(報告出品方/作者:申萬宏源研究,鄭嘉偉)
1.工業物料分離起家,全産業鏈發展
1.1 工業分離的開拓者與領導者
公司是膜技術與膜開發的開拓者及領導者。三達膜環境技術股份有限公司于 2005 年在廈門 設立,其前身 1996 年創立于新加坡,公司自成立以來,始終專注于膜産業鏈領域,早年以 膜材料工業料液分離應用方案起家,並逐步掌握了膜材料的研制方法,構建了一條涵蓋“膜 材料-膜組件-膜設備-膜軟件-膜應用”的膜産業鏈,服務特種分離與水處理兩大應用領域, 是中國膜技術開發與應用領域的開拓者和領導者,2019 年公司在上交所科創板上市。
目前公司主營膜技術應用業務和水務投資運營業務,其中膜應用業務爲公司核心業務。公 司膜技術應用按業務板塊,可進一步分爲工業料液分離、膜法水處理、環境工程、備品備 件四個板塊,公司可針對不同領域提供全流程服務,包括膜材料制備、膜組件選擇、工藝 過程優化、操作參數確定、膜設備制造、系統集成、成本和經濟性分析等,公司主要客戶 包括制造業企業、市政管理部門和終端淨水家庭用戶,廣泛應用于醫藥制造、生物發酵、 食品飲料、石油化工、環保公用事業和家庭淨水等領域。
實際控制人藍偉光爲膜分離業界專家。公司創始人藍偉光和陳霓夫婦分別持有新加坡 三達膜 96.44%和 3.56%股權(合計 100%),並間接通過程捷投資控制三達膜 1.88%股 權,合計持股比例達 45.24%。實控人藍偉光 1964 年出生,新加坡國籍,分別畢業于廈門 大學及新加坡國立大學,獲得化學博士學位,爲專業出身,現任公司董事長,同時擔任廈 門大學教授和中國膜工業協會副理事長,具有多年研發及産業經曆。
1.2 業績穩定增長,維持高毛利+低負債+穩定現金流
收入及利潤整體穩健增長,21 年 H1 扣非歸母增長 42%。公司營業收入從 2016 年 的 5.44 億元增加至 2020 年的 8.76 億元,五年 CAGR 爲 13%,歸母淨利潤從 2016 年的 1.29 增加至 2020 年的 2.22 億元,五年 CAGR 爲 15%,這主要得益于公司的膜技術運用 業務和水務投資運營業務均取得穩定增長。2020 年公司歸母淨利同比下降 20%,主要爲疫情影響及對聯營企業的投資收益和資産處置收益減少(2019 年子公司與四平市政府達 成特許經營權解除協議,處置特許經營權取得收益 4568 萬元)。2021 上半年公司實現營 業收入 4.03 億元,同比增長 21%,歸母淨利 1.34 億元,同比增長 26%,扣非歸母淨利 1.22 億元,同比增長 42%。
橫跨膜技術應用(60%)及水務投資運營(40%),收入利潤結構穩定。分版塊來看, 公司近五年膜技術應用貢獻收入約 60%,水務運營貢獻收入約 40%。其中膜技術應用平均 毛利約 37%,水務運營平均毛利約 46%。2020 年受疫情影響,公司主要面向 2B 端的膜 技術應用領域毛利下滑明顯,但與此同時,公司主要面向 2G 端的水務投資運營業務毛利得 到提升,一定程度平抑了毛利整體下滑的負面影響。
膜技術應用近三年迎來快速發展。營收方面,2020 年公司工業分離業務受疫情影響, 下滑明顯,但與此同時,公司膜法水處理業務實現逆勢增長,備件業務整體保持穩定。毛 利方面,公司工業分離及備品備件業務 2020 年受疫情影響,毛利下滑,但公司膜法水處理 業務毛利呈上漲態勢。
水務投資運營業務實現量價齊升。水務投資運營方面,公司通過 BOT、TOT 和委托 運營方式在全國範圍內多個地區已投資和運營 27 座市政汙水處理廠,已形成汙水處理規 模 87.9 萬噸/日。公司汙水處理規模從 2016 年的 2.59 億噸增長至 2020 年的 2.99 億噸, 五年增長 15%,但與此同時,公司水務運營收入從 2016 年的 2.08 億提升至 2020 年的 3.6 億,五年增長 74%,水務運營收入增速大幅領先于處置規模,主要爲公司汙水處置價 格得到明顯提升。
近五年平均毛利超 40%,淨利率整體呈增長態勢。2016-2021 上半年,公司毛利率平 均約 41%,淨利率平均約 31%,除 2020 年受疫情影響波動較大之外,公司淨利率整體維 持增長態勢。
資産負債率顯著低于行業水平。2016-2021 上半年,公司資産負債率由 39%降至 24%, 總體呈下降趨勢,2018 年由于公司應付賬款、預收賬款和遞延收益增加,資産負債率小有 回升,但伴隨 2019 年公司首次公開發行新股,資産負債率下降至 25%。這顯著低于環保 行業投資運營類公司平均約 55%的資産負債率,穩健的財務狀況爲公司持續擴張提供了基礎。
經營活動現金流穩健,收現比五年平均約 85%。公司膜技術應用主要客戶爲食品飲料、 醫藥化工、生物發酵、冶金石化等行業工業客戶,公司水務投資運營業務主要客戶爲地方 政府,二者均付款信用較好,公司過去五年收現比整體維持在 85%左右。2020 年經營活 動産生的現金流量淨額同比下降 50.03%,主要系受疫情影響。
