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洁净室定义
洁净室是指将一定空间范围内空气中的微粒子、有害气体、细菌等微污染物排除,并将室内的洁净度、温度、湿度、压力、气流速度与流向、噪音、电磁干扰、微振动、照度、静电等控制在某一需求范围内,而给予特别设计的空间。
洁净室构成
一航洁净室包括工业洁净室和生物洁净室。洁净室由洁净室系统、洁净室工艺系统及二次配系统构成。
工业洁净室构成
①洁净室系统,主要包括洁净室结构系统(保证洁净室正压或负压的结构系统)、通风空调系统、电气系统、消防系统、洁净室控制系统和防微震系统等;
②洁净室工艺系统(保障生产制程设备运行的系统,也称“一次系统”),主要包括纯水系统、废水系统、废液处理系统、工艺排气系统、特气系统、大宗气系统、化学品系统、工艺真空及清扫真空系统、工艺冷却水系统、工艺控制系统、工艺自动化系统等;
③二次配系统,指在洁净环境下,将工艺系统从一次系统与各种工艺设备有效连结,确保工艺设备有效运行的连接系统。
工业洁净室构成情况如下:
生物洁净室构成
①洁净室系统,主要包括洁净室结构系统(保证洁净室正压或负压的结构系统)、通风空调系统、电气系统、弱电系统、消防系统、洁净室控制系统、环境监测系统等;
②洁净室工艺系统,主要包括工艺冷却水系统、纯水系统、注射水系统、纯蒸汽系统、纯压缩空气系统、特气系统、生产废水系统、活毒废水系统、除尘系统、排气系统等;
③二次配系统,指在洁净环境下,将工艺系统从一次系统与各种工艺设备有效连结,确保工艺设备有效运行的连接系统。
生物洁净室构成情况如下:
洁净室的重要性洁净室为高科技产业科研及生产过程创造稳定有效、参数受控的环境空间,降低外部环境干扰,保证高科技产品的良品率和安全性,是高科技产业不可分割的组成部分。
高科技产业对产品加工的精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性要求严苛,洁净环境及工艺系统是保证高科技产品研发、生产顺利进行的关键因素。例如,在半导体行业的芯片生产过程中,空气中的微小粒子附着于电路上,会引起微电子元器件和电路缺陷,影响产品良率甚至导致企业停工,造成巨大的经济损失;在生物制药方面,细菌等微生物产生的污染可能会导致药品质量不达标,严重时危害生命健康。
洁净室的特点
1)应用于下游新兴高科技领域,是与高科技领域并行的投资驱动型行业洁净室是高科技产业的基础性建设设施,其需求通常来源于对环境要求严格的半导体及泛半导体、新型显示、生命科学等高科技产业的新建厂房或厂房改造活动,是高科技产业发展必要的前序性投入。因此,洁净室行业发展与高科技产业投资紧密相连。
2)洁净室非标准化特征明显洁净室应用于高科技产业的众多细分行业,生产工艺复杂,技术要求多样化,即使为同一领域,由于产品生产工艺的不同也会导致洁净室的各项指标存在较大的差异,同一洁净室根据工序的不同也存在区域性的指标差异。因此,洁净室作为提升高科技产品生产良品率和安全性的基础性产业,其建造需要进行差异化设计,并采用不同功能的子系统集成以实现洁净空间各项指标受控,非标准化特征明显。
3)设计和建设复杂,建造费用高洁净室的建造与高科技产业的技术、工艺具有紧密的关联性,需要在深刻理解客户需求,结合客户产品制程的情况下,合理配置洁净室等级,确定项目方案和洁净控制技术,并采用差异化的子系统集成以实现洁净环境受控,具有设计和建设复杂的特点。且由于半导体及泛半导体、新型显示等高科技产业一次性建厂投资规模大,产线的建设通常分阶段完成,现有产线的技改及产能扩充需在设备生产运行条件下完成,相关建设难度大。
随着产品的迭代更新和技术提升,高科技产业对洁净室环境的要求不断提高,洁净室内子系统也不断增多,导致洁净室设计和建造难度不断增加,建造费用也随之提高。
洁净室分类
洁净室按主要受控对象及应用领域,可以分为工业洁净室及生物洁净室。两种洁净室的差异体现在控制对象不同,且不同的应用场景对于洁净室建设的复杂性和难度也存在较大差异。
工业洁净室以无生命微粒为主要控制对象,主要应用领域包含半导体及泛半导体、新型显示、航空航天及其他高端制造业,对无生命微粒控制标准严格洁净度等级更高。生物洁净室以无生命悬浮微粒和微生物等生命微粒为主要控制对象,主要应用领域涵盖生命科学、食品药品大健康、医院手术室等领域,对于微生物等生命微粒控制标准更加严格。
工业洁净室
工业洁净室洁净等级根据生产产品不同、生产工艺不同,采取不同的等级划分标准。工业洁净室的洁净度划分经过多年的演变,正逐渐向国际标准ISO14644-1统一,以每立方米空气中含0.1μm的微粒数量来划分洁净室级别。我国现行发布了《洁净厂房设计规范》(GB50073-2013),其等同国际标准ISO14644-1对空气洁净等级划分的有关规定,如下表所示:
生物洁净室
