在水資源短缺、水質污染嚴重、污水排放量逐年增加的大背景下，用水需求的持續增長使水資源供給面臨嚴重供需矛盾。綜合來看，以水處理為主要手段的水資源循環利用是解決這一矛盾的唯一途徑。因此，在未來較長時間內，水處理行業將保持剛性需要屬性，同時維持高關注度和高景氣度。

從狹義上來講，水處理一般指污水處理；從廣義上看，水處理可以外延至給水處理、水務運營、污泥處理、中水回用、膜法水處理、海水淡化、黑臭水體治理、城市給排水規劃、海綿城市等諸多概念。隨著國民經濟發展，居民環保意識增強，環保治理理念從“總量控制”向“質量控制”轉變，我國水處理行業正在經歷從“狹義水處理”向“廣義水處理”的演進過程。

由于這種轉變，市場的熱點聚焦在“膜法水處理”、“海綿城市”、“污泥處理”和“黑臭水體治理”等專業化程度更高，更講求治理效果的細分領域。本篇報告選取“膜法水處理”和“海綿城市”兩個熱點領域作為研究對象，對行業現狀進行梳理。

由“狹義水處理”向“廣義水處理”演進

膜法水處理相對于傳統水處理方式具有能耗低、工藝簡單、運行穩定和出水水質高等諸多優勢，已經在很多領域獲得推廣應用。隨著環保指導思想向“質量化”轉變，污水排放指標趨嚴，預計膜法水處理行業仍將保持20%以上高速增長，年產值有望從2015年的850億元，增長至“十三五”末的約2000億元。

膜法水處理技術優勢明顯，應用領域廣闊

膜是一種具有選擇性分離功能的材料，形式可以是固態、液態或氣態，存在于兩流體之間或附著于支撐體或載體的微孔隙之上。膜分離技術是指以膜為分離介質，通過在膜兩側施加推動力（如濃度差，壓力差或電位差），使原料側組成成分選擇性地通過，達到分離提純作用的一種方法。

膜分離技術原理

膜法水資源化是膜分離技術的主要應用；膜法水資源化技術應用廣泛

目前水處理是膜分離技術的主要應用領域，約占其市場份額的85%，另外15%應用于工業生產及其他領域。與傳統技術相比，膜法水處理具有諸多優勢：膜分離過程中不發生相變，能耗較低；在常溫下進行，不消耗熱能；不需要投加其他物質，不帶入二次污染物，節省原材料和化學藥品；分離和濃縮同時進行，可回收有價值的物質；分離裝臵簡單，操作容易，運行穩定，易于實現自動化控制；可達到更優質的出水水質等。

從產業應用來看，一般可以從制造材質、膜形狀和孔徑尺寸等維度對膜進行分類：

根據制造材質不同，膜可分為無機膜和有機膜。無機膜主要是陶瓷膜，玻璃膜，金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小；有機膜由高分子材料加工而成，如聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）、聚醚砜（PES）、聚砜（PS）、醋酸纖維素（CA）等，由于有機膜過濾精度較高，選擇性大，廣泛應用于水資源化領域與工業特種分離等領域。目前大型水處理方案中使用較多的為偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)材質制作的微濾/超濾膜元件，反滲透膜的制造材質多為醋酸纖維素(CA)等。

按照制造材質，對膜進行分類

根據不同形狀，膜可以分為中空纖維膜、平板膜、管式膜和卷式膜。膜的形狀是由制作和裝配工藝決定的，中空纖維膜在水處理應用領域使用廣泛，平板膜一般僅在水資源化領域中的部分工藝中使用，如部分膜生物反應器（MBR）中，管式膜則主要用于垃圾滲濾液處理和高固含量液體分離。

中空纖維膜在水處理中應用廣泛；平板膜常用于膜生物反應器

按照孔徑尺寸由大到小，可把膜分為微濾(Microfiltration,MF)膜，超濾(Ultrafiltration,UF)膜，納濾膜(Nanofiltration,NF)和反滲透(ReverseOsmosis,RO)膜。過濾效果隨孔徑尺寸縮小層層遞進，微濾膜可用來去除懸浮顆粒物，細菌，部分病毒和大尺寸膠體；超濾膜能夠去除膠體，蛋白質，微生物和大分子有機物；而如果要去除溶解性鹽和分子量大于100的有機物則需要使用反滲透膜。目前在水處理領域，應用較多的是超濾膜、微濾膜和反滲透膜。