2.膜是國家關鍵性戰略材料,膜分離應用前景廣闊
膜是具有選擇性分離功能的材料,應用廣泛。利用膜的選擇性分離,可實現料液不同 組分的分離、純化及濃縮。膜分離技術由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能,又有高 效、節能、環保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征,在多個領域有著廣泛的 應用。
按照膜的孔徑分類,膜可分爲微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。
2.1 膜材料爲國家關鍵性戰略材料,政策密集出台促發展
膜材料爲國家關鍵性戰略材料,未來發展潛力巨大。膜材料是膜技術應用的基礎和核 心,膜材料創新是膜産業技術領域的重點突破方向。根據《<中國制造 2025>重點領域技 術路線圖》及《新材料産業發展指南》,新材料産業總體分爲先進基礎材料、關鍵戰略材 料和前沿新材料三個重點方向。其中高性能分離膜材料被列入關鍵性戰略材料,其産業化 和規模化已經上升到國家戰略層面。
根據科技部制定的《“十三五”材料領域科技創新專 項規劃》,新型功能與智能材料方向規劃了高性能分離膜技術,重點研究高性能海水淡化 反滲透膜、水處理膜、特種分離膜、中高溫氣體分離淨化膜、離子交換膜等材料及其規模 化生産、工程化應用技術與成套裝備,制膜原材料的國産化和膜組器技術,旨在攻克高性 能分離膜方向的基礎科學問題以及産業化、應用集成關鍵技術和高效成套裝備技術。
微觀上,國家出台多項具體行業政策推動膜分離行業快速發展。包括《海水淡化利用 發展行動計劃(2021―2025 年)》及《關于推進汙水資源化利用的指導意見》等針對膜行 業的具體應用領域提出行業實現目標及相應支持政策,推動行業快速發展。
2.2 膜産業市場空間巨大,2022 年總産值達 3600 億
膜分離應用空間巨大,2022 年總産值近 3600 億。膜分離技術應用前景廣泛,在人 居水處理、市政供水、汙水處理、海水淡化、超純水制備、濃縮分離等各類領域目前均有 應用。
3.囊括多個工業膜分離第一,未來空間廣闊,鹽湖 提锂先行
豐富技術儲備+項目經驗+客戶資源奠定公司行業地位。公司最大的特點是通過自身 的實驗摸索與大量實踐論證,開發了一系列以應用目標爲導向的膜材料生産工藝與膜應用 工藝。公司在膜分離領域均具有豐富的技術儲備、項目經驗和客戶資源,奠定了三達膜在 業內的領先地位。
3.1 工業料液分離應用先驅,多個細分領域市占率第一
膜分離可助力工業提效增收,節能減排,應用前景廣泛。膜分離技術通過分離、純化、 濃縮等可幫助工業過程企業提高産品質量、增加生産收率、降低資源消耗、減少廢物排放, 廣泛應用于分離純化氨基酸、抗生素、維生素、糖、植物提取物、化工産品等物質。
傳統工業分離面臨諸多問題,市場亟需定制化膜分離解決方案。傳統上,我國過程工 業生産企業面臨産品收率低、純度不高,分離過程資源消耗大、汙染物排放多等問題。和 傳統分離技術相比,膜分離技術 1)是物理方法,無相變,無化學反應;2)膜分離過程 在常溫下操作,能耗小;3)無需加入其他化學物質,節省原材料;4)分離效率高,操作 方便,占地面積小;5)廢液排放少,環境汙染小;6)出水水質穩定,設備維護簡單。與 此同時,過程工業中毎種産品的分離純化過程都有其自身特點,然而國外企業只能提供標 准的、通常只能用于水處理的膜材料與設備,因此國內客戶亟需針對自身産品分離純化需 要的膜應用解決方案。
率先開發工業料液分離工藝,填補多項國內空白,經驗豐富。公司率先洞察上述問題, 並通過大量項目實踐,對症下藥、量身定制開發了一系列適合特種分離要求的膜應用工藝 及與之適配的先進膜材料,填補了國內外多項膜應用工藝空白。目前公司在數百家企業的 近百個産品生産過程中成功應用,項目經驗豐富,能夠根據客戶行業及使用場景的不同, 提供包括技術開發、工程設計和系統集成、現場安裝調試、運營技術支持和售後服務在內 的綜合解決方案。
公司在維生素 C、抗生素、氨基酸等細分領域市占率達到 63%、38% 及 40%。根 據公司客戶産品市占率及該客戶采購公司膜技術或設備的比例相乘測算,公司膜技術在維 生素 C 、抗生素、氨基酸等細分領域市占率分別達到 63%、38% 及 40%。
以維生素 C 爲例,公司膜分離純化方案可有效助力公司提質增效。以維生素 C 爲例, 三達膜對維生素 C 的提取工藝過程進行了革命性改造,成功開發基于膜分離過程與移動床 分離技術的維生素 C 生産工藝,使生産成本大幅度降低,更實現了中國維生素 C 從黃色 的“古巴糖”到“白糖”質的飛躍。公司基于膜分離技術與連續移動床技術在維生素分離 過程中的應用:1)應用 Flow-cel 膜替代板框等傳統過濾方式,澄清發酵液,提高濾液質 量,減少後工序中的樹脂汙染;2)應用超濾膜除蛋白、脫色,提高品質;3)應用納濾膜 預濃縮維生素抗生素,降低蒸發損失和蒸發成本;4)應用 IX 移動床替代固定床離子交換, 節省樹脂用量、降低單耗;5)CR 色譜分離回收維生素母液;6)膜技術回收各種母液、 廢液、中水回用。
