水处理膜行业研究报告-创新杂志.1docx

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彬宋
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1 水处理膜行业的发展现状趋势与投资要点分析文 / 夏阳一引言材料是人类文明的基石, 人类文明史也是材料的发展史材料研究与应用成为衡量一个国家产业核心竞争力的重要标志, 新材料是国际竞争的热点, 具有十分重要的战略地位我国新材料发展面临正严峻的挑战, 目前产业的技术水平大约 10% 能做到国际领先,60-70% 部分还处于追赶,20-30% 存在相当大的差距, 与发达国家仍有不小差距世界人口的爆炸增长和经济的过快发展导致能源和环境危机,1987 年联合国环境与发展委员会首次提出可持续发展概念, 可持续发展是解决我国乃至世界目前面临的 3E( 能源环境和经济 ) 问题的关键, 节能减排已成为中国工业结构调整, 转变发展方式的内在要求水处理膜行业并属于我司新材料 / 化工和能源 / 环保两个领域, 水处理膜是 21 世纪重点发展的新型材料, 膜分离技术也是前景关阔的环保技术中国膜工业协会称, 十三五功能膜产值在十二五的基础上实现翻一番, 年均增长率在 20% 左右到十三五末期, 功能膜产值突破 2500 亿元, 出口实现 100 亿元 / 年期内将培育一批龙头企业 : 年销售收入在亿元的超级企业 5 个,10-50 亿元的大型企业 10 个,2-10 亿元的优质企业 20 个因此有必要对膜行业进行深入研究以有效指导投资, 迎接创投新时代的到来经过 50 年的发展, 中国分离膜产业已经逐渐从稚嫩走向成熟最近 15 年是整个行业的高速增长期, 行业总产值 ( 指膜制品膜组件膜附属设备及相关工程的总值 ) 从 1993 年 2 亿元上升至 2015 年的 1000 亿元, 目前水处理是膜分离技术的主要应用领域, 约占其市场份额的 85% 膜法水处理相对于传统水处理方式, 具有能耗低条件温和工艺易集成运行稳定和出水水质好等诸多优势随着环保指导思想向质量化转变, 水十条等环保政策趋严, 严控污水排放, 预计膜法水处理行业仍将保持 20% 以上高速增长, 年产值有望从 2015 年的 850 亿元, 增长至十三五末的约 2000 亿元, 故本研究报告主要集中在水处理行业的膜分离技术领域 ( 一 ) 水处理行业概况我国的地表水地下水甚至雨水, 都面临十分严峻的水污染现状以地表水为例, 大陆地区 2013 年抗生素用量惊人, 一年使用 16.2 万吨, 约占全球用量的一半, 其中 52% 为兽用,48% 为人用, 超过 5 万吨抗生素被排放进入水土环境中, 人均一年 125 克此

2 外, 几乎所有大型养殖场的动物粪便和饲料里都能检出多种抗生素最夸张的一种饲料竟然含有几十种抗生素主要河流流经的广东江苏浙江河北等经济相对较发达地区是污染重灾区在人口较密集的东部, 抗生素排放量密度是西部流域的 6 倍以上, 是意大利美国和德国的 34 倍 2.5 倍和 15 倍, 其中排放强度以珠江流域海河流域长江下游流域为最高故水环境治理成为当务之急, 水处理行业受到日益重视狭义的水处理一般指污水处理, 广义的水处理外延至给水处理 ( 膜法水处理中水回用海水淡化黑臭水体治理 ) 水务运营污泥处理城市给排水规划海绵城市等生活污水方面, 中国城镇常住人口万人, 已建污水厂 3910 座, 处理能力 1.67 亿立方米 / 日,2016 年第一季度城市污水集中处理率已达 92.4% 虽然平均每约 20 万人有一座污水处理厂, 但在乡村的万人的生活污水还未得到有效的集中处理, 而且与美国等发达国家每万人就有一座污水处理厂相比, 差距仍很大工业废水方面, 2006 年至 2015 年我国工业用水量维持在 1400 亿立方米左右, 大量的工业用水加剧了我国水资源紧缺的困境, 化工造纸纺织煤炭开采等领域用水量的需求量较大, 化工园区水治理市场规模在未来五年内预计以 20% 的增长率增加, 在 2021 年将达到 926 亿元随着国民经济发展和公众环保意识增强, 环保治理理念从总量控制向质量控制转变, 我国水处理行业市场的热点聚焦逐渐向膜法水处理等专业化程度更高更讲求治理效果的细分领域整个水处理行业是一个价值 5 万亿元的机遇, 可以带动就业人口 390 万人图 0.1 水处理行业平台 ( 二 ) 水处理政策法规从最新的产业政策可以看到, 从中共中央国务院到工信部环保部等各部位, 都制定了专门规划发展水处理, 水处理膜行业的发展符合国家产业发展政策需要, 未来大有可为表 0.1 最新水处理膜行业政策部门文件内容

