2021年我国分子筛吸附剂行业制氧领域应用现状及应用前景分析

——工业制氧

以氧气为代表的工业气体是工业的“血液”，包括钢铁、煤化工、有色金属冶炼、玻璃等在内的众多行业存在大量的工业高炉、工业窑炉，需要通过富氧设备提供高含量氧气来有效提升燃料燃烧效率、降低能耗。工业制氧途径主要有深冷空分制氧和变压吸附制氧两种。深冷法制氧纯度高，设备体型大，通常超过 10,000Nm3/h 的制氧需求会采用大型深冷空分制氧；变压吸附制氧纯度略低，设备体型小，通常低于 10,000Nm3/h 的制氧需求采用变压吸附制氧。

分子筛纯化系统是深冷空分制氧设备的重要组成部分。通过分子筛清除和净化空气中所含的水分、乙炔、二氧化碳等杂质，保证空分设备长期安全、可靠运行。根据中国通用机械工业协会气体分离设备分会的市场调研数据，2018年，我国化工和冶金深冷空分设备制氧能力达到约3,600 万 Nm3/h，由于分子筛具有寿命周期，一般 5 年左右需要进行更换；每年新的深冷空分设备还在持续增加，分子筛存量市场和增量市场需求巨大。假设以每 1 万 Nm3/h 需装填 20吨、5 年更换一次来推算，我国每年深冷空分设备制氧存量市场需求分子筛 1.44万吨。根据已有数据，2012年至2017年，我国工业气体年均复合增长率为 9.99%。按此计算，我国每年新增深冷空分设备制氧能力为 360 万 Nm3/h，需分子筛 0.72 万吨。因此，我国深冷制氧每年分子筛需求量为2.16 万吨。

变压吸附制氧中，分子筛吸附剂是核心材料，可以直接吸附空气中的氮气、二氧化碳等杂质气体，从而得到富氧气体。分子筛吸附剂的吸附分离性能直接决定着氧气纯度和制氧能耗。由于变压吸附制氧具有投资少、流程简单、操作方便等优点，在制氧规模适中、纯度要求不高的场合具有较大优势。

随着我国工业的持续快速发展，节能降耗技术的大力推广以及环境保护要求的不断提高，工业用氧市场将不断拓展，也给分子筛吸附剂带来更大的增长空间。

——医疗保健制氧

医疗保健制氧主要面向医疗卫生机构集中供氧和家用制氧两个市场。医院供氧主要有两种方式：液态氧供气和医用制氧机供气。液态氧是通过深冷空分制氧获得。分子筛是深冷空分制氧必须的耗材。

家用分子筛制氧机产品示例

资料来源：鱼跃医疗

医用制氧机，根据其原理又可分电化学制氧法、低温空气分离法和医用分子筛变压吸附法。由于低温空气分离法和电化学制氧法工艺较复杂，设备占地面积也较大，目前采用较多的是分子筛吸附法制氧。目前该种制氧方式已成为医院中心供氧系统的一个主要形式，其优良的安全性、可靠性、经济性为医院所首肯，在全国的大中小型医院普及。

随着人民生活水平的提高，人们对自身的健康更加关注，其中氧疗和氧保健作为增强体质、预防疾病的一种新技术正逐渐被接受和推广。

氧疗和氧保健作为增强体质、预防疾病的一种新技术，正逐渐被广泛接受。吸氧对于缓解和预防老年人心脑血管疾病、呼吸系统疾病具有良好的效果。即插即用的家用保健制氧机可以使老年人每天都能呼吸到充足的氧气。它能帮助老年人改善新陈代谢，预防疾病，延年益寿。与教育投入一样，关于老年人用氧的保健消费在未来几年会更加突出。

除此之外，家用制氧机已经广泛应用于心血管疾病、睡眠性低氧血症及煤气中毒缺氧等疾病的配合治疗。适用于家庭、保健站、卫生所、医院、疗养院、干休所、美容院、健身中心、氧吧、宾馆、体育训练中心的场所，是学生、运动员、老年人、孕妇等群体进行脑力和体力恢复、辅助性治疗和生理保健的新方式。

高原地区，由于大气压的降低而使人体摄氧量在不断下降，吸氧的效率下降，这就导致了各种高原反应和病症的发生。所以，在高原地区，让人们远离高原反应和疾病有效的办法是增加单位体积内的氧浓度，制氧机在高原地区具有广阔的应用空间。

家用制氧机按工作原理分为分子筛式制氧机、电子制氧机、化学药剂制氧机、富氧膜制氧机。电子制氧机在制氧过程容易产生其他的氧化物，制出的氧气含有化学物质，耗电较大；化学药剂制氧机设备简陋，操作麻烦，使用成本较高，不能连续使用等诸多缺陷不适应家庭氧疗。富氧膜制氧机只能制取 30%浓度的氧气，可用于长期的氧疗保健，不适用于严重缺氧状态下的急救。

相对于其他三种制氧机，分子筛式制氧机采用变压吸附制氧工艺，直接从空气中提取氧气，具备即制即用、新鲜自然、制取氧气浓度达到 90%以上的优点。近年来，分子筛制氧机以成本低廉、使用方便、携带安全等特点，弥补了氧瓶气氧和液氧氧源的不足，迅速占领了医用和家庭保健类的制氧市场。

医疗卫生机构集中供氧和家用制氧的市场容量目前无法准确估算。根据国家统计局数据，近年来我国医疗卫生机构数量逐年上升，医疗卫生机构数量的持续增长将带来更多的用氧需求，相应制氧分子筛的需求也将呈增长趋势。

全国医院机构数量增长统计

资料来源：卫健委

家用制氧主要的应用人群为老年人群、高强度脑力劳动人群以及高原人群等，根据国家统计局数据，我国 65 岁以上老龄人口数量逐年增加，开始步入老龄化社会。2019年我国65岁以上老龄化人口已经达到1.76亿人，占全国人口比重比为12.6%。联合国预测数据表明，我国2035年后将面临甚至比美国更为严重的人口老化问题。中国人口学家最新研究预计，到2050年，中国65岁以上的老年人口将达到3.6亿，占总人口比重超1/4。

中国老龄化率走势

资料来源：国家统计局

2019年末，青海、西藏两大高原区域的人口分别为609万人和351万人，2019年赴西藏旅游人次达到4012.15万人次，2019年赴青海旅游人次达到5080.17万人次。

庞大的老年人群、高强度脑力劳动人群以及高原人群等将为家用制氧分子筛创造巨大市场空间。