中国是全球13个贫水国之一,水资源严重短缺,80%的水资源用于农业,灌溉用水占农业用水的90%以上,而我国农业灌溉用水利用效率低下,大力发展节水灌溉是缓解我国水资源紧张的必然要求。随着节水灌溉产业的蓬勃发展,塑料管道加工及原辅料技术、水肥一体化技术都迎来新的发展机遇。
节水灌溉产业蓬勃发展
近年来,国家大力推广节水灌溉技术,政府接连发布节水灌溉规划,中央1号文连续数年提出要大规模发展农业节水灌溉,农业部、发改委、水利部、财政部等各相关部门制定了配套政策和具体措施,鼓励节水灌溉技术的应用。在国家政策的激励和大力扶持下,节水灌溉产业蓬勃发展。
自2013年来,节水灌溉面积年均增长约1380万亩,年均增幅4.8%,近年来全国高效节水面积以每年2000多万亩的速度在增长。仅以水利部主导的东北节水增粮、西北节水增效、华北节水压采和南方节水减排四大节水灌溉工程项目,涉及总投资额就达到了1393亿元。2016年12月国家发改委等联合印发的《水利改革发展“十三五”规划》中提出,到2020年发展高效节水灌溉面积1亿亩,全国农田有效灌溉面积达到10亿亩以上。《全国农业可持续发展规划(2015-2030年)》中提到,到2020年节水灌溉率达到64%,“十三五”期间节水灌溉行业的复合年增长率(CAGR)将达到8.59%,行业前景广阔。
塑管加工及原辅料乘东风
塑料管材等加工技术和原辅料 目前使用的节水灌溉技术主要以微灌、喷灌、管道灌和渠道防渗为主,这些技术的应用涉及到大量的塑料制品的使用,包括输配水管网、喷头、滴灌带(管)及防渗膜等,以滴灌系统为例,其首部控制系统有塑料过滤器,输配水管网目前大量使用PVC和PE管材,终端的毛管多由PE材料制成,滴头主要由PE材料,压力补偿式滴头使用工程塑料作为外壳,同时关键材料采用硅橡胶或者新型弹性体。配套的管件大部分为PVC、PE和PP等通用塑料制品。按滴灌系统投入成本估算,塑料制品占到系统总投入成本的80%以上。随着节水灌溉技术的推广和普及,巨大的市场需求催生了一批专业生产塑料节水器材的企业。
节水器材的塑料原料主要为石油化工行业所生产的PVC和PE颗粒。高速发展的节水塑料器材市场资金容量高达千亿元,为化工产业的应用开辟了新领域。针对节水灌溉器材生产企业日益增长的市场要求,国内PE树脂生产企业开发了适合高速挤出的滴灌带生产专用中密度PE和线性PE颗粒料,PVC生产厂家开发了适合生产管材及管件的、颗粒规整性好、平均粒径较大、表观密度较高的专用树脂。
在市场应用增长最快的滴灌系统中,地下管网系统主要以UPVC为主,UPVC管强度高,虽然韧性不敌PE管,但相对低廉的成本投入和较高的性价比获得了对系统投入成本较敏感业主的青睐,成为田间灌溉系统的主流。在一些对应用需求较高的区域,多采用价格较高的PE管材。
随后,为了克服PVC管材韧性差的缺陷,国内外开发了高强度、高韧性的PVC-M管材,在UPVC的基础配方上,经过添加改性材料并经过对工艺生产过程的合理调整,使UPVC管材的韧性成倍的增加,该产品更适合远距离运输和抵抗装卸及施工过程中带来的冲击,而且在系统运行过程中,更能抵抗水锤带来的影响,降低了系统运行中可能出现的风险。在相同的使用条件下,PVC-M管具有更薄的壁厚,与UPVC管材相比,米重可降低30%,节约了更多的原料,资源得到更加有效的利用。目前,在新建的项目中,越来越多的输水系统采用PVC-M管替代传统的UPVC管材。
近年来,强度高、韧性好、耐冲击、抗疲劳、安装更便捷、维护费用更低、综合性能更好的双轴取向PVC管材(PVC-O)在国际市场已经崭露头角,许多发达国家的企业已开始进行商业化生产。目前,国内也有部分科研机构进行多年的研究,但极少数企业能够生产符合国际标准的PVC-O管。我国PVC管材产能位居世界第一,具备丰富的PVC管材生产和技术指导经验,而我国又是最大的PVC树脂及各种辅料生产大国,在原辅料方面有充分的选择余地,可以为PVC-O管材开发提供原辅材料的基本保证。相信在不久的将来,大批性价比更高的PVC-O管材会被投入到节水灌溉项目的应用中去。
