空气净化设备市场现状分析及发展前景

空气净化设备市场现状分析及发展前景下游应用市场情况洁净室工程在工业制造领域起不可或缺的基础性作用，是下游电子工业等高端制造业的重要组成部分，下游产业的发展无疑将促进洁净室工程规模的增长。近年来下游行业维持较高景气度、企业数量增加、技术进步等综合因素的作用下，下游客户对生产环境要求不断提高，洁净室工程的需求也越来越大。目前我国洁净室主要应用于电子信息、集成电路、光电、生物制药、医疗卫生等领域。其中电子信息产业是主要下游领域，占比高达54．0%；其次为医药及食品占比16．0%；医疗行业占比8．3%。洁净室工程在工业制造领域起不可或缺的基础性作用，是下游电子工业等高端制造业的重要组成部分，下游产业的发展无疑将促进洁净室工程规模的增长。近年来下游行业维持较高景气度、企业数量增加、技术进步等综合因素的作用下，下游客户对生产环境要求不断提高，洁净室工程的需求也越来越大。目前我国洁净室主要应用于电子信息、集成电路、光电、生物制药、医疗卫生等领域。其中电子信息产业是主要下游领域，占比高达54．0%；其次为医药及食品占比16．0%；医疗行业占比8．3%。（一）电子信息产业由于电子产品的特殊性，使得从单个元器件制造到组装再到成品，整个制造过程都在静电与微污染的威胁之下，因而高科技电子行业对洁净环境要求最严格，对于洁净室工程的需求量也最大。其中电子信息产业中的IC半导体、光电面板等行业目前为洁净室工程行业最主要的下游行业，其发展对本行业企业的未来发展具有重要影响。电子信息是一个信息学词汇，它的出现与计算机技术、通信技术和高密度存储技术的迅速发展并在各个领域里得到广泛应用有着密切关系。而电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。近年来我国电子信息产业固定资产投资额不断增长。数据显示，2021年电子信息产业固定资产投资额约37，440亿元，连续9年实现两位数增长，复合增速达到16．34%。而预计未来几年行业投资还将维持高增长。虽然全球新冠疫情对电子信息行业产生了短期的负面效应，但市场呈现产业韧性强、创新推进快、转型升级稳的特点。目前，电子信息产业正进入技术创新密集期，应用领域呈现多方向、宽前沿、集群式等发展趋势。人工智能、5G时代的万物互联等高端技术或将带来一片新蓝海。数据显示，2021年，全国规模以上电子信息产业的营收同比增长14．7%，在全行业中所占的比例为11%，连续九年都是工业最大的产业。预计随着国产电子信息产业的崛起、数字家庭时代的到来、液晶面板的升级换代、3D技术和LED技术的国产化等，IC半导体、光电等产业在未来相当长的一段时期内仍处于高速发展时期，具备广阔的发展空间与潜力。以半导体领域为例，产业链配套完整、制造业资源要素优势和庞大的消费市场规模，使得我国成为手机、计算机和通信网络设备等整机设备的全球制造基地。随着下游行业需求的增加，我国洁净室行业将获得更大的市场空间，并将继续保持快速发展。近年来随着下游应用行业快速发展，稳定的经济增长以及在有利的政策等背景下，我国半导体产业规模得到迅速发展。且近两年我国是全球五大区域中唯一正增长的市场，半导体市场营收占据全球的1/3，相当于美国、欧盟及日本的总和。数据显示，2021年我国半导体销售规模从2015年的986亿美元增长至1925亿美元，年均复合增速为11．8%。（二）医药制造行业医药制造行业的生产过程更关注微污染防控。大量制药企业的洁净室厂房面临升级改造，从而增加对洁净室工程的需求。我国政府也把加大医疗卫生投入作为刺激内需的重要措施，这将促进洁净室工程行业在该领域的快速发展，也将带动洁净室工程行业的需求大幅提升。医药行业是集高附加值和社会效益于一体的高新技术产业。一直以来，我国都将医疗产业作为重点支柱产业大力支持。随着经济发展和居民生活水平的提高，医药制造业的市场规模不断扩大，行业资产总计也呈上升趋势，到目前我国已成为仅次于美国的全球第二大药品消费市场。2020年和2021年受疫情影响市场药品需求扩大，行业规模增速较快，总资产增长率均超过10%。截至2022年5月，我国医药制造行业资产总计为45290．8亿元，同比增长3．94%。卫生费用支出持续增长给医药制造行业带来了广阔的需求空间。