工业节能环保行业发展历程、产业链及发展趋势分析
思瀚产业研究院    2023-10-06

（1）工业节能环保行业定义及发展历程

工业节能环保行业是指在工业领域为节约能源资源、提升能源使用率、发展循环经济、保护生态环境提供物质基础和技术保障的产业，可细分为工业节能与工业环保两大领域。工业节能指在保持产量、质量及效率的同时尽可能地减少工业生产中能源的消耗。工业环保指在保障经济、社会的持续发展的情况下，为解决现实或潜在的由工业生产所造成的环境问题而采取的各种行动。工业节能环保产业能够调整经济结构、转变经济发展方式的内在要求，实现可持续发展的能源战略。

20 世纪 70 年代起，由于能源危机和环境问题日益突出，工业节能环保行业受到了社会的广泛重视，各国政府开始关注工业能源效率和环境影响的问题并开始采取相关措施，以提高工业能源效率和降低环境污染。在这期间，国际能源机构（IEA）、联合国环境规划署（UNEP）等组织成立，致力于推动全球能源效率和环境保护的发展。

21 世纪初，随着全球气候变暖和能源危机的加剧，工业节能环保领域的研究和应用得到了进一步的推广和加强。各国政府出台了一系列政策，以鼓励工业界采取节能和环保措施。同时，工业节能环保技术也得到了长足的进展，工业生产更加高效、环保。

中国的工业节能环保产业起始于上世纪七十年代，1973 年国务院召开第一次全国环境保护会议并颁布了《关于保护和改善环境的若干规定》。1979 年 9 月，五届人大十一次常委会通过新中国的第一部环境保护基本法《中华人民共和国环境保护法（试行）》。1983 年全国第二次环境保护会议将环境保护确立为一项基本国策。

1990 年11 月，中国首份从国家层面推动发展环保产业的纲领性政策文件《关于积极发展环境保护产业的若干意见》推出。进入二十一世纪，在―十一五‖规划期间，中国大力推进节能减排，发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会，工业节能环保产业得到较快发展并已初具规模。―十二五‖期间，节能环保产业升级成为了七个战略新兴产业之首。在―十三五‖期间，绿色发展成为―五大发展理念‖ 之一，全国涌现了一大批节能环保产业园区。目前中国政府已经提出了―碳达峰、碳中和‖等一系列环保目标，节能环保产业正逐步成为国民经济的新支柱。

近些年，中国政府大力发展节能环保产业，其列为七个战略新兴产业之一，产业总产值增长迅速，尤其是在―十三五‖期间，中国节能环保工作成果显著。2015 年至2020 年 5 年期间，中国节能环保产业产值从 4.5 万亿元增长至 7.5 万亿元。

（2）工业节能行业产业链

工业节能产业链上游主要为原材料、核心零部件和生产设备等。产业链的中游包含工业节能设备和工业节能服务两大类。工业节能设备是指用于生产单位为控制能源消耗而制造和建造的机械产品、结构和系统，其主要运用于生产过程中，相比于传统装备其在生产过程中的能量利用率高，能够有效地降低能源的消耗。

节能设备根据能源的类型主要能够分为节电设备、节水设备、节能设备、余热余压利用设备等。工业节能工程服务包含节能项目设计、能效评估和管理、节能设备采购等多项工程服务。工业节能的下游应用领域众多，包含钢铁、石油、有色金属、化工等多个行业。

节电设备、节水设备、节能设备是通过优化设备本身，采用更先进的设计、材料、技术来提升设备的能量转化效率，降低能量在单个生产过程中的损失，以此来减少能源的消耗。余热余压利用设备则不同，其通过利用废弃气体、液体中所蕴含的能量，将能量进行二次利用，从而减少在整体生产过程中的损失，以此实现节能的目的。

（3）工业节能设备及工程服务市场规模

对于工业企业而言，工业节能设备除了能够改善环境问题外，还能降低企业的生产成本，越来越受到工业企业的重视。根据弗若斯特沙利文统计，中国工业节能设备及工程服务市场从 2019 年的 3,708.2 亿元增长至 2022 年的 4,723.7 亿元。未来，伴随着技术的发展以及设备的节能水平进一步提升，工业节能设备的渗透率将进一步上升。2023 年至 2027 年，预计中国工业节能设备及工程市场规模将从 5,106.3 亿元增长至7,229.1 亿元。

在工业生产过程中存在着大量的余热余压资源，工业余热余压利用是指回收工业生产过程中的余热余压资源，并加以利用的过程。余热余压利用设备及工程服务作为工业节能领域的重要组成部分，对于工业领域的节能具有重要意义。

