□于曉飛
膜產業創新水平反映了一個國家(地區)經濟環境協調發展、人與自然和諧共生的發展程度,膜分離技術在治水、治氣、綠色制造等領域起關鍵作用,是21世紀最具發展前景的高新技術之一。浙江膜技術與產業起步早、發展快、前景大,是國內技術力量最強、專業規模最大的省份之一,現有膜制品生產企業100多家、占全國的1/3,部分膜技術、膜裝置等已達國際先進水平,國內最大的海水淡化工程(舟山)、省內首個MBR萬噸級膜法水處理工程(余杭良渚)等一批標志性項目建成使用,為高水平推進美麗浙江建設作出積極貢獻。
發展膜產業是實現綠色制造升級的變革之基。部分傳統制造業、高新技術產業涉及反應、分離、濃縮、純化等過程,需應用膜技術對傳統方法、傳統工藝加以改造提升。在農副食品制造業,采用膜分離技術改造傳統液體食品生產工藝,可實現液體食品的低溫消毒和殺菌;在化工、醫藥制造業,采用膜分離技術改造提升精制、濃縮工藝流程,取代傳統的鹽析、醇沉和噴霧干燥工藝,可實現降低水耗、能耗、成本,提高產品品質、環保水平。此外,以陶瓷膜為代表的無機膜在鋼鐵廢水、造紙廢水、印染廢水等特種水處理領域擁有廣闊應用前景。
發展膜產業是培育發展新動能的方向之一。膜產業作為高成長性新興產業,是《浙江省加快培育發展新動能行動計劃》中綠色低碳經濟、前沿新材料的重要發展領域,發展勢頭好、市場空間大。隨著從低端水處理應用向高端水處理工程升級、從治水向治氣延伸、從民生領域向工業領域拓展、從膜產品向膜產業擴展,其市場規模仍將不斷擴大。
產業基礎好,市場規模大。浙江省形成了杭州水處理產業、湖州膜材料產業、寧波凈水產業、舟山海水淡化產業等一批特色塊狀經濟,擁有凈源膜科技、開創環保等一批上市企業。據不完全統計,浙江省膜產業產值從2010年的21億元增長到2017年的100億元,年均增長24%,“十三五”期間有望繼續維持兩位數以上的增幅。預計到2020年,浙江省膜產業產值將超過200億元。
技術實力高,人才優勢強。膜生物反應器(MBR)、連續膜過濾系統(CMF)、浸沒式膜過濾(SMF)和雙向流膜過濾技術(TWF)膜技術研制水平不斷提高。寧波沁園的飲用水深度處理技術獲得國家科技進步獎,湖州院士工作站的“PTFE高效膜蒸餾技術組合工程化應用”項目獲第十八屆全國科技工作者大賽金獎,浙江凈源科技“復合型非均質PTFE中空纖維膜及水處理組件制”獲中國膜工業協會科學技術獎一等獎。高從堦院士領銜設計的大型復合膜中試生產線正式投入使用,核心技術實現“中國造”,所生產膜組件的技術指標均達到或超過進口膜組件標準。浙江大學陳歡教授研制的MBR(膜生物反應器)技術用于農村生活污水處理,在鄉村振興戰略下應用前景廣闊。杭州水處理技術研究開發中心連續舉辦36屆全國膜法水處理技術高級研修班,對我國涉膜涉水高科技人才戰略體系建設產生深遠影響。
產品品質優,出口機遇大。國產的微濾膜、超濾膜、部分反滲透膜和氣體分離膜等產品,由于質量不斷提高、性能良好、價格低廉、服務及時等優勢,大批產品和工程進入國際市場。杭州水處理中心、寧波沁園集團等企業生產的膜產品已遠銷日本、韓國、印尼、馬來西亞、印度、巴西、俄羅斯、歐洲和美國等國家(地區)。
順應全球膜產業發展趨勢,對標歐美發達國家,對比美國海德能(反滲透膜市場占有率全球第一)、美國陶氏化學(反滲透膜技術領先)、通用電氣奧斯莫尼斯(全球知名水處理供應商)、科氏濾膜系統(全球最完善的膜生產與檢測系統)等國際知名企業,浙江膜產業主要面臨“新技術轉化、新產品開發、新市場開拓、新產業布局”四大短板。
新技術轉化不足。膜元件的生產和研發是整個膜法水處理產業鏈技術核心,收入和利潤占據產業鏈的近50%。目前浙江對于膜的構成材料、基礎配方、成膜工藝研究不夠深入,難于全面系統地指導膜元件的生產和研發。水處理系統集成設計、反滲透設計、系統模擬軟件設計水平較低,限制了全膜法工程化應用。