生物洁净室可分为一般生物洁净室和生物安全洁净室。一般生物洁净室主要运用于大部分药品和生物制品、部分食品、保健品和医疗设施等的生产,内部通常保持正压。生物安全洁净室主要运用于有生物学安全要求的实验室或部分药品和生物制品(如重组基因、疫苗制备等)的生产,内部通常保持负压。
以一般生物洁净室中的医药用洁净室为例,空气中影响药品质量的污染物质是悬浮微粒及微生物。微生物通常黏附于悬浮微粒或以菌团形式存在。医药产品受悬浮微粒和微生物污染后会变质,进入人体后将危害人体健康,甚至危及生命。
目前医药用洁净室的空气洁净度等级采用最新的《医药工业洁净室厂房设计标准(GB50457-2019)》。在药品生产环境中,A级、B级多用于无菌药品生产的主要工序或对环境要求比较高的场所,C级、D级则常用于非无菌药品生产或与无菌药品生产配套的辅助生产工序。
生物安全实验室是通过防护屏障和管理措施,来避免或控制被操作的有害生物因子危害,从而达到生物安全要求的生物实验室和动物实验室。作为生物洁净室的重要应用领域,生物安全实验室对于洁净空间中的微粒、微生物等的控制要求更为严格,相比于普通生物洁净室,生物安全实验室采用负压结构,并对洁净度、最小换气次数、温度、湿度等多项指标有着更为严格的要求。其主要技术指标为:
洁净室行业发展状况分析
我国洁净室行业发展始于20世纪60年代,在行业发展的早期借鉴前苏联的技术,主要用于国防、航天、原子能工业与科研,后逐渐扩展到精密机械、冶金系统的有色金属提纯和拉单晶硅等行业环境的控制。70年代到80年代初,我国电子工业洁净室得到了蓬勃的发展,1977年,我国建成第一个高水平生物洁净室,代表了我国七十年代洁净室建造的最高水平。
自80年代开始,我国生物洁净室建设数量逐步增加,并大量运用于日化行业,其后洁净室在制药行业与食品行业也开始得到应用,特别是1982年我国GMP认证公布后,制药业洁净室建设需求大增,无菌手术室等医疗所需洁净室建设也迅速展开。在改革开放后,发达国家技术与设备开始进入我国市场,大规模集成电路、液晶显示屏等高端制造领域的快速发展也推动了我国洁净室技术的进步,通过外资企业的引入,更高级别的空气洁净技术也被广泛的应用到我国各领域。
90年代至今,我国科技水平蓬勃发展,全球精密电子如半导体、新型显示等行业产能加速向我国转移,医药及生物制药等产业的研发和生物技术的进步,极大程度上提高了洁净室行业的市场化需求与技术研发水平,有力地推动了我国洁净室行业的快速发展。
随着国家产业升级、制造强国的进一步推进,半导体及泛半导体、新型显示、生物医药等国家战略新兴产业快速发展,极大程度上加速推动相关产业投资,带动了洁净室需求的增长和我国洁净室行业的快速发展。根据中国电子学会数据显示,2017年,我国洁净室市场规模首次突破1,000亿元;2019年,我国洁净室市场规模达到1,655.1亿元。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业,加快关键核心技术创新应用,加快生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业的发展。
未来,以上高科技产业的快速发展将进一步带动洁净室市场规模的高速增长。根据智研咨询数据,我国洁净室市场规模到2026年有望达到3,586.5亿元,2016年至2026年能够实现年均复合增长率15.01%的高速增长。
下游行业市场发展状况分析
洁净室作为保证高科技产品的良品率和安全性的重要基础设施,广泛应用于半导体及泛半导体、新型显示、生命科学、食品药品大健康以及其他高科技产业。相关下游产业的发展不断带动洁净室需求增长,一方面,随着各下游产业规模的不断扩大、国产化替代进程的不断推进以及国民生活质量要求的逐步提高,下游产业产品新增产线快速建设,带动洁净室需求增长;另一方面,下游产业相关产品快速的技术升级推动了现有产线的升级改造需求,在一定程度上为洁净室创造新的需求增长点。
(1)半导体及泛半导体产业
半导体及泛半导体产业的研发、生产流程对灰尘粒子、金属离子等污染物的控制极为严格,洁净程度要求较高。洁净室作为有效控制污染物及各项指标稳定性的基础设施,是半导体及泛半导体行业研发和生产全过程不可分割的重要组成部分。伴随云计算、物联网、大数据、5G等新一代信息技术应用,数据中心、无人驾驶等产业发展的驱动,以及我国国产化替代进程的不断推进,半导体产业投入将持续加大,新建产能不断增长。同时,受摩尔定律推动,新技术、新工艺不断更替,带动相关产线的升级改造。未来伴随半导体及泛半导体行业需求增长和技术升级迭代的演变,洁净室市场亦将迎来良好发展。
1)全球半导体产业发展及资本投入增长,为洁净室行业提供良好的发展契机
半导体行业是高端洁净室主要应用领域之一。伴随着云计算、物联网、大数据、5G等新一代信息技术应用,数据中心、无人驾驶等产业发展的驱动,全球半导体产业市场规模呈现稳步增长态势,2021年市场规模达到5,558.9亿美元,同比增长26.2%,预计2022年全球半导体市场规模将达到6,014.9亿美元。
