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美丽中国水处理利好 十三五定调膜产业翻番

   时间:2015-11-09 09:47:00     浏览:956139    评论:0    
核心提示:国内目前的水资源状况如何?膜法水处理技术的优势在哪里?膜市场空间有多大?有哪些优秀的膜技术企业?研究从探讨国内水资源和水处理发展状况开始,探索膜技术在水污染防治中的重要意义和投资机会。一、水十条带动环保产业产值1.9万亿1我国污水处理增速快根据十二五规划的目标设置,以城市、建制镇和农村为例进行说明。城市污水

国内目前的水资源状况如何?膜法水处理技术的优势在哪里?膜市场空间有多大?有哪些优秀的膜技术企业?研究从探讨国内水资源和水处理发展状况开始,探索膜技术在水污染防治中的重要意义和投资机会。

一、水十条带动环保产业产值1.9万亿

1我国污水处理增速快

根据十二五规划的目标设置,以城市、建制镇和农村为例进行说明。城市污水处理率从2010年77.5%提升到2015年的85%,各个不同行政级别城市的污水处理率目标又不同;建制镇从2010年不到20%的污水处理率增长到2015年的30%;农村污水处理率。建制镇未处理而外排的污水总量为城市和县城总量的总和,村庄未处理的污水总量是城市未处理污水总量的1.5倍。

2人均水资源仅为世界均值1/4

根据国家统计局的数据,2015年07月26日,全国主要水系松花江流域、辽河流域、海河流域、淮河流域、黄河、长江、珠江、浙闽河流、西南诸河、太湖流域、巢湖流域和其他大型湖泊和内陆河流, 共145个水质自动监测点位中,共监测了141个,其中Ⅰ类水质断面为9个,占6%;Ⅱ类为53个,占38%;Ⅲ类为37个,占26%;Ⅳ类为28个,占20%;Ⅴ类为7个,占5%;劣Ⅴ类为7个,占5%。

河流水作为饮用水的主要来源,大部分重大污染事件直接原因就是河流水的污染,在1952-2009年的重大污染事件统计中看到,污染事件的发生频率在大幅度上升。而且,根据国家统计局的数据显示,在重大污染事件中,液态污染物占据了六成左右。甚至超过大气和固废污染带来的污染之和。水和空气已经成为社会生态诉求的强烈关注点。

以2012年数据为例,联合国将全国657个城市中的300多个评价为严重缺水和缺水;淡水人均占有量为2047m3,仅为世界人均水平的25%。在32个百万人口以上的特大城市中,有30 个长期受缺水困扰。在46 个重点城市中,45.6%水质较差,14个沿海开放城市中有9个严重缺水。中国人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,近3亿农村人口饮水不安全。

3水十条带动水污染市场1.9万亿

2014年4月发布的水十条提出了七项指标,重点从重点流域、黑臭水体、饮用水、地下水、近岸海域、经济发展重点区域和缺水城市七个和生活息息相关的领域进行重点控制。除了这七个方面,水质提标改造、城镇污水处理、污泥处置等都是目前水处理行业的热门方向。

环保部规划,公开提出“十三五”期间我国的环保市场总投资将达到17万亿元。笔者认为此预测属于相对乐观的预测。根据近两年环保在GDP(GDP假设6%增长)中的占比2%进行估计,“十三五”期间市场规模达8.1万亿,若不按照2%的固定值,而是按照环保部每年20%的增长规划,市场规模将达9.7亿。故预测环保总体将达到8.1~9.7万亿之间。

单从水处理市场,从生活污水、工业废水和流域治理三个大方面计算,十一五期间总计6400亿投入;十二五期间实现84%增长达1.18万亿投入;十三五规划重点强调的情况下,保守假设50%的增长,将达到1.77万亿,再加上目前快速增长的净水器2020年近1300亿的规模,十三五期间,在水十条的催化下,水处理市场将达到1.9万亿的规模。

二、四维度驱动,膜法水处理产业2020年达2000亿

膜处理技术被列为《节能环保“十二五”发展规划》环保产业关键技术的首位。在《关于加快发展节能环保产业的意见》中,膜材料又是新型水处理技术装备中被首先强调的技术。膜法水处理产业在这个时点放飞销量主要有四维度驱动:市场空间、技术、成本和政策。

1下游需求旺盛,2020年预计达2000亿

从1993年到2010年之间中国的膜行业发展经历了一个缓慢的起步过程,直到2013年突破500亿大关开始,增长幅度不断提升。

2014年国内的膜法水处理产业总产值达到700亿元的市场规模,2015年将达到840亿元的规模。膜产业已经被国家列入战略新兴产业,发展势头迅猛,“十二五‘阶段每年的总产值增长率平均25%左右,这个增长势头将不会减弱。同时,工信部提出“十三五”我国膜工业发展目标是,年均增长率将达到或超过20%,故保守预测2016年突破千亿元大关,到“十三五”末产值规模再翻番,达到2000-2500亿元,膜产品出口产值每年超过100亿元。保守估计如下

