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2025年,全球气体分离膜市场规模为22.8亿美元。预计全球市场将从2026年的23.9亿美元增长到2034年的34.0亿美元,预测期内复合年增长率为4.53%。 2025年欧洲以28.31%的份额主导全球市场。
气体分离膜是利用选择性渗透来分离气体的装置。气体混合物的一种或多种成分可以使用这种膜根据其不同的扩散能力来分离。
由于对有效气体分离技术的需求不断增加、严格的环境限制以及对工业气体涵盖各个行业,包括医疗保健、制造和能源。
赢创是领先厂商并占有主要市场份额。该公司在制造用于沼气升级和氢气回收的高性能膜方面进行了大量投资。
对可持续发展的日益重视促进市场增长
在全球范围内,各国政府正在逐步采取行动应对气候变化,而这些举措的一个关键组成部分是减少温室气体排放。气体分离膜对于这些可持续发展项目至关重要。从化石燃料中提取二氧化碳的传统技术是胺吸收。然而,膜分离经济且高效,因为它消除了气相到液相转变的需要。该技术使用更少的能源和资源来实现相同的目标。
此外,这些膜因其有效性和易用性而适合关注排放的公司。通过开发更清洁的燃料,企业可以减少排放和完成温室气体清除过程所需的能源。随着越来越多的参与者加入应对气候变化的行动,这是市场扩张的关键因素。
2023年10月,赢创宣布在奥地利Schörfling和Lenzing投资数千万美元,增加气体分离膜的产量。这种扩张是由于对可再生能源驱动的可持续膜的需求不断增加。向可再生能源的转变正在增加膜行业对气体分离的需求。
各种应用对工业气体的需求不断增长推动市场增长
气体分离对于许多行业至关重要,包括医疗用途,例如去除空气中的氮气和氧气。富氧空气也是利用膜分离技术生产的。为了物理分离氧气和氮气并获得氧气,该技术使用多级分离过程迫使空气穿过膜,从而在特定压力下富集氧气。此外,这种膜有助于环境程序,例如碳捕获、分离二氧化碳通过去除污染物来净化其他气体和天然气。对气体分离技术的需求主要是由食品和饮料、电子和医疗保健行业对工业气体的日益依赖以及发展中国家(尤其是亚太地区)制造业不断扩大所推动的。炼油厂氢气生产的膜分离和空气分离设备(例如产生氧气、氮气和氩气的设备)的低温分离是主要受益者。
2025年1月,阿科玛和OOYOO签署了一份谅解备忘录(MOU),合作开发膜技术。阿科玛将主要关注Pebax弹性体,该弹性体采用专门的分子通道技术制成,具有高选择性、化学稳定性和卓越的机械强度,阿科玛将介绍其在聚合物合成和材料类型设计方面的尖端专业知识。
高资本支出和运营成本预计将阻碍市场
先进的气体分离技术,如膜分离和变压吸附(PSA),前期成本和运营费用较高。对于初创公司或利润率较窄的行业来说,需要大量的前期支出用于基础设施、设备和设施(CAPEX),这最终会限制和抑制竞争力和创新。此外,由于持续的运营成本(包括劳动力、能源、维护和监管合规性 (OPEX)),公司发现更难以对研发和扩张进行再投资,这会降低利润率。因此,大型和成熟的参与者经常在高资本支出和运营支出的背景下受到青睐,这可能会导致市场整合和活力减弱。预计这将阻碍未来几年气体分离膜市场的增长。
成熟和新兴的氢应用呈现新的增长前景
大部分氢气是通过蒸汽甲烷重整和其他传统技术获得的,这些技术碳密集度高,需要在使用前进行氢气纯化。因此,研究人员和主要参与者正在努力创建有效且可持续的工艺来生产和纯化氢气。事实证明,基于膜的气体分离技术比传统技术更有效。在溶液扩散机制中,膜可以是氢选择性的或氢排斥性的,这取决于聚合物物质的亲和力。氢传感器还采用聚合物膜作为选择性保护层。此外,这些传感器对于氢经济至关重要,可确保氢气生产、纯化、储存和使用过程中工人的安全。
2025年3月,领先的氢气分离技术和氢气运输解决方案提供商之一H2SITE宣布与SNAM合作,创建一个以氢气和天然气混合物分离为中心的尖端项目。作为该项目的一部分,H2SITE 创建了一种钯合金膜分离器,可以提取 2% 至 10% 的氢气。该装置能够分离低浓度氢气并实现高回收率,建成后将成为其最大的装置。
开发高渗透率、高选择性的膜对市场提出挑战
气体流速由渗透性决定,而膜区分不同气体的能力由选择性决定。需要涉及复杂聚合物化学或复杂纳米材料集成的创新材料和设计来开发克服这种权衡关系的膜,即增强一种性能会降低另一种性能。为了使气体分离程序有效且经济,必须消除这一限制,特别是在氢气纯化和碳捕获方面。
原始石墨烯单层的缺陷控制、堆叠的二维石墨烯片之间纳米通道的精确调节、或调节孔径并用大面积石墨烯膜获得高孔隙率,都带来了重大的技术障碍。因此,如果大规模、一致的制造没有显着进步,此类材料就不能用于工业大面积膜。
发展 混合基质膜本质分离是一个关键的市场趋势
混合基质膜 (MMM) 是最新出现的膜形态,其有机聚合物和无机颗粒相具有未来使用的潜力。无机颗粒,可沸石、碳分子筛或纳米粒子也被广泛使用。通过添加无机颗粒及其本质上更好的分离性能,与当前的聚合物膜相比,MMM 能够实现更高的选择性、渗透性或两者兼而有之。同时,柔性聚合物可以用作连续基质,以消除无机膜固有的脆性。
