是解決當前全球面臨的水資源與能源危機、環(huán)境污染等重大問(wèn)題的共性關(guān)鍵技術(shù)之一，也是節能減排、清潔生產(chǎn)、系統效率與產(chǎn)品品質(zhì)提升等實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展的重要技術(shù)支撐。本文系統分析了中空纖維膜發(fā)展的戰略需求、現狀與趨勢，指出了我國中空纖維膜技術(shù)在各個(gè)細分領(lǐng)域中存在的主要問(wèn)題和未來(lái)創(chuàng )新重點(diǎn)，明確了2025年和2030年的發(fā)展目標。研究提出中空纖維超 / 微濾膜、高品質(zhì)疏水膜、新膜技術(shù)、廢舊膜回收 4 個(gè)方面的重點(diǎn)任務(wù)與要求，并從人才管理、創(chuàng )新投入、行業(yè)規范、國際合作 4 個(gè)方面給出了保障措施建議，以期為我國中空纖維膜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

一、前言

中空纖維膜是功能纖維材料與分離膜技術(shù)交叉形成的新型膜技術(shù)產(chǎn)品，具有單位體積裝填密度高、過(guò)濾面積大、占地面積小、成本相對低等優(yōu)勢，成為分離膜領(lǐng)域中發(fā)展最快、規模最大、產(chǎn)值最高的一類(lèi)新型膜技術(shù)產(chǎn)品。中空纖維膜技術(shù)已成為環(huán)境保護、資源回收、新能源產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域共性關(guān)鍵技術(shù)和傳統產(chǎn)業(yè)升級的重要共性支撐（見(jiàn)下圖），被發(fā)達國家列入重點(diǎn)優(yōu)先發(fā)展方向，也是我國戰略新興產(chǎn)業(yè)、科技創(chuàng )新發(fā)展規劃的關(guān)鍵組成，如高性能分離膜技術(shù)被納入《中國制造 2025》重點(diǎn)工程項目。本文從膜材料、應用技術(shù)等多維度研究國內外中空纖維膜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀，分析我國中空纖維膜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的關(guān)鍵問(wèn)題、技術(shù)與政策瓶頸，明晰中空纖維膜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)和措施建議。通過(guò)總結和分析我國中空纖維膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，為我國相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)建議。

二、中空纖維膜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求分析

（一）發(fā)展中空纖維膜技術(shù)是保障我國水安全的重要舉措

水資源匱乏和水污染問(wèn)題已成為制約社會(huì )進(jìn)步和經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。我國主要城市中超過(guò) 2/3 的城市缺水，年缺水總量超過(guò) 4×1010 t。同時(shí)，我國每年污水排放量超過(guò) 7.5×1010 t ，而得到有效處理與回用的不足 15%，造成嚴重的水資源浪費、水污染問(wèn)題。膜分離技術(shù)被公認為是實(shí)現污水資源化、保障飲用水安全最有效的技術(shù)手段。隨著(zhù)近年來(lái)我國生活飲用水衛生標準的提高、城鎮污水和工業(yè)廢水排放標準的不斷完善，自來(lái)水廠(chǎng)升級改造、污水/ 廢水處理廠(chǎng)提標改造將進(jìn)入了快速發(fā)展期，為中空纖維膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)新機遇和新要求。

（二）中空纖維膜技術(shù)是推動(dòng)傳統產(chǎn)業(yè)升級和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐

近年來(lái)，中空纖維膜技術(shù)應用范圍已經(jīng)從水處理迅速拓展到石油化工、醫藥、生物、食品、電子、能源、大氣污染控制以及航天、軍工等領(lǐng)域，并逐漸替代蒸餾、萃取、吸附等傳統分離技術(shù)，成為傳統產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐，為節能減排、清潔生產(chǎn)、產(chǎn)品品質(zhì)與系統效率提升提供創(chuàng )新性技術(shù)支撐。因此，發(fā)展中空纖維膜技術(shù)是實(shí)現諸多行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰略需求。