根据ICinsights数据分析,2021年,全球半导体企业资本支出达到1,539亿美元,预计2022年同比增长23.7%,达到1,904亿美元的年度新高。各国半导体产业的快速发展和技术进步,以及5G、AI、云计算以及汽车电子等新兴领域的崛起对先进工艺半导体产品产生的市场需求增加,为洁净室行业提供了良好的发展契机。
我国半导体产业国产化替代不断推进,洁净室行业市场空间广阔中国是目前全球最大的半导体市场,是全球半导体产业增长最快的地区,也是全球半导体贸易最为活跃的区域。但相比于市场规模,我国半导体产品产量仍然存在供给能力不足的问题,据ICInsights数据显示,2021年,我国集成电路自给率为16.7%,预计到2026年达到21.2%。中国半导体市场进口替代空间巨大。
为满足我国半导体市场需求,尽快攻克关键核心技术,加快国产化替代进程,国家相继出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》《中国制造2025》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》以及“十四五”规划纲要等一系列政策支持半导体产业发展。根据中国半导体行业协会统计,2021年中国半导体产业销售额达到10,458.3亿元,同比增长23.8%,近10年以20.9%的年均复合增长率持续增长。
同时,为进一步促进半导体产业的发展,我国计划未来五年内在半导体产业投资1,180亿美元。根据SEMI《300mmFabOutlookto2024》预测,到2024年,中国台湾将增加12英寸晶圆厂11座,中国大陆将增加12英寸晶圆厂8座,占全球新增12英寸晶圆厂总数的一半。在我国政策的强力支持下,未来半导体产业将持续加大投入,届时将为洁净室行业提供广阔的市场空间。
3)半导体行业的技术更迭推动洁净室行业需求的可持续增长
受摩尔定律推动,半导体行业持续进行快速的技术革新。当前芯片制造工艺已经达到了5nm节点,高通、三星等企业均已于2021年推出5nm工艺的手机芯片,同时台积电于2022年技术研讨会上宣布旗下N3(3nm)工艺将于2022年量产,并正式公布了N2工艺(2nm)将会在2025年正式推出,并且将从现阶段的FinFET(鳍式场效应晶体管)转换到环绕栅极晶体管(GAAFET)进行产品的制造。新技术、新工艺的不断更新迭代,推动半导体产业的可持续发展,促使半导体企业产线改造及技术升级,进而带动洁净室行业需求持续增长。
4)光伏产业的良好发展将带动洁净室行业需求的大幅增长
太阳能电池产业链产品的生产制造过程对生产环境的洁净度要求严格,如晶体硅制造、电池银浆及电池组件等生产制造流程,均需在洁净空间内进行,环境中污染物的浓度、震动等因素,直接关系到晶体管的合格率、电学性能以及太阳能电池转换效率的高低。未来随着光伏发电的普及,光伏产线的大力建设将直接推动洁净室需求的大幅增长。随着全世界能源危机和环境污染的日益严重,发展可再生且无污染的新生能源尤为重要。而光伏作为新能源行业中技术成熟、经济性高、具发展潜力且基本实现商业化的可再生能源技术之一,受到了全世界的广泛关注。根据欧洲光伏产业协会发布的《全球光伏市场展望2022-2026》报告显示,2021年尽管受到全球疫情影响,但全球光伏市场依旧实现显著增长,装机容量为167.8GW,同比增长21%,其中中国、美国和印度分别以54.9GW、27.3GW和14.2GW的规模位列全球前三。据协会预测,未来全球光伏年均新增装机量将持续增长,乐观估计到2026年年均新增装机量将达到458.8GW。
我国作为高能源消耗国家,政府正在致力于低碳经济发展。应对气候变化,《巴黎协定》代表了全球绿色低碳转型的大方向,我国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。为了实现我国“碳中和”的战略目标,我国将通过能源替代、节能提效等方法进行碳减排。光伏发电作为无污染的可再生能源,未来具有广阔的市场前景。预计在“十四五”期间,我国光伏年均新增装机量将在70-90GW之间。洁净室作为太阳能电池产业链产品生产厂房的重要组成部分,未来伴随光伏产线的大力建设,其市场需求将不断增长。
(2)新型显示产业
新型显示产业是洁净室的另一大应用领域,其制造流程繁复,至少需要上百道流程工艺,全程需在无尘的环境、精密的技术工艺下进行,研发、生产环境洁净度的好坏将直接影响产品品质,洁净室是其研发生产不可分割的重要组成部分。
近年来我国在新型显示行业持续发力,本土面板厂商的快速崛起与外资面板厂商在大陆增加高世代产线的建设,推动我国逐渐成为全球新型显示产业中心。OLED、Micro-LED等新产品技术的发展以及老旧产线的技术升级推动了新型显示产业固定投入的持续增长,同时也直接拉动了洁净室市场需求增长。