膜過濾效果隨孔徑尺寸縮小層層遞進

膜法水處理技術的發展趨勢

膜的種類和功能繁多，其中納濾膜、反滲透膜和無機膜將成為未來膜法水處理技術的重點發展方向，具備較大的發展潛力和商業價值：

納濾膜：納濾膜是目前關注度很高的一項凈水技術，由于其孔徑尺寸介于反滲透膜和微濾膜之間，因此在去除水中有害物質的同時，還可以保留對人體有益的礦物質，同時在水源水質波動的條件下保證最終供水水質的穩定。目前水處理領域對于納濾膜的使用仍處于起步階段，國內市場份額幾乎全部被外資品牌占領。

反滲透膜：海水淡化和再生水回用作為緩解水資源供需矛盾的重要手段，產能規模將有大幅提升。作為這兩類技術的重要組成部分，反滲透膜也將因此迎來市場空間的進一步釋放。

無機膜：以陶瓷膜為代表的無機膜具備耐高溫，化學性質穩定等諸多高分子膜材料所不具備的性能，將在生物與醫藥、化工、食品飲料等制造過程，以及鋼鐵廢水、造紙廢水、印染廢水等特種水處理領域擁有廣闊應用前景。

法律法規、產業政策、排放標準利好膜法水處理技術

2014年“新環保法”修訂實施，2015年《水污染防治行動計劃》（“水十條”）頒布，以及《水污染防治法（修訂草案）》（征求意見稿）的發布，表明了國家持續推進水污染防治工作的決心，在頂層制度設計層面為水污染治理提供了方向性指導。“十三五”期間，水處理將由滿足“總量”向追求“質量”邁進，這為以出水質量高，治水效果穩定為最大優勢的膜法水處理技術發展提供了巨大想象空間。

國務院印發的“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃中指出“作為先進環保技術，要推進高效膜材料及組件的創新發展”，“作為重大環保技術裝備及產品產業化示范工程，加快高性能膜材料的產業化”。膜分離技術以及膜法水處理行業是我國重點發展的行業，代表未來的產業發展方向，同時對經濟發展有很大的帶動和引領作用，是政府重點鼓勵發展的行業。

2015年11月，《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（征求意見稿）發布，計劃對2002年發布的“舊版標準”進行修訂。此次征求意見稿提出“設置特別排放限值”“增加污染物控制項目”“收嚴部分污染物排放項目排放限值”等內容，從實施層面為污水處理設施進一步“提標改造”給予指導。由于傳統水處理技術很難滿足“新版標準”（征求意見稿）中“特別排放限值”的嚴苛要求，因而未來將有大量污水處理設施采用膜法技術進行升級改造，這為膜法水處理帶來利好。

我國膜法水處理產業發展概況

經過50年的發展，中國分離膜產業已經逐漸從稚嫩走向成熟。最近15年是整個行業的高速增長期，行業總產值（指膜制品、膜組件、膜附屬設備及相關工程的總值）從1993年2億元上升至2015年的1000億元，按占比85%計算，2015年膜法水處理行業產值為850億。中國膜法水處理行業的發展經歷了以下幾個階段：

1）實驗室階段（2001年之前）：我國早在1967年就開始了反滲透膜的研制工作，1986年CA非對稱反滲透膜實現產業化，1991年MBR技術傳入中國，1998年第一個采用MBR工藝的中水回用裝置在大連建成，處理量為200噸/天。這一階段膜技術主要集中在大學和科研機構的實驗室小試、中試階段裝置。

2）小型工程應用階段（2001年至2006年）：2001年國家推出膜產業化政策，膜法水處理工藝進入深入研究階段，部分處理量為幾百至幾千噸/天的小型MBR污水處理工程開始建造，2004年慈溪杭州灣航豐水廠建成，成為第一個規模5萬噸/天以上的膜法城鎮供水項目。

3）規模化工程應用階段（2006年至2011年）：2005年國家推出的節能減排和污水資源化政策促進膜產業加速發展。以采用MBR工藝的北京密云4.5萬噸/天再生水項目為代表的萬噸級以上膜法污水處理裝置陸續投運。這一階段由于2008年北京奧運會和2007年無錫太湖藍藻事件的催化劑作用，公眾對水安全的重視程度顯著提升，為膜法技術規模化推廣奠定了基礎。

4）全面推廣階段（2011年至今）：國產膜材技術逐漸成熟，價格下降，同時伴隨著環保標準日趨嚴格和民眾環保意識增強，膜法技術在全國多地開始商業化應用，目前全國投運或在建的萬噸級MBR城鎮污水處理系統已達上百個。

中國膜法水處理發展歷程

市政大規模MBR應用和膜法市政水廠的規模變化與整個膜法水處理行業產值的變化趨勢高度一致，因此可以認為以上兩類膜技術的應用在膜法水處理產值的快速增長中起到了主導作用。城鎮污水處理和城鎮供水是膜法水處理技術的主要應用場所，絕大多數膜法城鎮污水處理廠使用MBR技術，大部分膜法城鎮水廠采用微濾膜，部分出水指標較高的水廠同時使用反滲透膜。另外，未來在工業污水處理以及再生水領域，膜法技術也將有較大發展空間。