水肥一体化迎新机
节水灌溉快速推广和普及,除了直接带动各种塑料灌溉器材的生产外,也对水肥一体化技术的发展带来了新机遇。中国农业化肥的亩均施用量高于世界发达国家水平,肥料利用效率低,一方面增加了农业生产成本,另外在一定程度上造成了农业面源污染。就目前来说,深层渗漏的化肥是造成地下水质量污染的主要原因之一,同时也影响了农产品质量安全。
2015年农业部就启动了化肥农药使用量零增长行动,并提出“十三五”期间,在水肥一体化技术应用面积完成7000亩的基础上,新增8000万亩,到2020年实现水肥一体化技术总应用面积达到1.5亿亩的目标。溶解于水、吸收快、利用率高且适用于滴、喷灌系统的水溶肥料迎来前所未有的发展机遇。尤其是在液体肥料方面,发展空间最为广阔。随着水肥一体化技术的快速推广,市场对水溶性肥料的需求日益旺盛,这也刺激了产能过剩的传统化肥企业创新和转型,推动了新型肥料厂的快速诞生。
新趋势催生新前景
推广仍具较大空间
根据国际灌排委员会最新统计数据显示,中国的灌溉面积和微灌面积分别为6587万公顷和527万公顷,均居世界首位,我国在发展和推广节水灌溉上取得了令人瞩目的成就。但从这些统计数据中可以发现,目前我国农业灌溉仍以传统地面灌溉为主,微灌、喷灌、管道输水灌溉等高效节水灌溉仅占农田有效灌溉面积的30%左右,与发达国家70%~80%的高效节水灌溉技术应用相比,我国的节水灌溉技术和装备的推广还有很大的空间。
农业集约化奠定基础
随着国家城镇化建设的发展和农村务农人口向城市的迁移,大量农村土地闲置,农村土地流转每年以3%~4%速度增长,农业集约化发展已然成为新的发展趋势,土地的集约化和规模化发展为实现包括高效灌溉技术在内的农业现代化发展打下良好的基础。
新需求催生新前景
在以水资源高效利用闻名的以色列,研发出有效的水资源输送技术,并建立了著名的国家输水系统,用于把北部地区丰富的降雨调配到干旱的南部使用。在我国,由于管道价格的制约及其他因素的影响,长距离输水及区域性管道输水项目尚在研究发展中。在水资源日益短缺的条件下,新型管材代替渠道进行水资源调配和区域性输配水、提高用水效率已成为共识。在大口径管材方面,其能够代替传统铸铁管、玻纤管、复合管,产品安装更方便、寿命更长、价格更低的新型塑料管具有良好的市场前景。
近年来,由于国家对节水灌溉技术应用支持力度的增加,以及在大量资金方面的政策倾斜,使得我国节水产业投资者进入量增加,而节水灌溉器材的生产技术门槛低,行业内的生产企业普遍规模较小,产业集中度不高,行业生产竞争激烈。据悉,目前国内节水产业营业额超过5亿元的仅有大禹、新疆天业和沐禾3家企业。新疆天业作为国内节水行业龙头企业,率先引进国外节水技术,以生产出成本低、性能好、中国农民用得起的滴灌产品为指导,通过引进消化吸收国外节水灌溉器材制品生产技术,创新研制开发一批具有自主知识产权的塑料节水新产品,建立了一整套中国天业滴灌技术体系,实现了节水灌溉器材和技术的国产化,大幅降低了节水器材的投资成本,引领中国节水产业的发展,为中国节水灌溉技术的快速推广和高效应用提供了坚实的基础。
伴随产业发展和国内企业的成长,在价格上居于劣势的国际行业巨头逐渐退出了中国最大的农田节水灌溉市场。中国国内节水灌溉龙头企业为不断追求产品质量和技术进步,在中端质量的产品方面具备明显优势。水资源短缺是众多国家面临的问题,能够提升农业产出的高效节水灌溉技术对发展中国家也充满了吸引力。中国优质低价的节水灌溉器材受到国际市场的欢迎,具备较强的国际竞争力。中亚国家每年都有大量采购商赴新疆采购管材及整套滴灌系统等节水灌溉器材。部分发展中国家制定了鼓励措施,对高效节水灌溉技术提供高额的补助,出口国际市场可产生较高的利润,对于国内企业来说,进军国际节水灌溉市场大有前途。
