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超纯水行业定义

超纯水，亦被誉为“UP水”，其是指在温度为25摄氏度的条件下，电阻率能达到惊人的18兆欧·厘米的高品质水。此类水质洁净无暇，除去单一的水分子以外，几乎不存在任何其他杂质，同时也消除了可能存在的细菌、病毒以及含有氯的二恶英等有机化合物。当然，我们人体所必需的矿物质微量元素同样难觅踪影，也就是说，这样的超纯水中只保留了氢与氧两个原子的纯粹基因。它可作为高纯度材料（如半导体原件材料、纳米级精细陶瓷材料等）制取过程中的重要媒介，通过运用蒸馏、去离子化、反渗透等先进技术或者其他适宜的超临界精细技术来获得。

超纯水广泛应用于工业制造、单元循环冷却、食品医疗、实验室用水。电阻率、细菌含量、颗粒、气体分子(溶解氧、溶解氮)、TOC都是超纯水的重要指标，具体的水质指标要求根据不同行业的需要而有所不同。超纯水产品主要有电子级和核级超纯水，要求电导在18MQ以上，TOC<1-5ppb，甚至低至ppt级别，高于食品级和医用级超纯水。 在电子元器件的生产过程中，无论是清洗水、溶液还是浆料，都需要超纯水。超纯水的纯度直接影响电子元器件的产品质量和生产良率。随着半导体技术的发展，元件尺寸的减小和精细度的提高，超纯水的水质要求日益严格。

图表：超纯水行业分类

资料来源：智研瞻产业研究院整理

超纯水行业上中下游

超纯水行业的上游主要涉及水源和水处理技术的供应。这包括水源的采集、水处理设备的制造商、水处理技术研发机构等。上游环节为超纯水行业提供了水源和处理技术的基础支持。中游主要包括超纯水设备制造商和供应商。这些公司负责设计、生产和销售超纯水设备、系统和耗材，以及提供相关的技术支持和服务。中游环节是超纯水行业的核心制造环节。下游主要包括各个行业和领域的用户和消费者。这些用户包括电子制造业、制药行业、实验室、半导体制造业等高科技行业，他们需要高纯度水质来满足生产、实验和研发的需求。

图表：超纯水行业产业链

资料来源：智研瞻产业研究院

超纯水市场行业现状

超净水在众多领域有着广泛的应用，例如在科研实验、电子行业、石油领域、医疗行业、化学工业、电镀涂层技术、精密仪器制造业、太阳能光伏电池行业、试剂的精确稀释以及核能工业等方面都起到了决定性的作用。特别是在电子行业内，超净水被广泛地运用于清洗硅及半导体材料、进行硅氧化反应、为冷却设备供水以及配置各种电镀溶液等多个关键环节，已经逐渐成为稳定电子元件及成品品质的重要因素之一。

由集成电路制造流程可见，超过八成的工作步骤均需使用高纯度的水资源，这也意味着超级纯净水具有广阔的市场前景。全球电子资讯业的迅猛发展使得集成电路市场日益扩大，进一步促进了对超纯水需求的增长。从地域分布角度看，中国作为全球最大的超纯水消费市场，伴随着全球半导体产业链加速向我国转移，中国的超纯水消费量在全球总量中的比例将持续攀升。

然而，超纯水的制取过程相较于普通饮用水更为复杂，需要经过严格的初级吸附过滤、再经由反渗透净化以及最后的树脂离子交换三大环节才能完成制备。主要工艺步骤包含反渗透膜过滤、活性炭过滤、2微米滤膜过滤、紫外线消毒、机械过滤以及离子交换树脂等环节。超纯水的制备主要依赖于一系列成熟的超纯水设备系统，这些设备包含电气控制系统、反渗透装置、预处理系统、清洗系统和后处理系统等众多部件。