3 水体污染控制与治理按照控源减排减负修复综合调控的步骤, 在水循环系统修复水污染全过程治理饮用水安全保障生态服务功能修复和长效管理机制等方面研发一批核心关键技术, 集成一批整装成套的技术和设备, 在京津冀地区和太湖流域开展综合示范, 形成流域水污十三五国家科技创新规国务院染治理水环境管理和饮用水安全保障三大技术体系, 建设水环境监测划与监控大数据平台京津冀环境综合治理构建水土气协同治理工农城资源协同循环区域环境协同管控的核心技术产业装备规范政策体系建成一批综合示范工程, 形成区域环境综合治理系统解决方案中共中央国务院国家创新驱动发展战略纲要发展资源高效利用和生态环保技术, 建设资源节约型和环境友好型社会采用系统化的技术方案和产业化路径, 发展污染治理和资源循环利用的技术与产业建立大气重污染天气预警分析技术体系, 发展高精度监控预测技术建立现代水资源综合利用体系, 开展地球深部矿产资源勘探开发与综合利用, 发展绿色再制造和资源循环利用产业, 建立城镇生活垃圾资源化利用再生资源回收利用工业固体废物综合利用等技术体系完善环境技术管理体系, 加强水大气和土壤污染防治及危险废物处理处置环境检测与环境应急技术研发应用, 提高环境承载能力中共中央国务院国家创新驱动发展战略纲要发展资源高效利用和生态环保技术, 建设资源节约型和环境友好型社会采用系统化的技术方案和产业化路径, 发展污染治理和资源循环利用的技术与产业建立大气重污染天气预警分析技术体系, 发展高精度监控预测技术建立现代水资源综合利用体系, 开展地球深部矿产资源勘探开发与综合利用, 发展绿色再制造和资源循环利用产业, 建立城镇生活垃圾资源化利用再生资源回收利用工业固体废物综合利用等技术体系完善环境技术管理体系, 加强水大气和土壤污染防治及危险废物处理处置环境检测与环境应急技术研发应用, 提高环境承载能力环境保护部水污染防治法 ( 修订草案 ) 国家采取财政税收价格政府采购等方面的政策和措施, 鼓励支 ( 征求意见稿 ) 持水污染防治技术装备和水环境服务等环境保护产业的发展工信部工业绿色发展规划 ( 年 ) 在京津冀长三角珠三角东北地区等重点区域组织实施钢铁建材等重点行业清洁生产水平提升工程, 降低二氧化硫氮氧化物烟 ( 粉 ) 尘排放强度在长江黄河等七大流域组织实施重点行业清洁生产水平提升工程, 降低造纸化工印染化学原料药电镀等行业废水排放总量及化学需氧量氨氮等污染物排放强度推进水资源循环利用和工业废水处理回用, 推广特许经营委托营运等专业化节水模式, 推动工业园区集约利用水资源, 实行水资源梯级优化利用和废水集中处理回用推进中水再生水海水等非常规水资源的开发利用工信部石化和化学工业发展规划功能性膜材料 : 重点开发面向石化化工冶金生物工程等领域的高性能分离膜, 提高氯碱工业用离子膜膜电阻和跨膜电压等性能, 达到世界 ( 年 ) 先进水平促进燃料电池膜及工业用高性能双极膜装备实现产业化开发用于酸碱回收的低成本高性能渗析和电渗析设备并实现产业化应用国家海洋局和国家标准化管全国海洋标准化十三五发展规划全国海洋标准化十三五发展规划 : 加快推进海水淡化与综合利用标准体系, 制定海水淡化及综合利用水质与能效关键装备及零部件工理委员会程设计及运行质量检验与评价等标准国家发展改革十三五全国城镇生活十三五期间, 规划新增生活垃圾无害化处理能力 49 万吨 / 日 ( 包含

