工业除尘设备制造业技术特点及发展趋势
思瀚产业研究院 东莞汇乐技术    2025-04-11

1、工业除尘设备制造业概述

工业除尘设备 指工业制造过程中的粉尘处理专用设备，一般与生产主设备配合使用，主要功能是对工艺设备产生的粉尘进行收集、防爆处置、输送、过滤、储存等处理，防止粉尘影响产品的生产过程和质量，并保持产生粉尘的工位附近和车间的洁净度满足职业健康的要求。

粉尘，即悬浮在空气中的固体微粒，通常指大气中粒径小于 100μm 的所有固体微粒。在工业生产过程中所形成的粉尘一般称为工业粉尘，工业粉尘的主要来源包括：①固体物质的机械加工或粉碎，如金属研磨、切削、钻孔、爆破、破碎、磨粉、农林产品加工等；②物质加热时产生的蒸汽在空气中凝结或被氧化所形成的尘粒，如金属熔炼，焊接、浇铸等；③有机物质不完全燃烧所形成的微粒，如木材、油、煤类等燃烧时所产生的烟尘等；④铸件的翻砂、清砂粉状物质的混合，过筛、包装、搬运等操作过程中，以及沉积的粉尘由于振动或气流运动，使沉积的粉尘重又浮游于空气中。

工业粉尘危害巨大，工业除尘设备是工业制造领域保障产品质量、设备寿命、生产安全、员工健康和粉尘污染物达标排放的重要装备。在保障产品质量方面，工业除尘设备可以收集作业环境中的粉尘并清理产品表面附着的粉尘，保障产品的性能和质量。

如锂电池生产线配备工业除尘设备，工业除尘设备一旦停车，生产线应同步停车，否则产品良率下降将造成经济损失；再如，东莞汇乐技术股份有限公司的超声波工业集尘器可以对锂电池极片表面的粉尘进行清理，保证极片不被粉尘污染，从而降低电芯隔膜因粉尘穿刺导致短路的概率。

在提升设备寿命方面，粉尘可能会造成电气设备短路、加快机器部件磨损，细微粉尘有可能影响精密机械和仪器的精度。在保障生产安全方面，易燃易爆粉尘如未及时处理，发生粉尘爆炸，将造成重大安全事故。工业除尘设备通过惰化、抑爆、隔爆、泄爆、在线防爆监控、防爆电气系统设计等多种方式防止爆炸发生和降低爆炸危害。

在保障员工健康方面，工业除尘设备可以净化作业环境，防止飘浮在空气中的粉尘被员工吸入危及身体健康。在保障粉尘污染物排放达标方面，如在锂电池制造的混料、切割、焊接等工序。

因此，粉尘处理是工业制造领域的普遍需求，工业除尘设备是降低粉尘危害，保障产品质量、设备寿命、生产安全、员工健康和环保达标的重要装备。传统制造业不断转型升级，新兴制造业迅速崛起，新的生产工艺产生的工业粉尘特性不同，下游行业对除尘设备的适配性要求越来越高，专注于细分行业除尘技术的设备商建立起一定技术壁垒，通过差异化竞争在新兴制造行业取得竞争优势。目前，随着机械工程、控制科学与工程、工艺设计、流体力学、计算机多学科技术的不断发展，工业除尘设备种类也越来越丰富，主要类型介绍如下：

（1）普通工业除尘设备通常由过滤腔室、排风管、箱体、灰斗、清灰装置、导流装置、气流分流分布板、滤筒及电控装置组成。工作原理如下：在风机的作用下，粉尘和空气（含尘空气）从吸尘口被吸入并进入风道，在重力沉降的作用下，颗粒度大、密度大的粉尘直接落至风道底部，随后含尘气体经过扰流装置，在扰流的作用下，气流速度减缓，并进入滤尘室，粒度细、密度小的粉尘通过布朗运动和筛滤效应等原理，被吸附于滤芯的外表面，从而完成过滤。除尘后的洁净气体透过滤芯进入净气室，并由风机作用经排风口排出，最终实现除尘功能。

（2）防爆工业除尘设备通常是指针对易燃易爆粉尘特性进行特别设计，采用防爆电机和防爆配电箱，并根据除尘工况配置喷粉器（惰化装置）、抑爆装置、隔爆阀、无火焰泄爆装置、火花探测与熄灭装置、防爆智能监控装置等部件，以防止爆炸发生及降低爆炸危害的除尘设备。锂电、光伏等新兴制造行业产生的粉尘通常为易燃易爆粉尘，除尘设备需要进行防爆设计。

（3）超声波除尘设备，配备超声波除尘头，并连接除尘设备，可有效清理极片表面多余的粉尘，且不会影响到极片质量。锂电池生产过程中，产生的超细微粉尘粘附在极片上难以清除，并造成产品缺陷。超声波除尘头能够产生适应不同工况的超声波频率，通过高频高速气流和超声波耦合作用，使得超细微粉尘与极片分离。超声波除尘设备可有效去除极片上粘附的超细微粉尘，可降低极片粉尘污染，有效提高锂电池良品率。近年来，随着新兴制造技术快速发展、生产工艺不断更新，不断产生新的粉尘类型，工业除尘技术亦将持续升级迭代。