例如,2024 年 6 月,在《科学》杂志上发表的一项研究中,张和他的同事描述了一种新型多孔材料,该材料由易于获取的日常元素组成,可以容纳和分离多种气体。此外,刚性和柔性的结合能够以显着降低的能源成本实现基于尺寸的气体分离。
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气体分离膜行业可能会受到美国最新关税的影响,因为这将反映在从关税国家(尤其是中国)进口的零部件和原材料价格上涨上。膜制造商可能会看到生产成本的增加,这可能会降低他们在国内外市场的竞争力。此外,如果其他国家征收报复性关税,美国的膜公司的出口选择可能会减少。此外,贸易政策的不可预测性可能会阻碍商业创新和投资。
聚合物膜由于成本低且易于批量制造而占据市场主导地位
根据膜,市场分为聚合物膜和无机膜。
聚合物膜是市场的主导部分,占有率87.01%预计到 2026 年。这种膜类型因其成本较低、易于大规模制造以及适应各种气体分离应用的多功能性而受到广泛青睐。
无机膜类型是市场中的新兴细分市场,增长缓慢。无机膜具有较高的热稳定性和化学稳定性,使其适合在恶劣环境中应用,预计在预测期内将创造对该膜的需求。
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氮气生产凭借成本效益和可靠性引领市场
根据应用,市场分为氮气生产、天然气处理、氢气回收、蒸气回收等。
氮气生产占据最大的气体分离膜市场份额39.74%到2026年,氮气广泛应用于食品包装、电子、制药等各个行业。采用膜技术的经济高效且可靠的氮气发生器可以满足这种高需求。
天然气处理是市场第二大主导领域。对管道质量天然气的需求不断增长,以及有关二氧化碳和硫化氢含量的更严格的环境法规,推动了对基于膜的气体脱硫和分离工艺的需求。这些因素推动了对这些用于天然气处理的膜的需求。
氢气回收是一个新兴领域,预计增长最快。需求不断增长是由于人们越来越关注氢作为清洁能源载体,以及从炼油厂和工厂等工业过程中回收氢的需要。氨植物。
蒸气回收是一种利基应用,在一些发达国家得到使用,主要是因为其成本较高。有关工业运营 VOC 排放的严格法规以及回收有价值溶剂的经济效益推动了该领域的增长,尽管其份额仍然小于其他领域。
其他部分包括沼气升级、空气分离和其他类似的气体分离应用。
按地区划分,市场分为北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲、中东和非洲。
Europe Gas Separation Membrane Market Size, 2024 (USD Billion)
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严格的环境法推动欧洲的膜需求
欧洲因其严格的环境法规而在市场上占据主导地位,推动了对气体分离膜等清洁气体处理技术的需求。欧洲绿色协议严格的环境法,包括碳减排和排放控制,正在推动欧洲对这种膜的需求。人们对碳捕获和储存 (CCS) 系统的日益关注推动了对能够有效从烟气中分离二氧化碳的膜的需求。
化学和制药行业使用这些膜来产生各种应用所需的高纯度气体。此外,预计欧洲在预测期内将见证氢能创新的增加。 2024年6月,根据欧盟国家援助法规,欧盟委员会批准了一项价值估计为32亿美元的德国计划,以帮助建设氢能核心网络。到 2030 年,需要建立氢传输基础设施,以促进可再生氢在工业和交通运输中的使用。该立法将帮助欧盟实现其氢战略和 Fit for 55 包的目标。英国市场预计到 2026 年将达到 1.4 亿美元,而德国市场预计到 2026 年将达到 1.9 亿美元。
气体膜在天然气和食品工业中的应用不断增加正在推动需求
用于天然气加工(包括去除二氧化碳和硫化氢)的气体分离膜越来越受欢迎,尤其是在加拿大。由于该国丰富的天然气储量和出口业务,需要有效的净化技术。食品和饮料行业对膜制氮系统的需求也有所增加。 2020年2月,TC能源公司全资天然气管道系统批准了两项总计13亿美元的重大扩建项目。根据价值 9 亿美元的 NGTL 盆地内系统扩建项目,来自加拿大西部沉积盆地 (WCSB) 的天然气将通过 NOVA Gas Transmission Ltd. 输送到艾伯塔省市场。到 2026 年,美国市场预计将达到 5.3 亿美元。
膜在能源和氢能项目中的关注影响着市场的扩张
美国石化和天然气加工业发达,行业成熟,但仍存在机遇。减少能源使用和提高当前流程的效率是主要目标。更加关注可再生能源来源也增加了人们对基于膜的氢分离和纯化的兴趣。此外,美国正在开展众多氢气管道项目。例如,2022 年 12 月,总部位于达拉斯的 Energy Transfer LP 的子公司 Gulf Run Transmission LLC 宣布,已获得 FERC 批准将 Gulf Run 管道投入使用。该管道旨在从美国主要产区输送国内生产的天然气,以满足墨西哥湾沿岸和国际市场快速增长的需求。