（三）中空纖維膜高端技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展日趨緊迫

歷經(jīng) 50 多年的發(fā)展，我國在反滲透、超濾和微濾等膜材料、組件及裝置方面已經(jīng)建立了較為完備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系，具有較強的國際影響力和競爭力；但膜科學(xué)基礎及應用研究與國際頂尖水平仍有差距，高精度、高性能、特種分離膜產(chǎn)品與國際一流產(chǎn)品相比仍有較大差距，龐大的高端膜市場(chǎng)仍被國外企業(yè)壟斷。面對發(fā)達國家對關(guān)鍵高新技術(shù)封鎖或保護的不到局面，推動(dòng)我國中空纖維膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的需求日趨緊迫。

三、國內外中空纖維膜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

在產(chǎn)能和市場(chǎng)規模方面，我國已經(jīng)成為中空纖維膜的生產(chǎn)和應用大國。2018 年全球中空纖維膜市場(chǎng)規模達 1100 億元，并以 11% 的年復合增長(cháng)率持續高速發(fā)展 ，2025 年將達到 2451 億元。從市場(chǎng)區域分布來(lái)看，全球中空纖維膜市場(chǎng)集中在亞洲、北美、歐洲等地區。國外主要中空纖維膜生產(chǎn)廠(chǎng)商有蘇伊士環(huán)境集團、科氏工業(yè)集團、杜邦公司、旭化成集團、三菱麗陽(yáng)株式會(huì )社、東洋紡株式會(huì )社、西門(mén)子股份公司等。這些知名企業(yè)以其品牌和技術(shù)優(yōu)勢，占據了全球高端膜分離市場(chǎng) 95% 以上的份額。我國中空纖維膜市場(chǎng)規模穩步增長(cháng)，2015 年約為 110 億元，2020 年達到 300 億元（占全球市場(chǎng)的20.7%、亞洲市場(chǎng)的 50.1%），預計 2025 年達到600 億元。2020 年，我國從事中空纖維膜研發(fā)、設計、生產(chǎn)的企業(yè)有近200 家，總產(chǎn)能超過(guò)1×108 m2/a， 但年產(chǎn)值億元以上的企業(yè)僅有十余家，產(chǎn)值及技術(shù)實(shí)力與國外企業(yè)相比仍有顯著(zhù)差距。下面從中空纖維膜材料、膜應用等細分方向對中空纖維膜的發(fā)展現狀和后續研發(fā)重點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步分析。

（一）中空纖維膜材料發(fā)展剖析

1. 中空纖維超 / 微濾膜

中空纖維超 / 微濾膜是我國產(chǎn)量最大、發(fā)展最為成熟、市場(chǎng)競爭力最強的膜品種。2018 年全球中空纖維超 / 微濾膜市場(chǎng)規模約為 935 億元，2020 年到 1232 億元；2018 年我國中空纖維超 / 微濾膜市場(chǎng)規模約為 196 億元，2020 年達到 267.9 億元。國際中空纖維超 / 微濾膜行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)已基本成熟，形成了需求穩定、產(chǎn)業(yè)充分競爭的市場(chǎng)格局；美國、日本、歐洲等發(fā)達國家和地區在高性能中空纖維超 / 微濾膜產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng )新能力上處于領(lǐng)先地位。國內中空纖維超 / 微濾膜優(yōu)勢企業(yè)有北京碧水源科技股份有限公司、天津膜天膜科技股份有限公司、海南立昇凈水科技實(shí)業(yè)有限公司、鹽城海普潤科技股份有限公司、北京賽諾膜技術(shù)有限公司、山東招金膜天股份有限公司等；通過(guò)原始創(chuàng )新與技術(shù)集成，推出了各具特色的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品，大量應用于國內外大型水處理工程。未來(lái)，我國應繼續強化在中空纖維超 / 微濾膜領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)優(yōu)勢，重點(diǎn)加強中空纖維超 / 微濾膜綠色制備技術(shù)與特種分離膜新材料研究、高性能中空纖維超/ 微濾膜組件及其集成技術(shù)研究，推動(dòng)中空纖維超 /微濾膜產(chǎn)業(yè)的數字化轉型。