2、行业技术水平及特点

随着物联网技术、超细微粉尘过滤技术、防爆技术在工业除尘领域不断融合，工业除尘技术得到不断改进，相应设备也在不断更新迭代，呈现出以下技术特点：

（1）粉尘防爆抑爆装置及监测技术全面发展

工业除尘设备行业不断深化对工业粉尘爆炸机理的研究，目前，研究方向包括开发适用的除尘设备、通过严格计算设置满足标准要求的泄爆口、研制适合不同工况的无火焰泄爆装置、隔爆阀等。同时，围绕不同粒径粉尘爆炸特性、质量浓度对爆炸压力及爆炸指数的影响、火花探测与熄灭方法等核心问题开展深入研究，促进了粉尘防爆抑爆装置及监测技术的不断升级，形成了以金属粉尘无火焰爆炸泄压技术、爆炸隔离技术、火花探测与熄灭技术、火灾与爆炸早期预警与预防技术等为热点的行业技术方向。

（2）除尘效率和对超细微粉尘的处理能力不断提高

一方面，行业现在通用的先进除尘设备设计方法，考虑了过滤腔室内流场优化、系统防静电等功能需求，同时不断优化风机设计和选型方法，空气运行阻力低（压损小），降低了振动噪声、运行能耗，确保了系统的稳定性、安全性、高效性。另一方面，随着 PTFE 聚酯滤芯等滤材研制技术的不断提高，对超细微粉尘（0.3μm 以上）的过滤水平达到了 99.9%以上，同时，超声波除尘技术等专用于锂电行业超细微、粘附力大的粉尘净化技术的应用，极大提升了新兴智能制造过程的粉尘处理能力。

（3）计算机技术应用不断深入

在除尘设备内部气流优化设计方面，风量增大、设备定制化、滤筒数量增多等趋势对设备内部气流流场的均匀性形成挑战。针对气流不均、局部气流过大造成的阻力增加和对滤筒的冲刷破坏等问题，开展深层次的气流模拟与物理模型实验结合，可以有效提升设备气流分布、降低设备能耗。同时，基于各类工业设备模块化智能设计方法、产品失效模式和影响分析方法等，针对系列化工业除尘设备，开展标准化、模块化设计，实现了研发及制程快捷化，确保产品与行业需求的高效契合。

（4）工业除尘设备运行状态智能监控水平不断提高

物联网技术快速发展，下游应用领域对工业除尘设备运行状态及实时控制技术提出了更高的信息化要求，通过对大数据的分析可以获得建设性决策支持，基于云计算的运维管理模式受到下游行业的逐步重视。通过数据收集感知工艺设备实时工况及除尘系统的工作状态，进而通过大数据分析实现在烟尘捕集、过滤效果、系统稳定性、保养维护等方面自主优化，形成除尘工况自动识别、风量智能控制、多台设备智能协同等技术，可构建网络化、智能化的除尘一体化系统集成方案。

3、行业发展趋势

（1）新兴行业快速发展带来广阔市场空间

随着锂电、光伏、3D 打印等新兴行业迅速崛起，工业除尘设备成为保障行业产品质量和设备寿命的关键装备，是生产过程中部分工序的必需设备，具有刚性需求。尤其是全球锂电池出货量快速增长，新能源汽车渗透率不断提高，储能锂电池快速扩产，带来对锂电池工业除尘设备的广阔市场空间。

根据EVTank 发布的《中国锂离子电池行业发展白皮书（2023 年）》数据显示，2022 年，全球锂离子电池总体出货量 957.7GWh，同比大幅增长 70.3%。EVTank 预计，到 2025 年 和 2030 年，全球锂电池出货量将分别达到2,211.8GWh 和 6,080.4GWh，其复合增长率将达到 22.42%，行业将保持高速发展趋势。

根据中国光伏行业协会的数据显示，2021 年全球光伏组件产量达220.8GW，同比增长 34.9%。中国作为光伏组件的主要贡献国家，继续保持强劲的发展势头，2021 年中国光伏组件产量已提升至 181.8GW，2022 年中国光伏组件产量达 288.7GW，同比增长 58.8%。在锂电池和光伏领域，中国已经建立了领先的产业优势，国内产值和出口额均不断增加。

随着宁德时代、比亚迪、先导智能、赢合科技、海目星等国内知名新能源头部企业及设备商加大开拓海外市场力度，陆续在全球各地投资建厂，间接带动了工业除尘设备商出海，拓展新的市场增长点。部分工业除尘设备商抓住机遇，积极创新，迅速建立起在新兴行业的技术优势和客户资源优势，并跟随下游巨头出海，积极抢占全球市场份额。

（2）新兴行业的粉尘处理要求高，技术和产品迭代升级加快，要求工业除尘设备企业具有较强的研发能力

新兴行业在生产过程中产生的粉尘粒径达到微纳米级别，并且具有爆炸性。为了提高产品质量和保证生产安全，锂电池生产企业要求锂电池工业除尘设备既要具备较高的过滤效率和过滤精度；又要具备防爆功能。这是传统的工业除尘设备无法做到的，而且不同工序产生的粉尘特征也不一样，往往需要结合生产工序要求针对性地开发新型工业除尘设备。新兴行业生产工艺更新快，对粉尘处理工艺、除尘效率、防爆性能等不断提出更高要求。工业除尘设备头部企业凭借较强的技术创新和产品研发能力建立技术壁垒和客户壁垒，引领工业除尘设备行业的发展。

（3）行业向标准化、规范化方向发展

工业除尘设备作为保障产品质量、设备寿命、生产安全、员工健康和环保达标的关键装备，一旦出现问题，将对下游行业造成经济损失甚至人员伤亡。目前，工业除尘设备制造业相关的产品、技术、服务等方面的法律法规、强制性标准体系的建设相对滞后。未来，随着国家相关部门、本行业企业、下游行业等多方的参与，将推动行业向标准化、规范化方向发展。

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