4 委办公厅和住房城乡建设部办公厅垃圾无害化处理设施建设规划 ( 征求意见稿 ) 续建能力 15 万吨 / 日 ), 其中设市城市 36 万吨 / 日 ( 包含续建能力 12 万吨 / 日 ), 县城 13 万吨 / 日 ( 包含续建能力 3 万吨 / 日 ) ( 三 ) 膜分离技术概况膜是一种具有选择性分离功能的存在于两流体之间的固态液态或气态的材料, 或附着于支撑体或载体的微孔隙之上膜分离技术是指以膜为分离介质, 通过在膜两侧施加推动力 ( 如浓度差, 压力差或电位差 ), 使原料侧组成成分选择性地通过, 实现分离浓缩纯化的一种方法同传统分离技术比, 具有选择性好节能环保条件温和和易于集成的优点膜的分类有很多种, 按用途可分为物质分离膜能量转换膜电荷传导膜物质转化膜控制释放膜和物质识别及信息传感膜, 水处理膜一般是物质分离膜膜按材料分有机膜无机膜和有机无机共混膜, 无机膜主要是陶瓷膜玻璃膜金属膜, 其过滤精度较低, 选择性不高 ; 有机膜由高分子材料加工而成, 如聚偏氟乙烯 (Polyvinylidenefluoride,PVDF ) 聚氯乙烯 (Polyvinylchloride,PVC ) 聚醚砜 (Polyethersulfones,PES) 聚砜 (Polysulfone,PS) 醋酸纤维素 (Cellulose acetate, CA) 等, 由于有机膜过滤精度较高, 选择性好, 广泛应用于水资源化领域与工业特种分离等领域 ; 共混膜结合了有机膜和无机膜的优点, 但受制备工艺复杂性约束, 其工业化制备和应用还在推广膜按制备方法又包括涂布法相转换法 (LIPS/TIPS/VIPS) 烧结成型法界面聚合法拉伸致孔法和径迹蚀刻法膜按形状又可以分为中空纤维膜平板膜管式膜和卷式膜膜的形状是由制作和装配工艺决定的中空纤维膜在水处理应用领域使用广泛平板膜一般仅在水资源化领域中的部分工艺中使用, 如部分膜生物反应器 (Membrane bio-reactor,mbr) 中, 由于其占地面积大和设备笨重, 逐渐被其他膜组件类型替代管式膜则主要用于垃圾渗滤液处理和高固含量液体分离, 是目前市场使用最多最广泛的膜应用形式, 其主要优点是填装密度大, 使用操作简便, 行业标准比较一致膜按照孔径尺寸可分为微滤 (Microfiltration,MF) 膜, 超滤 (Ultrafiltration, UF) 膜, 纳滤 (Nanofiltration,NF) 膜反渗透 (Reverseosmosis,RO) 膜电渗析 (Electrodialysis,ED) 膜渗透汽化 (Pervaporation,PV) 膜和气体分离 (Gasseparation, GS) 膜微滤膜可用来去除悬浮颗粒物, 细菌, 部分病毒和大尺寸胶体 ; 超滤膜能够去除胶体, 蛋白质, 微生物和大分子有机物 ; 而如果要去除溶解性盐和分子量大于 100 的有机物则需要使用反渗透膜电渗析膜一般是荷电膜, 用于带电离子溶液分离渗透汽化膜和气体分离膜一般是无孔膜, 用于易挥发的小分子体系分离表 0.2 不同尺寸膜分离效果膜单元过滤精度 /µm 截留分子量 /D 功能用途 MF > 去除悬浮颗粒细饮用水去浊, 中水

5 UF NF RO >100 菌部分病毒及大胶体科技去除胶体蛋白质微生物和大分子有机物多价离子部分一价离子和分子量 D 的有机物去除溶解性盐及分子量大于 100D 的有机物回用, 纳滤或反渗透系统预处理饮用水净化中水回用纳滤或反渗透系统预处理脱除井水的硬度色度及放射性镭部分去除溶解性盐, 工艺物料浓缩等海水及苦咸水淡化锅炉给水工业纯水制备废水处理及特种分离等 ED - - 无机有机离子 PV - <100 易挥发小分子 GS - <100 气体小分子分离溶液中的盐类和低分子物质, 导电隔膜共沸物同分异构体有机溶液分离二氧化碳捕集有机气体回收二水处理膜行业发展历史现状及趋势 ( 一 ) 水处理膜产业发展历史中国水处理膜行业的发展经历了以下几个阶段 : 1 实验室阶段(2001 年前 ) 我国早在 1967 年就开始了反渗透膜的研制工作,1986 年 CA 非对称反渗透膜实现产业化,1991 年 MBR 技术进入中国,1998 年第一个采用 MBR 工艺 200 吨 / 天的中水回用装置在大连建成到 2001 年前, 膜技术还主要集中在大学和科研机构的实验室小试中试阶段装置 2 小型工程应用阶段( 年 ) 2001 年国家推出膜产业化政策, 膜法水处理工艺进入深入研究阶段, 更多处理量为几百至几千吨 / 天的小型 MBR 污水处理工程开始建造,2004 年慈溪杭州湾航丰水厂建成, 成为第一个规模 5 万吨 / 天以上的膜法城镇供水项目 3 规模化工程应用阶段( 年 ) 2005 年国家推出的节能减排和污水资源化政策促进膜产业加速发展, 水处理膜产业