3.2 料液分離前景廣闊,豐富經驗助力橫向推廣
“十四五”循環經濟發展規劃明確推進重點行業清潔生産及園區循環化發展,膜分離 行業將直接受益。根據我國“十四五”循環經濟發展規劃,到 2025 年,我國主要資源産 出率比 2020 年提高約 20%,單位 GDP 能源消耗、用水量比 2020 年分別降低 13.5%、 16%左右,循環型生産方式全面推行,綠色設計和清潔生産普遍推廣,資源綜合利用能力 顯著提升。重點任務包括強化重點行業清潔生産(依法在“雙超雙有高耗能”行業實施強 制性清潔生産審核,推動石化、化工、焦化、水泥、有色、電鍍、印染、包裝印刷等重點 行業“一行一策”制定清潔生産改造提升計劃);推進園區循環化發展(推動企業循環式 生産、産業循環式組合,促進廢物綜合利用、能量梯級利用、水資源循環使用,推進工業 廢水廢氣廢液的資源化利用)。
膜分離應用領域範圍日益廣泛、應用深度逐漸加強,公司已在多個領域擁有案例。現 階段我國膜技術的應用領域主要集中在工業料液分離,汙水、廢水處理,再生水處理和海 水淡化等領域。膜技術作爲目前具有先進性和競爭力的工業料液分離和水處理技術,與我 國目前提倡的打造節能減排社會,致力清潔生産、發展循環經濟,實現可持續發展的理念 是非常契合的,具有非常廣闊的應用空間和發展前景,目前公司已經在制藥、食品飲料、 化工冶金、能源行業等多個領域具有成功應用案例。
膜分離應用領域範圍日益廣泛、應用深度逐漸加強,公司已在多個領域擁有案例。現 階段我國膜技術的應用領域主要集中在工業料液分離,汙水、廢水處理,再生水處理和海 水淡化等領域。膜技術作爲目前具有先進性和競爭力的工業料液分離和水處理技術,與我 國目前提倡的打造節能減排社會,致力清潔生産、發展循環經濟,實現可持續發展的理念 是非常契合的,具有非常廣闊的應用空間和發展前景,目前公司已經在制藥、食品飲料、 化工冶金、能源行業等多個領域具有成功應用案例。
3.3 膜分離經驗具備推廣性,鹽湖提锂率先啓動
3.3.1 鹽湖提锂市場爆發,十四五膜分離 30 億元産值只是起點
锂礦是我國重要的戰略資源。锂資源是我國新能源車産業發展的關鍵資源,也被認爲 是新能源時代的“白色石油”,因此鹽湖提锂對提升我國锂資源的戰略安全具備重大意義。 2021 年 5 月 20 日《建設世界級鹽湖産業基地規劃及行動方案》國內專家評審會明確, 我國將適度擴大锂資源開發規模,爭取到 2025、2030、2035 年,青海全省锂産品産能 分別達到 15、18、20 萬噸,建成世界級锂産業基地。方案總體思路包括構建 1 個世界級 現代鹽湖産業體系,實施鉀鹽穩保障促提升工程、锂産品擴規提質工程、鎂系新材料創新 突破、鈉資源高效開發工程、硼資源提取強鏈、鹽湖資源多元提取強鏈工程、循環經濟升 級示範工程等 12 個重大工程。
全球锂資源 58%位于鹽湖,我國約 80%锂資源分布于鹽湖。根據 USGS 數據,截至 2020 年末,全球已查明锂資源量約 8600 萬噸(折 LCE 約 4.58 億噸),其中 58%锂資源 分布在鹽湖中。根據中國地質調查局,我國約 80%的锂資源分布于鹽湖中,其中青藏兩 地占全國鹽湖總量超 90%。從全球區位來看,南美“锂三角”地區(智利、阿根廷和玻 利維亞交界處的高海拔湖泊和鹽沼)的锂資源量之和約占全球锂資源總量的近 60%,其 他資源量豐富的國家還有澳大利亞、美國和中國,其中澳大利亞锂資源量爲 630 萬噸,是 世界上最大的硬岩型锂礦出口國。我國锂資源儲量約占全球锂資源儲量的 7%。
我國鹽湖锂品位低,吸附+膜分離法是鹽湖提锂的主要技術路線。鹽湖提锂的主要難 點在于伴生離子的分離。根據鹽湖鹵水中锂和其他伴生離子特征,鹽湖提锂技術可分爲高 鎂锂比和低鎂锂比技術。低鎂锂比鹽湖提锂技術主要包括沉澱法和鹽梯度太陽池法。高鎂 锂比鹽湖提锂技術主要包括膜分離法、萃取法、吸附法等。由于我國鹽湖鹵水鎂锂比高, 雜質多,吸附+膜分離技術是適應我國鹽湖提锂的主要技術路線。膜分離法提取碳酸锂的 工藝流程原理爲:當原料鹵水通過納濾膜時,锂、鈉等一價離子透過膜,鎂、鈣等二價離 子被納濾膜隔離,從而實現了鎂、锂離子分離的目的,分離後得到低鎂锂比的富锂鹵水;隨後通過反滲透膜或其他方式通過分離低鎂锂比的富锂鹵水中的水和一價锂離子,形成富 锂溶液,爲後續進一步提純供應原料,最終得到電池級碳酸锂。
膜材料進口替代成趨勢,推動膜法鹽湖提锂成本下降,應用提升。膜分離工藝具有鎂 锂分離效果優秀,回收率較高,工藝流程短,生産周期短,環保成本低的優點。但過去我 國鹽湖提锂使用的納濾膜和反滲透膜長期依賴進口,存在成本高、壽命短、能耗大等缺陷, 很大程度上制約了膜法工藝在鹽湖提锂領域的應用。伴隨國內膜産業的成熟,國産膜材料 的性能和穩定性已有較大提升,疊加國産成本優勢,未來國産膜産品市占率有望得到進一 步提升。
