【专访】膜产业发展进入关键期！抢抓这三大机遇！——《中国化工信息》专访郑根江理事长
随着技术的不断进步，我国膜产业已经成为众多行业发展的支撑性产业，近年来在解决水资源、大气与水环境污染、发展新能源产业，特别是提高能源、资源利用率等方面发挥着不可替代的作用。当前， “十四五”期间我国膜产业将如何发展？面临着哪些机遇和挑战？近日，中国膜工业协会理事长郑根江就以上热点话题接受了本刊采访。
中国膜工业协会理事长 郑根江
把握发展关键期，抢抓三方面机遇
【郑根江】“十三五”是我国膜产业迅速发展的时期，亮点很多，主要表现在以下几方面。
一是科技创新能力明显增强。截至2020年底，全国从事膜科技研究的高等院校、科研机构近百家，建立省部级以上各类创新平台60多个，研究领域几乎拓展到全球开展的所有膜专业领域，通过科技计划的实施，开发形成了一批具有自主知识产权的高水平科技成果，部分技术已达到国际先进水平。整体科技水平跨上了新台阶，基本形成了有中国特色的膜科技创新体系。
二是膜工业产值快速增长。2020年，我国膜工业总值达3100亿元，比“十二五”末膜工业总产值翻了一番，并持续保持15%左右的年增长率。产业化水平也有了明显提高，囯产化率达到65%以上。超滤膜、家用反渗透膜等产品基本已实现国产化。
三是应用领域不断扩大。目前，中国已成为全球最大的膜市场之一。膜产品已广泛应用于海水苦咸水淡化、工业用水纯化、污水再生回用、新能源、医疗医药和物料分离、浓缩、纯化等工业过程。
【郑根江】当前，我国膜产业发展正处于关键期，机遇与挑战同在。但总体分析，机遇大于挑战，主要有以下几方面。
第一，国家对水安全保障的高度重视，给膜产业发展带来巨大的市场需要。一方面，水资源短缺是我国未来几十年可持续发展的瓶颈，而解决这一瓶颈的重要途径之一是开源和利用。开源就是海水和苦咸水淡化。作为一项水资源增量技术，海水淡化和苦咸水淡化必将成为解决沿海经济发达地区资源性缺水的重要手段之一。利用就是工业废水和市政污水的再生回用。根据2019年测算的数据显示，我国有城镇污水750亿吨，农村污水259亿吨，可以进行资源化的污水总量约1000亿吨。此外，还有约200亿吨的工业废水可以资源化。因此，国家高度重视工业废水和市政污水资源化，对工业废水和市政污水资源化率的要求将越来越高，作为污水资源化的主流技术之一，膜技术在该领域的应用具有很大发展空间。
另一方面，随着人民生活水平的不断提高，对饮用水水质要求越来越高，通过对自来水的深度处理以获取更为优质的饮用水，已逐渐成为迫切需要解决的问题。而膜技术在该领域应用前景也十分广阔。
第二，我国战略性新兴产业的快速发展，给膜产业带来了一个容量巨大的新兴市场。功能膜材料本身属于新材料的重要品种之一，也是国家战略性新兴产业的重要组成部分，同时，它又是众多战略性新兴产业的共性技术和产业发展支撑。目前，膜技术已成为新能源动力电池、人工脏器，生物制药、半导体、光电、光学等产业的关键技术之一。因此，随着战略性新兴产业的快速发展，将给膜产业发展带来广阔的应用空间。
第三，传统产业转型升级，为膜产业发展创造了新一轮发展机遇。目前，我国正处在产业转型的关键阶段，产业转型升级就意味着产业从低附加值转向高附加值，从高能耗高污染转向低能耗低污染，从粗放型转向集约型。而膜技术作为一项先进的分离技术，广泛应用于石油、化工、食品、医药、冶金、电力等传统产业领域，在物料的精准分离、浓缩、纯化和精制生产等方面具有独特的优势，可以完全替代或部分替代传统的分离过程，实现低能耗、低污染、高附加值，助力产业转型升级。
【郑根江】膜产业链主要包括膜与原材料、膜与膜元件、膜装备与工程、膜专用配套设备和膜运维等产业板块。由于种种原因，各产业板块发展还不均衡，突出问题是产业链顶端的膜与膜材料板块比重较少，只占膜工业中产值的15%左右，远远低于发达国家的水平，这直接制约了我国膜产业的高质量发展。因此，应着力扭转这一局面。
一是加强创新、重点突破。关键是加强膜与膜材料的研究，加大膜与膜材料产业化关键技术攻关，率先在一批重点技术领域取得突破，抢占制高点，实现跨越和引领，支撑我国膜产业高质量发展。