电子和炼油行业不断增长的膜应用正在推动亚太地区的需求
亚太地区,特别是印度、日本和东南亚,对气体分离膜的需求正在不断增加。由于依赖高纯度气体供应,这些国家的半导体和电子行业需要气体分离技术。为了满足国内能源需求,印度正集中精力发展石化和炼油行业,从而增加了对气体分离技术的投资。此外,废水处理和空气过滤应用在这些地区不断扩大,推动了亚太膜市场的发展。日本市场预计到2026年将达到0.7亿美元,中国市场预计到2026年将达到2.8亿美元,印度市场预计到2026年将达到1亿美元。
污染控制和成本效率推动市场扩张,中国在膜技术发展方面处于领先地位
在其广泛的工业基础和严格的环境限制的推动下,中国正在经历最快的市场增长。控制化学操作造成的空气污染和降低发电厂二氧化碳排放的需求推动了对膜解决方案的需求。此外,中国正在投资国内膜制造,这降低了成本并促进了国家对气体分离膜的采用,这也涵盖了碳捕获方面的进步。 2024年5月,中国石油化工股份有限公司(简称“中国石化”)与TotalEnergies签署战略合作协议,扩大双方合作伙伴关系,特别是在低碳能源领域。通过利用各自的专业领域,两家公司的目标是扩大联盟业务,并特别打算集中在生物燃料、绿氢、CCUS和脱碳领域的研发资源。
石油和天然气行业膜使用量的增加推动了拉丁美洲的需求
拉丁美洲的市场温和但正在扩张,特别是在巴西和墨西哥,需求由以下行业驱动:油和气体,它使用膜进行脱水和气体脱硫。制造业也对该地区的工业气体分离和空气净化越来越感兴趣,从而增加了其需求。
中东巨大的天然气潜力推动了对先进气体分离膜的需求
由于天然气和石油产量巨大,中东对这些膜的需求很高。它们用于石化产品制造、提高石油采收率 (EOR) 和天然气加工。由于北非,特别是阿尔及利亚和埃及减少天然气燃烧和扩大天然气生产和加工的需要,气体分离膜技术得到广泛应用。
区域公司的创新和主导地位决定了竞争格局
由于专业的区域企业和成熟的国际参与者的存在,该市场的市场是分散的。一些主要参与者包括赢创、液化空气、空气产品与化学品公司和林德公司。凭借庞大的产品组合和完善的分销网络,这些大型国际公司主要在大规模工业应用领域展开竞争,并提供各种无机和聚合物膜材料。其他一些公司,如 UBE Industries、Toray Industries、Membrane Technology and Research (MTR) 等,是专注于特定应用和尖端膜技术(如辅助传输膜)的生产商。
全球气体分离膜市场报告提供了对市场的详细洞察,并重点关注领先公司等关键方面。此外,该报告还提供了对市场趋势和技术的见解,并重点介绍了关键的行业发展。除了上述因素外,报告还涵盖了近年来促进市场增长的几个因素。
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属性 |
细节 |
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学习期限 |
2021-2034 |
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基准年 |
2025年 |
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预计年份 |
2026年 |
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预测期 |
2026-2034 |
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历史时期 |
2021-2024 |
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增长率 |
复合年增长率4.53%从2026年到2034年 |
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单元 |
价值(十亿美元) |
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分割 |
按膜分类
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按申请
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按地区
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根据财富商业洞察研究,2024 年市场规模为 22.8 亿美元。
预测期内,市场的复合年增长率可能为 4.53%。
氮气生产领域是市场的主导应用。
2025年欧洲市场规模为6.4亿美元。
对可持续性的日益重视以及各种应用对工业气体的需求不断增长推动了对气体分离膜的需求,从而推动了市场的增长。
市场上的一些顶级参与者包括赢创、林德公司和空气化工产品公司等。
预计到2034年全球市场规模将达到34亿美元。