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洁净室的技术与市场格局
作者: iwuch 时间:2018-2-24文章来源:iwuchen访问量:5057

1、洁净室简介

(1)洁净室定义

洁净室是指将一定空间范围内的空气中的微粒子、有害气体、细菌等污染物排除,并将室内的温度、湿度、洁净度、压力、气流速度与气流流向、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计的空间。不论外界空气条件如何变化,洁净室内均能维持原设定的洁净度、温湿度及压力等性能,以满足使用需求。洁净室主要的作用在于控制在其内生产的产品所接触的空气的洁净度及温湿度等各项指标,使产品能在一个具有良好条件和高度稳定性的环境空间中生产制 造。

洁净室绝不是仅限于“洁净”,还是基于不同行业与部门对温度、湿度、噪声、静电、微振都有相当要求的多功能综合整体,是集建筑装饰(与空气相对隔断的密闭装修)、净化空调、纯水、纯气、动力电、照明电、工艺管道多种专业于一体的 产物。下图为洁净室运行示意图:

(2)洁净室的管控指标

洁净室的管控指标主要为下表所列示:

(3)洁净室的洁净等级

目前,洁净室的洁净度一般参照国际标准 ISO14644-1 空气洁净度等级划分, 每立方米空气中含 0.1μm 的微粒数量来划分洁净室级别,现在美国、欧洲、日本、 俄罗斯均采用此标准。洁净室行业在较长一段时间内采用的标准如 100 级、1,000 级、10,000 级和 100,000 级均是源自美国联邦标准 FED-STD-209E(以每立方英尺 空气中含 0.5μm 的微粒数来划分洁净级别),现在已分别被国际标准 ISO14644 标准 ISO5、ISO6、ISO7 和 ISO8 所替代。

我国于2001年11 月由国家质量监督检验检疫总局与建设部联合修订并发布了《洁净厂房设计规范》 (GB50073-2001),其中对空气洁净等级的规定等同采用国际标准 ISO14644-1 中的有关规定,如下表所示:

(4)洁净室分类

洁净室按用途可分为两大类:

① 工业洁净室

以无生命微粒的控制为对象,主要控制空气尘埃微粒对工作对象的污染。近年来随着产品精细化要求的提高,工业洁净室中空气的悬浮气体分子也越来越受到重 视。工业洁净室主要适用于 IC 半导体、光伏、光电、宇航、原子能行业等。

② 生物洁净室

控制有生命微粒(细菌与微生物)为主要对象的污染,又可分为一般生物洁净室与生物学安全洁净室。由于细菌与微生物必须依附于尘埃微粒进行传播,因此生物洁净室在洁净处理上与工业洁净室存在相似之处。生物洁净室主要适用于制药工业、医院(手术室、无菌病房)、食品饮料生产、动物实验室、理化检验室、血站 等。

(5)各行业对洁净室洁净等级要求

各行业对洁净室(www.iwuchen.com)的洁净等级要求均有所不同。其中,核心区域指主要的操作或生产场所,其对空气洁净等级要求高,而其余辅助区域对洁净等级要求相对较低。需使用洁净室作为操作环境或产品生产环境的行业对洁净室空气洁净等级的要求数据如下表(该表数据具有一定行业普遍性但非唯一标准,具体情况可能因公司、 厂商间实际情况的差异而不同)所列示

洁净室由于其各项指标要求较高而通常包含众多组成部分,构成一个庞大复杂的综合性系统:包括内部装饰系统、电力及仪控系统、生产环境清洁系统、空调机械系统、防微震系统、消防及安全系统六大系统;具体又分为以下二十七项子系统:模组化天花板系统、模组化地板系统、模组化隔间系统、变配电 系统、厂务配电系统、照明/插座系统、防雷/静电系统、厂务监控系统、工艺废气处理系统、工艺废水处理系统、化学品供应系统、中央集尘系统、气体供应系统、压缩空气供应系统、设备冷却水系统、空调风路系统、空调水路系统、纯水系统、给排水系统、热能供应系统、网络及电话系统、闭路电视系统、门禁系统、火灾报 警系统、喷淋系统、消火栓系统、消防排烟系统等。