2. 中空纖維納濾膜

由于中空纖維納濾膜制備技術(shù)的復雜性，高性能中空纖維納濾膜還未能實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。國外長(cháng)期從事中空纖維納濾膜開(kāi)發(fā)的膜企業(yè)有美國科氏工業(yè)集團、德國贏(yíng)創(chuàng )工業(yè)集團、新加坡藍海機械有限公司等。我國中空纖維納濾膜的研發(fā)主體以高等院校、科研院所為主，如天津工業(yè)大學(xué)與天津膜天膜科技股份有限公司等合作開(kāi)展了中空纖維納濾膜產(chǎn)業(yè)化探索，建成了年產(chǎn)能為 4×105 m2的實(shí)驗生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現了界面聚合法中空纖維納濾膜的連續穩定制備。未來(lái)，我國應繼續加快中空纖維納濾膜的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，重點(diǎn)開(kāi)展中空纖維納濾膜高精度一體化連續制備技術(shù)與裝備的開(kāi)發(fā)研究，力爭在世界率先實(shí)現中空纖維納濾膜的規?；a(chǎn)。

3. 中空纖維反滲透膜

我國中空纖維反滲透膜無(wú)論是在研究深度還是應用廣度方面都落后于國外同類(lèi)產(chǎn)品。反滲透膜分離技術(shù)已成為海水和苦咸水淡化、純水和超純水制備的主流技術(shù)，在全球海水與苦咸水淡化市場(chǎng)的比重超過(guò) 70%。2019 年，全球反滲透膜產(chǎn)值已超過(guò) 60 億美元。我國是全球最大的反滲透膜消費國，占全球總消費量的 26% 。日本東洋紡公司是當前國際上唯一的中空纖維反滲透膜（醋酸纖維素膜）供應商；天津膜天膜科技股份有限公司開(kāi)發(fā)了年產(chǎn)能為 4×105 m2的中空纖維反滲透膜實(shí)驗生產(chǎn)線(xiàn)，但產(chǎn)品分離性能仍待提升。未來(lái)，我國應繼續加強中空纖維反滲透膜專(zhuān)用聚合物材料合成與結構控制等基礎研究，開(kāi)展高性能中空纖維反滲透膜連續化制備關(guān)鍵技術(shù)、高效率組件填充工藝理論等研究。

4.中空纖維疏水膜

疏水膜技術(shù)已經(jīng)成為資源、環(huán)境、新能源及傳統產(chǎn)業(yè)物料分離純化的重要手段，在生物醫藥領(lǐng)域展現出強勁的發(fā)展勢頭，相應應用市場(chǎng)規模達100 億美元。國外在中空纖維疏水膜產(chǎn)業(yè)方面具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，疏水膜生產(chǎn)企業(yè)主要有日本住友電氣工業(yè)株式會(huì )社、三菱麗陽(yáng)株式會(huì )社，美國明尼蘇達礦業(yè)及機器制造公司（3M）、默克密理博公司、戈爾公司等。國外膜科技與產(chǎn)業(yè)界逐步形成了以疏水膜微結構調控與超疏水膜制備、新型膜接觸器設計與過(guò)程強化方法、面向新應用領(lǐng)域的疏水膜過(guò)程工藝開(kāi)發(fā)等為主的研發(fā)布局。我國中空纖維疏水膜產(chǎn)業(yè)起步雖晚，但已初具規模，逐步建立了從疏水膜研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化到工程應用的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈，并在超疏水膜技術(shù)方向初步形成領(lǐng)先優(yōu)勢。未來(lái)，我國應繼續加強高性能中空纖維疏水膜材料制備關(guān)鍵技術(shù)、中空纖維疏水膜組件、膜過(guò)程與強化方法、裝備 – 集成系統和應用關(guān)鍵技術(shù)等研究，特別是開(kāi)展中空纖維疏水膜在人工肺等生物醫藥領(lǐng)域的專(zhuān)項研發(fā)。

