李幫建

（廈門產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，福建廈門 361001）

高性能膜材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

國際理論與應用化學聯(lián)合會定義：膜是一種單位結(jié)構(gòu)，其三維中的一個維度尺寸比另外兩個維度尺寸要小很多，并可在推動力下進行質(zhì)量傳遞。高性能膜材料是新型高效分離技術(shù)中的核心材料[1]，具有節(jié)約能源和環(huán)境友好等優(yōu)點，已廣泛應用于能源、水資源、環(huán)境、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造、民生保障及國防等領(lǐng)域[2]。高性能膜材料具有分離性能高、穩(wěn)定性高、成本低和壽命長等特點，產(chǎn)業(yè)鏈包括制膜原材料、膜元件、膜組件、膜裝置及工業(yè)化應用系統(tǒng)等，屬于材料、化工、能源、生物、環(huán)境等交叉領(lǐng)域，其研發(fā)水平對工業(yè)、環(huán)保等起到至關(guān)重要的作用。高性能膜材料根據(jù)應用對象不同的分類見表1。

表1 高性能膜材料根據(jù)應用對象的分類

據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022 年我國膜產(chǎn)業(yè)總值超過3600 億元，預計2025 年將達到5000 億元[5]。我國膜產(chǎn)業(yè)較為集中的地區(qū)為東部沿海，其中廣東、江蘇膜產(chǎn)業(yè)企業(yè)數(shù)量最多。我國膜生產(chǎn)代表企業(yè)有北京碧水源科技股份有限公司、 沃頓科技股份有限公司、天津膜天膜科技股份有限公司、江蘇久吾高科技股份有限公司、三達膜環(huán)境技術(shù)股份有限公司、金科環(huán)境股份有限公司、 江西金達萊環(huán)保股份有限公司、上海唯賽勃環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽B門嘉戎技術(shù)股份有限公司（以下簡稱嘉戎技術(shù)）等[6]。在國家大力支持、市場需求激增的大好形勢下，我國膜產(chǎn)業(yè)進入快速成長期。水處理膜材料已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化及規(guī)?；瘧茫M入成熟期，占據(jù)絕大部分市場份額，市場增長速度有所放緩； 特種分離膜材料正處于快速發(fā)展階段，膜品種與應用規(guī)模不斷增加，銷售額進入高速增長期；氣體分離膜材料得到初步產(chǎn)業(yè)化，隨著環(huán)保要求的提高，氣固分離膜、揮發(fā)性有機物回收膜等將發(fā)展迅速； 電池用膜材料隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其需求量將不斷增加；光學膜隨著電子信息產(chǎn)業(yè)尤其新型顯示產(chǎn)業(yè)的壯大，其需求增長迅速[7]。

目前，我國高性能膜材料總體上處于產(chǎn)業(yè)價值鏈中低端，技術(shù)含量和附加值偏低，不少高端產(chǎn)品依舊供給不足[8]。比如PET 膜是全球高性能膜材料中消費量占比最大的產(chǎn)品，其下游應用包括包裝材料、影像膠片材料、新能源材料等。目前全球應用于太陽能背板PET 基膜的代表企業(yè)有日本東麗（TORAY）株式會社、美國杜邦公司、韓國SK 集團等，這些企業(yè)擁有核心技術(shù)，掌握市場話語權(quán)[9]。而我國PET 膜主要應用于LED 燈、建筑材料等。再比如含氟膜（包括PTFE 膜、PFA 膜、ETFE 膜、FEP膜、PVF 膜、PCTFE 膜、PVDF 膜等）因其市場整體專業(yè)化程度高，生產(chǎn)企業(yè)往往需要具備較高的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)鏈集成，目前主要生產(chǎn)企業(yè)集中在美國和日本等國家。還有被稱為“黃金薄膜”和“21 世紀最有希望的工程塑料之一”的PI 膜，其價格高昂，技術(shù)壁壘高，產(chǎn)業(yè)集中度高，主要被美日韓企業(yè)壟斷，如美國杜邦公司、日本東麗株式會社、韓國SK集團等[10]，目前仍是我國被“卡脖子”的高性能膜材料之一。

廈門高性能膜材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.發(fā)展情況

廈門是我國最早開創(chuàng)膜產(chǎn)業(yè)技術(shù)的城市之一。目前廈門膜產(chǎn)業(yè)在水處理方面已經(jīng)較為成熟，在生物制藥、食品飲料和環(huán)保水處理等行業(yè)已具備完整的產(chǎn)業(yè)鏈[11]。三達膜科技（廈門）有限公司（以下簡稱三達膜）是我國膜應用的領(lǐng)頭羊。1999 年，三達膜年產(chǎn)值只有幾千萬元，而如今三達膜的年產(chǎn)值已破6 億元，目前正在籌備建立以三達膜為首的廈門膜技術(shù)協(xié)會。該協(xié)會已有70 多家企業(yè)注冊登記，可見廈門膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展之迅速[12]。2022 年，廈門市委、市政府印發(fā)《廈門市統(tǒng)籌推進現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系實施方案》，提及新材料為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，重點發(fā)展高性能膜材料等領(lǐng)域，打造具有國內(nèi)影響力的新型功能材料國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群[13]，可見廈門對高性能膜材料的重視。下面通過廈門高校研究成果和企業(yè)布局情況介紹產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。