市政大規模MBR應用和膜法市政水廠規模變化與膜法水處理行業產值變化趨勢高度一致

膜材料/膜組件制作研發居產業鏈核心位置，多種商業模式并駕齊驅

膜法水處理產業鏈由膜材料研發和制作、膜組件制作、膜法水資源化成套解決方案、運營和維護組成。其中膜法水資源化整體解決方案又涵蓋了工藝方案、投標、詳細設計、系統集成、施工安裝、系統試車、技術支持和售后服務等流程。其中，膜材料/膜元件制作和研發在整條產業鏈中擁有更高的技術先進性和盈利性。

膜法水資源化產業鏈

膜法水處理行業具有商業模式多樣化的特點。由于較高的系統性和復雜性，水處理工程實施過程中，業主通常會委托綜合實力較強的總承包方對整個工程中的全部或幾個單元進行承包。對于其中技術性較強的膜法水處理單元，有時會采取單獨分包的形式，以達到選擇技術較為領先的提供商來保證工程質量的目的。

目前國內膜法水處理領域呈現出膜元件銷售、膜組件銷售、EP、EPC、BT、BOT、PPP、BOO等多種商業模式并存的局面。部分有實力的企業往往會從單純的膜元件或膜組件生產銷售模式向EPC、BOT以及PPP等綜合性更強的商業模式發展，這樣不但可以提高膜法水處理解決方案的整體性能，還可以加快企業成長速度，增加企業營收和利潤。

膜法水處理市場情況：國外品牌占據高端市場，國內膜企兩極分化明顯

中國膜企與國際領先企業相比仍存在一定差距。近年來，由于市場需求增長迅猛，國際品牌紛紛進入中國，搶占市場。與國內企業相比，國際品牌在生產規模、技術優勢、資本實力和管理理念方面具有相對優勢。現階段，國內膜法水處理行業的從業公司可以劃分為國際領先企業，國內領先企業和國內小型企業三個梯隊。

國內膜法水處理行業從業公司可劃分為國際領先企業，國內領先企業和國內小型企業三個梯隊

國際品牌在中國市場中主要扮演膜材料和膜元件供應商角色。通過這種經營方式，國外品牌將膜發水處理產業鏈中技術含量最高、利潤最好的優質部分掌握在自己手中。而對于產業鏈下游的反應器制造，工程實施等技術含量和利潤率相對較低的部分，國際品牌往往不參與，由中國公司進行配套和組裝。

膜材料和膜元件制作研發在產業鏈中居核心地位，處于利潤金字塔頂端。以津膜科技為例，膜產品銷售業務的毛利率一直處于較高位置，遠高于膜工程業務。

以津膜科技為例，膜產品銷售毛利率遠高于膜工程業務

近年來在超率/微濾膜領域，國內涌現出天津膜天膜、海南立昇、山東招金膜天等一批實力較強的生產企業。憑借價格優勢，國內品牌市場占有率不斷提升，目前國產超濾微濾膜元件市場占有率已達60%以上。與此同時，在反滲透膜領域，國內生產企業也已打破國際品牌的長期壟斷局面，應用案例日益增多，目前市場占有率已達15%以上，代表企業是時代沃頓。

根據中國膜工業協會預測，到“十三五”末，國產微濾/超濾膜市場占有率有望達到80%，國產反滲透膜市場占有率有望提升至30%-50%。“十三五”期間將會出現新一輪“國產替代”浪潮，這將為中國膜企業提供額外的發展空間。

國內微濾/超濾膜元件市場中以日本旭化成、美國海能得等為代表的國際公司占據約40%市場份額，剩余市場由國內廠商瓜分。相對來說國外品牌膜元件在截留量、通量、使用壽命等關鍵指標上仍然具有一定技術優勢，占據高端市場。近幾年，隨著對于技術壁壘的突破，國內膜企業技術進步迅速，與國外膜在品質上的差距不斷縮小，市場占有率迅速提升。同時也由于市場競爭日趨激烈，低端超濾/微濾膜元件價格不斷下滑，利潤率持續下降。

超濾微濾膜市場競爭激烈

反滲透膜在水處理膜市場中用量較大，約占整個水處理膜市場份額50%。其中，國際品牌憑借其技術優勢在反滲透膜領域處于絕對優勢地位，占有約85%的份額；近年來國內膜企技術進步迅速，產品性能大幅提升，市場份額已經從21世紀初的約3%上升至目前的15%。

另外，由于研發難度大，技術起點高的特點，反滲透膜制造技術僅被少數公司掌握，生產廠商主要有陶氏化學、日東電工、日本東麗、美國GE、美國科氏、韓國世韓和國內企業時代沃頓等，市場呈寡頭壟斷格局。總的來說，反滲透膜元件由于技術壁壘，仍可以維持保持較高利潤率。