2025 年我國鹽湖提锂預計規模將達 23 萬噸,十四五鹽湖提锂膜分離超 30 億。
十四五只是行業起點,未來空間巨大。考慮到資源項目開發的複雜性,十四五期間鹽 湖提锂項目釋放的 30 億市場空間只是行業起點,未來在我國碳中和背景下,清潔能源轉 型將持續帶動動力電池及儲能領域锂電需求,鹽湖提锂産能還將進一步快速釋放,從而帶 動膜分離市場進一步展開。
3.3.2 多項訂單逐步落地,鹽湖提锂逐步提振公司業績
鹽湖提锂業務屬于公司核心特種分離業務,公司已開發針對性膜提锂工藝。公司自主 開發的陶瓷膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等技術可以用于鹽湖提锂;其中陶瓷膜、超濾 膜主要是用于預處理應用,納濾膜是實現分鹽提高锂的純度,反滲透則是實現锂的濃縮。 針對青藏高原不同類型的鹽湖,公司已針對性開發不同的膜提锂工藝。
1)硫酸鹽型鹽湖: 礦化度 20%以下的鹽湖原鹵,經過預過濾,可直接進入膜系統,經過膜處理,可以有效 去除,鈣,鎂,硫酸根等雜離子,大幅度降低鎂锂比。如某鹽湖原鹵,經過膜處理,鎂锂 比可以從 28:1 降至 1.6:1,其余鹵水,鎂锂比均可降至 1:1 以下。2)碳酸鹽型鹽湖: 經過預過濾後,可以直接進入膜系統,分離效果理想。如某鹽湖鹵水,經過膜系統過濾後, 鎂锂比降至 0.36:1,碳酸根锂比降至 2:1。2018 年在第 38 屆中國化工學會無機酸堿 鹽學術與技術交流大會上,公司“納濾膜法鹽湖鹵水高效分離富集濃縮提锂新工藝”項目 榮獲《2016~2018 年度無機化工科技獎-技術發明獎》,實現锂跟二價以上離子的分離。
公司鹽湖提锂技術不止膜分離濃縮,還包含領先的連交吸附工藝及設備。連續離子交 換系統(也叫連續移動床)是一種完全革新的分離工藝技術,它由樹脂柱系列和多孔分配 旋轉閥構成,根據工藝設計可把樹脂柱系列分爲幾個功能區,物料進入系統後,通過旋轉 閥切換使每根樹脂柱依次經過各個功能區實現同時吸附、水洗、解析、再生等全部工藝過 程,從而把傳統的間歇過程變成連續的過程。公司連續離子交換系統采用了先進的設計理 念和精湛的制作工藝,用途廣泛,操作方便,可以根據不同産品分離要求靈活調整工藝。 目前三達膜已在國內不同行業成功地開發應用了數十套系統。
相比傳統的固定床、脈沖床、 模擬移動床等工藝,連續離子交換系統可 1)保持料液中産品的成分和濃度穩定;2)設 備緊湊,易與舊的生産過程和設備匹配;3)樹脂用量大幅減少 50-90%,洗滌水的用量 最高可節約 50-70%;4)再生劑和洗脫劑等化學品消耗也可降低 30-60%,大幅度降低 運行成本和汙水排放量;5)全自動化運行,保證了連續穩定的生産。
鹽湖提锂産業化進程不斷加速,鹽湖提锂業績有望迎來釋放。2018 年公司與青海國 安簽訂了鹽湖膜技術提锂中試線銷售合同。2019 年“鹽湖膜法提锂”項目完成總體工藝 開發試驗和工業化設計,2020 年公司鹽湖提锂業務收入占營業總收入的比例爲 0.4%。 2021 年公司表示將加強在此領域的業務拓展,力爭在年末將該業務的收入占比達到公司 工業分離業務收入的 20%-25%左右(2020 年工業分離收入 1.07 億)。
截止到 2021 年上 半年,公司鹽湖提锂業務已有在手訂單金額爲 1073 萬元,收款金額爲 362 萬元,同時, 下半年伊始,公司進一步中標五礦鹽湖的富锂鹵水深度除鎂項目,負責提供納濾膜成套裝 置采購及安裝,合同金額爲 730.6 萬元。伴隨公司項目落地,市場進一步驗證公司在鹽湖 提锂領域的技術及産品優勢,公司未來有望在鹽湖提锂存量及新增市場進一步獲得訂單, 助推業績增長。
4.研發跨越性膜材料及裝備,構建全産業鏈優勢
全産業鏈發展,提供一站式、高質量的綜合服務。自成立以來,公司以先進膜分離技 術的開發與應用爲業務基礎,從工業料液分離成套設備等膜技術應用領域逐步擴展,向上 遊原材料端逐步延伸至納濾芯、陶瓷膜、中空纖維膜、iMBR 等先進膜材料領域,向下遊 應用端逐步延伸至膜法水處理、環境工程、民用淨水領域,業務覆蓋“膜材料—膜組件— 膜設備—膜應用”膜工業全産業鏈,並拓展到家庭淨水、企業淨水等飲用水淨化領域以及 市政汙水處理領域,能夠向政府單位、工業企業、家庭用戶提供全方位的綜合服務。經過 多年研發,公司已在先進膜材料、膜技術和膜應用工藝方面形成了完整的核心技術體系, 公司能夠向客戶提供高質量解決方案或服務以滿足其具體需求。此外,公司建立了覆蓋主 要客戶的技術服務團隊,能夠積極響應客戶的售後服務需求、及時解決客戶在生産過程中 遇到的問題,與主要客戶建立了長期、穩定的業務合作關系,爲公司持續的業務合作和業 務拓展奠定了良好基礎。
4.1 掌握核心膜材制備技術,覆蓋全,性能強