1.1 膜在工业废水领域将进入快速发展期

首先,在电力行业,总处理规模到2013年超过了48万m3/d。同时区域差异很大,主要集中于华东和华北地区,占到电力行业整体应用的70%。根据日处理能力对膜技术在电力行业的地区分布进行统计分析,可以看出膜技术在电力行业已经经历了幼稚期,将进入成长期。

其次,在钢铁行业,2010年反渗透膜的应用规模达到了36.6万m3/d。到2009年清洁生产的水平已经达到了一级标准,水的重复利用率已经达到97%。但是从2013年前十的钢产量地区人均水资源分布不均,像上海、河南、北京、广东、浙江、天津这些地区或水资源匮乏,或钢铁废水量较大,但是其水处理领域膜技术使用规模并不大。在这些区域,未来膜技术将获得较快的发展。

1.2 2020年净水器市场突破千亿

我国每天有三亿人饮用不达标的水,2012年强制实行的饮用水卫生标准靠传统工艺很难实现,所以膜技术为核心的终端处理工艺开始大规模应用于净水器市场。针对国内的水质状况,目前净水市场推出的主要为以微滤、超滤、低压反渗透、超低压纳滤膜等膜技术为核心的净水产品。

净水器起源于八十年代的美国,在欧美等发达国家市场普及率达到70%以上,应用已经很普遍并且每年以5%至10%的速度增长。而目前我国市场普及率还不足5%,上海、广州、深圳也仅仅达到18%、10%、8.5%,市场空间巨大。随着近几年大健康概念的不断升温,同时“水十条”正式出台,从水源地到水龙头,全链条治水,政府对人民饮水卫生更为重视,我国的净水器增速高达20%~30%,在北京、上海、广州、深圳等一线大城市其增速近两年更是近似翻倍地增长。

2014年,在净水器市场七成的净水设备使用的都是膜技术,可见其在净水器市场的地位,应用前景将更加广泛,净水器市场开始进入膜时代。同时,随着饮水安全事件频发,净水器已经成为一个快速爆发的市场,预测2020年将突破千亿规模。

      1.3 2015年生活污水膜应用率16%,具有翻倍增长空间

在2010年膜技术在生活污水处理领域的市场规模只占到3%的水平,而到2015年大幅度提升到16%左右,实现5倍多的增长,以目前平均膜应用水平保守预测,还有一倍的增长空间。

生活污水主要分成两个部分:城市生活污水和乡镇生活污水,从上文不同行政区域污水处理率和2015年及2020年的国家规划目标来计算。城市生活污水处理率已达到87%,县城的污水处理率接近80%,所以城市污水处理增长主要在于改造需求的拉动,未来五年的市政污水的改造规模将达到3000亿;2014年,村庄的污水处理率只有3%,建制镇的污水处理率不到10%。建制镇未处理而外排的污水总量为城市和县城总量的总和,村庄未处理的污水总量是城市未处理污水总量的1.5倍。而根据环保部的规划,到2015年,农村污水处理率提高到10%,乡镇污水处理率提高到35%,未来五年这部分基础投资将有1500亿的规模。

1.4 2020年海水淡化膜应用将翻番

国家海洋局发布的《2014年全国海水利用报告》指出2014年沿海各地及相关部门积极推进海水利用工作,新增海水淡化工程产水规模为日产2.61万吨。全国已建成海水淡化工程总体规模不断增长,截止2014年底,全国已建成海水淡化工程112个,产水规模92.69万吨/天,产水吨成本为5-8-元,最大海水淡化工程规模为20万吨/天。

目前海水淡化领域主要采用反渗透和低温多效蒸馏海水淡化技术,膜技术的应用份额已经达到了60%的水平,正在建设之中的海水淡化工程中,也基本都采用膜法技术。随着淡化之后的海水在社会用水方面的需求提升(目前海水淡化的产水主要用于工业用水,份额65%左右),特别是沿海人口众多的城市。根据海水淡化规划表,到2020年的处理能力将要对2014年底的92.69万m3/日进行翻番。

2膜材料应用率远小于世界平均水平

膜技术的应用原理就是通过表面的微孔滤除水中的杂质,从而获得洁净的水。膜技术是最为先进的污水处理技术之一,不仅可以解决污水和再生水的转换,同时解决了水污染和水资源短缺的问题,膜技术被誉为21世纪最有前途的水处理技术之一,对于我国水资源的利用和保护具有战略意义。

在全球范围,膜材料在水处理市场的占比2010年就达到28%,而我国在2015年还不超过10%,且中国人均水资源并不丰富,仅为世界平均水平的1/4。目前世界膜材料市场规模的增长率为每年8%左右,而中国近几年的增长率则为30%的增长,势头惊人。膜材料几乎可以应用于所有水污染防治的细分领域中,膜技术现已形成相当的规模和产业。在海水淡化、净水器市场、饮用水市场、市政污水处理等方面已成为单元操作,并被广泛应用于电力、化工、医药、电子、食品和饮料等行业,取得了明显的社会和经济效益。国内对水处理尤其是深度水处理的需求越来越迫切,膜技术的需求量大增,为我国膜产业带来巨大需求量的同时,也为膜处理企业带来难得的发展良机,膜材料在水污染防治市场份额正在快速地增长。新型膜材料和膜过程的改进与开发将开辟膜技术更为广泛的应用空间。