目前國內企業雖然已經可以生產全系列反滲透膜產品，但由于生產設備控制精度不高（如缺乏靈敏的厚度在線控制、化學藥劑濃度控制、溫度傳感控制和張力傳感控制等），加之技術引進時未獲得最新生產工藝等原因，海水淡化膜和超低壓反滲透膜至今仍很難實現規模化穩定生產。另外，國產反滲透膜在抗污染性、抗氧化性等方面與國際優秀品牌相比，也存在一定差距。

反滲透膜市場呈寡頭競爭格局

目前，中國膜工業規模以上企業約400家，企業規模呈現兩極分化趨勢。大多數國內膜企業有規模較小，研發實力較弱，資金實力較差的特點，年產值500萬左右的小規模企業占膜企總數的約85%；年產值1000萬以上一億以下的中等規模企業約占10%；年產值1億元以上企業僅占企業總數的5%，但這一類企業占據了行業約90%的營業收入。2015年碧水源年營業收入為52.1億，超過所有年產值一億元以下膜企業的營業收入總和。

國產膜企2015年營業收入對比（單位，億元）

膜法水處理行業相關公司

國內膜企中一批規模較大，競爭力較強的企業已經完成資產證券化，登陸資本市場。目前在主板上市的膜法水處理相關標的有碧水源、津膜科技、南方匯通、維爾利和萬邦達。其中津膜科技和南方匯通主要以膜制造商的角色出現；碧水源和維爾利是主流的膜工程商；萬邦達在2015年與日本東麗成立合資公司，開始生產MBR膜元件和膜組件，并借此機會切入膜法水處理市場。另外，在新三板市場有大概35家膜法水處理相關標的，其中代表性公司有清大國華、倍杰特和沃特加等。

南方匯通

南方匯通的控股股東是中車產業投資有限公司，為中車集團一級全資子公司。公司于2014年進行資產重組之后，將原有鐵路貨車相關業務剝離，主營業務集中在膜材料和植物纖維，2015年公司投資匯通凈水，進軍凈水設備制造領域。目前膜材料制造是公司的最核心業務。

控股子公司時代沃頓是國產反滲透膜第一大品牌。自2007年創立之后，時代沃頓通過引進消化和自主創新，突破了國外大型膜制造廠商的技術封鎖，掌握了液體膜制備的關鍵核心技術，在反滲透膜領域迅速成長，占據了較大市場份額，并形成了較強的品牌優勢。時代沃頓還憑借其技術優勢和研發能力成為“863”、“973”、“國家振興裝備制造計劃”等多個國家級項目、課題的牽頭單位，并于2015年通過美國NSF61產品認證，成為國內唯一同時通過美國家用膜產品NSF58和工業膜產品NSF61認證的膜生產廠家。

碧水源

公司已經從擁有優勢技術的MBR技術及工程提供商成長為全產業鏈覆蓋，業務涉及給水處理、污水處理及家用與商用凈水設備技術開發、核心設備制造和應用；以及水生態修復、固廢處理等的綜合性環保企業。根據2015年年報，公司主營業務集中在污水處理解決方案、市政與給排水工程和凈水器相關領域，各項業務占比分別為72.63%，23.19%和4.19%。

技術方面，公司技術積累豐厚，擁有300多項專利，2000多項專有技術，包括具有完全自主知識產權的PVDF增強型微/超濾膜技術、MBR技術及超低壓反滲透膜制造技術等。在經營方面，公司憑借其資本運營能力，通過PPP模式項目在全國范圍迅速布局，已經與全國超30個省市國有水務公司以PPP模式組建超過40家合資公司。其中與云南城投合資成立的云南水務投資股份有限公司已經于2015年在香港上市，成為中國水務領域第一家PPP模式上市公司。2015年5月，國開行入股碧水源，成為第三大股東，國有資本的加入在項目資源獲取和資金融通方面對公司大有裨益。

津膜科技

公司是國內膜材料行業的領軍企業。公司是國內最早從事超、微濾膜及膜組件研發和生產的企業之一，形成了以PVDF中空纖維超、微濾膜及膜組件為特色的膜產品體系，是國內少數具有國際競爭力的超、微濾膜及膜組件供應商及專業膜法水資源化整體解決方案提供商，業務涵蓋膜法水資源化完整產業鏈。目前，公司擁有超、微濾膜產能400萬平方米/年，下游客戶包括市政、紡織、鋼鐵、電力、石化等眾多行業。近期公司獲批設立“膜材料與膜應用國家重點實驗室”，成為行業內唯一擁有膜材料及膜應用國家重點實驗室的企業，充分反映出公司在中國膜行業的領軍地位。