6 复合年均增长率 21% 以采用 MBR 工艺的北京密云 4.5 万吨 / 天再生水项目为代表的万吨级以上膜法污水处理装置陆续投运由于 2007 年无锡太湖蓝藻事件和 2008 年北京奥运会的召开促进了环保进程, 公众对水安全的关注程度显著提升, 为膜法技术规模化推广奠定了基础 4 全面推广阶段(2011 年至今 ) 国产膜材技术逐渐成熟, 制造成本和价格下降, 同时伴随着环保标准日趋严格和民众环保意识增强, 膜法技术在全国多地开始商业化应用, 目前全国投运或在建的万吨级 MBR 城镇污水处理系统已达上百个, 近五年增长率达到 30% ( 二 ) 水处理膜产业发展现状 1 膜材料 + 膜组件居产业链核心位置膜法水处理产业链由膜材料研发和制作膜组件制作膜法水资源化成套解决方案运营和维护组成, 其中膜法水资源化整体解决方案又包括工艺方案投标详细设计系统集成施工安装系统试车技术支持和售后服务等流程, 而方案的选择包括 MBR 连续膜过滤 (Continuous membrane filtration,cmf), 浸没式膜过滤 (Submerged membrane filtration,smf) 和双向流膜过滤 (Bidirectional flow filtration) 膜运营主要是通过流量计阀门和电力设备, 控制操作条件膜的维护包括膜清洗和替换其中, 膜材料合成 / 膜组件制作在整条产业链中拥有更高的技术壁垒, 在产业链中居核心地位 2 多种商业模式并驾齐驱膜法水处理行业具有商业模式多样化的特点由于较高的系统性和复杂性, 水处理工程实施过程中, 业主通常会委托综合实力较强的总承包方对整个工程中的全部或几个单元进行承包对于其中技术性较强的膜法水处理单元, 有时会采取单独分包的形式, 以达到选择技术较为领先的提供商来保证工程质量的目的现存国内膜法水处理领域多种商业模式有膜元件销售膜组件销售设计采购承包 (Engineeringprocurement,EP) 工程总承包 (Engineering procurement construction,epc) 建设移交 (Building transfer, BT) 建设经营转让 (Build-operatetransfer,BOT) 公私合营 (Public private partnership, PPP) 建设拥有运营(Building owningoperation,boo) 等等部分有实力的企业往往会从单纯的膜元件或膜组件生产销售模式向 EPC BOT 以及 PPP 等综合性更强的商业模式发展, 这样不但可以提高膜法水处理解决方案的整体性能, 有效克服设计采购施工运营和维护相互脱节的难题, 还可以加快企业成长速度, 增加企业营收和利润由于我国长久以来更重视项目的实施技术而对项目的组织管理投入不够, 导致我国在国际工程总承包市场地位不高通过学习借鉴国际通行的承发包模式, 是我国优势水处理企业走出国门走向世界的必经之路 3 国外品牌占据高端市场表 0.1 国内水处理膜企业梯队

