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(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)定義：膜是一種單位結(jié)構(gòu)，其三維中的一個(gè)維度尺寸比另外兩個(gè)維度尺寸要小很多，并可在推動(dòng)力下進(jìn)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(diǎn)，已廣泛應(yīng)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(guó)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(zhǎng)等特點(diǎn)，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(yīng)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(duì)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(yīng)用對(duì)象不同的分類見(jiàn)表1。

表1 高性能膜材料根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的分類

據(jù)中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2022 年我國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總值超過(guò)3600 億元，預(yù)計(jì)2025 年將達(dá)到5000 億元[5]。我國(guó)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(guó)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(dá)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(dá)萊環(huán)保股份有限公司、上海唯賽勃環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?、廈門嘉戎技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱嘉戎技術(shù)）等[6]。在國(guó)家大力支持、市場(chǎng)需求激增的大好形勢(shì)下，我國(guó)膜產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。水處理膜材料已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化及規(guī)?；瘧?yīng)用，進(jìn)入成熟期，占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額，市場(chǎng)增長(zhǎng)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(yīng)用規(guī)模不斷增加，銷售額進(jìn)入高速增長(zhǎng)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(jī)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(xué)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(zhǎng)迅速[7]。

目前，我國(guó)高性能膜材料總體上處于產(chǎn)業(yè)價(jià)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(fèi)量占比最大的產(chǎn)品，其下游應(yīng)用包括包裝材料、影像膠片材料、新能源材料等。目前全球應(yīng)用于太陽(yáng)能背板PET 基膜的代表企業(yè)有日本東麗（TORAY）株式會(huì)社、美國(guó)杜邦公司、韓國(guó)SK 集團(tuán)等，這些企業(yè)擁有核心技術(shù)，掌握市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)[9]。而我國(guó)PET 膜主要應(yīng)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(chǎng)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(guó)和日本等國(guó)家。還有被稱為“黃金薄膜”和“21 世紀(jì)最有希望的工程塑料之一”的PI 膜，其價(jià)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(guó)杜邦公司、日本東麗株式會(huì)社、韓國(guó)SK集團(tuán)等[10]，目前仍是我國(guó)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(guó)最早開(kāi)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(dá)膜科技（廈門）有限公司（以下簡(jiǎn)稱三達(dá)膜）是我國(guó)膜應(yīng)用的領(lǐng)頭羊。1999 年，三達(dá)膜年產(chǎn)值只有幾千萬(wàn)元，而如今三達(dá)膜的年產(chǎn)值已破6 億元，目前正在籌備建立以三達(dá)膜為首的廈門膜技術(shù)協(xié)會(huì)。該協(xié)會(huì)已有70 多家企業(yè)注冊(cè)登記，可見(jiàn)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(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系實(shí)施方案》，提及新材料為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，重點(diǎn)發(fā)展高性能膜材料等領(lǐng)域，打造具有國(guó)內(nèi)影響力的新型功能材料國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群[13]，可見(jiàn)廈門對(duì)高性能膜材料的重視。下面通過(guò)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(xué)和廈門理工學(xué)院擁有多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)專注膜材料研究。比如廈門大學(xué)趙金保教授團(tuán)隊(duì)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(guó)第一條采用國(guó)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(shí)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(guó)產(chǎn)化，開(kāi)發(fā)了厚度在80 微米以下的鋼塑膜包裝材料[14]。廈門大學(xué)張秋根教授團(tuán)隊(duì)研究成果包括高分子荷負(fù)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(xué)侯旭教授團(tuán)隊(duì)研究成果包括開(kāi)發(fā)了孔道膜材料，推動(dòng)海水淡化技術(shù)取得新進(jìn)展，研發(fā)了曲率可動(dòng)態(tài)調(diào)控的碳納米管陣列膜系統(tǒng)，在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表液體門控技術(shù)，推動(dòng)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(cè)、智慧農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程等方面的應(yīng)用[16]。廈門理工學(xué)院嚴(yán)濱教授團(tuán)隊(duì)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(dá)膜早在20 世紀(jì)90年代就開(kāi)始從事過(guò)程工業(yè)先進(jìn)膜分離應(yīng)用工藝開(kāi)發(fā)，每年處理回用的工業(yè)再生水約3 億噸。近年來(lái)陸續(xù)實(shí)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(yīng)用全國(guó)領(lǐng)先。2022 年7 月三達(dá)膜聯(lián)合廈門市知識(shí)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(yīng)用工藝開(kāi)發(fā)等新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研究與推廣[17]。2022年10 月三達(dá)膜被認(rèn)定為福建省制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)，2023 年3 月被認(rèn)定為福建省級(jí)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(shí)產(chǎn)權(quán)的特種膜生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了多種高端膜組件產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化；主要服務(wù)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(rèn)定為國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心。廈門長(zhǎng)塑實(shí)業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)塑實(shí)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(jí)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，推動(dòng)功能性膜材料關(guān)鍵技術(shù)的突破，2022年2 月被認(rèn)定為國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心。