（1）高校研究成果

廈門大學和廈門理工學院擁有多個研究團隊專注膜材料研究。比如廈門大學趙金保教授團隊在高安全性功能隔膜方面，確立了陶瓷涂覆功能隔膜關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)，率先完成了我國第一條采用國產(chǎn)技術(shù)的水基單面涂布陶瓷隔膜生產(chǎn)線；在鋰離子電池包裝用鋁塑膜方面，實現(xiàn)了鋁塑膜生產(chǎn)所用材料及關(guān)聯(lián)的制造技術(shù)國產(chǎn)化，開發(fā)了厚度在80 微米以下的鋼塑膜包裝材料[14]。廈門大學張秋根教授團隊研究成果包括高分子荷負電超濾膜及其制備方法、纖維素超濾膜制備方法、高分子超濾膜及其制備方法、自具微孔高分子共聚物膜材料及其制備方法等[15]。廈門大學侯旭教授團隊研究成果包括開發(fā)了孔道膜材料，推動海水淡化技術(shù)取得新進展，研發(fā)了曲率可動態(tài)調(diào)控的碳納米管陣列膜系統(tǒng)，在國際頂級學術(shù)期刊《自然》上發(fā)表液體門控技術(shù)，推動該技術(shù)中膜材料在環(huán)境工程、化工多相分離、物質(zhì)檢測、智慧農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學工程等方面的應用[16]。廈門理工學院嚴濱教授團隊研究成果包括基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法、 電膜法海水淡化技術(shù)及成套設(shè)備、生活污水零排放處理方法及系統(tǒng)等。

（2）企業(yè)布局情況

廈門膜企業(yè)在水處理膜、特種分離膜、功能性膜材料等方面表現(xiàn)突出。如三達膜早在20 世紀90年代就開始從事過程工業(yè)先進膜分離應用工藝開發(fā)，每年處理回用的工業(yè)再生水約3 億噸。近年來陸續(xù)實現(xiàn)陶瓷膜、 石墨烯膜材料技術(shù)全球領(lǐng)先，醫(yī)藥、食品、鹽湖提鋰、石化等行業(yè)膜應用全國領(lǐng)先。2022 年7 月三達膜聯(lián)合廈門市知識產(chǎn)權(quán)投資有限公司、廈門市集美區(qū)產(chǎn)業(yè)投資有限公司等成立了中新（廈門）膜與石墨烯產(chǎn)業(yè)研究院，聚焦膜材料與膜應用工藝開發(fā)等新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研究與推廣[17]。2022年10 月三達膜被認定為福建省制造業(yè)單項冠軍企業(yè)、國家知識產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)，2023 年3 月被認定為福建省級企業(yè)技術(shù)中心。嘉戎技術(shù)專注于高難度污廢水處理，主要產(chǎn)品有DT 高壓膜、AMS 耐酸堿膜等；擁有多條自主知識產(chǎn)權(quán)的特種膜生產(chǎn)線，實現(xiàn)了多種高端膜組件產(chǎn)品的國產(chǎn)化；主要服務領(lǐng)域有垃圾滲濾液、焦化廢水、工業(yè)園區(qū)濃水、制藥廢水、油田廢水、稀土廢水、放射性廢水等[18]，2023 年2 月被認定為國家企業(yè)技術(shù)中心。廈門長塑實業(yè)有限公司（以下簡稱長塑實業(yè)）聚焦新能源膜材料、生物基可降解膜材料、 功能性膜材料等，功能性膜材料BOPA 與膜級高性能聚酰胺材料產(chǎn)銷量世界領(lǐng)先[19]，2021 年被授牌廈門市高分子功能性薄膜材料重點實驗室，推動功能性膜材料關(guān)鍵技術(shù)的突破，2022年2 月被認定為國家企業(yè)技術(shù)中心。

此外，廈門膜企業(yè)在電池用膜、光學膜等方面也有布局，如廈門奇楷鋰材料科技有限公司擁有年產(chǎn)能達2000 萬平方米的鋁塑膜生產(chǎn)線和高等級凈化車間，已實現(xiàn)鋁塑膜制造技術(shù)和關(guān)鍵材料的全部國產(chǎn)化。廈門恩捷新材料有限公司投資近52 億元計劃建設(shè)16 條鋰離子電池隔膜基膜和涂布分切生產(chǎn)線[20]。廈門布局光學膜方面的企業(yè)有廈門玉通光電有限公司、廈門三德信科技股份有限公司、廈門市為納光電科技有限公司等。