7 类别企业内容第一梯队第二梯队 GE 陶氏西门子海德能旭化成碧水源津膜科技时代沃顿久吾高科海南立升研发实力强性能优 ; 产品线丰富, 质量稳定 ; 销售渠道广阔, 高端市场占有率高 ; 品牌知名度高 ; 项目经验丰富产品品质国内一流 ; 知名度国内市场认可 ; 比国际品牌价格低第三梯队国内小型公司经营灵活, 价格低国内膜技术研究机构包括大学和研究所约 100 家, 膜生产企业超过 300 家, 膜工程公司超过 1000 家, 以中小企业为主, 行业集中度较低现阶段, 膜法水处理行业的从业公司可以划分为国际领先企业, 国内领先企业和国内小型企业三个梯队中国膜企业与国际领先企业相比仍存在一定差距近年来, 由于市场需求增长迅猛, 国际品牌纷纷进入中国, 抢占市场, 国际品牌在生产规模技术研发资本实力和管理水平方面具有相对优势国际品牌在中国市场中主要扮演膜材料和膜元件供应商角色通过这种经营方式, 国外品牌将膜发水处理产业链中技术含量最高利润最好的优质部分掌握在自己手中国内膜市场呈现出外资巨头和内资企业同台竞技的局面国内超滤 / 微滤膜元件市场中以日本旭化成美国海德能等为代表的国际公司, 占据约 40% 市场份额, 剩余市场由国内厂商瓜分近年来在超滤 / 微滤膜领域, 国内涌现出碧水源津膜科技海南立升山东招金膜天等一批实力较强的生产企业凭借价格优势, 国内品牌市场占有率不断提升反渗透膜在水处理膜市场中用量较大, 约占整个水处理膜市场份额 50% 另外, 由于研发难度大, 技术起点高的特点, 反渗透膜制造技术仅被少数公司掌握, 生产厂商主要有陶氏化学日东电工日本东丽美国 GE 美国科氏韩国世韩和国内企业时代沃顿等, 市场呈寡头垄断格局, 这些国际品牌凭借其技术优势在反渗透膜领域处于绝对优势地位, 占有约 85% 的份额 ; 近年来国内膜企技术进步迅速, 产品性能大幅提升, 市场份额已经从 21 世纪初的约 3% 上升至现在的 15% 据中国膜工业协会预测, 到十三五末, 国产微滤 / 超滤膜市场占有率有望达到 80%, 国产反渗透膜市场占有率有望提升至 30-50% 期间将会出现新一轮国产替代浪潮, 这将为中国膜企业提供额外的发展空间 4 国内膜企两极分化明显中国膜工业规模以上企业约 400 家, 企业规模呈现两极分化趋势大多数国内膜企业有规模较小, 研发实力较弱, 资金实力较差的特点, 年产值 500 万左右的小规模企业占膜企总数的约 85%, 年产值 1000 万以上一亿以下的中等规模企业约占 10%, 年产值 1 亿元以上企业仅占企业总数的 5%, 但这一类企业占据了行业约 90% 的营业收入 2015 年碧水源年营业收入为 52.1 亿, 超过所有年产值一亿元以下膜企业的营业收入总和

8 图 0.1 国产膜企 2015 年营业收入对比 ( 单位, 亿元 ) ( 三 ) 水处理膜产业发展展趋势十三五发展的新时期, 水处理膜行业发展的趋势有以下几个方面 : 1 水处理膜重点发展方向向分化相对来说, 国外品牌膜膜元件在截留量通量使用寿命抗污染等关关键指标上仍然具有一定技术优势, 占据高高端市场近几年, 随着对于技术壁垒的突破, 国内膜企业技术进步迅速, 与国外膜在品品质上的差距不断缩小, 市场占有率快速提升同时也由于市场竞争日趋激烈, 低端超滤 / 微滤膜元件价格不断下滑, 利润率持续下降降总体来说, 反渗透膜元件由于技术壁垒, 仍可以维持保持较高利润率除了反渗透膜, 纳滤膜和无机膜将成为未来膜法水处理理技术的重点发展方向, 具备较大的发展潜力和和商业价值纳滤膜是关注度很高的一项净净水技术, 水处理领域对于纳滤膜的使用仍处于于起步阶段, 国内市场份额几乎全部被外资资品牌占领海水淡化和再生水回用作为缓解水水资源供需矛盾的重要手段, 产能规模将有有大幅提升, 反渗透膜作为这两类技术的重要组组成部分, 也将因此迎来市场空间的进一步步释放以陶瓷膜为代表的无机膜具备耐高温, 化学性质稳定等诸多高分子膜材料所不具具备的性能, 将在生物与医药化工食品饮饮料等制造过程, 以及钢铁废水造纸废水印染废水等特种水处理领域拥有广阔应用前景景渗透汽化膜和气体分离膜在有机组分回回收生物质能源 ( 乙醇丁醇 ) 分离和二氧化化碳捕集等领域的应用不断发展电渗析膜膜在电池隔膜和高盐废水处理也有独特优势 2 多元化市场拓展国家大力倡导的可持续续发展和循环经济政策, 对水处理膜来说是一个个千载难逢的历史机遇反渗透膜应用将从从传统的工业纯水领域一枝独秀转向多元化发展, 主要市场将同时向海水淡化市政水处处理等领域扩展首先是工业循环水回用, 工业业用水 70%-80% 用到的都是冷却循环水, 而石油石化钢铁造纸印染发酵等行业都都是用水大户, 是膜法水处理的重要的客户户群和市场 ; 其次是污水处理, 全国近年来高速速建设污水处理厂, 对膜产品膜技术而言, 是未来的一个大市场污水处理的终极目目标是再生回用,