1)显示面板行业逐步向国内转移,产线建设驱动洁净室系统集成需求增长新型显示行业被列为国家战略新兴产业,受国家减免新型显示设备及材料进口关税、《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》等一系列支持性政策的扶持,京东方、华星光电等本土面板厂商快速崛起,三星、LG显示、友达等国际面板大厂也在中国大陆纷纷建设高世代面板厂,我国逐渐成为新型显示产业中心。
据赛迪顾问数据显示,全球新型显示产业不断向国内转移,我国大陆地区LCD全球产能占比由2005年的3%迅速攀至2020年的58%,稳居全球第一。根据中国光学电子行业协会液晶分会(CODA)的数据,预计全球新型显示行业2021年产值为2,547.72亿美元,其中显示器件(面板)产值占比59.4%,同比增长27%,全年显示器件出货面积25,337万平方米,同比增长4.4%。中国大陆地区继续保持全球显示器件出货量第一,预计全年产值953.98亿美元,同比增长46.9%,预计全年出货面积15,868万平方米,同比增长17.9%,约占全球出货量的62.6%。
同时,伴随显示技术进步、超高清视频产业发展以及居民消费水平提升,我国液晶面板制造企业不断推出大尺寸产品生产线,投资力度强劲。如京东方武汉B17项目10.5代线已于2020年第一季度实现投产,并计划对产线进行扩产建设。根据OLEDindustry统计,2020年OLED/LCD产业链新增投资及签约项目总金额达到了2,478.51亿元。根据赛迪顾问数据显示,截至2020年,我国新型显示面板投资总额已超过1.3万亿元。同时,新型显示技术工艺改进及升级进程加快,衍生出大量的产线升级改造需求,如增加刻蚀、贴膜等工序及传感器技术等技改升级。我国显示面板产业产能的不断增加和现有产线的升级改造,将直接拉动洁净室建设投资的增加,驱动洁净室需求的增长。
2)OLED产能不断提高,带动洁净室系统集成需求增长
OLED器件由各层有机材料组成,材料纯度、杂质的含量可直接影响到材料的性能,从而最终决定OLED器件的寿命和发光效率。洁净室作为保障其研发、生产环境稳定性的必要设施,伴随OLED产能提升及产线投入规模的不断增加,其市场规模也将实现快速增长。
近年来,在消费升级的大趋势下,消费电子产品的深度与广度持续扩展,整体向着品质化、个性化方向不断发展,智能手机、平板电脑、车载显示、可穿戴设备等新产品持续涌现,我国消费电子产业发展尤为迅速。OLED作为新一代显示技术,因具备色彩饱和度高、响应速度快、功耗较低、超轻薄、广视角等特点,依托消费电子的市场需求得到了充分的发展应用,产业规模不断扩大。
根据DSCC数据显示,2021年,全球OLED面板出货量为8.31亿片,同比增长25%,预计到2026年,全球OLED面板收入将达到610亿美元,以8%的速度增长。同时,我国厂商在OLED面板方面亦持续发力,产能规模不断增长。据中商产业研究院数据显示,2020年我国OLED产能达到7.5平方千米,预计2021年OLED产能约为10.0平方千米,近五年平均复合增长率达到102.1%,且产能占比逐步提高。未来伴随OLED需求的持续增长,预计相关产能建设将不断增加,洁净室系统集成需求也将不断增长。
3)新型显示行业技术更新迭代推动洁净室行业可持续发展
在市场需求和技术创新的双重驱动下,LCD、OLED等主流技术仍将不断迭代演进,并通过渐进式创新提升消费者体验。除了处在主赛道上的LCD、OLED技术之外,Mini-LED、Micro-LED、激光等新兴显示技术也在竞相发展,为显示终端市场提供了更多差异化产品,创造了新的应用场景,成为促进新型显示行业可持续发展的重要推动力,也为洁净室升级改造提供了广阔的市场空间。
超高清、低成本是新型显示行业未来发展的重要方向,Mini-LED作为LCD技术的延伸,其显示效果接近OLED,但价格比OLED低,而且功耗低、寿命长,同时其在技术、产能、良率等方面已经具备量产条件。在2021年国际消费类电子产品展览会(CES)上,三星推出了结合QLED技术和Mini-LED技术的高端电视,LG发布了首款Mini-LED背光电视QNEDTV,TCL、康佳和长虹等厂商也推出了Mini-LED产品,Mini-LED将成为近几年新型显示行业的新趋势。此外,作为下一代新型显示技术,Micro-LED从显色效果、反应速度、功耗和体积轻薄等方面,都与OLED相当,且在大尺寸面板应用方面具有很大潜力。虽然目前Micro-LED仍存在技术瓶颈,但随着核心技术的不断突破,其将成为未来新型显示行业发展的重要推动力。未来伴随新型显示行业内各厂商不断进行技术和产品的更新迭代,相关配套的高科技洁净厂房升级改造需求将不断增长,为洁净室行业的可持续发展提供充足动力。
(3)生命科学产业