此外，廈門膜企業(yè)在電池用膜、光學(xué)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(dá)2000 萬(wàn)平方米的鋁塑膜生產(chǎn)線和高等級(jí)凈化車間，已實(shí)現(xiàn)鋁塑膜制造技術(shù)和關(guān)鍵材料的全部國(guó)產(chǎn)化。廈門恩捷新材料有限公司投資近52 億元計(jì)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(xué)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(xué)膜方面未能發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)

眼鏡產(chǎn)業(yè)是廈門市傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，但是其中高檔光學(xué)鏡片上的光學(xué)膜基本依靠進(jìn)口。比如艾普光學(xué)科技（廈門）有限公司是高檔鏡片制造商，其年產(chǎn)值超過(guò)2 億元，但其所使用的光學(xué)膜均為進(jìn)口。平板顯示產(chǎn)業(yè)是廈門市重點(diǎn)打造的千億級(jí)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有待提高

廈門市在高性能膜材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)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(dá)膜、嘉戎技術(shù)、長(zhǎng)塑實(shí)業(yè)等3 家。此外，目前廈門還沒(méi)有國(guó)家級(jí)高性能膜材料創(chuàng)新中心、研發(fā)中心，影響力有待進(jìn)一步提升。

（3）部分企業(yè)發(fā)展場(chǎng)地受限

由于廈門土地資源有限，部分企業(yè)為了擴(kuò)大產(chǎn)能，綜合考慮后，在外地選擇新的生產(chǎn)場(chǎng)地。如長(zhǎng)塑實(shí)業(yè)為了擴(kuò)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(wàn)平方米，建設(shè)完成后總產(chǎn)值將超百億元。三達(dá)膜為了擴(kuò)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(shì)

對(duì)于“卡脖子”的膜材料，建議設(shè)立針對(duì)性基金或項(xiàng)目支持和引導(dǎo)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(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。對(duì)于此類具有前沿性、顛覆性、原創(chuàng)性的研發(fā)項(xiàng)目，建議采用“撥投結(jié)合”模式給予前期支持，即對(duì)項(xiàng)目開(kāi)展盡調(diào)評(píng)估后，用財(cái)政資金以科技項(xiàng)目立項(xiàng)給予支持，項(xiàng)目完成研發(fā)目標(biāo)、啟動(dòng)融資的，則財(cái)政資金的投入按照市場(chǎng)投資價(jià)格轉(zhuǎn)化為股權(quán)。

此外，對(duì)眼鏡產(chǎn)業(yè)、平板顯示產(chǎn)業(yè)所需的光學(xué)膜，建議設(shè)立相關(guān)政策引導(dǎo)本地膜企業(yè)研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，對(duì)于此類面向企業(yè)需求的研發(fā)項(xiàng)目，建議以“揭榜掛帥”方式，即由企業(yè)提出真需求，研發(fā)機(jī)構(gòu)申報(bào)，經(jīng)評(píng)審，選出最終承擔(dān)任務(wù)的研發(fā)機(jī)構(gòu)，政府給予研發(fā)項(xiàng)目一定資金支持。

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

鼓勵(lì)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)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(dòng)膜產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展，引導(dǎo)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。建議傳統(tǒng)膜企業(yè)與高校院所研究團(tuán)隊(duì)合作探索鋰離子電池包裝用鋁塑膜的生產(chǎn)。對(duì)于此類以民營(yíng)資本或市場(chǎng)化資本為投資主體的，依托企業(yè)設(shè)立的，對(duì)接市場(chǎng)需求、解決產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新難題的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，在其規(guī)模、研發(fā)投入、創(chuàng)新能力等達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后，建議按照申報(bào)認(rèn)定的流程給予政策支持，補(bǔ)助范圍包括：新購(gòu)科研儀器設(shè)備補(bǔ)助、引進(jìn)人才補(bǔ)助、成果轉(zhuǎn)化補(bǔ)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(shí)施方案》，重點(diǎn)任務(wù)中提及在新材料等領(lǐng)域爭(zhēng)創(chuàng)國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心[21]。為了貫徹落實(shí)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(guó)家級(jí)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(jìng)爭(zhēng)力。

3.提供企業(yè)發(fā)展空間與服務(wù)

對(duì)于企業(yè)對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)地?cái)U(kuò)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(duì)于有政策優(yōu)惠服務(wù)需求的企業(yè)，建議給予全方位的指導(dǎo)與支持，比如利用經(jīng)濟(jì)特區(qū)、自貿(mào)區(qū)等優(yōu)勢(shì)，爭(zhēng)取國(guó)家政策上的傾斜，給予企業(yè)指導(dǎo)與支持服務(wù)。