如下图所示:

2、全球洁净室工程行业发展状况

20 世纪 60 年代,随着单向流(unidirectional flow)洁净空气流组织方案的提 出和应用于实际工程、世界上第一个洁净室标准美国空军指令 TO-00-25-203 即把洁 净室划分为三个级别(100,000 级、10,000 级、100 级)的美国联邦标准 FED-STD-209的颁布,洁净室在美国大量应用于军事工业、电子、半导体、光学、微型轴承、微型电机、感光胶片、超纯化学试剂等工业部门,对当时科学技术进步和工业发展起了很大的促进作用。

20 世纪 70 年代初期,洁净室的建设重点开始转向医疗、制药、食品及生化等 行业,并在美国以外的其它工业化国家得到了大规模运用。20 世纪 70-80 年代大规 模 IC 半导体工业的发展、20 世纪 90 年代光电行业和生物制药行业的兴起,使得洁净室技术水平得到迅速提高,洁净室工程行业的市场空间不断扩大。现代工业对产 品生产环境的洁净度提出了愈来愈高的要求(如大规模和超大规模 IC 半导体工业 的生产要求具备 ISO4、ISO5 洁净度的空间,医学领域的无尘无菌室、手术室洁净 度要求达到 ISO5 洁净度的空间),使得洁净室工程行业的市场空间不断扩大,这一 增长趋势在以我国为主的发展中国家中尤为明显。

2008 年金融危机过后,全球电子信息、医药医疗、航空航天等高新技术产业迅速恢复和发展,在很大程度上激发了世界洁净室工程行业的市场潜力。在医药、品、生命科学领域,西方发达工业国家仍然是洁净室工程行业的主要市场,但随着半导体、光电等行业在世界范围内的转移,亚洲已成为世界洁净室工程行业的主要 市场和未来发展重心。

随着下游行业对洁净技术要求的逐渐提高,洁净室工程服务企业逐渐发展起来。欧美日等发达国家的工程技术水平较为先进,洁净室的发展历史较长,建造技术及工艺均达到了较高水平。例如美国的 IDC 和 Bechtel、澳大利亚的 Bovis Lend Lease、法国的 Technip、德国的 M+W、日本的五洲大气社等都是世界知名的工程服务公司。这些企业资金实力雄厚、技术先进、经验丰富,通常在全球范围内开展业务,具有承揽大型项目的实力与经验。目前,行业内技术领先且具有承接大项目实力与经验的企业较少,小规模的企业较多,小企业不具备开展国际业务和大型高等级洁净室项目的能力。行业内目前呈现出高等级洁净室工程市场集中度较高、低 等级洁净室工程市场较为分散的竞争格局。

洁净室运用领域广泛,不同行业对洁净室等级的要求不尽相同,洁净室的建造需要与业主所处行业和具体的生产工艺相结合。因此,在洁净室工程项目中,通常是技术领先、实力雄厚、历史业绩显著、形象良好的企业才具备承揽不同行业大项 目的能力。本公司近年来主要专注于 IC 半导体、光电、医疗等行业,集中资源保证项目品质,树立了良好的企业形象,为企业下一步实现快速发展奠定了坚实基础。

20 世纪九十年代至今,随着市场的不断发展,整个洁净室行业逐渐成熟,洁净室工程行业技术趋于稳定,市场进入成熟期。洁净室工程行业的发展取决于电子行业、医药制造等行业的发展。随着电子信息产业的产业转移,欧美发达国家的洁净室需求将逐渐减少,其洁净室工程行业市场将由成熟期向衰退期转变。随着产业转移的加深,电子行业的发展日益由欧美发达国家转向亚洲及新兴国家;同时随着新兴国家经济水平的不断提高,对于医疗卫生、食品安全要求的日益提高,全球的洁 净室工程市场也不断向亚洲地区转移,亚洲成为洁净室工程行业新一轮的增长极。