5.無(wú)機中空纖維膜

國外無(wú)機中空纖維微濾、超濾、納濾膜已經(jīng)實(shí)現規?；a(chǎn)。2016 年全球中空纖維陶瓷膜市場(chǎng)規模為 9900 萬(wàn)美元，預計 2025 年達到 2 億美元。國外已產(chǎn)業(yè)化的無(wú)機中空纖維膜主要是 Al2O3陶瓷和不銹鋼中空纖維膜，生產(chǎn)和研發(fā)企業(yè)集中在美國、日本、歐洲。目前，我國無(wú)機膜以管式膜為主，無(wú)機中空纖維膜的核心制備技術(shù)及生產(chǎn)設備仍未能自主掌握。國內無(wú)機中空纖維膜還未見(jiàn)商業(yè)化產(chǎn)品， 高性能無(wú)機中空纖維膜產(chǎn)業(yè)缺口巨大。未來(lái)，我國應重點(diǎn)加強無(wú)機中空纖維膜制備技術(shù)與裝備、高性能無(wú)機中空纖維膜新產(chǎn)品及高端應用研究以及無(wú)機中空纖維膜工程應用技術(shù)、裝備系統開(kāi)發(fā)等。

（二）中空纖維膜應用發(fā)展剖析

1. 水處理應用

我國具有世界最大的中空纖維膜水處理應用市場(chǎng)。世界水處理市場(chǎng)規模已超過(guò) 1 萬(wàn)億美元 ， 我國“十三五”時(shí)期的污水處理市場(chǎng)規模達到1.39 萬(wàn)億元。膜法水處理市場(chǎng)份額快速增長(cháng)，以中空纖維膜為代表的膜分離技術(shù)在世界膜法水處理市場(chǎng)占據絕對主導地位且呈快速增長(cháng)態(tài)勢。隨著(zhù)膜材料成本的持續下降、工藝穩定性的不斷提高，加拿大、新加坡、英國、澳大利亞、以色列等國家先后建成了不同規模的超濾水廠(chǎng)；以?xún)纫r超濾膜為核心的膜生物反應器（MBR）技術(shù)憑借出水水質(zhì)好、占地面積小、運行控制方便等優(yōu)勢，已在市政污水和工業(yè)廢水深度處理與回用方向得到廣泛應用。未來(lái)， 為適應環(huán)境和資源高質(zhì)量發(fā)展要求，我國應加強基于界面過(guò)程的膜污染理論與控制策略研究，開(kāi)發(fā)面向污水資源化與能源化的水處理新技術(shù)以及面向健康飲水的關(guān)鍵技術(shù)，研制高效模塊化的膜裝備，構建“智慧水務(wù)”系統。

2. 石油化工應用

國際上，中空纖維膜在石油化工領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應用，在石油煉化、油田采出水和石化廢水處理、石化制品及衍生品生產(chǎn)、滲透汽化分離、高純氣體制備等方向擁有廣闊的市場(chǎng)。在我國石化行業(yè)， 中空纖維膜應用集中在油田采出水和石化廢水處理、有機溶劑純化回收處理、氣體分離中揮發(fā)性有機物（VOCs）回收處理等方向。國內涉及石化領(lǐng)域應用的中空纖維氣體分離膜企業(yè)主要有大連天邦膜技術(shù)國家工程研究中心有限責任公司、大連歐科膜技術(shù)工程有限公司等，但年產(chǎn)值規模較小。未來(lái)， 我國應加強在石化廢水深度處理、氣體分離方向的中空纖維特種膜材料、膜工藝及過(guò)程強化研究，開(kāi)展分離膜組件、裝備和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，實(shí)現石化廢水資源化利用、氣體分離、有機氣液物質(zhì)的分離純化等。