3膜技术处理范围更广,出水水质更佳

3.1 水处理膜技术优势明显,出水水质更好

目前我国应用较为广泛的污水处理技术包括传统沉淀技术、活性污泥技术、人工湿地技术、膜技术和磁分离水体净化技术等,这些技术分别适用于污水处理的不同领域或阶段。这几种技术中,活性污泥技术是最传统的水处理工艺,其应用范围最广,重点将膜技术和活性污泥技术进行对比,膜技术具有出水水质好、占地少、减少污泥产生量、水处理工艺简单。

(1)出水水质好。对于难降解的有机物以及其他氨氮化合物,具有很好的截留作用;对于细菌、病毒和重金属等物质的截留稳定彻底,这就使膜技术在海水淡化、净水器、工业纯水、超纯水和污水二级深度处理等方面的应用具有不可替代的作用。

(2)占地少。由于膜处理过程中可以维持2.5-5倍于传统污水处理技术的污泥量,这样就可以省去二次沉淀池和污泥的回流装置,很好地节约了应用空间。

(3)污泥产生量减少。膜技术产生的污泥量比传统活性污泥技术产生的污泥量少30%左右,相应减少30%污泥的处理费用。

(4)简化水处理工艺。膜技术在操作维护简单,易于实现自动控制管理。

以典型水处理电镀行业为例,由于膜分离技术具有低能耗、无相变、无污染,且分离效率、浓缩倍数高等优点,采用合适的膜分离来浓缩电镀液的漂洗水,浓缩倍数可以达到100倍(以体积计)。膜分离后的浓缩液经过适当处理达到一定的镍离子浓度后回到电解槽,即回收镍,膜系统的透过液即纯水可以直接回到镀件的洗槽中,从而实现电镀废水的零排放。因此,膜集成技术用于电镀废水资源化不仅不会造成二次污染,而且还回收了废水中的有害重金属,变害为宝,使水资源得到再利用。

3.2 水处理膜处理范围更广

根据膜孔径的大小进行分类包括深层过滤、微滤、超滤、纳滤和反渗透一共五种,每一种膜的孔径大小和和可以过滤掉的最重要的物质详细如表14所示,从表中可以看出,不同类型膜的孔径大小存在差异,微滤可去除悬浮物和细菌,超滤可分离大分子和病毒,纳滤可去除部分硬度、重金属和农药等有毒化合物,反渗透技术几乎可除去各种杂质。随着孔径的逐渐缩小,技术含量不断提升。

不同的材料具有化学性、稳定性和亲水性都不相同,大部分的膜原材料的物理特性和化学特性并不适合进行水处理过滤,所以就需要对这些材料进行改性处理,这种改性的工艺和方法各公司各异,具有极高的技术壁垒。

为保证可持续发展的要求,进一步提高生产效率,使资源得以有效利用,集成膜技术是膜发展趋势中最为关键的环节,未来的膜分类将变得模糊。集成膜过程是将超滤-微滤与反渗透(纳滤)结合使用,形成能够满足各种回用目的的污水深度处理工艺。膜集成污水再生工艺具有系统稳定、维护少、占地小、化学品用量少、流程简单和运行费用低等优点。集成膜技术将膜技术和传统工艺相结合,极大地发挥了各种膜处理技术的优点,是未来膜技术发展的大趋势。如目前很流行的一种污水处理工艺—双膜法。其将超滤膜技术或者MBR膜技术与反渗透膜技术进行联合使用,膜分离技术的一种,用于污水深度处理回用的工程之中。

4国内膜法水处理技术打破国外技术封锁

4.1 国外膜技术向二代膜发展

膜法水处理产业经过了70多年的发展,主要经历了以下三个主要阶段。

第一阶段,20世纪中叶以前,基础研究阶段。随着基础科学的深入发展并趋于完备和系列化,各种新型膜材料及制膜技术得到不断开拓,现代工业对节能、资源再生、环境污染消除的需求加强,反渗透、超滤、纳滤、微滤、电渗析和气体分离等各种膜分离技术开始在水的脱盐和纯化、石油化工、轻工、纺织、食品、生物技术、医药、环境保护等领域得到应用。

第二阶段,20世纪50年代以后,技术快速突破。由于大规模生产高通量、无缺陷的膜和紧凑的、高面积/体积比的膜分离器上取得突破,掀起了研究各种分离膜、发展不同膜过程的高潮,平均每10年就有一种新的膜技术进入工业应用:20世纪50年代为微滤和离子交换,60年代为反渗透,70年代为超滤,80年代为气体分离,90年代为渗透汽化,获得了巨大的经济效益和社会效益。