生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间以及生物与环境之间相互关系的科学,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。近年来,以生命科学为基础的生物技术已经广泛应用于单克隆抗体、重组蛋白、疫苗及基因和细胞治疗药物等生物医药行业。近年来生物技术不断突破、疫情常态化带动了生物医药行业的迅猛发展,生物医药在医药市场占比持续攀升。生物医药的研发、生产对环境中的细菌、微生物等生命微粒浓度控制要求严格,生物医药的发展将有利带动生物洁净室相关需求的快速增长。
1)生物医药技术不断发展叠加利好政策强力支持将促进生物医药行业持续增长
近年来以基因工程、细胞工程、酶工程为代表的现代生物技术迅猛发展,生物技术的不断突破推动了生物医药行业的迅猛增长。根据观研天下显示,2021年全球生物药市场规模约为3,366亿美元,据EvaluatePharma预计到2026年,在前100位的药品销售中,生物药将以55%的比例成为占比最大的药品类型。
作为世界第二大经济体,我国发布《医药工业发展规划》《关于组织实施生物医药合同研发和生产服务平台建设专项的通知》等利好政策,推动生物医药制度体系不断完善、研发能力持续提升,助力我国基因组、肝细胞再生医学、免疫学等技术不断突破,行业发展势头迅猛。同时,我国作为全球人口第一大国,随着居民消费水平提升、社会老龄化程度提高、民众健康意识不断增强及医保范围的扩大,我国生物医药市场需求预计将不断增长。
根据观研天下数据显示,2021年我国生物医药市场规模达4,248亿元,同比增长22.9%,2017-2021年复合年增长率达18.1%。根据Frost&Sullivan数据预测,2021年后,我国生物药市场规模每年将增加近1,000亿元,到2030年,市场规模将达到1.3万亿元。
技术的不断创新与政策的有力支持将继续推动生物医药行业长期快速增长,生物洁净室作为其生产环节中的必要设施,也将迎来巨大的增量需求。
2)疫苗研发及生产推动生物洁净室投入增长
伴随新冠疫情常态化发展,疫苗的研发生产亦成为生物医药发展的重要推动力之一。生物洁净室作为生物医药研发及生产的重要场所,伴随疫苗市场规模的增长,具备巨大的发展潜力。
2020年初新冠疫情的爆发,加速了相关疫苗的研制进程,全球范围内各医药公司争相进行新冠疫苗研制,预防性疫苗市场规模不断增长。根据ResearchandMarkets数据显示,全球疫苗市场规模(包括COVID-19疫苗)预计将从2021年的1,394亿美元增至2026年的1,492亿美元。而非COVID-19疫苗市场预计将从2021年的414亿美元增至2026年的672亿美元,复合年增长率为10.2%。新冠疫情的常态化加强了各国对于疫苗研制的重视程度,预计未来相关投入将得到较大增长,相应的配套设施建设也将加速进行。我国正以庞大的人口基数与快速增长疫苗需求逐渐成为生物洁净室建造的新兴市场,未来几年中国生物洁净室建设投入将呈现爆发性增长。同时,疫苗研制成功后将在医药洁净室中进行量产,疫苗等生物创新药的产业化将带来巨量的医药洁净室建设需求,预计未来生物洁净室行业将进入爆发式的增长期。
(4)食品药品大健康产业
中共中央、国务院根据党的十八届五中全会战略部署制定、印发并实施了《“健康中国2030”规划纲要》,提出健康中国发展理念,将“大健康”行业上升为国家战略。食品、化学药品、医疗器械等作为食品药品大健康产业的重要组成部分,其产品的安全性成为人民健康的最基本保障。
生物洁净室通过气流、过滤等方式可有效控制生产环境中粉尘与微生物的数量,能够满足上述产业研发、生产环境的安全稳定,是食品药品大健康高端产品生产环节中的必要设施。随着食品药品大健康产业的高质量发展与人们对食药安全的持续关注,生物洁净室的需求量将大幅增加。
1)食品工业高质量发展及食品安全趋严为洁净室行业提供良好的发展机遇
食品制造业作为国民经济的支撑性产业,伴随着供给侧结构性改革的持续深入及产业结构调整,我国食品制造业得以高质量发展。2018-2021年我国食品制造业经营规模稳步增长。2020年,我国食品制造业营业收入19,598.8亿元,同比增长1.6%。利润总额1,791.4亿元,同比增长6.4%,至2021年,我国规模以上食品制造业营业收入达到21,268.1亿元,同比增长8.5%。
为促进食品制造产业的进一步高质量发展,工信部联合印发《关于促进食品工业健康发展的指导意见》,提升食品工业规模化、智能化、集约化、绿色化发展水平。同时,随着国家对食品安全的监管日趋严格以及消费者对食品的安全意识日益提高,食品安全战略正式上升为国家战略。