3. 生物醫藥應用

中空纖維膜在人工腎（血液透析）、人工肺（氧合膜）、血液成分分離、中西藥藥劑分離純化等生物醫藥領(lǐng)域得到廣泛應用。2019 年全球血液透析市場(chǎng)規模達到 800 億美元，預計 2025 年達到 1015 億美元。2018 年中國血液透析市場(chǎng)規模為335 億元，預計到 2025 年達 1125 億元。國際知名的中空纖維血液透析膜供應商有德國費森尤斯集團、美國百特國際有限公司、美國達維塔保健合作公司、日本旭化成株式會(huì )社、德國 MEMBRANA 公司等。我國從事中空纖維血液透析膜生產(chǎn)的企業(yè)有山東威高集團、廣州貝恩醫療設備有限公司、廣東寶萊特醫用科技股份有限公司等；國產(chǎn)產(chǎn)品約占我國血液透析膜市場(chǎng)份額的 40%，但核心技術(shù)及原材料仍源于國外。新型冠狀病毒肺炎疫情期間廣為人知的心肺系統重癥治療設備——體外膜肺氧合（ECMO，即人工肺），全球僅有德國邁維柯公司、美國美敦力公司、英國索林公司等 10 余家廠(chǎng)商具有研發(fā)生產(chǎn)能力，而我國在相關(guān)領(lǐng)域仍存在技術(shù)空白，亟待突破。未來(lái)，我國應加強血液相容性中空纖維血液透析膜制膜原料及膜表面處理技術(shù)研究， 支持中空纖維氧合膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng )新、藥物分離純化和精密分離用中空纖維膜技術(shù)創(chuàng )新。

4.食品飲品應用

在數十年間，中空纖維膜在食品飲品領(lǐng)域的應用迅速發(fā)展，涉及果汁飲料、乳品、豆制品、酒類(lèi)等產(chǎn)品品質(zhì)與生產(chǎn)效率提升以及食品飲品行業(yè)廢水減排與資源回收等 。我國中空纖維膜技術(shù)在食品飲品領(lǐng)域的應用與國外基本同步，蒙牛乳業(yè)（集團）股份有限公司、伊利股份有限公司、光明乳業(yè)股份有限公司、北京匯源食品飲料有限公司等規模較大的飲品企業(yè)皆已使用膜技術(shù)提升產(chǎn)品品質(zhì)。我國自主研發(fā)的中空纖維超 / 微濾膜與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比，膜孔徑分布較寬，分離精度較差，抗污染性能不強；附加值較高的食品飲品等高端中空纖維超 / 微濾膜市場(chǎng)多被國外品牌占據。未來(lái)，我國應加強食品級專(zhuān)用中空纖維膜材料及綠色制備技術(shù)、高精度抗污染中空纖維膜產(chǎn)品、膜耦合集成與分級分離技術(shù)的研究。

（三）中空纖維膜技術(shù)整體科研態(tài)勢分析

從研究論文和專(zhuān)利來(lái)看，我國已是世界中空纖維膜的研究大國。2008—2019 年全球發(fā)表的中空纖維膜技術(shù)相關(guān) SCI 論文共計 4314 篇，其中我國發(fā)文數量為 1476 篇，占世界總量的 34.22%， 明顯領(lǐng)先其他國家。但從總被引頻次來(lái)看，新加坡國立大學(xué)排名第一，新加坡南洋理工大學(xué)排名第二；中國入榜單位有浙江大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院，分別位列第五、第六、第七，這說(shuō)明我國中空纖維膜技術(shù)創(chuàng )新質(zhì)量仍待提高。世界涉及中空纖維膜技術(shù)的專(zhuān)利申請共計 6525 項，排名前二十的機構共申請 3093 項，占全部專(zhuān)利項數的 47.4%。在中空纖維膜國際專(zhuān)利申請量機構排名中，日本企業(yè)占據前五位，且前二十名中共有8 家日本企業(yè)；我國僅有中國石油化工股份有限公司（第六）、天津工業(yè)大學(xué)（第七）進(jìn)入排名。中空纖維膜領(lǐng)域的中國專(zhuān)利申請共 3150 項，占全球專(zhuān)利申請總量的 48.28%，但專(zhuān)利權人以國外企業(yè)為主，國內機構的專(zhuān)利占比仍處于劣勢 。

四、我國中空纖維膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題

經(jīng)過(guò) 50 多年的發(fā)展，我國分離膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展都取得了長(cháng)足的進(jìn)步，建立了適合國情的膜材料設計與制備的理論框架，形成了一系列具有自主知識產(chǎn)權、性能良好的膜產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)了系列膜集成技術(shù)和裝備。但與美國、日本、歐洲等膜產(chǎn)業(yè)強國和地區相比，我國中空纖維膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)當前還存在明顯不足，主要表現在以下 4 個(gè)方面。