数据显示，2020年我国卫生总费用预计达72306．4亿元，占GDP百分比为7．12%，个人卫生支出为2万亿元左右。社会卫生支出大概3万亿元，政府卫生支出2．2万亿元。洁净室行业产业链洁净室行业可分为三个主要子行业：洁净室工程服务、洁净室耗品生产和超净清洗服务。洁净室行业的上游主要由空气洁净设备制造、耗材生产企业组成；中游包括洁净室设计、建造、调试、测试运行；下游为微电子、光电子、半导体、、生物医药、医疗、食品等使用洁净室的行业。目前，我国洁净室工程行业主要应用于集成电路、医药医疗、食品等领域。其中，电子信息产业占据洁净室工程行业大部分应用市场份额，占比高达54．0%；其次是医药及食品，占比16．0%；医疗行业占比8．3%。洁净室行业概况（一）分类洁净室是指将一定空间范围内的空气中的微粒子、有害气体、细菌等污染物排除，并将室内的温度、湿度、洁净度、压力、气流速度与气流流向、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计的空间。洁净室根据其对应的行业或用途等可被分为不同种类，由此对不同种类洁净室的建筑要求和技术指标亦有所差异。（二）洁净室状态洁净室最主要之作用在于控制产品（如硅芯片等）所接触之大气的洁净度以及温湿度，使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造，此空间称之为洁净室。按照国际惯例，无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大于划分标准的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非100%没有一点灰尘，而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个标准中符合灰尘标准的颗粒相对于人们常见的灰尘已经是小的微乎其微，但是对于光学构造而言，哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的负面影响，所以在光学构造产品的生产上，无尘是必然的要求。空气洁净行业与上下游行业的关联性及其影响（一）空气洁净上下游结构分析行业下游应用主要为洁净室空气净化、暖通系统空气净化、大气环境治理、民用空气净化，主要涉及的下游行业包括化工、机械制造、电子、半导体、生物医药、汽车制造、医疗、食品制造、商业楼宇及公共建筑等行业。上游行业为负责滤材滤料制造的化工行业及负责电机制造和板材、型材制造的金属制品行业。（二）空气洁净下游分析下游行业包括化工、机械制造、电子、半导体、生物医药、汽车制造、医疗、食品制造、商业楼宇及公共建筑等行业，下游客户对于空气净化产品的需求不断增加。1、空气洁净半导体行业需求按照国家战略，为减少对进口产品的依赖，半导体行业将快速发展。2020年8月5日印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》为进一步优化集成电路产业的发展，制定了出台财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八个方面37项政策措施，未来国家将以新型的举国体制发展集成电路等关键核心技术。根据SEMI《中国半导体硅晶圆市场研究报告2018》，2017年至2020年期间，中国境内新工厂的建设项目将在全球排首位，目前国内半导体厂产能的年复合增速为12%，即将从2015年的每月230万片增加到2020年的每月400万片。截至2018年，中国境内半导体投资额已经跃居世界第二，仅次于韩国。2019年度全球半导体设备市场规模约598亿美元，中国大陆半导体设备市场规模为136亿美元，全球占比22．5%，近5年复合增速达25%。晶圆处理环节的投入占比越来越高，2018年市场销售额达502亿美元，占所有半导体设备市场约80%。中国大陆地区半导体设备销售占比逐年走高，第三次产业转移趋势越见明显。集成电路产业链逐步从美国、日本、欧洲和中国台湾向中国大陆和东南亚等地区转移，有利于国内企业研发先进技术和积累管理经验，促进本土企业的快速发展。产业链转移全球大趋势为中国大陆集成电路行业的发展提供了新的机遇。