第三阶段,最近30年,广泛应用。膜分离技术作为一项新型的高分离、浓缩、提纯及净化技术得到广泛应用,新的膜过程不断得到开发研究,如渗透汽化、膜蒸馏、支撑液膜、膜萃取、膜生物反应器、控制释放等过程的研究工作不断深入。目前膜分离技术的发展正处于从微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、膜电解、扩散渗析及透析等第一代膜过程向气体分离、蒸汽渗透、全蒸发、膜蒸馏、膜接触器和载体介导传递等第二代膜过程过度的时期。

4.2 国内膜材料逐渐打破国外技术封锁

中国的膜法水处理产业发展速度明显晚于发达国家,膜技术在2005年才开始真正凸显,产业化应用仅10年左右的时间,基本达到发达国家第三阶段之间。国产的微虑、超滤膜也逐渐替代了进口膜,一些外企在更换设备时开始选择我们的产品,反渗透/纳滤膜正在紧急追赶中,中国的膜产业将借势崛起。中国的膜法水处理产业主要经历了三个阶段。

第一阶段是1958~1995年,探索起步阶段。这一段历史走得既漫长又艰难,中间还有多次停顿,是我国膜工业的探索起步阶段。1958年,国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心以及几个大学对电渗析膜的尝试性研究开启了我国膜工业的大门。此后,国家有关部委组织了多项技术攻关和专项建设,并批准成立了分离膜的国家工程中心。从“六五”开始,多个膜相关项目列入了国家“863”、“973”计划;

第二阶段是1995~2005年,初步建立膜工业体系体系。在此阶段,我国虽然在某些技术指标上还落后于国外,但已初步建立了比较完整的膜工业体系。反渗透复合膜、无机膜、纳滤膜等一批高性能新膜组器逐步实现了产业化,渗透汽化、膜蒸馏、膜反应等一批新技术取得突破,并成功建立了以海水淡化为代表的一批示范工程;

第三阶段是2005年至今,技术突破快速增长阶段。近年来,我国的膜工业市场每年都以30%左右的速度在增长,即便是在遭遇金融危机的情况下,仍然保持了很高的增速。生产技术渐趋完善,基本上各种膜都能生产,开始逐渐打破了国外的技术封锁(详细分析在第三章)。

5膜材料成本持续下降

膜材料之所以会在这个试点放飞销量,是因为国产膜技术的快速突破和价格的降低。国内膜材料的国产化率不断提升,同时膜材料的价格近两年随着技术的进步不断下降。以RO膜为例,从2007年开始价格就不断下降,目前国产RO膜的价格降到150元/m2左右的时候仍然比进口的RO膜价格低40%左右的水平,这就大大降低了国内RO膜的应用成本,也提升了RO膜在水处理领域的应用。

以目前常用的MBR(膜生物反应器)和CMF(连续膜微滤膜技术)技术为例。MBR以高于传统污水处理技术20%左右的总投入,使占地面积省50%、出水水质更好、污泥更少、水资源和其他能源更容易回收利用,从整体效益看,膜技术性价比更高。以2万吨日产能,运营20年的污水厂为例(不考虑时间价值),CMF总投入为1.00亿,传统污泥法为1.24亿,MBR为1.57亿,可和其他技术混合使用降低整体成本,已获得大范围的使用。

6连续5个五年规划连续重点推动膜技术

废水、饮用水、海水淡化和地下水等等领域的应用。连续5个五年规划战略性推动膜产业发展,《高性能膜材料科技发展“十二五”专项规划》更是提出十二五期间将5-8种关键膜材料国产化,到2015年将膜材料产业发展成为千亿产业;《国家“十二五”科学和技术发展规划》提出攻关高性能水处理膜材料,推动膜材料在环保行业的应用。

政策引导下,国家战略性地将水处理领域的超滤膜、纳滤膜和反渗透膜作为重点突破的新材料,一系列高性能膜材料的政策主要从以下几个方面进行支撑:膜技术保障饮水安全、膜技术对节能减排的推动、膜技术对产业结构升级的推动、膜材料在海水淡化领域的应用。

从1985、2001和2006年的生活饮用水标准的对比分析来看,检测指标从35项到96项,再到2006年的106项,不断增加数量的同时,各项标准都有所提升。近两年水污染事件受到社会公众的普遍,自来水水质受到严苛地监管,水质标准的继续提升亦可预期。

三、竞争格局中寻找突破方向

在膜法水处理领域,技术含量最高的的是膜元件环节。将膜元件继续细分为两个部分:一是,反渗透膜(RO膜);二是,微滤和超滤膜。作为膜法水处理领域技术难度最大的反渗透膜,国内市场各品牌的竞争激烈。市场主要掌握在国外知名品牌手里。