（一）制膜原材料國產(chǎn)化率低，分離膜品質(zhì)仍待提升

制備微 / 超濾膜、反滲透、氣體分離膜等的主要傳統膜原料，如聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚砜（PSF）、三醋酸纖維素（CTA）、聚甲基戊烯（PMP）等國產(chǎn)化率低，國產(chǎn)原料在分子量、分布指數控制等方面與國外同類(lèi)產(chǎn)品還有較大差距，部分材料被國外禁運。剖析原因，我國膜科技產(chǎn)業(yè)與上游原材料產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng )新不充分，專(zhuān)用聚合物材料的開(kāi)發(fā)、科技攻關(guān)投入不足。因此，我國亟需針對膜材料需求，構建聚合物材料開(kāi)發(fā)、聚合反應控制、分離膜成形等多學(xué)科協(xié)同創(chuàng )新機制， 在重點(diǎn)分離膜原材料領(lǐng)域實(shí)施技術(shù)突破，打破國外技術(shù)與產(chǎn)品壟斷。

（二）分離膜品類(lèi)較單一，關(guān)鍵膜技術(shù)產(chǎn)品存在空白

國產(chǎn)膜品種較少，僅集中在中空纖維膜超 / 微濾膜等單一方向，產(chǎn)品多應用于附加值較低的中低端領(lǐng)域；與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比，存在品質(zhì)穩定性低， 膜分離精度、抗污染性能有待提升等問(wèn)題。我國血液氧合、特種分離等膜技術(shù)與產(chǎn)品市場(chǎng)仍被國外企業(yè)壟斷，是當前亟需突破的“卡脖子”環(huán)節。剖析 原因，我國在醫用疏水膜、新膜技術(shù)開(kāi)發(fā)等方向的投入力度不足，“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同缺失，創(chuàng )新成果轉化滯后。因此，我國應針對重點(diǎn)應用和國家戰略需求，靈活組建“產(chǎn)學(xué)研用”技術(shù)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng )新 團隊，集中力量開(kāi)展科技攻關(guān)，盡快實(shí)現科技與產(chǎn)業(yè)突破。

（三）自主創(chuàng )新意愿不強、創(chuàng )新活力與能力不足、技術(shù)與產(chǎn)品迭代滯后

國內企業(yè)跟蹤開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品較多，自主創(chuàng )新的產(chǎn)品較少，獲得專(zhuān)利數量偏少；知識產(chǎn)權保護力度不夠，企業(yè)自主創(chuàng )新意愿不強，導致國產(chǎn)膜材料的市場(chǎng)競爭力較低，高端市場(chǎng)占有率極低；“產(chǎn)學(xué)研用”合作機制不健全，研發(fā)與產(chǎn)業(yè)需求脫節嚴重，成果轉移和轉化存在障礙。剖析原因，國家對企業(yè)投入科技研發(fā)、協(xié)同創(chuàng )新的引導與支持政策仍顯不足， 對科技成果轉化的推動(dòng)與保護政策有待完善。

（四）市場(chǎng)規范管理與標準化建設有待完善

我國在中空纖維膜產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展規劃、產(chǎn)業(yè)技術(shù)標準化建設方面存在明顯的短板。中空纖維膜產(chǎn)業(yè)技術(shù)標準制定相對滯后，產(chǎn)業(yè)標準執行不到位， 知識產(chǎn)權保護和維護機制不健全。這些問(wèn)題導致市場(chǎng)上國產(chǎn)產(chǎn)品同質(zhì)化現象嚴重，且多集中于低科技含量產(chǎn)品方向；產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，企業(yè)創(chuàng )新投入動(dòng)力不足，嚴重影響了中空纖維膜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)程。

五、中空纖維膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標與主要任務(wù)

當前，中空纖維膜領(lǐng)域的重點(diǎn)工作有：解決一系列“卡脖子”問(wèn)題并開(kāi)發(fā)前瞻性技術(shù)，支持原創(chuàng ) 研究與產(chǎn)品研發(fā)，推進(jìn)具有應用潛力的新膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，利用膜技術(shù)促進(jìn)傳統產(chǎn)業(yè)升級并拓展膜技術(shù)在新興產(chǎn)業(yè)的應用，推動(dòng)供給側結構性改革和高端制造戰略實(shí)施。