根据IHS（统计数据，中国将成为全球最大的平板显示生产地区，占比将达到全球市场的35％。我国现有京东方、天马集团、华星光电等大型显示面板制造企业，国内企业凭借多条高世代线建设，产能不断扩大。显示面板及芯片生产工艺对生产环境的洁净程度有极高要求，绝大多数的制造工艺在洁净室中完成。以上行业的快速发展为空气净化行业带来较大的发展空间。2、空气洁净公共卫生医疗行业需求随着现代医院条件与医疗质量的不断改善与提升，洁净手术室越发普及。洁净手术室通过应用空气洁净技术，保证外科手术质量。洁净手术室采用了精密的空气净化系统，控制微粒污染，最大限度降低造成手术感染的危险性因素，减少化学杀菌药品和抗生素的使用，同时有效降低病患交叉感染的隐患，提高手术成功率，降低患者在手术过程中的伤害。我国《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2013）对洁净手术室做了具体的要求，并对不同手术的空气净化级别做了具体规定，例如，对于关节置换、器官移植、神经外科、心脏外科等无菌手术的空气净化级别为100级，即沉降细菌的最大平均浓度为5-10个/立方米。医院对手术室的新建和升级，带来洁净手术室的过滤系统及洁净设备新建与更换的需求。随着2020年新冠肺炎疫情的爆发，公共卫生医疗系统对空气净化、消毒防疫提出了更高的要求，相关行业正逐步起草建立更高的防疫及空气净化标准，涉及高标准洁净病房、除菌洁净环境、负压病房等体系。2020年5月9日，国家发展改革委、国家卫生健康委及国家中医药局联合制定并发布《公共卫生防控救治能力建设方案》，要求推进疾病预防体系、提升医院救治能力、完善城市传染病救治网络、改造升级重大疫情救治基地、推进公共设施平站两用改造，对生物安全实验室、发热病房、重症监护病区等建设提出了要求，并将移动式空气消毒机等空气净化设备列入《重大疫情救治基地应急救治物资参考储备清单》。高标准公共卫生医疗洁净环境的推广建设，将为空气净化行业带来持续增长的业务需求。3、空气洁净生物医药行业需求医药工业洁净生产的需求始于二十世纪六十年代，其全面的药品生产管理规范对无菌药品生产环境有严格要求，净化车间的建立需要极大限度地消除所有可能的、潜在的生物活性、灰尘、热源污染物等，因此对过滤材料和设备有极高的要求。根据国家要求，未通过《药品生产企业管理规范》认证的企业（或生产车间）一律停止生产，由此带来制药企业对净化车间及过滤系统、洁净生产设备等方面的新建与更换需求。4、空气洁净商用建筑行业需求目前，机场、火车站等交通枢纽，博物馆、图书馆等公共事务中心、商业建筑群、学校与医院等人流集中的地方，空气净化系统越来越普及。以上场所的暖通系统需要搭配空气净化设备去除来自外部的包括灰尘、有害气体、细菌病毒、异味等污染物，使用过滤器等设备过滤循环风（或回风）以控制来自内部和外部的残留污染物。随着大气环境污染、室内建筑装修污染、流行性疾病的传播等问题的凸显，大众对空气质量越发重视，空气污染的控制和治理越发重要。大众对公共空间和私人空间的空气净化设备的需求日益增加。空气洁净行业发展历程空气洁净行业的发展主要有5个阶段，每个阶段的发展和进步都源于制造业技术升级带来的对生产环境要求的提高。第一阶段是1950年代美国的需要；第二阶段是苏联和美国航天事业，特别是登月工程中精密机器加工和电子仪器的发展，出现了层流技术和百级洁净室；第三阶段是1970年代集成电路开始进入发展期，使得洁净技术得以腾飞；第四阶段是1980年代大规模和超大规模集成电路的发展带来对洁净室要求的进一步提高；第五阶段则是从1990年代开始到现在，半导体技术进一步发展，生产线精度进一步提高，对生产空间的洁净度提出新的要求，同时，传统领域如生物制药、精密仪器、食品工业等对洁净技术的要求也逐步提高。我国空气洁净技术的研究和应用相比国外较晚，1965年我国建成了第一个电子业洁净室，拉开了我国空气洁净技术的发展和应用的序幕。此后我国逐步研制高效过滤器等净化设备，半导体电子企业、航空企业和精密加工企业开始建设洁净室，以减少环境尘粒对其生产和产品可靠性的影响。随着科学技术的快速发展，纳米技术得到应用，集成电路变得更精密，使电子产业对洁净度的要求越来越高，因此我国在20世纪90年代通过外资企业的引入，更高级别的空气洁净技术被广泛的应用到生产车间。