1高端膜市场占有率较低,成长空间大

1.1 RO膜市场进入进口替代期

从2010年的数据来看,美国的陶氏、海德能和通用,以及日本的东丽等国外品牌占据了将近85%的市场份额,仅美国的陶氏和海德能公司就占据了一半以上的市场份额。2015年,中国的反渗透膜国产化率将达到30%左右。从2003年的2%到2010年的15%,再到2015年的30%,国产反渗透膜的市场占比在不断攀升。随着技术的突破,技术差距已经显著缩小,而且国产反渗透膜40%左右(国产均价150元/平方米)的价格优势,将使国产化率这一数据还将不断刷新。

1.2 UF/MF膜国产化率达70%

不像反渗透膜的竞争格局,在国内的超滤/微滤膜市场并没有形成垄断。目前的市场格局是,高端市场由科氏为首的国外企业占据了大部分,中低端市场由国内的企业瓜分。整体来说,超滤/微滤膜国产率目前达到70%左右。其中的代表企业有津膜科技和海南立昇。津膜科技是国内最早开发出PVDF材料的中空纤维超滤和微滤膜。目前国内企业在高端市场也开始发力。有些企业的整体技术水平甚至已经超越了国外的企业。

国内的UF/MF膜产品在截留性能、使用寿命和抗污能力方面都已经超过了国外的企业,价格却只有国外企业的一半,所以已经开始打开国外市场。在日本、韩国和欧美地区和可口可乐、福田和英特尔等500强企业已经获得了较大范围的应用。

2外部联合和内部突破均是成长方向

通过国外先进的膜法水处理企业分析,可以初步窥探国内水处理企业在快速发展过程中的成长模式。在世界膜法水处理著名企业中,选择综合膜应用技术三强之一美国GE和高端膜的明星企业海德能作为例子进行说明。

2.1 GE成长模式:外部并购做大做强

GE公司是全球领先的纯净水处理、循环水处理﹑原水废水处理以及工艺生产过程处理的知名供应商,在国内膜法水处理领域具有很高的占有率。其水处理及工艺过程业务致力于水环境的开源、节流和减排。帮助各行业的客户及市政机构管理并优化其水资源以及工艺过程处理中面临的挑战。主要行业包括钢铁、电力、炼油、化工、食品饮料、电子和市政等。

从1999年到2014年的发展过程中,GE不断创新和拓展,发展成为全球膜法水处理领域产品最齐全的集团公司。其中Glegg专于离子交换、超纯水制备,Betz专于水处理剂,Osmonics专于膜技术及标准化水处理设备,Ionicx专于RO膜,Zenon专于城市和工业水净化、废水处理和中水回用。从GE的成长历程可以看出,在GE快速增长初期,主要通过并购的方式进行扩充来强大自己,为不同行业量身定做新鲜水、工艺水、循环水和废水处理等方面的解决方案。这些快速获取的子模块包括:市场渠道、化学药剂、海水淡化、再生水回用、反渗透膜技术、UF/MF膜技术和市政污水处理等等。

通过并购逐渐发展成为从膜元件、膜组件、工程建设和运营维护全面覆盖的公司,涉及微滤、超滤、纳滤和反渗透所有过滤图谱,这对国内的水污染防治企业来说,具有很强的借鉴意义。目前国内的水处理企业市场化和集中度都不高,通过并购提升是一个快速有效的方式。

GE的核心技术膜法水处理在中国国内已经有了许多成功的应用案例,例如大庆炼化集团项目、佛山自来水公司项目、北京清河污水回用项目、国家体育场回用水项目等等,其中国家体育场项目是中国大型公共建筑第一个雨洪综合利用工程。

升这些成功的应用案例覆盖的范围包括饮用水、工业废水处理、市政污水和工业补给水等几个大的领域。

2.2海德能成长模式:内部单点突破,做强再做大

美国海德能公司创立于1963年, 1970年进入反渗透水处理领域以来,一贯坚持追求先进的生产技术、最高的产品质量和完善的客户服务。经过40年的不懈努力,目前已成为在世界上分离膜制造业中最著名、产品规格最多、生产规模最大、取得专利最多的反渗透膜生产厂商之一。

美国海德能公司自1996年在北京设立第一个驻华代表机构以来,已在中国的北京、上海、济南、广州设有4个分公司(代表机构),可以最迅捷的方式向中国客户提供最完备的技术支持和产品服务。近几年电力和石油化工行业大力推进污水回用技术,以膜法水处理为核心技术,实现节水减排目标。下表以海德能在国内这两个行业的应用作为案例进行说明。

海德能公司各种型号的反渗透和纳滤膜元件取得了广泛的应用业绩,业务涉及苦咸水淡化、饮用纯净水处理、市政污水回用和海水淡化、电厂锅炉补给水处理到工业废水等。半个世纪的行业深耕,拥有成倍于其他反渗透膜制造产商的专利,深厚的技术积累为用户提供更高性能的膜元件提供了保障,并使他们适用于不同的需求。从海德能的产品构成可以看出,海德能以反渗透膜作为占领膜法水处理产业的核心,在此基础上拓展纳滤、超滤和特种分离膜。其拓展模式和GE完全不同,不是通过并购,而是先做强,在行业内形成口碑之后,再做大。