到 2025 年，重點(diǎn)解決中空纖維膜領(lǐng)域的一系列“卡脖子”問(wèn)題，在制膜原材料、高端分離膜制造與應用等方面初步形成國際競爭力；中空纖維超 / 微濾膜行業(yè)達到國際領(lǐng)先水平，在部分新膜及生物醫用專(zhuān)用膜方向實(shí)現產(chǎn)業(yè)化突破；顯著(zhù)提高傳統膜原材料的自給率，開(kāi)發(fā)新型自具微孔聚合物（PIM）材料、有機框架（MOF/COF）材料、聚甲基戊烯（PMP）、分子篩膜材料，聚芳硫醚等特種分離膜原材料及相應的制膜技術(shù)與裝備。

到 2030 年，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)一系列前瞻性中空纖維新膜技術(shù)，實(shí)現膜技術(shù)在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用；中空纖維納濾膜、中空纖維無(wú)機膜達到國際先進(jìn)水平，氣體分離、生物醫藥和食品飲品等領(lǐng)域專(zhuān)用中空纖維膜技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平；實(shí)現中空纖維膜產(chǎn)業(yè)的數字化轉型，建立完善的廢膜回收與再利用技術(shù)體系。

為此，我們建議在以下 4 個(gè)方向重點(diǎn)開(kāi)展研究工作，支持相關(guān)膜技術(shù)的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應用。

（一）開(kāi)展高性能中空纖維超 / 微濾膜的綠色制造與產(chǎn)業(yè)數字化轉型

逐步改變制膜原材料長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的不利局面，開(kāi)發(fā)制膜原材料的綠色規?；€定合成工藝；發(fā)展中空纖維超 / 微濾膜的智能化生產(chǎn)工藝，實(shí)現制造過(guò)程的自動(dòng)化、智能化、標準化，支持膜結構 的精準調控。推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數字化轉型，開(kāi)發(fā)萬(wàn)噸級模 塊化處理系統、節能型中空纖維膜過(guò)濾系統，建立 基于全過(guò)程信息感知、智能決策、自動(dòng)控制、精準 管理的分離膜產(chǎn)品運營(yíng)與智能控制平臺，逐步實(shí)現 “智慧水務(wù)”。

（二）開(kāi)發(fā)高品質(zhì)中空纖維疏水膜并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化

開(kāi)發(fā)新型超疏水聚合物原材料，加強中空纖維疏水膜表界面與孔結構精確調控方法研究，實(shí)現孔徑均一、疏水穩定性佳、傳質(zhì)效率高的中空纖維疏水膜產(chǎn)業(yè)化，全面提升國產(chǎn)疏水膜品質(zhì)，打破 ECMO 膜等高端中空纖維疏水膜產(chǎn)品的國外壟斷。開(kāi)展超疏水、雙疏型中空纖維膜構建方法研究，實(shí)現超疏水、雙疏型中空纖維膜連續可控制備。增強面向工程應用的中空纖維疏水膜組件、裝備、過(guò)程強化方法、集成技術(shù)體系開(kāi)發(fā)，促進(jìn)中空纖維疏水膜在資源提取、新能源、生物醫藥科技等領(lǐng)域的創(chuàng )新應用。

（三）研發(fā)中空纖維新膜技術(shù)并進(jìn)行工程示范

準確把握分離膜國際前沿研究方向，加快推進(jìn)中空纖維納濾、反滲透膜、無(wú)機中空纖維膜等產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)，加強正滲透、智能響應、催化分離、親和與動(dòng)態(tài)傳輸、儲能及色譜膜技術(shù)等創(chuàng )新研究。探索構建綠色高效的新膜過(guò)程、過(guò)程強化及多過(guò)程耦合增效方法，實(shí)現關(guān)鍵新膜產(chǎn)品的規?；苽渑c工程示范。