新產品開發不足。浙江90%的產品主要集中在水處理膜生產及膜法水處理工程領域,醫藥、食品、化工等領域的應用相對較少。無法制作分開一、二價離子的離子交換膜,高壓反滲透膜剛剛進入工程化應用階段,海水淡化系統用泵閥、能量回收器、壓力容器等關鍵零部件尚未國產化,聚砜、無紡布、濃水淡水隔網和封閉膠水等原材料和關鍵配套材料國產化水平較低。
新市場開拓不足。全球膜與膜組器、大型水處理工程國際跨國公司在技術、標準、品牌、資金和工程經驗等方面具有明顯優勢,通過工程承包、合作建廠等多種方式占領膜法水處理市場。浙江多數企業不具備大型海水淡化工程的設計、施工、調試運行能力與施工經驗。
新產業布局不足。新興的能源領域用電池隔膜、高端的醫療行業用血液凈化膜等產業幾近空白。膜制備用基礎材料(聚砜、聚偏氟乙烯等)、膜組件用輔助材料(無紡布支撐材料、濃淡水的格網材料等)、膜裝備用構件材料(高強度殼體、耐壓容器等)關鍵配套材料產業未有布局。
不斷增創浙江膜產業的創新優勢、產業集群優勢和開放競爭優勢,以建設國際膜產業研發中心為核心,在一流企業、一流人才、一流集群等方面上下功夫,通過示范工程總結經驗、探索道路、形成標準,為建設美麗中國、美麗浙江貢獻一流解決方案。
建設國際膜產業研發中心,強化創新聯動發展。面向治水、治氣、綠色制造等三大重點市場,依托浙江大學、浙江工業大學、浙江理工大學、中科院寧波材料所等高校院所的膜材料與膜技術研究團隊,強化“產學研用金、才政介美云”十大聯動,組建一批膜產業研發中心,進一步加大相關成果轉化的扶持力度,爭取創建專業特色鮮明、技術水平領先、創新人才集聚、成果轉化豐富的國際膜產業研發中心,加快在膜材料分離機理和制備工藝領域取得實質性突破,在基礎結構設計、產品性能上實現重大提升。
支持上市并購,培育國際一流企業。支持膜供應商、膜工程商等優勢企業上市并購發展。借鑒陶氏化學發展經驗,重點收購專有技術,建設自有原材料廠,圍繞核心產品拓展市場。借鑒巴安水務等上市公司經驗,加快并購全球超濾膜、海水淡化等領域的一流技術、一流產品、一流品牌。支持有實力的上市企業、高新技術企業在高性能特種工程塑料、高性能泵閥、關鍵膜材料和器件等關聯領域新上一批上下游重大配套項目,在氯堿工業用離子膜、海水淡化反滲透膜、高分子超微濾膜等重要膜品種領域加快形成錯位競爭優勢、標準領先優勢。
加快關鍵技術攻關,引培一流人才。依托杭州水處理技術研究開發中心,重點加強膜材料、膜制備、膜組件、膜裝置和膜應用等領域的人才隊伍培養,推進膜工程領域的交流,支持高校院所建設學科優勢明顯、專攻方向明確的創新人才梯隊,支持各類企業研究平臺引進培養膜應用領軍人才及創新團隊。
推進產業基地建設,建設一流集群。支持建設進口替代示范基地,加快海水淡化系統泵、閥、能量回收器、壓力容器等關鍵零部件的國產化步伐。支持建設膜產業高新技術產業園區,發展膜材料、膜組器、膜設備和膜工程等領域,加大與上游合成樹脂、下游裝備產業的合作力度,完善產融合作配套,培育具有較強國際競爭力的先進膜制造業集群。
結合開展示范工程,形成一流解決方案。結合開展綠色制造示范工程,加快膜技術在氣體和水分離、氯堿行業、動力電池、平板顯示等領域的推廣應用。結合開展治水治氣示范工程,推進一批海水苦咸水淡化、污水處理、中水回用、廢水資源化、氣體分離、有機溶劑脫水等一批民生工程。結合開展產品升級示范工程,針對新能源電池隔膜、醫療和醫藥用膜,扶持和資助一批具有典型示范意義的新型和高端膜產品的生產與應用。結合開展國際合作示范工程,完善膜產品、工程與服務的對外投資、出口支持體系,支持優勢企業開拓國際膜產品、膜工程與膜服務市場,提升“浙江膜產品與服務”在“一帶一路”沿線國家(地區)的美譽度、影響力。