一、海水淡化產業概述
1、分類狀況
如今，商業化的海水淡化技術可以分為兩種類型：熱法和膜法，熱法主要是低温多效蒸餾工藝（LT-MED）和多級閃蒸工藝（MSF），膜法主要是反滲透海水淡化工藝（SWRO）。熱法和膜法都是已經大規模工程應用的成熟技術。其他方法包括電滲析（ED）、膜蒸餾（MD）、正滲透（FO）等多處於實驗室或中試驗證階段，幾乎沒有商業化的工程應用。
反滲透法主要能源需求為電能、能耗較小。低温多敁蒸餾與多級閃蒸法均需要外部熱能供應，在國家限制煤炭利用，提倡加大事次能源利用的背景下，反滲透法長期看更符合國家戰略収展方向。
三種海水淡化技術對比
資料來源：《三種主流海水淡化工藝》，華經產業研究院整理
2、工藝流程
反滲透法（RO）的基本原理是一個通過壓力驅動從而克服自然滲透這一現象的過程，當在濃溶液一側施加大於滲透壓的壓力時，溶劑將從濃溶液向稀溶液輸運，與自然滲透方向相反，因而該海水淡化方法被稱為反滲透法。反滲透法的優點是同等規模投資少、能耗低、造水比高，且系統彈性大，適用於從小到大多種規模的海水淡化工程，因而成為國內最廣泛應用的海水淡化技術，其缺點是產品水質相對較差、工程維護量大。
海水反滲透淡化工藝流程簡圖
資料來源：公開資料整理
二、海水淡化政策背景
除國家發改委對十四五期間海水利用有所計劃以外，各省市也在此方面發佈了相關的政策。山東省、天津市、江蘇省針對補貼方面，制定了激勵政策，推動當地海水淡化產業的發展；大連、天津、浙江、廣東、海南等沿海省市將海水淡化納入海洋中心城市建設、海洋裝備、水資源管理、戰略性新興產業集羣等行動計劃、指導意見或實施方案中。
2020年各省市海水淡化相關政策
資料來源：公開資料整理
三、海水淡化產業現狀分析
1、產業規模
隨着國內人均消費水平提高，能源需求持續增長，我國海水淡化規模自2012年起持續增長，截止2020年已達165.11萬噸/日，同比2019年增長4.9%。根據國家發展改革委、自然資源部發布的《海水淡化利用發展行動計劃(2021—2025年)》，到2025年，全國海水淡化總規模達到290萬噸/日以上，目前國內海水淡化工程仍有135萬噸/日的發展空間。
2012-2020年中國海水規模工程規模及增長率
資料來源：自然資源部，華經產業研究院整理
2、工程數量
就海水淡化工程數量情況而言，根據自然資源部數據顯示，2012-2018年我國海水淡化工程數量表現為穩步增長趨勢，2019年因千噸級以下工程數量小幅度下降後（千噸級以下工程數量從2018年的65個減少至2019年的36個）2020年回升至135個，目前我國海水淡化整體工程數量整體表現為逐步集中趨勢。
2012-2020年中國海水淡化工程數量及新增數量情況
資料來源：自然資源部，華經產業研究院整理
3、產業結構
就海水淡化工程結構而言，隨着國內海水淡化技術持續發展，千噸級及以上和萬噸級及以上佔比持續提高，數據顯示，截止2020年我國海水淡化工程中千噸級及以上和萬噸級及以上佔比達66.67%，對比2015年的55.37%有所提升，其中萬噸級及以上達到40個，規模為145.24萬噸/日，千噸級及以上達50個，規模為18.89萬噸/日。
2015-2020年中國海水淡化工程數量結構變動情況
注：數量佔比結構
資料來源：自然資源部，華經產業研究院整理
4、省市分佈
全國海水淡化工程主要分佈在水資源嚴重短缺的沿海城市和海島。北方以大規模的工業用海水淡化工程為主，主要集中在天津、河北、山東等地的電力、鋼鐵等高耗水行業；南方以民用海島海水淡化工程居多，主要分佈在浙江、福建、海南等地，以千噸級工程為主。根據數據，2020年我國海水淡化工程規模中，浙江省規模最大，達41.38萬噸。