全球化带来了洁净室下游行业所对应的产业集群的出现,引导着行业内企业的发展,产业集群所在地区内的洁净室工程服务企业通常以承建相应产业的洁净室项 目为主。近年来电子行业中 IC 半导体、光电、光伏行业在亚洲特别是中国形成了较大的产业集群,由此产生了一批为这些行业提供洁净室工程服务的企业,如本公 司、中电二公司、江西汉唐和三星工程等。

3、竞争格局和市场化程度

全球的洁净室工程市场已基本形成了金字塔式的多层次供应商体系。少数掌握主要客户资源的供应商凭借技术、资金、渠道优势及系统集成能力与客户形成了紧 密而稳定的供应关系,为客户提供洁净室工程的系统集成整体解决方案。

随着 IC 半导体、光电等行业在世界范围内的产业转移,中国已成为世界电子 产品行业的主要市场和未来发展重心之一,而药品生产质量管理规范(GMP)的推广实施、医药产品与国际市场接轨须符合美国 FDA 及欧盟 EDQM 要求等,也增加了医药行业对洁净室的需求,有力的推动了洁净室工程行业的发展。近年来大批中小规模厂商进入洁净室工程行业,同时一批具有国际竞争力的国外企业进入中国市 场,从而加剧了整个行业市场的竞争。

目前我国洁净室工程行业成长较快,市场化程度较高,竞争较为激烈。大量洁净室工程企业规模普遍较小,技术水平有限,在销售上缺乏完善的规模化客户网络、在配套服务上缺乏综合服务能力;业内中等规模以上的企业中,多数还不具备在洁净室工程领域提供全面服务或系统解决方案的能力。因此,具有自主研发能力、拥有完善的营销网络、具备整体系统集成解决方案提供能力的洁净室系统集成工程公 司在我国洁净室工程行业的竞争中具有明显的优势。

从下游行业来看,在电子行业洁净室工程等高端市场以国际领先企业为主,少数国内领先企业也占有一定份额;部分二线企业占据了一定的中端市场份额;剩余的大量中小企业争夺低端市场份额。高端洁净室工程市场的竞争主要集中在方案创新、技术水平、工程整合能力、客户工艺与工程界面的解决能力、运营维护等方面,在高端洁净室工程市场,需求方不再以价格为主导,而是以洁净室的综合价值为主要衡量指标,促使洁净室工程行业内企业向以价值为竞争导向转变;在低端洁净室工程市场,建设单位对洁净室的技术要求不高,大量工程企业参与其中竞争,导致 市场竞争以价格战为主,利润率较低。

随着下游行业技术水平提高,特别是电子产品的日益微型化、智能化,洁净室厂房的洁净等级不断提高,下游行业对洁净室的要求也越来越高。由于洁净室工程投资大、工程质量要求严苛,下游企业更加关注洁净室的技术水平、工程质量、运行稳定性及节能效果等方面,迫使洁净室工程行业的企业由价格竞争逐渐转向技术竞争,洁净室工程中的技术因素在洁净室工程行业竞争中的重要性逐步显现。越来越多的洁净室工程企业开始投入研发新的技术提高洁净室的洁净度、稳定性,同时 控制运转成本,如空气采样与分析技术、分子及气流模拟技术、节能技术等。

经过多年发展,洁净室工程行业内企业不断进行细分市场的竞争,逐渐形成了不同行业领域内的领先企业,它们在电子、医药制造、食品、医疗卫生等行业均积累了各自的经验。在电子行业,主要洁净室工程服务企业有广州英伦环境、十一院、中电 二公司、中电四公司、十院、江西汉唐和 M+W 等;在医药制造行业的主要洁净室工程服务企业有中电二公司、十院、本公司、上海朗脉、扬子净化、北京北净康华等;在食品行业的洁净室工程服务企业主要为本公司、西安四腾、江苏柏诚、中元国际、武汉东方旭等;在医疗行业中江苏环亚、江苏久信、尚荣医疗、本公司、海 南灵境等主要从事医院洁净室工程建设。

细分行业领域中主要竞争企业


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