在中国大陆地区，从事超纯水设备研制的企业数量极为丰富，其中一些颇具知名度的公司如嘉洲净化设备有限公司、蓝晓科技股份有限公司、天宇水处理工程有限公司、艾柯环保设备有限公司、瀚高中联环境科技有限公司、春瀚环保设备有限公司、欣胜泰水处理环保科技有限公司、莱特莱德水处理设备有限公司，乃至恒诺水处理设备有限公司和法国威立雅水处理设备有限公司等都是行业翘楚。然而值得指出的是，大多数国产超纯水设备的处理水平仍处于相对较低的层面，难以满足电子级和核电级等高端超纯水生产的需求。

我国半导体产业蒸蒸日上的蓬勃发展，对超纯水这一关键性子元件品质与良品率产生重要影响的原材料的需求也日益增强，预示着该行业展现出颇为可观的发展前景。而超纯水的制造环节主要靠超纯水装备系统的助力支持。然而，受制于技术瓶颈，现阶段我国内超纯水设备生产工艺的整体水平依然相对较低，尤其是对于电子级及核极等高端领域的产品而言，仍然依赖进口设备进行生产。展望未来，我国本土的相关企业有必要加大并加速科技研发的投入力度。

中国超纯水行业市场规模

统计数据显示，2018年中国超纯水行业市场规模65.5亿元，2023年H1中国超纯水行业市场规模49.85亿元。2018-2023年H1中国超纯水行业市场规模如下：

图表：中国超纯水行业市场规模（2018-2023年）

数据来源：智研瞻产业研究院

中国超纯水行业市场规模预测

预测，2029年中国超纯水行业市场规模130.7亿元。2023-2029年中国超纯水行业市场规模预测如下：

图表：中国超纯水行业市场规模预测（2023-2029年）

数据来源：智研瞻产业研究院

超纯水行业竞争现状

超纯水要求非常高的质量。纯水中除水分子外几乎不含杂质，广泛应用于工业制造、机组循环冷却、食品医疗、实验室用水等。电阻率、细菌含量、颗粒、气体分子(溶解氧、溶解氮)、TOC都是超纯水的重要指标，具体的水质指标根据不同行业的需要也不尽相同。小蓝在2019年提出，超纯水产品主要指电子级和核级超纯水，要求电导在18MQ以上，TOC<1-5ppb，甚至更低到ppt级别，高于食品级和医用级超纯水。

高端超纯水市场玩家少，机会多。目前，国内树脂生产企业更多关注传统水处理领域，如:工业和民用水处理、废水处理、食品或医药级超纯水生产。电子级、核级超纯水高端市场技术门槛高，利润丰厚，核电站、芯片和电路板等电子行业市场需求是刚需。目前主要市场由陶氏、三菱、普劳特控制，市场份额达到90%以上，而小蓝科技的市场份额仅为2%，市场渗透空间较大。

电子级和核级超纯水的制备工艺复杂。普通水经过预处理后，进入一级净化解毒(控制在ppm级别)，进入二级系统(反渗透)，此时需要用专门的树脂进行分离，可以达到15ppb(可以用光伏和液晶)；然后通过离子交换树脂(阳离子交换树脂和阴离子交换树脂)可以达到5ppb(最好可以达到200ppt，用于半导体领域)；如果对水的纯度要求很高，一般会经过最后的循环抛光和精制步骤。在涉及树脂使用的上述三个环节，小蓝科技都能提供成熟的、具有全球领先水平的产品。

电子级、核级超纯水要求离子交换树脂具有高度的均匀性。均相树脂具有独特的流体动力学性质，在树脂的交换和再生过程中，体现出单一、完整的运行效率等独特性能，在特定行业表现出非常重要的应用性能，是目前获得电子级、核级超纯水的唯一选择。核电用一次和二次超纯水的制备必须使用均质树脂。该领域一直被少数外国公司垄断(陶氏、朗盛、布莱特、三菱)。