9 膜技术是实现目标的必经之之路第三是市政自来水, 传统的自来水厂占地地大, 而膜法水处理厂占地小自动化程度度高出水精度高成本也会逐渐降低最后是是海水淡化, 它是今后膜法水处理的一个重重要市场方向, 取代反渗透膜的正渗透膜技术术也在不断发展将海水淡化成本降到传统自自来水供应成本, 是膜界同仁孜孜以求的目标标 3 深度水处理需求日益增增加膜法水处理由过去的做纯水做好水逐渐向污水处理发展, 从锦上添花向变废为宝变害为利发展, 侧重点将发生变化, 对技术设备水平要要求更高新膜制备开发对膜界从业人员员的研发能力提出更高要求 4 膜系统集成和过程强化化耦合集成膜过程膜技术与与其他环节的耦合成为重要的发展方向这里包包括两个方面的含义, 一是各种膜技术之间间的集成与组合, 二是膜与其他过滤脱盐技术, 比如水处理药剂传统过滤生化技术术热法及离子交换的集成在水处理行业中, 膜之间以及膜与其他分离技术之间不光是是竞争的关系, 相互补充联合应用才能更好地地达到节能降耗, 提高经济效益的目的三水处理膜产业链分析 ( 一 ) 水处理产业链水处理的产业链如下图图所示, 从水的初级处理到三级 / 深度处理, 主板和创业板共有 30 余家上市公司图 0.1 水处理上上市公司对应的产业链 ( 资料来源 :Wind, 研究中心心整理 ) 中国环保产业连续续数年挑选水处理行业的样本企业, 对分业务领领域的收入和营业利润进行统计水处理行行业的收入和利润分布, 从上游的膜材料和设备, 到中游的工

10 程施工再到下游的运营服服务, 呈现金字塔形, 并且竞争激烈程度逐渐渐缓和图 0.2 水处理分业务务领域的收入和营业利润 ( 资料来源 :Wind, 研究究中心整理 ) 过去三年, 在样本企业业中, 收入方面, 水处理设备, 工程施工, 运营营服务三方面所占比重分别为 53% 37% 10%, 销售利润所占比重分别为 41% 45% 14% 水处理行业的上游中游, 以设备备制造销售工程施工等业务为主, 其特点为为相对于下游运营服务, 上游和中游企业收收入大, 利润高 ; 产品种类繁多, 造成市场分割 ; 竞争较激烈, 利润率相对较低水处理设备市场设计种种类繁多的设备类型, 包括膜管道阀门污污泥处理消毒仪表等几大门类, 以及上千千种具体设备根据中国环保产业的统计, 样本企业产品数量总计在 2500 种左右, 水处理药剂材料监测仪器的种类都在 100 余种, 每种产品对应的收入不过 200 万元, 利润更是不到 100 万元种类庞杂的设备药剂种类, 造成上游市场高度分割, 成为为企业快速增长的障碍 ( 二 ) 水处理膜产业链单独就水处理膜产业链, 他位于水处理产业链的上游, 包括膜材料合合成制膜和膜组件封装等大型水处理方方案中使用较多的为聚丙烯腈聚偏氟乙烯聚聚醚砜材质制作的微滤 / 超滤膜元件, 反渗渗透膜的制造材质多为醋酸纤维素聚酰胺和聚聚酰亚胺等相对于膜领域先进国家, 我国国存在最大的差距是在膜材料和膜组件的制造膜材料的合成制备主要是来自于世界上一一流的大化工公司, 像美国的陶氏化学通用公公司德国的巴斯夫日本的旭化成东洋洋纺和东丽等, 这些国际化工巨头研发力量和规规模化生产都非常优秀, 而且高端膜被一些些国家列为战略产品, 不会向中国转让技术国国内用的膜材料有些 80% 需要进口, 生物和和医用膜气体分离膜特种分离膜绝大部分需需要进口以反渗透膜醋酸纤维膜为例, 由于 CA 膜的工作压力高脱盐率低等缺陷, 正逐逐步退出市场, 而 PI 膜至今国产化率不足, 产业缺口较大膜组件制作方面, 膜液喷头头拉丝装置关键收卷膜装置大多以进口为为主, 卷式膜的封装胶耐有机溶剂的性能不佳, 大多需要从汉