2020年中國沿海城市現有海水淡化工程規模分佈
資料來源：自然資源部，華經產業研究院整理
5、技術結構
就技術結構佔比而言，反滲透技術主要以電力為主要能源，因我國能源結構影響，反滲透法佔比超六成。根據數據顯示，截至2020年底，我國國應用反滲透技術的工程118個1,
工程規模1078453噸/日；應用低温多效技術的工程15個，工程規模565530噸/日；多級閃蒸、電滲析和正滲透工程數量分別為1個、2個和1個。值得注意的是，2020年新增工程皆為反滲透法，反滲透法佔比持續增長。
2020年中國海水淡化工程規模技術結構佔比
資料來源：自然資源部，華經產業研究院整理
相關報告：華經產業研究院發佈的《2022-2027年中國海水淡化行業發展監測及投資戰略研究報告》；
四、海水淡化競爭格局
1、主要企業代表
目前國內主要海水淡化產業相關企業較多，主要以RO膜製造企業（沃頓科技、碧水源等），化工製造企業（山東海化等）和技術設備提供商（中集集團等）為主。整體格局複雜，從RO膜格局來看，目前國內行業主要企業為國外先進企業，包括陶氏、海德能等，國內企業僅佔比10%-20%左右，其中沃頓科技約佔9%左右。毛利率方面，中國海水淡化工程行業代表性企業中，2015-2021年一季度，南方匯通的毛利率在38%左右浮動，在代表性企業中處於較高的水平;山東海化與中集集團則一直處於平均值以下，在15%左右的水平波動。
我國海水淡化工程企業代表
資料來源：公開資料整理
2、新建工程
就新建海水淡化工程情況而言，主要以山東、浙江和河北為主。其中新增工程規模最大的為山東煙台南山鋁業海水淡化工程，達3.3萬噸/日。值得注意的是，2020年新增海水淡化工程全是反滲透法。
2020年中國新建海水淡化工程情況
資料來源：自然資源部，華經產業研究院整理
五、海水淡化產業鏈簡析
1、上游端
海水淡化的能耗成本高是束縛海水淡化應用發展的主要因素。目前我國萬噸級別反滲透法和低温多效法海水淡化制水成本中，能耗佔了超過一半的比例。反滲透法中，電耗約為3-4度/噸，佔了總成本的53%；低温多效法中，電耗+蒸汽成本佔了總成本的56%。高昂的能耗成本造成了過去海水淡化制水成本的居高不下，成為海水淡化應用發展道路上的一大阻礙，隨着反滲透膜成本持續下降，反滲透法佔比上升。
中國海水淡化主要方法成本結構佔比情況
資料來源：《三種主流海水淡化工藝》，華經產業研究院整理
2、下游端
就海水淡化下游主要用途分佈情況而言，目前我國海水淡化主要用於核電和電力、石化和化工、鋼鐵和有色等能源和製造業，消費需求整體較少。根據數據顯示，2020年我國海水淡化用於核電和電力佔比近4成，石化和化工佔比20.9%，鋼鐵和有色佔比15.44%，市政和飲用僅佔比13.77%。
2020年中國已建成海水淡化項目產水用途佔比情況
資料來源：中國水利企業協會脱鹽分會，華經產業研究院整理
六、海水淡化發展趨勢
我國海淡成本較高，競爭力暫落後。國內海水淡化的平均成本約為5-8元/噸，而以以色列為代表的國外先迚海淡工程成本約為3-4元/噸；另外，由於我國自來水價格不包含自來水制水的全部成本，其中自來水廠及輸水管網等由國家建設、企業運營，而海水淡化成本全部由企業承當，目前還沒有建立統一的水價體系和供水管理體系。因此我國自來水價格相對較低，目前我國居民用水平均價格僅為3元/噸左右。隨着工業與生活用水水價的逐漸上升，淡化後的海水從成本上將逐漸具備競爭力。從成本與需求角度考慮，海水淡化市場更可能由工業市場率先啓動。
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