二是高端引领、强链补链。大力培育高端产品，优化提升存量产品，化解中低端产品产能过剩的问题。
三是充分发挥市场主导作用，加强功能规划，优化产业结构和布局，推动产业集聚集约发展。
四是加大扶持力度，建立一批膜产业示范园区，培育一批龙头企业和标杆企业，引领中国膜产业的高质量发展。
五是加强产业支撑体系建设，包括标准体系、质检体系、行业评价体系和投融资体系，改善膜产业发展环境，推动膜产业生态系统的形成。
攻坚克难，突破技术关卡
【郑根江】在国内众多重要的经济领域，膜技术都发挥着越来越重要的作用。
在海水淡化领域，我国已建成海水淡化工程135座，日产淡水161万吨。其中膜法海水淡化占60%以上。
在环保和污水资源化领域，膜技术广泛应用于工业废水资源化和市政污水再生回用。目前，我国已建成规模型各类膜法废水处理工程500多个，日处理量1000多万吨，建成规模型市政污水再生回用工程300多个，日处理量近1000万吨。
在新能源领域，膜技术作为新能源电池的核心技术之一，在新能源电池发展中起着关键作用，锂电池隔膜、氢燃料电池质子交换膜、太阳能光伏背板膜等膜技术的发展及应用，有力地支撑了我国新能源的快速发展。
在医药医疗领域，膜技术已广泛应用于人工肾、人工肺、人工脾等人工脏器，以及生物制药、疫苗、针剂等方面。
在石油化工领域，膜技术已广泛应用于有机混合物的分离、燃油脱硫、气体分离与富集等工业过程，助力我国石油化工等传统产业的转型升级。
【郑根江】膜分离技术是当今世界公认的最先进的化工分离技术之一，具有能耗低、无二次污染、操作简单、分离效率高等特点，在化工生产中的应用日益广泛。如用于物料精准分离的高性能膜技术，适用于高温、高压、高污染等极端工况下应用的陶瓷膜等特种分离膜技术，适用于酸碱制备和回收的双极膜技术等，用于化工气体分离、富集、纯化和碳中和的气体分离膜技术等，这些技术在化工领域的应用前景十分看好。
【郑根江】新能源用膜大都是新能源动力电池的核心部件之一。相对而言，锂电池隔膜和光伏背板膜发展先于氢燃料电池质子交换膜，前者应用已达到相当规模。2019年，我国国产隔膜产量达27.4亿平米，2020年国产隔膜产量超30亿平米。2019年，我国光伏背板膜用量达1.96亿平米，而氢燃料电池质子交换膜从“九五”开始研究，2010年起进入应用阶段，在国家推动下，质子交换膜产业化发展速度较快。但尚有不少技术需要突破或提升，如锂电池隔膜的基膜材料技术，氢燃料电池质子交换膜制备技术及其氢燃料电池产业链中的相关技术，含氟复膜型背板膜生产技术等。
加大创新力度，提升国际话语权
【郑根江】膜科技的持续创新是膜产业快速、高质量发展的关键所在。未来我国膜技术的发展方向应紧紧围绕国家发展战略需求，瞄准国际前沿，结合我国膜技术发展现状，着力发展原创性、引领性技术和高端产品。
目前，研究重点大概有以下几方面：一是面向精准分离、浓缩、纯化的特种分离膜；二是面向高温、高压、高污染等极端工况下应用的高性能分离膜；三是有机膜材料改性研究，优化提升有机膜性能；四是面向新能源、电子、医疗医药、光学等非水处理的特种功能膜。同时，应着力建立科技创新、产业培育和产业支撑相协调的科技成果转化体系，促进产学研的密切合作，改善成果转化环境，提高转化效率和产业化水平。
【郑根江】国外膜技术进展及应用十分迅速，目前研究的主要方向大都集中在开发新的功能膜与膜材料，以及膜材料改性等方面。
研发的重点主要有利用新型高通量无机膜（如不对称结构金属膜），进行有机膜的改性，以提高通量及抗污染性能；开发有机和无机混合膜，使之兼备有机和无机膜的优点；制备精准分离的高性能膜，改革传统分离工艺，实现产品精制和纯化。
就我国目前膜技术及产业发展现状分析，要想提高国际竞争力，重点要跟踪国际前沿，加强膜与膜材料技术的原始创新，发展先进膜技术，特别是引领性技术和高端膜产品，优化产业结构，提升产业水平，增强国际竞争力。同时，要加强国际交流与合作，开拓国际市场，尽快使中国膜产品融入全球膜供应链，提高国际市场占有率，提升市场话语权。
本文转自“中国膜工业协会”官方公众号