工业余热回收利用使用的主要技术为热交换技术和余热发电技术。热交换技术是通过换热器、余热锅炉等设备，将余热资源进行转移并收集起来，并以热能的形式再利用；通过热交换技术回收的余热载体通常温度较低，回收后的能量可以用于工业生产中原料、介质等的预热或者用于居民生活活动中。

余热发电技术是一种利用驱动涡轮发电机组等设备将余热能源转化为电能的技术；该技术对热量载体的温度要求较高，同时由于发电机的特性，余热能量需要长期稳定的供应，因此常用于水泥、钢铁、化工等高能耗企业。余压利用主要是利用气体在降压、降温过程中所释放的压差能量、热能转为机械能并进行再利用。目前，工业余热余压利用设备主要包括换热器、余热锅炉、驱动涡轮发电机组等设备。

现阶段中国工业余热余压利用率较低，工业余热余压资源利用不充分，具有较大的发展空间。目前各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的 17%-67%，可回收率达60%，可回收利用的余热资源约为燃料消耗总量的 10%-40%。

根据弗若斯特沙利文数据，2019 年至 2022 年，中国余热余压利用设备及工程服务市场规模从 763.0 亿元增长至955.2 亿元。随着国家大力发展工业余热余压利用相关产业，未来工业余热余压利用将成为中国工业节能行业的主要增长点，预计余热余压利用设备及工程服务在中国工业节能设备及工程服务市场中的占比将从 2022 年的 20.2%增长至 2027 年的 24.9%，市场规模达 1,803.6 亿元。

（4）工业环保设备及工程服务行业产业链

工业环保产业主要运用于生产过程之后，控制工业生产所造成的环境污染问题，或将生产过程中产生的废物转化为有用的物质产品的过程。工业环保行业上游主要包含原材料、药剂、生产设备。

工业环保产业链中游包含工业环保设备和工业环保工程服务。工业环保设备根据所处理的污染物不同主要分为废气处理设备、废液处理设备和固废处理设备。工业环保工程服务包含环保项目设计、环保设备采购、环保工程施工等。工业环保下游主要的应用市场包含化工行业、电子设备制造行业、医药行业、建筑行业等。

（5）工业环保设备及工程服务市场规模

1）气体处理

在化工、医药制造、电子及通讯设备制造、石油加工及炼焦等众多工业生产过程中通常会产生 VOCs 有机废气、酸性排气、碱性排气、有毒废气等废弃排放气体。这些气体直接排放可能会破坏臭氧层、导致酸雨、全球气候变暖和冰川融化等影响，部分工业废气被人体吸入后将导致严重的呼吸道疾病，甚至会影响人的肝脏和神经系统。

目前针对工业废气的处理主要分为回收法和消除法。回收法是通过吸收、吸附、膜分离、冷凝等方法，借助气体的物理性质将有害气体分离出来。消除法是指通过化学、生物等方式，将有害的物质转化为无害的物质进行排放。

火炬系统是化工行业常见的一种消除法废气处理技术。火炬系统通过燃烧将易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的气体通过燃烧变成无害的二氧化碳、水或无毒、毒性较小的其他物质，再进行排放，从而有效地避免直接排放所带来的危害。

伴随着居民对生态环境的重视，空气质量成为了很多年关注的重点。近些年，中国工业废气处理设备增长迅速，据生态环境部统计，2016 年至 2021 年中国工业废气处理设备从 158,682 套增长至 369,326 套。

中国工业废气处理设备及工程服务市场是一个快速发展的市场，随着中国经济的不断增长，工业废气排放量也在不断增加，废气处理的需求持续升高。根据弗若斯特沙利文数据，2019 年至 2022 年，中国工业废气处理设备及工程服务市场规模从 296.1亿元增长至 388.0 亿元。随着环境监管政策的逐步收紧以及社会经济的不断发展，预计中国工业废气处理设备及工程服务市场将快速增长，从 2023 年的 406.3 亿元增长至2027 年的 586.9 亿元。

2）液体处理

在工业生产中，除了有废气的产生外，通常也伴随着废水的产生。相比于正常用水，工业废水主要在化学需氧量、悬浮固体、pH 值等参数上有着较大的差异。直接排放工业废水将极易导致水环境中污染物的种类和浓度增加，破坏生态平衡，从而造成严重的、不可逆的污染。

若是此类废水进入饮水区，容易被人误食，致癌物质会随着饮水进入人体，致使致癌物质在人体内富集，增加人体得癌几率。目前针对工业废水，主要的处理方法有物化法、生化法、膜处理工艺等。针对不同的废水，其所需要使用的处理方法、处理试剂、处理设备也将不同。