3国内主板企业分析:规模扩大,打开国际市场

我国膜工业已经初步形成龙头企业引领、中小企业有机配合的良性互动发展局面。环渤海地区成为我国规模最大的反渗透膜、中空纤维膜生产基地;长三角地区则形成了膜应用最为强大的产业集群,龙头企业带动加强。

近几年来,北京碧水源、南方汇通、津膜科技和万邦达等与膜产业相关的企业成功上市,都表明膜产业正在茁壮成长。按照膜工业产业的国家规划,“十三五”期间,膜工业将形成“龙头企业引领、骨干企业支撑、中小企业配套”格局。其中龙头企业将实现“5、10、20”的目标:培育5家年产值50亿~100亿元的企业;培育10家年产值10亿~50亿元的企业;培育20家年产值5亿~10亿元的企业。

3.1 碧水源:国内MBR技术大规模应用的奠基者

碧水源致力于解决水资源短缺和水环境污染双重难题,业务涉及城市污水及工业废水处理和再生利用,给水、城市垃圾处理及综合利用等领域的技术与产品开发、工程设计、工程实施和设备制造。公司是世界上同时拥有全套膜材料制造技术、膜组器设备制造技术和膜生物反应器水处理工艺技术自主知识产权的少数公司之一。研发出完全拥有自主知识产权的膜生物反应器(MBR)污水资源化技术,解决了膜生物反应器(MBR)三大国际技术难题:膜材料制造、膜设备制造和膜应用工艺,填补国家多项空白,成为我国膜生物反应器(MBR)技术大规模应用的奠基者,同时也是世界污水资源化技术的开拓者和领先者。

国内的水处理企业大体可分成两类:膜元件提供商和膜工程提供商。从主板企业的核心业务分布可以看出,碧水源的业务覆盖广,如其MBR 膜组件具有很强的技术优势;津膜科技业务覆盖也很广,属于后期之秀;南方汇通的核心竞争力在于其反渗透膜的技术优势;未来能否延伸产业链(碧水源向前延伸进军上游的膜材料、南方汇通和津膜科技向后延伸,进军水处理工程)是关键。需求刚性是价值创造的基础,消费频率解决留存率问题,市场规模决定做强后的做大,盈利模式是宏伟前方的起点。

碧水源主要有四个核心竞争点:技术、管理、资金、政企信用关系。首先是技术实力;其次是实施技术的管理能力;第三,资金的募集能力;第四,政企的信用关系。

碧水源的技术实力雄厚。碧水源主营业务是MBR工程,过去膜依赖进口,现在已具备自主研发生产能力,现有 PVDF中空纤维超微滤膜膜产能680万m2,2015年有望达到1160万m2。技术能力获得重大突破,低压 RO 膜也已经研发成功。

通过管理、资金和政企信用关系建立“碧水源模式”。联姻地方政府,扩大膜市场,实现全国性布局。碧水源本质是工程企业,最重要的事情是拿项目。污水处理项目一般是市政类项目,地方保护主义严重,碧水源的秘籍就是通过长期建立起来的政企信用关系与各地的市政类企业合资。

3.2 南方汇通:国内反渗膜透龙头企业

南方汇通旗下子公司时代沃顿主要从事反渗透膜和纳滤膜元件的研发、制造和服务,拥有膜片制造的核心技术和规模化生产能力,是国内最大的复合反渗透膜专业化生产企业, 在全球仅有的七家企业中产能排名第六。同时为全球第二家、国内第一家拥有干式膜元件规模化生产能力的制造商。目前已经形成了工业膜(工业通用膜元件、海水淡化膜元件、抗氧化膜元件、抗污染膜元件)、家用膜元件、纳滤膜元件等产品线。

南方汇通的发展路径和膜技术顶尖企业美国海德能的发展路径相似,在技术含量最高的RO膜上单点突破,做强再做大。在2001年从美国引进的反渗透膜全流程生产工艺,通过消化吸收,研发出高水平膜元件。南方汇通的膜技术和海德能的差距已经很小,在技术差距很小的基础上,价格平均较海德能低40%左右。由此可见,近两年国内的膜产品的国产化率将实现大幅度的提升,加快进口替代的进程。

同时南方汇通代表国内RO膜研发的最高水平:

(1) 抗污染膜技术,通过改性工艺,使膜表面的粗糙度和亲水性改变。使得膜不仅可以用在纯水(锅炉补给等)、饮用水,还可以用在中水上;

(2)增强膜元件的抗氧化性,系统里可以保持易溶的次氯酸根或者氯根,抑制系统中微生物的增长;

(3)无氯工艺处理生产,提高耐清洗能力和使用寿命。美国陶氏等均采用次氯酸钠和其它氧化剂进行初始膜性能优化,但在长期使用中氧化会改变膜表面性能;

