膜分离产业近年来快速发展，是支撑水资源、能源、传统工业升级改造、环境污染治理等领域发展的战略性高技术产业，特别是在解决提高能源、资源利用率等方面发挥着不可替代的作用。随着“双碳”目标的提出，膜分离技术的应用领域不断取得新突破，为相关产业的绿色变革赋能。
“双碳”驱动膜技术黄金期
膜分离是一类高效分离、提纯和净化技术。膜分离过程以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，从而达到分离、提纯、浓缩等目的。它可以实现连续分离，具有能耗低、条件温和、操作简单和选择性好等优点，因此膜分离技术被认为是未来最具前景的新型分离技术之一。2024年全球膜分离技术市场规模达355亿美元，预计以6.2% 的复合年增长率增长，2033年将突破600亿美元。亚太地区是增长最快的区域（复合年增长率8.5%），中国是关键驱动力，2025年膜分离技术市场规模同比增速达17.6%，水处理应用占比45%。
膜分离技术正经历从“替代传统工艺”到“引领绿色革命”的战略升级。目前我国膜产品销售中，反渗透膜和纳滤膜占50%，超滤膜、微滤膜及电渗析膜各占10%，剩下20%被气体分离膜、无机陶瓷膜、透气膜及其他类型所占据。
气体分离膜技术是通过选择性透过不同气体组分来实现气体分离的技术。它利用膜材料的物理和化学特性，如溶解度、扩散系数等，来选择性地分离不同气体。气体分离膜的市场发展得到了广泛关注，尤其是在天然气处理、碳捕集与储存（CCS）和氢气生产等领域。随着全球能源转型、环保法规的日益严格以及对可持续能源解决方案的需求增长，气体分离膜技术在能源、化工、环保等行业中的应用前景广阔。例如，合成氨尾气中收集氢气，从空气中富集氧气，从石油裂解混合气中分离氢气、一氧化碳等气体，进行二氧化碳捕集、回收VOCs等。在“双碳”目标驱动下，气体分离膜技术正迎来黄金期。
“膜”力名场面之一：沼气提纯
生物天然气主要由沼气提纯净化而来，是我国能源绿色转型的重要支撑，数据显示，2060年我国生物天然气技术潜力大于1800亿立方米，但2023年产量仅5亿立方米，市场增长空间巨大。目前沼气提纯生物天然气的主要工艺有：膜分离法、PSA变压吸附、高压水洗法、MEA胺洗法等。目前沼气提纯生物天然气行业在快速发展的同时，仍面临技术和非技术层面的挑战。技术层面，原料收集与供应问题是目前公认的最大挑战，农业废弃物原料分散，收储运成本高，运输半径一旦超过50公里成本就会急剧上升，并且部分原料因季节性波动导致供应不足，最终引致沼气工程项目开机率降低，无法保证高投产时间。政策层面，目前国家对生物天然气项目仍缺乏明确的财政补贴政策，生物天然气入网仍面临技术标准、定价机制等问题。另外，沼液沼渣的有效利用也存在短板，需要开发创建沼气闭环系统，解决副产品消纳问题。
在江苏省连云港市灌云县，每年30万吨的畜禽粪污和1.8万吨的餐厨垃圾在一个资源化处理与利用项目中实现了变废为宝，给当地提供每年876万立方米的生物天然气。整个项目设施格外的“精致”，身临占地仅60余亩的项目现场，没有此起彼伏的设备噪音、没有布局复杂的大型罐体，只有十余只身形小巧的神秘设备在小型集装箱中默默工作。而这个项目的核心技术是赢创的SEPURAN®Green沼气分离膜。
据赢创气体分离膜中国区销售经理丁肇洋介绍，自2011年进入市场以来，赢创开发了多款气体分离膜产品，其中应用于沼气提纯的SEPURAN®Green沼气膜是赢创推出的第一款产品，已成功在全球1400多个项目中使用。受益于严格的环保政策和可再生能源目标，赢创沼气膜在德国、乃至整个欧洲地区的项目应用广泛，尤其在农业废弃物和垃圾填埋气提纯领域，在中国目前也已成功应用在70个项目中。这种分离膜可以实现高甲烷纯度（>97%）、高甲烷回收率（>99%），以及高甲烷/CO2分离选择性，且能耗低，无需添加水或吸附剂等辅助材料，无环境污染物排放。
