國內陶瓷膜行業技術進步與創新的速度正在不斷加快

2023-09-18     普華有策

原標題:國內陶瓷膜行業技術進步與創新的速度正在不斷加快

國內陶瓷膜行業技術進步與創新的速度正在不斷加快

1、陶瓷膜簡介

陶瓷膜是以氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)和氧化鈦(TiO2)等粉體原料經特殊工藝製備而成的膜。陶瓷膜管壁密布微孔,在壓力作用下,原料液在膜管內的膜外側流動,小分子物質(或液體)透過膜,大分子物質(或固體顆粒、液體液滴)被膜截留從而達到料液不同成分的分離、濃縮和純化之目的。

從結構上看,陶瓷膜一般由支撐體層、過渡層和膜層組成非對稱結構,其中支撐體層是構成陶瓷膜的主體結構,為膜層提供必要的機械強度,孔隙率較高、平均孔徑較大,是陶瓷膜機械強度、化學穩定性等性能的主要決定因素;膜層是塗於過渡層表面經燒結而成的一層緻密陶瓷薄膜,其厚度通常在幾十微米,通過採用不同的陶瓷粉體材料與燒制工藝,可以對膜層的孔徑大小、孔徑分布等進行調節,從而控制陶瓷膜的過濾範圍、分離精度等功能指標;過渡層是膜層與支撐體層之間的一層過渡結構,其作用在於防止膜層內的陶瓷粉體滲入支撐體層,幫助膜層與支撐體層更好的結合。

隨著國內陶瓷膜行業的發展,行業技術進步與創新的速度正在不斷加快。未來陶瓷膜領域的發展趨勢將主要集中在以下幾個方面:

2、陶瓷膜行業競爭格局

國內陶瓷膜行業的發展時間較短,且陶瓷膜行業在技術、市場和人才等方面具有較高壁壘,國內僅有極少數具備較高綜合實力的企業能夠建立完整的膜集成技術整體解決方案業務體系。現階段,國內陶瓷膜行業的競爭主要體現為陶瓷膜企業與傳統過濾分離工藝企業之間的技術替代競爭、國內企業面對國外先進企業的進口替代競爭,以及以有機膜為核心的膜分離技術應用企業競爭。

(1)與傳統過濾分離工藝企業之間的技術替代競爭

以陶瓷膜為核心的膜分離技術目前主要作為高效分離工藝在過程工業以及特種水處理領域中的過濾分離、濃縮提純、凈化除雜等工藝環節用於替代傳統過濾分離技術。而在上述領域中,傳統過濾分離工藝經過多年應用,工藝技術已較成熟,設備通用性較強,市場也相對較為成熟。膜分離技術企業與傳統過濾分離工藝企業之間的競爭主要表現為技術的替代競爭,即在具體應用環境條件下技術經濟合理性的競爭。與傳統過濾分離工藝相比,膜分離技術工藝因設備技術含量高、專用性強、通常採用自動控制系統等因素,初始投資可能相對較高。但膜分離技術具有分離效率和分離精度高、能耗低、產品質量高等優勢,並且能夠很好地適應各種苛刻環境和複雜工藝條件,因而後期運營維護成本通常相對較低,具有一定的技術經濟性。隨著膜分離技術的發展和市場認知度的提高,膜分離技術對傳統過濾分離技術的替代作用將進一步顯現。

(2)行業內企業間的競爭

國內目前從事陶瓷膜業務的規模化企業仍較少,多數企業的業務範圍僅限於採購陶瓷膜材料及組件進行成套設備加工和工程安裝,僅有極少數企業具備自主研發、設計、生產陶瓷膜材料、膜組件與成套設備並以此為基礎向客戶提供膜集成技術整體解決方案的完整業務體系。現階段國內陶瓷膜行業內的競爭主要是國內企業面對國外先進企業的進口替代競爭。

國外陶瓷膜技術及其應用的發展時間相對較長,因此在我國陶瓷膜行業發展初期,國外先進企業憑藉其技術和產品優勢,在我國陶瓷膜市場占據了壟斷地位。隨著國內陶瓷膜企業的快速發展,國外先進企業的壟斷地位已被打破,國內領先企業與國外先進企業之間的技術、產品差距被迅速拉近,並且憑藉價格競爭力、產品適用性及全過程服務等優勢已在國內陶瓷膜市場占據主導地位。但國外先進企業,如法國諾華公司、美國頗爾公司、法國達美工業公司等,為重新搶占國內市場,紛紛加大了對國內陶瓷膜市場的投入力度。國外先進企業的積極投入,帶動了國內陶瓷膜技術水平的提高和應用規模的擴大,但也將加劇國內陶瓷膜行業的市場競爭,對國內企業的發展形成一定壓力。