實控人專家背景+兩大研發平台發力,公司研發實力強勁。公司董事長、實際控制人 LANWEIGUANG 博士是業內知名的膜技術專家,在其帶領下,公司研發團隊技術水平高、 實踐經驗豐富。公司同時擁有人保部授予的博士後科研工作分站和福建省膜分離工程技術 中心。其中博士後科研工作分站于 2002 年成立,致力于探索和研究膜分離技術、新型膜 材料開發、移動床分離技術、膜生物反應器、膜汙染、環保水處理等技術與産品開發;福 建省膜分離工程技術中心 2010 年以子公司三達膜科技爲依托成立。目前該中心完成的大 部分工藝開發已成功應用到制藥、食品、化工、染料、冶金、水處理等領域。公司充分利 用這些平台,聚集研發人才,大大增強了企業的科技創新能力。
此外,公司積極與新加坡 國立大學、南洋理工大學開展深入的技術合作。截止到 2021 年 6 月 30 日,公司擁有有 效專利 136 項,其中發明專利 73 項,公司還參與制定了多項標准,包括 2 項國家標准、 3 項行業標准及 1 項地方標准,承擔或參與了 10 項國家及省部級科技項目。
掌握核心膜材料制備技術,産品覆蓋全,兼顧有機及無機膜材,主要膜産品性能超越國際同行。膜材料是膜技術的基礎和核心,膜材料的研發生産要求公司具有強大的科研團 隊、先進的技術水平和豐富的産業經驗。公司不斷開發與具體應用過程相適配的膜應用軟 件,並以此爲核心,向上遊延伸至膜材料領域,創新研制了多種功能特性優異、具有自主 知識産權及國內領先水平的陶瓷膜與高性能複合膜材料,包括納濾芯、特種分離膜(陶瓷 膜)、石墨烯複合膜材料和 iMBR 膜組件等。公司從傳統的有機高分子膜材料升級到無機 膜材料和複合膜材料,構建了完整的膜材料産業結構。
4.1.1 核心的陶瓷膜兼具親水性及高強度,廣泛應用于工業料液分離
核心的陶瓷膜兼具親水性及高強度,抗折強度高出國際企業一倍左右,逐步實現進口 替代,廣泛用于工業料液分離。公司研發的特種分離陶瓷膜的膜層經過親水性處理,在水 傳輸過程中具有高濾水性及高親水性,在保證提高選擇性的同時仍具有較高通量,且支撐 體的強度上優于同類産品。根據公司委托廈門市産品質量監督檢驗院測試的結果,公司陶 瓷膜與國際知名陶瓷膜廠商鷗銳麗思同等規格産品相比,過濾性能指標相當、穩定性能指 標抗折強度高出一倍左右,反映了公司陶瓷膜技術性能優勢。目前公司産品廣泛應用于油 水分離、制藥、食品發酵液處理等工業分離及水處理領域,在維生素、抗生素、氨基酸等 關鍵細分行業的市場占有率較高。公司産品在韓國希傑集團等知名企業的生産設備上逐步 替代美國頗爾、法國諾華賽的陶瓷膜産品,並出口到巴西、韓國、印度尼西亞等國。
4.1.2 自研石墨烯膜大幅提高性能,成功量産及産業化應用,空間巨大
改良傳統中空纖維膜,自研石墨烯膜大幅提高通量及抗汙染性能。公司自主研發的石 墨烯膜(公司産品名稱爲黑金膜)是基于無機石墨烯材料與有機高分子材料共混制備的高 性能複合膜材料。基于專利技術石墨烯改性的內支撐 PVDF 石墨烯膜,除了具有市面普通 膜絲的各項性能,在通量和抗汙染能力上尤其突出。高通量方面:石墨烯分布膜中形成具 有高支撐結構的膜架,並在膜孔之間形成孔道,降低水流阻力,膜水通量是普通支撐膜的1.5 倍,同時由于石墨烯的剛性支撐作用,使得膜絲在幹燥過程中可以保持膜孔不坍塌, 達到幹膜效果。抗汙染能力方面:利用石墨烯材料的疏水性,使得聚石墨烯膜表面帶有一 定的疏水基團,在膜運行的過程中能夠有效的排斥親水性的汙染物質,抗汙染性能較普通 膜絲提高。
自研石墨烯膜 2020 年成功量産,預計 21 年底達到 100 萬平米/年。2020 年公司主 導的廈門市集美區科技計劃“高抗汙染石墨烯改性聚偏氟乙烯內支撐中空纖維膜研制及 其 MBR 組件在汙水處理應用”在集美區科技局的支持和監督下,順利完成技術攻關,成 功實現了高抗汙染石墨烯改性 PVDF 內支撐中空纖維膜及其 MBR 組件的制備技術,獲得 改性性能良好的內支撐複合中空纖維膜材料。截止到 2021 年 6 月底,公司的石墨烯膜生 産線實現量産,産能達到 50 萬平方米/年,預計在 2021 年底産能可達到 100 萬平方米/ 年。
全鋼制系統的大型石墨烯膜 MBR 項目應用成功,未來作爲示範項目將助力石墨烯膜 快速發展。吉安新源汙水處理廠一期一階段 MBR 項目設計規模 4 萬 m³/d,采用 MBR 工藝將汙水廠的出水水質由一級 B 標准提高至一級 A 標准。2021 年 3 月 22 日項目可研 獲得批複,6 月 30 日完成項目安裝,8 月 1 日完成氧化溝清淤,8 月 4 日進水調試,8月 15 日達到出水合格標准。該項目的 MBR 膜池采用鋼制膜池,占地小、施工周期快, 是三達膜第一個采用全鋼制系統的大型石墨烯膜 MBR 項目。傳統中空纖維膜在市政領域 應用廣泛,未來公司石墨烯膜成長空間巨大。