同时，针对医药行业的特点和严格的环境要求，我国在《药品生产质量管理规范》（GMP）中明确了不同药品生产制药车间的洁净指标。空气洁净未来发展趋势（一）空气洁净发展的机遇1、空气洁净宏观政策支持行业属于国家重点支持的行业之一，近年来相关宏观政策均对行业发展予以推动支持。2、空气洁净半导体产业发展机遇芯片液晶显示器LED照明行业等下游行业，均为国家产业政策支持发展的重点行业。近年来相关产业的投资及发展十分迅速。随着中美贸易在高科技行业的摩擦加剧，半导体行业趋势逐渐加速，华为等龙头企业逐步开启国产供应链整合及重塑，大量国内代工及制造企业开始研发并新建高标准芯片及半导体材料厂房。半导体行业的高速发展将带来大量的洁净室净化设备需求，行业发展空间进一步扩大。3、空气洁净公共卫生医疗发展和疫情应急防控需求随着2020年新冠肺炎疫情的爆发，公共卫生医疗系统对空气净化、消毒防疫提出了更高的要求，相关行业正逐步起草建立更高的防疫及空气净化标准，涉及高标准洁净病房、除菌洁净环境、负压病房等体系。高标准的公共卫生医疗洁净环境建设和疫情应急防控需求，将为空气净化行业带来新的业务增长点。（二）空气洁净面临的挑战空气洁净产品涉及系统设计、机械、电控、新材料、流体力学、声学等多个技术领域，技术人才需要具备机械设计、自动化控制、计算机模拟、物理化学实验检测等综合知识，还需具备多年的行业实践经验，销售人员也需具备行业相关知识。我国空气洁净行业起步较晚，专业人才仍然较为缺乏，这在一定程度上抑制了行业的发展。（三）空气洁净未来发展方向1、空气洁净高端医疗产业、疫情等公共应急产业方向专业化发展生物安全防护、细胞再生空气净化技术研究。对高等级生物安全研究场所所需的空气净化技术开展深入研究，掌控有竞争力的、稳定可靠的生物安全隔离、防护技术；洁净室精密空气净化、环境控制技术研究。研究洁净室内微环境、制程端所需高精度空气净化技术，如微振、超高精度恒温恒湿等，突破高精密度空气净化技术壁垒；公共场所环境空气消毒净化技术和医疗行业高精度净化技术研究。研究有竞争力的公共场所环境空气消毒净化技术，实现环保、健康、低成本、长效性空气消毒技术突破。2、空气洁净材料及制造工艺研发活性炭改性材料技术的研究，开发高效率、长寿命、定向吸附的活性炭材料；可回收再利用的、环境友好型气态污染物吸附、过滤材料技术研究，包括可再生活性炭、离子交换纤维等材料技术；构建全系列痕量气体采样分析实验室、腐蚀检测实验室、化学过滤器全尺寸动态、静态检测平台；纳米纤维过滤技术研究，形成纳米纤维过滤技术平台，在此平台上进一步开发多种效率、多种形态的复合过滤材料；PTFE膜材料研究，开发高效率低阻力的PTFE膜材料，形成膜过滤材料技术平台，并在此平台上进一步开发多组分优质复合材料；除微生物过滤技术研究，开展对细菌、病毒有效的过滤材料研究，寻求灭菌、除病毒过滤技术突破；搭建特种设备进气过滤材料、液体过滤材料、器件分析检测平台，拓展过滤技术领域。3、空气洁净智慧空气净化技术结合5G、云技术，深入开展空气净化领域的大数据、物联网技术研究，打造应用场景与产品和技术研发一体化技术，实现数据无缝对接；建立商用室内空气品质计算模型，建立室内空气净化技术的预测、诊断计算模型，实现精准计算与预测；CFD仿真辅助研发技术研究。将CFD仿真技术在空气净化的介观、微观、多相流等领域的研究进一步深化突破，建立滤材微观仿真模型、气-气、气固、液-固等多相流仿真模型，辅助滤材、产品数字化研发；电机、风机、控制技术研究，实现三者的最佳耦合效应，达到节能、精准净化的目标。使用在线监测技术，结合5G等在线控制技术，对洁净厂房、暖通系统等空气洁净系统进行实时的监测、反馈及智能化控制，实现对洁净系统的远程、高效控制及维护；结合人工智能、物联网领域的大数据应用，对净化系统的维护、替换等进行合理规划，为客户提供及时、高效、高性价比的维护和替换服务。4、空气洁净环境排放治理技术研究针对VOCs特定组分的分子筛的配方、工艺、选型应用方案，包括填充类分子筛、蜂窝分子筛；测试分子筛性能，建立分子筛数据库，包括：材料饱和吸附量、脱附时间-浓度曲线、吸附效率衰减曲线、脱附效率衰减曲线、单纯物质/混合物质吸附性能对比；研究针对苯、甲苯、二