（四）研究廢舊膜產(chǎn)品回收與再利用技術(shù)

研究膜材料失效機理，建立膜材料成分、理化性能、微結構演化模型與評估方法，開(kāi)發(fā)膜材料延壽與再制造新工藝，最大化利用廢舊膜材料。研究再制造膜材料與應用過(guò)程匹配技術(shù)，形成廢舊復合膜材料高效回收與高值再利用成套技術(shù)。研究膜材料標識與識別技術(shù)，開(kāi)發(fā)膜材分揀技術(shù)，建立專(zhuān)業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺，實(shí)現廢舊膜產(chǎn)品的資源化再利用， 解決每年數千萬(wàn)平方米膜組件退役產(chǎn)生的大量固體廢物與資源浪費問(wèn)題。

六、對策建議

（一）創(chuàng )新人才管理模式，激發(fā)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng )新動(dòng)力

中空纖維膜技術(shù)涉及紡織、材料、化工、環(huán)境、機械、控制等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，然而具有多學(xué)科交叉知識背景的專(zhuān)業(yè)人員極為短缺。建議探索更加靈活開(kāi)放的人才培養機制，促進(jìn)以多學(xué)科為基礎的分離膜專(zhuān)業(yè)高端人才培育；建立以行業(yè)龍頭企業(yè)、膜相關(guān)的國家重點(diǎn)實(shí)驗室和國家工程中心為主體的高性能膜材料創(chuàng )新中心，促進(jìn)科技隊伍的多學(xué)科交流合作與創(chuàng )新，加強膜領(lǐng)域貫通式人才隊伍培養。整合制膜原材料（上游）、制膜裝備和膜制備技術(shù)（中游）、膜應用（下游）技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的全鏈條資源，垂直建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，激發(fā)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng )新動(dòng)力，不斷提升我國膜產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。

（二）加大資源投入，促進(jìn)膜材料創(chuàng )新研究

綜合性運用財政投資政策、稅收優(yōu)惠政策、融資優(yōu)惠政策、人才政策；充分運用市場(chǎng)機制，鼓勵和引導社會(huì )資金進(jìn)入膜產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)；探索產(chǎn)業(yè)投資基金、風(fēng)險投資基金等投資形式，通過(guò)國家投入帶動(dòng)社會(huì )投資，引導各類(lèi)金融機構資金支持膜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。加大國家基礎領(lǐng)域研究項目對制膜原材料基礎與應用研究的支持力度，鼓勵社會(huì )資本介入創(chuàng )新鏈并向創(chuàng )新鏈前端延伸，借助社會(huì )資本的市場(chǎng)敏感性和企業(yè)家精神，提升技術(shù)開(kāi)發(fā)的有效性、時(shí)效性和轉化效率。

（三）強化行業(yè)規范，增強知識產(chǎn)權保護和標準化工作

建議實(shí)行嚴格的知識產(chǎn)權保護制度，健全知識產(chǎn)權維權援助體系；研究制定降低中小企業(yè)知識產(chǎn)權保護及維權成本的政策措施；強化知識產(chǎn)權運用，鼓勵和支持運用知識產(chǎn)權參與市場(chǎng)競爭，引導有序競爭。加強能效標準、水效標準建設以及不同應用領(lǐng)域膜技術(shù)的標準規范建設，推進(jìn)廢舊膜絲回收和再利用的規范工作；加大與主要貿易國的標準互認力度，以國外膜工程示范應用為基礎，共同開(kāi)展國際標準研究和國際標準制定。

（四）加強國際合作，開(kāi)拓國際市場(chǎng)

結合“一帶一路”倡議的頂層布局，以膜技術(shù)為紐帶，加強科技人文交流，建立國家間聯(lián)合實(shí)驗室，搭建中空纖維膜產(chǎn)業(yè)國際化發(fā)展合作與服務(wù)平臺；加強品牌國際化建設，為中空纖維膜企業(yè)“走出去”提供技術(shù)、信息、政策需求支撐；推動(dòng)水處理等技術(shù)的跨國應用與轉移，服務(wù)“一帶一路”沿 線(xiàn)國家的環(huán)境保護需求。