石墨烯膜未來成長空間巨大。以 MBR 工藝爲例,MBR 工藝是分離膜技術與生物降 解有機結合起來的一種高效水處理技術。MBR 工藝利用分離膜技術替代傳統工藝中的二 沉池進行固液分離,並且由于曝氣池中活性汙泥濃度的增大和汙泥中特效菌的出現提高了 生化反應效率,具有出水質量較好、運行效果穩定、占地較小、汙泥濃度高且高效等相對 優勢。生態環境部發布 2019 年《國家先進汙染防治技術目錄(水汙染防治領域)》中包 括應用 MBR 工藝的兼氧膜生物反應器和 MBR 集成脫氮除磷汙水處理兩項技術。在現階 段我國市政汙水處理出水標准逐步提高至一級 A 或更高標准的過程中,MBR 工藝在市政 存量汙水處理廠提標改造方面具有廣闊的市場空間和應用前景。
截止到 2019 年底,我國 城市汙水年排放量爲 555 億立方,汙水處理廠 2471 座,處理能力 1.8 億立方/日,汙水 年處理量 526 億立方,汙水處理率爲 97%。2019 年全國縣城汙水年排放量爲 102 億立 方,汙水處理廠 1669 座,處理能力 3587 萬立方/日,年汙水處理總量爲 95 億立方,汙 水處理率達 94%。2018 年,我國萬噸以上 MBR 工程累計規模超過 1300 萬 m3/d,萬 噸以上 MBR 工程數量僅 200 余座。未來提標改造市場及膜替換市場空間巨大,從而推動 石墨烯膜的應用。
4.1.3 打造飲用水納濾芯産品,突破傳統反滲透局限,未來空間巨大
消費升級+健康意識提高,預計 2022 年淨水器市場零售額將達 2332 億元。伴隨消 費升級及健康意識提高,我國淨水器消費日益普及。
打造飲用水納濾芯産品,突破傳統反滲透局限。我國飲用水普遍面臨水源地水質汙染、 常規水處理工藝造成的消毒副産物汙染和管網輸送汙染,迫切需要政府加大對飲用水水質 淨化工程的投入。飲用水過濾一般采用反滲透膜,其淨水技術耗水耗電,更換濾芯成本較 高,最終産出的純淨水中不含人體所需的礦物質。若采用工業上的有機納濾膜,又無法解 決對與礦物質相同分子大小的有害離子汙染物選擇性過濾。公司基于“迷宮過濾+納米吸 附”原理,曆時多年研發出淨水新材料陶瓷納濾芯。納濾芯材料由特制納米級活性炭通過 特殊制備工藝鑲嵌于微米級蜂窩狀多孔的特殊結構,可以把農藥、抗生素、激素、砷等有 害物質與鈣、鎂、锶、硅、硒等人體需要的天然礦物質有效分離,解決了納濾分離精度上 無法進行選擇性分離的技術難題。與市場同類産品相比,公司生産的淨水設備可選擇性分 離有害物質,同時保留有益微量元素、節水節電、清洗簡單、無需頻繁更換等獨特優勢。
未來有望憑借産品優勢快速成長。公司的陶瓷納濾芯制備工藝發明專利曾榮獲廈門市 專利特等獎與中國專利優秀獎,基于公司陶瓷納濾芯開發生産的淨水裝置已經榮獲中國科技部、商務部、生態環境部、國家質檢總局等四部局聯合頒發的國家重點新産品證書。鑒 于當前我國淨水市場呈現空間大、增長快、集中度不高等特點,未來公司有望憑借産品優 勢快速受益。
4.1.4 中空纖維膜及 MBR 組件:通量高,強度大,已有多個應用
自研中空纖維膜,部分性能超越進口産品。公司自主研發的中空纖維膜材料采用以聚 偏氟乙烯(PVDF)爲主材制備而成,生産出的絲狀膜材料具有高通量、拉伸強度高、斷 裂伸長率好等優點,部分性能超越進口膜絲産品,而且成本更低,目前已廣泛應用于各類 水處理項目。
自研 iMBR 組件及設備,已在多個項目應用。2015 年起,公司開始研制 iMBR 組件 及設備,産品采用公司自主研發的 iMBR 專用膜絲材料配方,膜絲使用壽命和通量顯著提 高;膜組件采用一體化、垂直型曝氣等結構創新工藝,穩定性好、能耗低、抗汙染能力強, 主要應用于汙水處理項目。目前公司 iMBR 成套設備已在多個汙水處理項目上得到應用, 産品形成了 1 項發明專利和 4 項實用新型專利,公司還參與制訂了 MBR 技術的現行國家 標准《膜生物反應器通用技術規範》(GB/T33898-2017)。
4.2 對內與膜應用協同,保障運行效果降低成本
膜材料的性能和價格直接影響著膜設備性能及項目投資成本與運營費用,因此公司向 膜材料研發生産、膜組件設備制造和工程化實施一體化方向發展,産業鏈朝著膜材料的自 我研發生産延伸。膜技術應用行業需要根據客戶分離提純度或者出水水質等不同要求而選 擇不同膜材料、膜組件、膜過程、膜應用工藝。目前可以制備先進膜材料的規模化企業相 對較少,多數企業業務範圍僅限于采購膜材料及組件進行成套設備加工和工程安裝,僅少 數企業具備膜技術整體解決方案的完整業務體系。公司通過自主研發高性能膜材料,一方 面保障膜系統性能,另一方面,降低公司整體成本。
自用比例逐年提升,保障應用效果,降低用膜成本。2016-2019 年上半年公司自産 膜材料領用成本占比分別爲 4.47%、11.84%、26.68%和 19.88%,總體呈上升趨勢,其 中 2019 年上半年下降主要因公司自産中空纖維膜的生産領用降低,公司主要膜産品納濾 膜及陶瓷膜自産占比均達 100%,未來伴隨自用比例的進一步提升,公司可進一步降低用 膜成本。
4.3 對外依托渠道+客戶優勢,占領備件更換市場