“近几年来，沼气膜的项目数量呈现飞快增长态势，原先一些做沼气发电的项目伴随着补贴的取消也渐渐转而来做生物天然气提纯，可以预见生物天然气市场前景未来会非常广阔。” 丁肇洋认为。
“膜”力名场面之二：氢气提纯
6月18日，福建省发改委发布《福建省氢能产业创新发展中长期规划（2025—2035年）》，提出两个阶段发展任务。随着氢能正式写入《中华人民共和国能源法》，明确“积极有序推进氢能开发利用”的法律定位，氢能被列为前沿新兴产业重点发展方向，政策支持的力度不断加大。近来，全国各地都在积极布局氢能产业，已有多个省市陆续发布了氢能相关的规划政策。氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，正迎来前所未有的发展机遇。
国家能源局发布的《中国氢能发展报告（2025）》数据显示，2024年我国氢能生产消费规模突破3650万吨，连续多年稳居全球榜首，占全球总消费量的1/3以上。
在氢气的生产过程中，通常会包含少量的其他气体混合物，如氮气、甲烷、二氧化碳、氧气等，需要进一步提纯。根据原料气来源（如天然气重整、甲醇重整、水电解、炼厂气、焦炉煤气等）和目标纯度要求，有多种成熟的技术可供选择。其中，膜分离法利用不同气体组分在特定膜材料（如高分子聚合物膜、钯及其合金膜、陶瓷膜）中溶解度和扩散速率的差异（渗透性不同），在压力驱动下实现分离。氢气分子小、渗透快，优先透过膜成为渗透气（产品氢），其他杂质则滞留在高压侧成为尾气。
赢创推出的SEPURAN®Noble用于提纯和回收氢气、氦气等高附加价值气体的膜产品，具有所有膜产品序列中最高的分离选择性，目前在国内已有广泛的应用，已成功应用在甲醇弛放气氢气回收项目、天然气和BOG提氦项目、工艺合成气氢气回收及碳氢比调节、光纤行业惰性气体回收等项目中。
这一种用于高效气体分离的定制中空纤维膜，可以从输送甲烷-氢气混合气体的天然气管道中选择性地提取氢气，即使在氢气初始浓度极低的情况下，也能高效提纯氢气。
“膜”力无限全靠黄金材料加持
而实现上述这些气体分离膜技术的关键在于开发具有更高渗透性和选择性的新型膜材料。赢创气体分离膜的原材料是聚酰亚胺。这是一款高性能聚合物材料，是业界公认的特种工程塑料中的“黄金”，它拥有位于金字塔顶端的卓越的化学物理性质，在高温、极端环境和高端技术领域有着尤为突出的优势。使用聚酰亚胺制成的气体分离膜，在分离性能、机械性、稳定性、耐受性等属性上，都表现得十分优异。
此外，赢创的气体分离膜是向后端原材料集成的，从单体合成、聚合物开发、膜丝纺丝、膜组件加工、最后到给终端客户的应用技术支持，赢创的气体分离膜是具备全产业链整合优势的。
膜技术重构绿色能源未来
随着“双碳”战略的深化，膜技术的创新突破正开辟更广阔的应用蓝海。
在氢气制备领域，阴离子交换膜（AEM）电解是一种经济高效的方式生产清洁的氢气，它可以灵活应对可再生能源的波动性，同时不需要高成本的贵金属催化剂。该方法的核心在于采用半透性阴离子交换膜来传导带负电荷的离子，将水分子分解成氢和氧。以赢创DURAION®AEM膜为代表的技术，通过精准平衡化学稳定性、机械完整性和离子电导率，解决了AEM电解制氢技术的挑战，有望大幅提升绿氢制备的经济性，将成为规模化制氢的关键驱动力。
同时，膜技术在碳捕集（CCUS）领域的重要性日益凸显。面对燃煤、钢铁等高排放行业的巨大减碳需求，下一代膜材料正向更高选择性、耐受性和抗污染性发展。通过更便捷的模块化设计与持续的材料创新（如聚酰亚胺体系的深度优化），膜分离技术有望显著降低碳捕集的能耗与总成本，使之成为实现大规模温室气体减排的可行支柱。
未来，从“膜”力提纯沼气、氢气，到助力CCUS规模化落地，先进的膜技术将持续为绿色低碳未来提供核心动能。