超纯水行业存在的问题

图表：超纯水行业存在的问题

资料来源：智研瞻产业研究院整理

超纯水行业发展前景预测

半导体行业飞速崛起的浪潮中, 超高纯度的电子级超纯水市场的潜力得到了充分挖掘和拓展

电子级超纯水下游主要对接半导体产业链。在电子元器件的生产过程中，无论是清洗水、溶液还是浆料，都需要超纯水。集成电路的生产过程是通过刻蚀和清洗重复进行的，每个集成块需要消耗3-5升超纯水，一般的6英寸芯片需要消耗1.2吨超纯水。超纯水的纯度直接影响电子元器件的产品质量和生产良率。随着半导体技术的发展，元件尺寸的减小和精细度的提高，超纯水的水质要求日益严格。 疫情导致半导体需求快速增长。半导体行业是一个周期性行业，一般反周期扩大生产，以最大限度地提高生产线建设资金和集中度。2014-2018年是一个非常强劲的行业上行周期，原本2021年应该处于逆周期时期，但由于2020年以来疫情爆发，疫情控制和家庭办公需求使得人们对电子设备的需求激增，半导体进入新一轮强劲上行周期。国际半导体协会(SEMI)数据显示，2021年全球半导体市场规模预计达到5508亿美元，同比+25%，2021年全球晶圆出货面积预计达到1.435亿平方英寸，同比+15.7%。

预计到2030年，全球电子级超纯水树脂市场有望达到近5亿美元。据保守估计，按照10%的年增长率，预计到2030年，全球电子级树脂的市场空间将达到3.84亿美元。考虑到面板市场产值基本是半导体产业链的1/4，工艺和成本比较接近，显示面板行业也处于mini-LED和micro-LED爆发的前夜，预计2030年面板行业的树脂需求有望达到1亿美元。整个电子领域的电子级树脂水平将达到4亿美元左右。电子级树脂是所有吸附树脂中最困难的产品之一，为了标准化供应，小蓝目前正在与包括BOE在内的公司进行产品验证，如果顺利，将有望迅速实现国内替代产品，获得非常广阔的市场空间。

核电行业迎来了快速发展期，带动了核级超纯水市场的发展

原子能作为一种零温室气体排放的电力来源，实为实现碳中和目标过程中不可或缺的替代性能源。作为一种稳定的零碳能源，核电是火力发电的良好替代品。2020年中国核电发电量超过法国，呈现强劲势头，但要赶上美国8000亿千瓦时的核电发电量还有很大距离。 2030年实现碳中和，“十四五”核电建设力争赶超。

如果中国的可再生能源在2030年达到25%，预计将替代15亿吨标准煤，相当于4.5万亿千瓦时的发电量。中国承诺到2030年风电和光伏装机容量超过12亿千瓦，我们预计达到15亿千瓦，但风电和光伏每年使用时间较少，发电量预计达到2.3万亿千瓦时，再扣除水电发电量1.4万亿千瓦时。核电缺口约8000亿千瓦时。核电年使用时间更长，达到7300小时(约占全年的83%)，即装机容量要达到1.1亿千瓦。 

 到2025年，预计将有3800万千瓦的核电机组在建。考虑到核电站建设周期长，2030年所需的新增核电容量需要到2025年全部建成，还有3800万千瓦核电装机容量的缺口，每年分配到800万千瓦左右，也就是8个核电机组的量。这大约相当于中国目前运行的核电机组的80%。 

在核电站运营过程中，核级超纯水离子交换树脂发挥着举足轻重的重要角色。此类特殊级别的离子交换树脂主要用于反应堆一、二回路的给水以及相关的水处理体系。向蒸汽发生器二回路稳定且持续提供可靠的超纯水，是确保其顺畅运行与输出合格蒸汽的至关重要的核心技术环节。运用核级超纯水能够有效地削减二回路部分不必要的污垢堆积现象，降低一回路与二回路之间传热进程中的热阻，从而提升蒸汽产量。除此之外，超纯水还能在很大程度上减轻涡轮叶片上的污垢堆积情况。