(4)公司是国内唯一一家,全球继美国陶氏公司之后第二家具备干式膜元件规模化生产能力的公司。大部分厂家只能生产湿膜,生产过程不能离开水,干膜后可能会存在失去通量或者热天长霉、冬天结冻等问题,储运过程需要定期添加抑菌剂等保护液,而公司生产的干式膜元件便于运输储存。

4膜法水处理五大战略发展方向

通过对国家政策的剖析、国外和国内上市对比分析对比,以及产业链的分析,膜法水处理产业未来发展的五大趋势。

1)行业会向上游膜元件覆盖,鼓励源头技术创新,同时向下游工程一体化发展。整个膜产业链可以分成4个环节:膜元件、膜组件、工程建造和运营维护。每一个环节具体又有更细的划分。整个膜法水处理工艺的投资和运营主要收到上游膜元件的价格的影响。从标杆海德能的发展过程分析,因此本行业的一个发展模式是向上游覆盖,进行膜元件的技术研究,特别是海水淡化用高性能反渗透膜、水质净化用纳滤膜和废水处理用膜生物反应器专用膜材料。同时立足现有专业领域,向下游延伸将是将来我国膜产业相关企业的必然发展趋势;

2)技术引进再创新。引进国外前沿技术,在一定基础上,再创新提升,重点开发具有我国自主知识产权的高性能特种分离膜材料。如国内反渗透膜龙头企业南方汇通,其子公司时代沃顿在2001年从美国引进的反渗透膜全流程生产工艺,通过消化吸收,研发出高水平的工业通用膜元件、海水淡化膜元件、抗污染膜元件、抗氧化膜元件和家用膜元件;

3)将水处理应用前移,全阶段消除污染。在工业应用领域,传统水处理重点关注末端的污水处理,未来的一个发展趋势是治理端的迁移,拓展为与生产工艺相结合的全生命周期的水处理;

4)积极拓展海外市场。目前国产膜产品实现出口近30亿人民币,扩大了国产膜产品的影响力,规划出口额五年内达到100亿/年。碧水源、南方汇通、膜华科技、津膜科技、山东招金膜天、杭州水处理中心、北京格兰特、厦门三达、金达莱、奥美环境等公司的国产微滤膜、超滤膜、部分反渗透膜、气体分离膜等产品和服务,由于质量不断提高、性能良好、价格低廉等优势,大批产品和工程进入国际市场,如亚太地区、巴西、欧洲和美洲等数十个国家;

5)企业规模扩大,集中度提升。2014年已有碧水源、南方汇通、津膜科技等企业的产值规模都超过5亿规模。以美国GE作参考,未来行业内通过并购做大做强是有效方式之一。

四、新三板膜企业:抓住行业战略高地,前景广阔

1寻找紧随产业发展趋势的新三板膜企业

在新三板100多家环保企业中,挑选出十家膜法水处理企业进行简单的分析。新三板的膜法水处理企业整体来说,体量相差较大。其中两家做市,其他的都是协议的交易形式。

首先,结合产业发展趋势,对企业进行评估,美邦科技和奥美环境都属于在工业废水领域运用膜技术。通过分析,美邦科技和奥美环境抓住行业发展的战略高地。

美邦科技:其一、美邦科技重点突破化工和医药行业的膜技术应用。其二、商业模式新颖,为企业提供以膜技术为核心的清洁生产工艺方案,探寻全阶段污水处理;

奥美环境:其一、引进陶氏先进的技术,在多年的技术经验基础上,创新提升;其二,提升技术,以价格优势积极拓展海外市场;其三、向产业链前端延伸,大量研发投入膜元件和组件。

其次,从财务指标营业收入和归母净利润这两个财务指标进行反向验证,金达莱和景津环保表现较稳定,美邦科技、奥美环境相较其他膜法水处理企业实现了较大幅度的增长,体现出了很高的成长性。从2015年的半年报来看,所有的膜法水处理企业的同比增长率大幅提升。

2美邦科技:膜技术为核心全阶段消除污染

河北美邦工程科技股份有限公司成立于2005年,专注于石油化工、煤化工、精细化工、制药行业生产工艺及装备技术水平的提升,以开发和优化清洁生产工艺为重点,膜工程技术及催化反应技术为核心,为客户提供清洁生产的装备、技术和服务等综合解决方案。

2.1商业模式新颖,技术基础厚实

(1)基于公司目前的分离系统原理,公司未来重点将开发新一代的水处理技术、脱硫脱硝技术及土壤修复技术。如抗生素发酵液膜直通技术、环氧丙烷工艺包、氨肟化反应器、新型反应器、生物酶反应器、钛硅分子筛催化剂、耐溶剂纳滤膜、渗透汽化膜、工业尾气回收治理技术、抗生素菌渣资源化技术、畜牧养殖废水等方面。

(2)商业模式新颖。和一般的环保企业注重末端污染治理不同,美邦科技的目标是在生产的过程中,通过工艺改进就将污染直接消灭,进一步提高污染处理效率,同时降低治理的成本。