中共“十八大”以来,我国相继出台了《“十三五”国家食品安全规划》《关于促进食品工业健康发展指导意见》《食品安全法》等政策,推进食品安全工作决策部署。未来随着《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》实施,将进一步加强食品药品安全监管,深入实施食品安全战略,推进食品安全放心工程建设。洁净室作为保障食品产业研发、生产全过程产品质量及安全的基础性产业,未来伴随国家食品安全监管进一步趋严,食品制造业规模化、智能化、集约化、绿色化发展,将面临巨大的发展机遇。
2)我国化学药规模增长带动洁净室行业稳步增长
化学药品作为我国居民日常使用最广泛的医药产品,目前已经进入快速分化、结构升级阶段。在市场需求及深化医改推动下,我国化学药的市场规模保持了稳定增长。根据国家统计局数据显示,我国化学制药行业在医院日常诊疗受到疫情影响,不能正常开展的情况下,营业收入有所下滑,2020年我国化学制药行业收入为12,301.50亿元,较上年同期下降0.63%,但化学原料药和化学药品制剂出口金额呈增长态势。
根据国家统计局及海关数据显示,2020年,化学原料药出口量同比增长14.5%,出口金额同比增长14.9%,化学药品制剂出口量同比增长2.5%,出口金额同比增长15.2%,在化学药品总额的占比从2019年的27.0%提升为33.9%,上升6.9个百分点。根据中国化学制药工业协会数据显示,海关总署重点跟踪的104个化学药品2021年实际出口102个品类,出口金额比上年增长22.0%。未来伴随着疫情影响的逐步消退,预计我国化学制药行业将重回增长态势。洁净室作为医药研发及生产过程中必备的基础性设施,随着化学药的研发与生产规模持续扩大,市场需求也将同步增长。
3)医疗器械市场规模增长带动洁净室行业稳步增长
生物洁净室作为满足医疗器械研发生产环境安全、稳定的基础性设施,伴随医疗器械行业的发展不断增长。
全球经济的增长、人口数量的增加、社会老龄化程度的提高、以及人们对健康意识的不断增强等多方因素,促使医疗器械成为卫生体系建设的重要基础产业,其战略地位受到世界各国的普遍重视。
医疗器械行业也成为当今世界发展最快的行业之一,根据EvaluateMedTech预计,2017-2024年全球医疗器械销售规模将以5.6%的年复合增长率增长,并于2024年达到5,950亿美元。
同时,伴随改革开放的深入,国家支持力度的不断加大,我国经济规模及发展速度、人口规模和人均可支配收入快速增长,以及人口老龄化程度不断加剧,我国医疗器械市场规模不断增长。
据中物联医疗器械供应链分会数据显示,2020年,我国医疗器械市场规模达到7,518亿元,2016年-2020年年均复合增长率为19.4%。
虽然我国医疗器械市场保持较快的增长,但是我国医疗器械资源仍然相对不足,相当一部分机构医疗器械资源已经难以满足医疗健康服务的增长需求。我国医疗器械市场还具有较大的成长空间。未来,随着我国老龄化、城镇化、医疗器械国产化的不断加快,以及慢性病发病率的不断上升,医疗器械需求不断释放,医疗器械产业的扩容升级,为洁净室行业提供更为广阔的市场空间。
(5)其他高科技产业
锂电池、消费电子等高科技领域亦是洁净室的重要应用领域。自2010年新能源汽车被国务院确定为七大战略性新兴产业之一后,我国陆续出台了相关补贴政策促进新能源汽车的发展。在新能源汽车销量持续迅猛增长带动下,中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长,并超过韩国、日本跃居至全球首位。
赛迪顾问数据显示,中国已连续五年成为全球最大的锂电池消费市场。2021年,全球锂离子电池市场规模达到545GWh,其中,中国锂离子电池市场规模约324GWh,约占全球市场的59.4%,而中国锂电企业销量(含出口与国外分公司)合计达382GWh,中国企业在全球市场的占有率也由2016年的50%上升至70%。
新能源汽车是锂电池最主要的应用领域,2020年10月,我国印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,作为新能源汽车行业纲领性政策,该规划指出到2025年,新能源汽车竞争力明显提高,销量占当年汽车总销量的20%,到2030年,新能源汽车销量占当年汽车总销量的40%。在政策推动下,我国新能源乘用车渗透率持续提升,2021年全年渗透率14.8%,较2020年5.8%的渗透率有明显提升。预计2022年新能源汽车销量有望突破600万辆,渗透率达22%左右,新能源汽车的迅猛发展将带动锂电池需求的持续增长。
另一方面,瞄准电动工具、电动自行车、储能、5G基站、3C数码、TWS(真无线立体声)等细分市场的锂离子电池项目明显增多,大批中小型锂电池企业正在加大布局力度,深耕细分市场。在政策与新市场需求的双重推动下,预计未来锂电池新增产线投资也将持续增加。作为保障锂电池生产精度及良品率的重要基础设施,洁净室的市场需求将得到快速提升。