11 高等外企购买我国的膜材料, 膜组件的生产厂家以中小企业为主, 工艺水平及产品质量千差万别总体说来, 企业会进一步优胜劣汰, 实现水处理膜的进口替代仍有很长的路要走 ( 三 ) 水处理膜产业行业壁垒水处理膜行业主要的行业壁垒有 : 技术壁垒, 准入资质壁垒及可靠业绩壁垒 1 技术壁垒膜材料制备技术具有较高的技术门槛, 包括膜材料的涂覆成型与成孔技术, 其决定着膜的通量选择性强度寿命及亲水性等主要性能指标, 对膜组器件研发与性能优化起着直接保障和推动作用同时, 膜发水处理系统集成涵盖规划设计采购安装分包施工管理调试设施维护系统运营等多重工作, 且每一项新建工程都是针对该客户的一次技术应用创新, 技术含量高集成难度大 2 准入资质壁垒我国对工业水处理业务领域实行严格的准入制度, 只有持资质的服务商才有资格承揽业务, 且根据工程设计资质标准, 不同等级资质对项目规模作出明确规定, 服务商不得越资质承揽业务煤化工石油化工电力等行业项目投资额大, 通常只有持甲级以上资质的服务商才有资格参与上述行业的项目投标, 客户本身也会对服务商的资格和水平进行严格把关, 在持甲级以上资质的服务商中进行选择 3 工程业绩壁垒水处理系统对客户的生产经营影响重大, 水处理系统出现不稳定将对上述行业的相关企业造成巨额损失, 因此上述行业对水处理系统的质量和稳定性要求很高在选择水处理系统服务商时, 业主会在具备同等资质的企业中选择经验更加丰富有优质历史业绩市场口碑良好的企业进行合作以降低风险而对于新进入该行业者, 若不具备多个项目的经验, 特别是大型项目经验, 较难得到客户认可该门槛在新兴技术市场显得尤为重要四水处理膜行业投资要点 ( 一 ) 投资机会 1 产业领域从外部驱动因素看, 地区性水资源短缺政府关于城市污水处理和工业废水排放标准更加严格的立法对污水回用的激励都在推动着污水向深度处理转变从内部推动力看, 一方面是污水处理费和水价的不断提升, 另一方面是膜材料组件价格的逐渐下降, 膜分离水处理技术经济性在持续提升在内外驱动因素的推动下, 膜水处理行业的几个主要领域, 如污水处理工业循环水回用及海水淡化在未来都处于快速增长的需求背景中, 其中膜技术在污水处理中的发展前景和空间最被看好