(3)技术基础厚实:技术创新是公司保持核心竞争力的基础,公司确立以技术为中心的发展模式。公司设有技术中心,负责工艺及产品技术的研发。技术中心下设反应技术研发组、分离技术研发组、膜材料技术研发组、环保技术研发组。截至2015年,公司已授权国家专利17项,其中发明专利7项,实用新型10项;公司处于申报阶段的国家专利14项,其中发明专利12项,实用新型2项。公司参与组建两个研发平台:河北省膜过程工程技术研究中心,美邦-天大化工过程强化技术研究中心。

(4)持续的研发投入支撑长期发展动力。公司 2012 年、2013 年、2014 年 1-9 月研发费用占主营业务收入的比重分别为23.80%、12.31%、10.88%。

(5)管理团队为公司提供稳定基础支持。现任公司董事长、总经理、副总和董事及核心技术人员都具有化工或医药专业背景和多年的管理和技术经验。

(6)优质客户保障增长的可持续性。公司的主要客户是国内大中型化工制药生产企业,行业分布涉及煤化工、石油化工、精细化工、制药等行业,如中国石化、中国神华、阳煤集团、晋煤集团、内蒙庆华、鲁西化工、中国天辰、海力化工、三鼎控股、石药集团、东北制药和华北制药等。

2.2 2013-2014年归母净利增长37%和260%

美邦科技:营业利润2013-2014年实现了56%和17%的增长,2015上半年实现66%增长,2014年达到8150万元;归母净利润2013-2014年实现了37%和260%的增长,2015上半年实现135%的增长,2014年达到1907万元;2014年毛利率达48%

3奥美环境:流体净化系统综合解决方案提供商

山东奥美环境股份有限公司成立于2008年,是一家致力于水处理技术的科技创新型企业,立足于通过技术创新实现环境的可持续发展,提供以膜分离、吸附技术为核心的流体净化系统综合解决方案。应用涉及重金属废水处理、工业纯水制备、废水回用、海水淡化、饮用水处理、特种物料分离及浓缩等领域。

3.1 抓住机遇向产业链前端和海外拓展

公司主营及发展状况包括:水处理设备及海水淡化装置的研发、生产和销售;SMART 废水深度回用工艺包在高耗水,禁超标排放行业的应用;焦化废水深度处理业务增长强劲;海水淡化业务取得实质性突破;海外电站化水分包业务快速增长。

(1)技术能力较强,经验丰富。公司自成立以来一直在焦化废水深度处理领域深入研究。首先,技术引进部分,奥美环境引进消化吸收国际一流公司的先进水处理技术,包括了美国DOW 公司全套膜法水处理技术,引进美国 DOW 公司领先世界的焦化废水 SMART深度处理工艺包;其次,自研部分,以有多年水处理产品开发经验的技术骨干为中坚力量,研发了多项有自主知识产权的高新技术,比如成功开发了焦化废水联合树脂膜分离新工艺。

(2)向产业链前端延伸,大量研发投入膜元件和组件。公司战略明朗,目前在供应链前端特种膜组件和膜材料的投入巨大,是长期高速增长的源源动力。

(3)废水处理领域市场潜力巨大。随着国家政策支持不断增强,新环保法及《炼焦化学工业污染物排放标准》的实施使得焦化企业必须从根本上解决焦化废水达标排放或深度回用的问题,这为公司未来保持高速增长提供了政策保证,将极大提高公司在焦化废水深度回用领域的盈利能力。

(4)公司围绕“大客户”战略,与此同时,公司积极拓展客户群,包括海外的客户群。公司在多年的发展历程中,积累了一批知名的企业客户,如中国电建、晨鸣纸业、太原重工等上市公司。与部分客户形成了较稳定的合作伙伴关系,保证了公司业务的长期发展和持续经营。2015年上半年,继《青岛钢铁整体搬迁工程焦化废水深度处理项目》后,公司与山西永鑫煤焦化有限公司又签订一个里程碑式的焦化废水深度处理项目。

公司长久以来在海外电站水处理设备和服务市场也占有一席之地,2015年积极拓展摩洛哥市场,第一季度已完成签约海外项目797.74万元(占约总签约额的四分之一),8月份又中标巴基斯坦卡西姆的海水淡化项目。先后中标青岛钢铁和山西永鑫两大标志性项目,以及海外市场的拓广,巩固了行业领先地位。

3.2 2015上半年归母净利同比增长835%

根据2014年年报及2015年半年报,奥美环境主营产品包括电厂化水处理成套设备、废水深度处理设备、海水淡化成套设备和其他类设备四大类,各部分在营业收入中的占比分别为45.98%、25.55%、12.86%和15.61%。2014年全年公司实现营业收入1728.25万元,同比增长17.42%,归母净利润232.45万元, 同比增长63.10%;公司2014年加大废水深度处理设备研发费用,取得了很好的成效。2015年上半年营业收入1761.38万元,同比增长179.80%,归母净利润406.27万元,同比增长834.82%。

 
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