依托渠道及客戶優勢,公司備件更換收入穩步增長。膜材料屬于耗材,根據膜材及應 用場景不同,膜使用壽命周期差別較大(約 1-5 年,其中陶瓷膜約 3-5 年,有機納濾膜約 1-2 年),伴隨膜産業的發展,膜更換市場日趨壯大。近年來,伴隨膜應用業務的不斷擴 張,公司構建了良好的渠道及客戶優勢,公司備件業務也得以穩健拓展。目前公司備件及 其他業務主要包括特種分離膜芯、陶瓷膜芯、水處理膜等産品、民用淨水機等産品。除 2020 年受疫情影響外,2016-2019 年,公司備件及其他收入持續維持高速增長,其中2018 及 19 年均同比增長 26%。未來伴隨公司膜應用業務的不斷拓展,公司備件業務將 持續穩定增長。
5.行業拐點+業務協同,石化聚酯水處理第一,未來空間巨大
5.1 汙水資源化拐點到來,膜法水處理訂單迎來快速增長期
我國水資源匮乏,再生水利用率低,行業處于起步階段。我國水資源匮乏,時空分布 不均。
雙膜法爲汙水資源化的主要工藝。按照處理深度,可將汙水處理分爲一級處理、二級 處理和深度處理,膜分離技術主要用于深度處理。一級處理的主要目的是去除懸浮狀態固 體,常采用物理法;二級處理的目的是進一步去除汙水中膠體和溶解性汙染物,常使用生物法;深度處理以達到更高的處理與排放要求或汙水回用爲目的,其中以“微濾/超濾+ 反滲透”或“微濾/超濾+納濾”爲主的雙膜法技術可使再生水各項指標都達到或優于目前 使用的自來水,可作爲安全飲用水和高品質工業用水,成爲行業主要應用工藝。
地下水源置換+嚴控用水定額及取水許可+價格優勢,推動再生水利用爆發。供水層 面,根據水利部 2021 年《華北地區地下水超采綜合治理行動方案》,到 2022 年,京津冀 地區要實現地下水超采量壓減率超過 70%的近期目標,其中的重點內容包含加快關停城 鎮集中供水覆蓋範圍內的自備井,對成井條件好、出水穩定、水質達標的予以封存,作爲 應急備用水源,充分利用當地水、外調水、以及雨洪水等非常規水源,實施地下水源置換。 2021 年 9 月國務院常務會議審議通過《地下水管理條例(草案)》,進一步強化地下水資源 節約與保護,草案強調堅持節水優先,明確建立地下水取水總量控制和水位控制制度,確 定合理提高地下水水資源稅費標准。草案要求劃定禁止開采區和限制開采區。
用戶層面, 2021 年《關于推進汙水資源化利用的指導意見》提出開展企業用水審計、水效對標和節 水改造,推進企業內部工業用水循環利用,提高重複利用率。在用水定額要求、取水許可 趨嚴、節水評價考核等多重壓力下,工業企業對節水和水源替代的需求與日俱增。價格層 面,再生水定價通常有兩種模式,一種是政府最高指導價,如北京每立方米再生水價格不超過 3.5 元(除開居民中水 1 元/噸,亦莊經濟技術開發區高品質再生水 7 元/噸);另一 種模式爲市場調節價,由供需雙方協商確定,主要針對工業用戶,而再生水的價格已經低 于部分地區終端的工業用戶價格。未來華北、西北等幹旱地區的火電、石化、鋼鐵、有色、 造紙、印染等高耗水行業將迎來再生水利用高峰。
汙水資源化意見+十四五規劃出台,明確地級及以上缺水城市再生水利用率達到 25% 以上,再生水新增 1500 萬方/日。2021 年 1 月發改委等十部門聯合印發《關于推進汙水 資源化利用的指導意見》,2021 年 6 月發改委、住建部印發《“十四五”城鎮汙水處理及 資源化利用發展規劃》明確要求:到 2025 年,全國地級及以上缺水城市再生水利用率達 到 25%以上,京津冀地區達到 35%以上,同時《規劃》提出新建、改建和擴建再生水生 産能力不少于 1500 萬立方米/日,按照十三五時期制定的 2020 年再生水目標 4,158 萬立 方米/日計算,
2025 年我國再生水生産能力將達約 5500 萬立方米/日。 2025 年再生水將達 5500 萬立方/天,帶動膜市場空間約 51 億/年。按照規劃,我國 2025 年我國再生水生産能力將達約 5500 萬立方米/日。以“微濾/超濾+反滲透”或“微 濾/超濾+納濾”爲主的雙膜法再生水制備技術獲得廣泛應用。以常用于汙水處理的彙通反 滲透膜元件産品 FR12-8040 爲例,單支膜元件日均産水量達 39m³,2025 年經膜法再生 水日均處理規模5500 萬立方米,十四五期間膜元件新增需求規模約7 萬支/年,以單價3500 元計算,其新增市場規模約爲 2.5 億元/年。參照膜行業 EPC 項目中,膜材料一般占 EPC 總價的 25%比例,則新增膜應用 EPC 規模約 10 億元/年。存量更換方面,按照膜産品 3 年更換周期計算,2025 年膜元件存量替換需求約 116 萬支/年,對應市場約 41 億元,新 增加存量替換合計 51 億元/年。
5.2 與工業分離業務協同,膜法水處理快速增長,PTA 市占率 第一