(3)與以有機膜為核心的膜分離技術應用企業競爭

根據膜材質的不同,膜可分為無機膜和有機膜,其中有機膜是以有機聚合物加工而成,開發應用較早,且孔徑更細、過濾精度更高,成本相對較低。相比較而言,陶瓷膜具有耐高溫的優勢,並且對酸、鹼和有機溶劑的承受能力較強,具有良好的物理結構穩定性、耐久性好。隨著膜分離技術及其應用的發展,對膜的使用條件提出了越來越高的要求,陶瓷膜克服了有機膜在耐高溫、耐酸鹼、耐有機溶劑、機械強度等方面的不足,尤其適用於過程工業及特種水處理等苛刻環境或複雜條件下的膜分離應用,近年來得到了快速發展。

綜上,陶瓷膜和有機膜擁有各自的比較優勢,但總體而言,陶瓷膜機械強度高,也更加能夠適應高溫、強酸鹼、有機溶劑含量高等苛刻環境或複雜條件下的流體過濾與物質分離。但隨著有機膜生產廠家不斷提升有機膜的技術工藝,提高有機膜的各項技術指標,上述企業未來仍面臨著以有機膜為核心的膜分離技術應用企業的競爭壓力。

3、行業壁壘

(1)技術壁壘

以膜分離技術為基礎的膜集成技術整體解決方案涉及材料科學、分離工程、過程工藝、環境科學、自動控制技術等多學科領域,屬於技術密集型產品。為滿足應用領域多元化、工藝條件多樣化、運營服務專業化的要求以及保證整體解決方案穩定運行的需要,陶瓷膜企業需全面掌握陶瓷膜材料製備、膜組件與成套設備開發以及膜分離技術應用工藝設計等各個環節的關鍵核心技術,並具備較強的系統集成和運營服務能力。由於上述各方面的關鍵核心技術及相關係統集成和運營服務能力需要企業經過長期實踐與技術研究的積累方可掌握,涉及多項專利及非專利技術,存在較高的技術壁壘。

目前,具備陶瓷膜技術自主研發和綜合創新能力的國內企業仍較少,僅有極少數企業能夠自主掌握包括陶瓷膜材料製備技術、膜組件與成套設備開發技術、膜分離技術應用工藝及相關耦合技術在內的全面技術體系。

(2)市場壁壘

膜集成技術整體解決方案的應用通常涉及對傳統過濾分離工藝的替代,並可能涉及對相關配套生產工藝的升級改造,覆蓋了下遊客戶生產工藝中的重要環節。故下游應用客戶在選擇實施膜集成技術整體解決方案時通常較為審慎,對整體解決方案的適用性、安全性、可靠性和穩定性等有較高要求。因此,項目運行經驗和過往成功案例,成為客戶選擇解決方案提供商的關鍵考慮因素,從而對新進入者構成一定的市場壁壘。

此外,陶瓷膜技術在我國的發展時間相對較短,下游眾多應用領域客戶對陶瓷膜技術及陶瓷膜企業的認知度尚有限。行業內領先企業的品牌形象和市場地位會直接影響下遊客戶對其技術和產品的認識,從而影響下遊客戶對膜集成技術整體解決方案提供商的選擇。

(3)人才壁壘

陶瓷膜行業是技術密集型行業,涉及材料科學、分離工程及相關下游應用領域的眾多前沿技術,高素質的研究、開發、銷售人才和管理團隊是行業內企業經營成功的關鍵因素。陶瓷膜材料及膜組件與成套設備的研發、生產,膜集成技術整體解決方案的工藝設計及項目實施等各個環節均有較高的技術含量,且下游應用行業分布廣泛,應用環境和工藝條件等存在較大差異。因此,要求技術研發和設計人員、生產和銷售人員以及經營管理人員都需具備較高的技術水平和實踐經驗。由於國內陶瓷膜行業發展時間較短,相關的專業人才尚有限,對陶瓷膜行業的新進入者形成了一定的人才壁壘。

更多行業資料請參考普華有策諮詢《2023-2029年陶瓷膜行業細分市場調研及投資可行性分析報告》,同時普華有策諮詢還提供產業研究報告、產業鏈諮詢、項目可行性報告、項目後評價報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿諮詢等服務。(PHPOLICY:LDL)

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/f3b3d135b29560833de3acb92fbcc0b7.html