2.存在的不足

（1）光學膜方面未能發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢

眼鏡產(chǎn)業(yè)是廈門市傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，但是其中高檔光學鏡片上的光學膜基本依靠進口。比如艾普光學科技（廈門）有限公司是高檔鏡片制造商，其年產(chǎn)值超過2 億元，但其所使用的光學膜均為進口。平板顯示產(chǎn)業(yè)是廈門市重點打造的千億級產(chǎn)業(yè)，但其上游關(guān)鍵材料TAC/PVA 膜缺少本地配套。

（2）市場競爭力有待提高

廈門市在高性能膜材料產(chǎn)業(yè)市場上有競爭力的產(chǎn)品和企業(yè)較少，比如產(chǎn)品主要集中在水處理膜和包裝用膜兩方面，代表性企業(yè)僅有三達膜、嘉戎技術(shù)、長塑實業(yè)等3 家。此外，目前廈門還沒有國家級高性能膜材料創(chuàng)新中心、研發(fā)中心，影響力有待進一步提升。

（3）部分企業(yè)發(fā)展場地受限

由于廈門土地資源有限，部分企業(yè)為了擴大產(chǎn)能，綜合考慮后，在外地選擇新的生產(chǎn)場地。如長塑實業(yè)為了擴大產(chǎn)能，新的生產(chǎn)基地選址于泉州，該基地占地面積約26 萬平方米，建設(shè)完成后總產(chǎn)值將超百億元。三達膜為了擴充產(chǎn)能，選擇在延安投資近15 億元建設(shè)生產(chǎn)基地。

廈門高性能膜材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

1.支持企業(yè)發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢

對于“卡脖子”的膜材料，建議設(shè)立針對性基金或項目支持和引導高校院所與膜企業(yè)研發(fā)相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。建議膜企業(yè)聯(lián)合高校院所攻關(guān)附加值高且需求量大的PI 膜相關(guān)技術(shù)并進行產(chǎn)業(yè)化。對于此類具有前沿性、顛覆性、原創(chuàng)性的研發(fā)項目，建議采用“撥投結(jié)合”模式給予前期支持，即對項目開展盡調(diào)評估后，用財政資金以科技項目立項給予支持，項目完成研發(fā)目標、啟動融資的，則財政資金的投入按照市場投資價格轉(zhuǎn)化為股權(quán)。

此外，對眼鏡產(chǎn)業(yè)、平板顯示產(chǎn)業(yè)所需的光學膜，建議設(shè)立相關(guān)政策引導本地膜企業(yè)研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，對于此類面向企業(yè)需求的研發(fā)項目，建議以“揭榜掛帥”方式，即由企業(yè)提出真需求，研發(fā)機構(gòu)申報，經(jīng)評審，選出最終承擔任務的研發(fā)機構(gòu)，政府給予研發(fā)項目一定資金支持。

2.引導產(chǎn)業(yè)布局與優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

鼓勵傳統(tǒng)優(yōu)勢膜材料企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，布局附加值更高的膜產(chǎn)品，推動膜產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展，引導膜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加合理化，提升高性能膜材料產(chǎn)業(yè)市場競爭力。建議傳統(tǒng)膜企業(yè)與高校院所研究團隊合作探索鋰離子電池包裝用鋁塑膜的生產(chǎn)。對于此類以民營資本或市場化資本為投資主體的，依托企業(yè)設(shè)立的，對接市場需求、解決產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新難題的產(chǎn)業(yè)化項目，在其規(guī)模、研發(fā)投入、創(chuàng)新能力等達到一定標準后，建議按照申報認定的流程給予政策支持，補助范圍包括：新購科研儀器設(shè)備補助、引進人才補助、成果轉(zhuǎn)化補助等。

2023 年廈門市委、市政府印發(fā)《廈門市科技創(chuàng)新引領(lǐng)工程實施方案》，重點任務中提及在新材料等領(lǐng)域爭創(chuàng)國家技術(shù)創(chuàng)新中心[21]。為了貫徹落實文件精神，建議以高校院所和龍頭企業(yè)為牽頭單位，以研發(fā)型公司為依托，采用“公司+聯(lián)盟”的方式組建高性能膜材料技術(shù)創(chuàng)新中心，打造成為國家級技術(shù)創(chuàng)新中心，提升廈門在高性能膜材料產(chǎn)業(yè)鏈上的影響力和競爭力。

3.提供企業(yè)發(fā)展空間與服務

對于企業(yè)對生產(chǎn)場地擴大的需求，建議綜合全市情況統(tǒng)籌性地給予支持。比如海滄、集美土地資源有限，可以統(tǒng)籌同安、翔安待發(fā)展區(qū)域的豐富資源。對于有政策優(yōu)惠服務需求的企業(yè)，建議給予全方位的指導與支持，比如利用經(jīng)濟特區(qū)、自貿(mào)區(qū)等優(yōu)勢，爭取國家政策上的傾斜，給予企業(yè)指導與支持服務。