同时,随着全球智能化的发展,可穿戴设备、智能手机、平板电脑、蓝牙耳机、笔记本电脑产品更迭周期节奏加快、以及新能源的加速普及,对于锂电池比能量、比功率、充电速度、安全性、使用寿命等多方位要求进一步提高,也促使世界各国重点企业加大锂电池领域的技术研发,不断推陈出新以满足市场需求。如法国电池制造商ForseePower推出的全新一代超薄锂电池“SLIM”系列、比亚迪公司的刀片电池以及LG化学与通用汽车合作研发全球首款超高镍NCMA电池,在保障安全性的同时,使电池体积能量密度、空间利用率、续航、散热等性能大幅度提升。锂电池技术的不断更新迭代,进一步增加了锂电池行业产线新增及改造的需求,为洁净室行业的可持续发展提供保障。
未来伴随5G、人工智能、大数据等新一代信息技术的应用以及“十四五”发展规划的进一步实施,新材料、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业关键核心技术创新应用,也将带动洁净室应用领域的进一步拓展。
行业发展趋势分析
(1)信息化应用促进洁净室行业发展
洁净室行业具有专业子系统繁多、产业链长的特点,长期处于管理粗放式的状态,造成项目管理不集中、成本管控不严、资源配置不合理、信息传递不流畅等多种问题,制约整个行业的发展。因此行业内企业在运营管理方面面临巨大的压力。随着全球数字化转型,洁净室行业逐步转变管理模式,以信息化、精细化为手段,解决项目各环节信息传递不畅,提高项目集中化管理和成本管控能力,优化项目资源配置。
通过信息化的应用,能够实现商务合约、采购、项目物资、人力资源、财务、行政等精细化的公司管理,可有效提升“进度、资源、成本”的综合管理能力。目前,洁净室行业头部企业,已开始以信息化技术为主要手段打造自身核心竞争力,并取得了较好的成效。
(2)数字化是洁净室行业转型升级的重要方向
洁净室系统性极强,系统布局复杂,工艺设备安排紧凑,仅通过平面设计和项目现场各类管线与设备的空间布局调整,可能导致安装判断不精准、材料浪费、工期时间长等多种问题。下游高科技产业技术的进步、工艺的迭代升级,对于洁净室的质量和工期要求也不断提升,传统的项目实施方式已不能满足产业发展要求。
以大数据、云计算、人工智能为代表的新一代数字化技术不断发展,物联网、5G网络等数字化基础设施不断完善,推动着数字革命进程,各国均将数字化作为经济发展新方向,洁净室行业也正逐步加快数字化转型。
数字化的主要应用之一数字孪生能够促使洁净室行业转型升级,数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,实现对产品的动态仿真,将现实中产品的变化实时映射在数字模型之上。数字孪生可以贯穿产品全生命周期,包括设计、开发、制造、服务、维护乃至报废回收。它并不仅限于帮助企业把产品更好地造出来,还包括帮助用户更好地使用产品。在洁净室系统集成过程中,项目实施人员可通过在数字模型上完成管道与设备的布局衔接设计,从而选出最优建造方案,能够有效解决项目实施过程中存在的大量难点,提高项目质量和作业效率,能够满足下游产业技术进步和工艺迭代升级的需求。
同时,在后期的运营维护中,数字孪生技术可实时映射洁净室系统集成全过程情况,帮助业主及时发现可能出现的问题,并有效提高维修效率、节约维修成本。因此,以数字孪生为主要应用的数字化将成为洁净室行业的发展重要方向。
(3)市场竞争环境由价格竞争转为价值竞争
随着科技的进步,高科技产业对产品的研发及生产环境提出了更高的要求。电子信息产品呈现集成化、精密化、微型化等趋势。在元器件的生产过程中,微粒污染物、微小的静电或震动都极易造成元器件良品率的大幅度降低,从而直接影响到公司经济效益。在生物制药方面,细菌等微生物产生的污染可能会危害人类/动物的生命健康,因此高端制造业对洁净室的要求标准非常严格。
高科技产业的技术发展和高性能要求促使洁净室行业由价格竞争转向技术和服务能力的价值竞争。企业只有在项目实施全流程能够达到客户的要求,才具备可持续发展的能力。
(4)节能环保是未来洁净室的主要发展方向之一
洁净室主要通过净化空调系统与其他机电设备的集成以保持其洁净等级稳定在生产运营标准范围内,其本身就是一个巨大的能源消耗系统。如何降低能源消耗一直是衡量洁净技术的一个重要指标。虽然洁净室根据功能与大小,其能耗有所差别,但相比于相似大小的办公室,洁净室的能耗总体高出10~30倍。我国的8英寸芯片厂,洁净室单位面积能耗比美国同类型工厂高15%,如果可将上述能源耗损量有效降低,对企业而言就意味着盈利能力提升。伴随着节能环保压力的加大和节约成本的考量,洁净室不仅要满足温湿度、洁净度等传统的指标,而且要综合考虑节能增效、绿色环保等新的指标。因此,具备专业性高、综合实力强的洁净室系统集成整体解决方案提供商将具有更强的竞争力。
(5)“模块化”成为洁净室行业发展新趋势