总含盐量大于 1,000mg/L 的高含盐废水是石油、化工、火力发电等工业生产中的常见废液，目前行业内的处理步骤主要能够分为前置处理和后置处理两大步骤。前置处理是指采用一系列物理、化学或生物方法对废水进行预处理，降低废水的污染负荷，主要方法包括膜处理、物理沉淀等。后置处理是指在前置处理工艺之后，对废水进行进一步处理，去除前置处理无法处理掉的废水污染物，提高废水的处理效率和水质，主要使用的方法包括蒸发结晶、离子交换、生物处理等。

蒸发结晶是一种将高含盐废水中的水分通过加热蒸发的方式，将其中的盐分结晶成为固体，最终得到清洁的水的方法。目前在工业废水处理中，零排放及分盐利用是行业发展的主要趋势之一，其能够更好地保护环境并给企业带来一定的经济效益，蒸发结晶技术在该领域具备一定优势，应用广泛。

据生态环境部统计，2016 至 2019 年中国工业废水排放量从 313 亿吨降低为 274.9亿吨。2020 年受公共卫生事件影响，工业废水排放量出现一定下滑至 257.1 亿吨。2021 年，相关影响逐步消退，工业废水排放量增长至 301.4 亿吨。

随着中国经济的发展和工业化进程的加速，工业废液排放量不断增加，环境污染问题也日益严峻。根据弗若斯特沙利文数据，2019 至 2022 年，受公共卫生事件影响中国工业废液处理设备及工程服务市场增长较为缓慢，从 1,461.6 亿元增长至 1,526.6亿元。伴随着公共卫生事件影响的褪去，以及政府对环境问题的日益重视，预计中国工业废液处理设备及工程服务市场规模仍将持续增长。预计 2023 年至 2027 年，中国工业废液处理设备及工程服务的市场规模将从 1,585.9 亿元增长至 1,910.2 亿元。

3）固体处理

工业固体废弃物主要分为一般固体废弃物和危险固体废弃物两大类，其中一般固体废弃物数量大，占比超过 95%。工业固体废弃物处理设备主要包含建筑废弃物处理设备、矿石废弃物设备等。工业废弃物的种类众多，处理不同种类的方式也不同，目前主要使用的方法有毁形、焚烧、物化稳定、填埋等，所需要使用到的设备包含破碎设备、焚烧炉、反应釜等。

固体废弃物处理设备主要的目的是通过物理、化学、生物、物化及生化等方式，将固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置，最终将固体废物无害化、减量化甚至资源化。目前主要的固废处理主要包含工业污泥焚烧、危废处置、建筑垃圾资源化等。

据弗若斯特沙利文统计，2019 年至 2022 年，中国工业固废处理设备及工程服务市场规模从 739.9 亿元增长至 796.1 亿元。未来伴随着政府对环境保护的重视以及工业企业自身对工业固废处理需求的增加，中国工业固废处理设备及工程市场将保持持续增长。预计 2023 年至 2027 年，中国工业固废处理设备及工程市场将从 823.4 亿元增长至 993.9 亿元。

（6）工业节能环保行业发展趋势

工业节能环保行业是在环保、节能、可持续发展等背景下迅速崛起的一个新兴产业。随着全球气候变化和能源需求的不断增长，工业节能环保行业发展前景广阔。目前工业节能环保行业的主要发展趋势如下：

1）技术创新升级

随着科技的不断进步，工业节能环保行业也在不断发展和创新，通过对流体力学、热力学、材料学等基础学科的不断研究，不断推出更加先进、高效的技术，能够有效提升产品的性能，提高市场竞争力和创新能力。例如在工业余热余压利用中，可以利用导热性更好的材料，采用换热效率更高的结构或元件，提升换热器的工作效率，进而提升余热的利用效率，达到提升节能的目的。

2）智能化发展

随着工业互联网和智能化技术的迅猛发展，工业节能环保设备必将趋于智能化。企业将会充分利用互联网技术和传感器等物联网设备，实现对生产过程的实时监测、预测和优化。智能化能够打通各个环节中的数据孤岛，将数据进行整合、处理、分析，从而帮助企业制定更加精细化的生产计划和节能及环保方案。智能化的发展将有助于行业更好地应对复杂的工业生产环境和不断提升的监管要求。

3）多元化、专业化发展

由于工业节能环保行业涉及行业众多，需要处理的工业废弃物成分复杂，不同成分所需要使用的处理方法也各不相同。同时，政府对工业节能环保的要求也在逐步提升。未来，工业节能及环保设备将更加的专业化，市场中将会涌现出更多种类、更多规格的产品，以满足不同企业和不同行业的需求。此外，随着节能技术和环保技术的不断发展，企业将会推出更多更为专业、高效、可靠和安全的节能设备和环保服务，以适应不断变化的市场需求。