憑借工業料液分離的技術及客戶渠道優勢,公司膜法水處理業務迎來快速發展,業務 涵蓋農村、市政、工業汙水場景。公司憑借在工業料液分離領域積累的技術優勢及客戶優 勢,逐步延伸到膜法水處理領域,在生物制藥、冶金化工、食品飲料等工業料液分離客戶 中開展膜法水處理業務,形成了業務協同效應,極大的促進了公司膜法水處理業務發展; 此外,公司還成功進入未開展工業料液分離業務的石化、能源等領域,並在石化 PTA 膜 法水處理領域做到了行業領先地位、在核電領域率先實現技術突破。目前公司已具備制造 融合膜技術在內的大型節能環保成套設備能力,業務覆蓋汙水處理、中水回用、民用淨水 等水循環利用各個環節乃至整套解決方案。在農村分布式汙水、市政、石化、皮革、印染、 電鍍、生物制藥等行業建成多項大型水綜合治理系統。
在石化 PTA 行業,公司的膜法水處理技術市占率超 60%。石化 PTA(精對苯二甲酸) 是公司膜法水處理業務主要的應用領域。石化企業的汙水回用主要包括工藝用水、雜用水 以及循環水系統補水這三種途徑。其中循環冷卻水用量在石化企業總用水量中占到了 60%~75%左右,具有水質要求不高且用水量穩定的特點。因此石化汙水回用主要就是對 汙水進行深度處理,以補充水的方式回用至循環冷卻水系統中。
公司采用超濾+反滲透技 術對達標排放水進行深度處理,産水回用于生産廠區循環水系統,優化了循環水進水水質,降低了企業對于市政水的需求量。2012 年公司“雙膜法技術在石化行業 PTA 中水深度處 理回用領域的應用”獲得中國石油和化學工業聯合會頒發的水處理優秀項目獎。目前公司 在石化 PTA 行業的膜法水處理技術成熟、應用經驗豐富,服務客戶包括多家大型石化上 市公司及子公司,公司服務的石化 PTA 客戶總産能占國內市場總量的 80%以上,由此估 算公司在 PTA 膜法水處理的細分市場占有率超過 60%。
2020 年簽署 1.88 億大單,2021 年市場訂單持續大幅增長。2020 年底公司與江蘇 嘉通能源簽署石化聚酯一體化項目汙水處理單元 EPC 項目總承包工程,合同總價爲 1.88 億元。江蘇嘉通能源爲桐昆股份控股子公司(國內産能、産量、銷量最大的滌綸長絲制造 企業)。公司本次與桐昆股份控股子公司簽署的合同,豐富了公司膜法水處理技術在石化 聚酯領域的應用場景,進一步擴大了公司膜法水處理技術在石化聚酯領域的市場份額,樹 立案例標杆作用。受益石化擴産能周期,公司 2021 年膜法水處理訂單繼續增長,未來伴 隨其他應用領域的不斷拓展,業績有望進一步釋放。
5.3 與水務運營協同,未來提標改造空間巨大
6 個汙水廠采用自産 MBR 技術提標,實現提價及膜示範雙重效應,協同效應初現。 公司不斷加強水務公司融入膜産業鏈,並取得顯著成效。2020 年公司已有 6 個汙水處理 廠采用公司自産的 MBR 膜技術,既提升標准、提升水價,同時也是公司膜應用的良好示 範,具有良好的産業鏈協同效應。
公司汙水廠未來存在 58%擴建空間。公司現有 27 座汙水廠,處理能力合計 87.9 萬 噸/天,未來這 27 座汙水廠遠期設計處理量仍有 51.1 萬噸/天的擴建空間,如果全部建設 完成,公司汙水産能將增長 58%,達到 139 萬噸/天。2021 年 5 月,公司公告稱,受當 地政府相關土地規劃尚未完成影響,公司無法啓動土地出讓程序,擬已將原募投項目“特 種分離膜及其成套設備的制備與生産項目”變更爲“基于高性能膜應用的孝感市孝南區碧 泉汙水處理廠提標改造及擴建項目”及“基于高性能膜應用的許昌市建安區汙水處理廠提 標改造及擴建項目”兩個項目,這將分別增加 5 萬噸/天及 4 萬噸/天汙水處理産能。
提標改造仍有空間。2021 年 1 月國家發改委等十部委聯合發布《關于推進汙水資源 化利用的指導意見》提出,到 2025 年,全國汙水收集效能顯著提升,縣城及城市汙水處 理能力基本滿足當地經濟社會發展需要,水環境敏感地區汙水處理基本實現提標升級。 2021 年 6 月國家發改委印發《“十四五”城鎮汙水處理及資源化利用發展規劃》,提出長 三角和粵港澳大灣區城市,京津冀、長江幹流和南水北調工程沿線地級及以上城市,黃河 流域省會城市,計劃單列市可對城鎮汙水處理廠提出更嚴格的汙染物排放管控要求。水環 境敏感地區汙水處理基本達到一級 A 排放標准。公司約 50%汙水廠位于河南、山東等省 份地級市,未來仍有相當數量汙水廠面臨提標改造需求。
汙水資源化政策加速催化水務與膜産業協同,未來成長值得期待。公司目前擁有 27 座汙水廠,伴隨汙水資源化意見的出台,未來汙水廠將進一步加大采用膜法進行汙水深度 處理,一方面提升排水標准,改善生態環境,另一方面,作爲再生水,實現中水回用,作 爲補充區域水資源的重要手段。由此可見,公司膜業務與水務運營的協同效應將在十四五 期間得到進一步釋放。
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精選報告來源:【未來智庫官網】。
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