自上世纪90年代以来,计算机信息技术发展迅速,整个制造业在计算机技术的引领下亦得到快速发展,基于信息技术的“模块化”安装集成理念被引入各制造行业生产组织中。传统实施安装都是在项目现场完成,存在易受现场作业条件影响、周期长、实施协调困难、管理难度大、安全隐患多、对周边环境影响大等问题。而基于BIM技术的装配式“模块化”设计、制造及安装集成方法通过改变传统的作业顺序,对各专业、工序进行有效的分配与结合,将在加工厂预制的模块组运输至项目现场进行装配,能够有效地进行洁净管控,快速完成洁净室系统集成,极大地提高了作业效率、有效缩短工期,为洁净室的可持续化、工业化和信息化提供了全新的发展方向,未来将逐渐成为洁净室行业发展的新趋势。
行业内主要竞争对手
目前国内洁净室行业的市场化程度较高,竞争较为激烈,从业主体较多,但有能力承接高级别洁净室系统集成解决方案的企业较少。在中高端洁净室领域,行业内主要竞争对手如下:
1、中国电子系统技术有限公司
中国电子系统技术有限公司创立于1983年,隶属于深圳市桑达实业股份有限公司(股票简称:深桑达A,股票代码:000032.SZ)。中国系统主营业务包括现代数字城市建设、高科技工程服务和供热三大业务板块,其中高科技工程服务业务主要是指为半导体、液晶面板、生命科学、数据中心智能化及系统集成等行业企业提供专业洁净、环保、智能化设施系统解决方案以及工程咨询、工程设计、项目管理、设备采购、建造安装、设施运行维护等全方位一站式的洁净室系统集成工程服务。目前,中国系统已发展成为我国洁净室行业的龙头企业之一。
2、亚翔系统集成科技(苏州)股份有限公司
亚翔系统集成科技(苏州)股份有限公司(股票简称:亚翔集成,股票代码:603929.SH)创立于2002年,是由台湾亚翔工程股份有限公司等股东共同投资建立。亚翔集成主要为高科技产业提供洁净室系统集成工程解决方案及实施服务,业务领域涵盖IC半导体、光电等高科技电子产业及生物医药、精细化工、航空航天、食品制造业。亚翔集成为相关领域的建厂、技改等项目提供洁净室系统集成服务,包括洁净厂房建造规划、设计建议、设备配置、洁净室环境系统集成及维护服务等。目前,亚翔集成已发展成为洁净室行业中的领先企业之一。
3、圣晖系统集成集团股份有限公司
圣晖系统集成集团股份有限公司(股票简称:圣晖集成,股票代码:603163.SH)创立于2003年9月,是台湾圣晖工程科技股份有限公司(股票简称:圣晖,股票代码:5536.TWO)的控股子公司。圣晖集成专注于为先进制造业提供洁净室系统集成工程整体解决方案,是为IC半导体、光电等高科技电子产业的建厂、技改等项目提供洁净室厂房建造的一站式专业服务商。
4、江西汉唐系统集成有限公司
江西汉唐系统集成有限公司成立于2003年,是汉唐集成股份有限公司(股票简称:汉唐,股票代码:2404.TW)控股子公司。江西汉唐系统集成有限公司主要业务范围包括针对高科技事业建厂所需之建筑工程系统、无尘室系统、机械系统、电气系统、配管系统、制程支持系统、仪表及控制系统、通讯系统、生命安全系统、门禁及安全管理系统、空间规划管理、大宗及特殊气体系统、超纯水(UPW)及再生系统、超纯水回收系统、废水处理与制程化学品输送,及末端管路工程等系统。
5、柏诚系统科技股份有限公司
柏诚系统科技股份有限公司创立于1994年,总部位于江苏省无锡市。公司是我国洁净室行业的领先企业,主要专注于为高科技产业的建厂、技改等项目提供专业的洁净室系统集成整体解决方案,覆盖半导体及泛半导体、新型显示、生命科学、食品药品大健康等国家重点产业,是国内少数具备承接多行业主流项目的洁净室系统集成解决方案提供商之一。
二十多年来,公司为三星、SK海力士、台积电、士兰微、合肥长鑫、晶合集成、绍兴中芯、武汉新芯、中国中车等半导体及泛半导体产业终端客户,为京东方、华星光电、维信诺、天马微电子、超视界等新型显示产业终端客户,为勃林格殷格翰、百济神州、信达生物、智飞生物、梅里亚、药明康德、怡道生物等生命科学产业终端客户,为强生、阿斯利康、惠氏、辉瑞制药、礼来制药、默克、国际香精、星巴克等食品药品大健康产业终端客户,为华为、康宁环保、深南电路、奥特斯等其他智能制造产业终端客户,提供包括项目规划及设计方案深化、采购、系统集成、二次配、运行维护等全方位一站式洁净室系统集成整体解决方案,已累计完成500余个中高端洁净室系统集成项目。
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2025年8月8-10日,由广东省洁净技术行业协会、广东鸿威国际会展集团有限公司联合全国各省市兄弟行业协会共同举办的“第9届亚太洁净技术与设备展览会” 将在广州.中国进出口商品交易会展馆隆重举办。
衷心感谢大家对亚太洁净展的支持与关注!金秋八月,收获时节!2025第9届亚太洁净技术与设备展览会诚邀您的加入,共襄盛举,共同见证行业的精彩呈现与蓬勃发展!
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