12 上下游产业建议关注膜原料和新型管道公司以及资本市场灵活的水务公司水处理膜生产一般要用到大量专用树脂, 而受限于进口催化剂和聚合物反应工程水平不够成熟, 国内高聚物生产还有很大潜力, 特别可以关注 PTA 含氟聚合物和聚酰亚胺等合成门槛较高的企业水处理膜行业上游设备还包括管道泵鼓风机专用试剂和监测装置等等水处理是一项系统工程, 只有配套和完善污水收集管网, 提高污水收集率, 才能发挥和提升污水处理厂的处理效能, 结合国家海绵城市的发展战略, 故建议重点关注管道生产企业传统大中直径的管材部分, 如球墨铸铁管预应力钢筒混凝土管 (PCCP) 玻璃钢夹砂管已经开始被新型管道所替代球墨铸铁管材由于其自重比较大安装困难锈蚀性严重已经被逐步淘汰 ;PCCP 由于管材本身在运行过程中出现的空鼓以及钢丝断裂等原因被广大用户弃之不用, 其高事故率已经导致美国现在已经不再生产, 而向中国输出技术的阿美隆公司普赖斯兄弟公司已经停产关闭, 国内部分省市前期在使用的 PCCP 管材也逐步显露出大面积漏水问题玻璃钢夹砂管是由不饱和树脂工艺来完成的, 由于工艺层间受剪导致管材在机械外部力量情况下性能下降, 导致工程质量问题, 并且在环保回收方面仍无好的办法聚氯乙烯和聚乙烯管道在国内发展比较迅速, 由于其轻便易维护耐腐蚀和良好的韧性得到用户好评, 呈现取代传统金属管材的趋势下游水务产业方面, 世界前十水务公司半数来自中国, 国有上市企业凭借雄厚的资本实力丰富的社会资源等优势迅速发展壮大, 成为跨国水务企业强力的竞争对手优秀民营企业凭借着市场化的经营管理机制技术创新等优势迅速崛起未来行业竞争多元化, 新兴市场会成为竞争热点 2 企业从目前产业链及领先企业分析, 行业内发展较好的企业基本都是具有完整产业链优势的企业目前膜水处理行业内从业技术人员分为两类 : 一类是熟悉膜技术但不懂污水处理 ; 一类是熟悉传统污水处理但不懂膜能将这两方面结合发展好的企业, 就能抢占了市场先机膜水处理行业技术门槛较高, 那些即能自主生产可靠膜材料及组件, 能降低运行成本, 又有一定水处理工程业绩和系统管理能力,PPP 业务快速拓展的综合型企业应予重点关注而膜材料品质收到美国日本市场认可的企业, 更是优质标的一些专用膜领域有独特优势膜种类齐全以及膜设备有突出改进的早期企业也值得跟踪其成长 2014 年, 国内环保公司幵购案例约 88 起, 涉及交易金额 225 亿元, 而 2015 年分别增加到 136 起和 400 亿元, 水处理企业幵购成常态, 行业集中度将进一步提升在主板上市的膜法水处理相关标的有碧水源津膜科技兴蓉环境南方汇通维尔利和万邦达碧水源通过 PPP 模式项目在全国范围迅速布局, 已经与全国超 30 个省市国有水务公司以 PPP 模式组建超过 40 家合资公司津膜科技和时代沃顿主要以膜制造商的角色出现 ; 碧水源和维尔利是主流的膜工程商 ; 万邦达在 2015 年与日本东丽成立合资公司, 开始生产 MBR 膜元件和膜组件, 并借此机会切入膜法水处理市场另外,

13 在新三板市场有大概 35 家膜法水处理相关标的, 其中代表性公司有清大国华倍杰特和沃特加等, 未上市重点企业有十余家投资标的 3 膜材料由于水处理体系的多样性和复杂性, 新型膜材料和抗污染自清洁膜材料的开发需求一直迫切对于如聚酰亚胺陶瓷膜等高成本膜如何改变生产工艺降低成本也值得关注此外, 由于雾霾天气恶化严重, 建议特别关注可以用于 VOCs 组分回收分离的有机硅膜和相关企业 ( 二 ) 风险点 1 政策风险收紧的环保政策是否会坚决落实, 可能存在执行不力贯彻不到位的情况, 环保企业收到的政府补贴可能会减少 2 技术风险技术更新换代加速, 一方面膜分离技术本身可以被其他分离技术取代, 另一方面膜材料的发展必然会使得材料的选择种类越来越多, 优质膜产品的升级换代加速 3 竞争风险一方面, 大型企业可通过引入技术或并购技术领先企业加入膜水处理行业竞争 ; 另一方面, 随着市场准入门槛降低使得一些资质和技术力量不合格的企业加入竞争行列从使得市场而出现无序竞争状况市场竞争的加剧可能导致企业盈利空间降低 4 市场风险伴随化工造纸和冶金等领域生产工艺优化, 技术工艺升级, 三废排放物减少, 经济进入新常态, 膜应用市场拓展不及预期, 有可能引起水处理膜需求市场萎缩 ( 作者简介 : 夏阳, 深圳市创新投资集团有限公司博士后科研工作站新材料 / 化工行业研究员 )

2 第一部分膜法水处理行业概述

2 第一部分膜法水处理行业概述 1 膜法水处理行业发展研究报告二零一八年三月北京中和君益管理咨询有限公司 2 第一部分膜法水处理行业概述 3 水资源概况我国水资源匮乏水质污染问题突出, 用水需求量持续增长, 这造成了水资源供给的严重供需矛盾在此背景下, 水资源循环利用是解决供需矛盾的唯一途径, 这决定了水处理行业在未来较长的时间内具有刚性需求属性, 潜力巨大 (1) 中国人均水资源仅为世界水平的三分之一根据世界银行