洁净技术与中国洁净产业
来源:    发布时间: 2016-03-04 17:41   272 次浏览   大小:  16px  14px  12px
洁净技术与中国洁净产业

洁净技术与中国洁净产业

       经过近几十年的发展,中国洁净室技术的产业链已逐步形成,上游包括空气净化设备的制造、洁净室用各种耗材生产;中游包括与洁净室的设计、建造、调试、测 试、运行相关的产业;下游包括各个使用洁净室的行业。并且,随着下游产业在中国的快速发展,以及它们对生产环境的要求日益增高,洁净室技术也处于高速发展 之中。在应用洁净室技术的相关行业中,电子行业对洁净及相关受控环境依赖性最大,洁净技术在电子行业应用约占整个洁净行业市场的67%。在我国,电子行业 每年花费在洁净室方面的费用约为50亿元,其中,以集成电路芯片生产线为代表的微电子行业每年约30亿元。现在,平板显示(FPD)产业作为支撑我国电子 信息产业持续发展的战略性产业,也是洁净室相关供应商的重要用户,据调查,世界上面积最大的洁净室即应用于平板显示行业。随着国际知名大型电子企业纷纷到 中国建厂,中国的洁净企业也快速发展,在江苏吴江地区,从事洁净设备、施工、建造的企业已经多达2000多家。而中国在洁净室用手套、抹布和洁净服等产品 生产领域已经成为世界上的主要生产国。随着我国工业发展的日益高科技化,产品日益精密化、微型化,对洁净环境的依赖也越来越强,洁净行业在我国存在着巨大 的市场空间。因此,本刊8月期特别推出洁净技术与中国洁净产业专题,就广东读者关心的问题,邀请行业相关代表企业共同探讨我国洁净技术发展与产业链建 设的前景。

我国洁净技术的现状是什么?在上游的设备、材料和工艺与国外的差距有多大?我们的优势主要表现在哪些方面?
       

我国 净化(室)技术是在上个世纪的60年代开始用于民用工业,但还是比国外晚十年左右。至今已经成为先进制造业的前期介入的必要产业和基础性产业。近十年来国 内洁净技术应用方面逐渐与国际接轨,表现在相关规范的内容、洁净室设计思路与方案、施工技术与管理、检测手段与技术等等方面。


        一方面,依靠制药工业与普通电子装配业,以及医疗卫生、食品、化妆品业的带动,洁净室技术得到极大的普及。但这些行业基本上都是国际标准ISO14644 中洁净度级别为5级或中国标准N5(相当于原联邦标准FED-STD-209E100级)及以下级别的洁净室,所采用的主要设备器材如各级高效过滤器、 吹淋室、净化工作台,空调制冷机组以及金属壁板、地面复合材料等,这类产品的技术开发和制造已初具规模,基本上都是国内生产制造的。这类产品普及率高,在 洁净室中广泛使用,推动了我国洁净基础产业发展。


        但高端产品的自主研发和制造能力,与国外相比还存在很大的差距。如0.1微米洁净技术和设备,在国际上先进国家已成为成熟技术,而在我国则还刚刚起步。一 些国际知名集成电路企业和中国国有投资的大型半导体工业,其洁净厂房从设计、施工、到设备的选用基本上是使用国外的技术和产品,在中国市场上活跃着一批如 M+WHOVOCAMFILAAFDANAHER TSIHACH等外资企业,中国民营和国有企业很难在洁净高端领域涉足,只能在低端产品、人员密集型产品上进行市场、产品和价格上的竞争。我国先进制 造业中使用的洁净检测仪器和自动控制仪器,基本被国外市场垄断,国内在该方面的技术与国际相差甚远。

        洁净技术又称为生产环境和污染控制技术,是近二十年来随着高新技术发展起来的一门综合性的新兴科学技术。洁净技术专门研究并提供洁净的生产工艺环境和生产 过程中使用的各种高纯介质,有效地控制微量杂质,以保证高科技产品的成品率和可靠性。洁净技术通常包括:空气净化技术、空调技术、水纯化技术、气体纯化技 术、微量杂质控制技术、洁净环境的监测技术及相关的环境质量的控制技术,在高科技工业领域及现代科学领域中得到广泛应用。


        在上游的设备、材料和工艺与国外相比差距是明显的,我国1965年才开始生产的HEPA过滤器,比国外晚了十五年。1975年开始生产的光散射尘埃粒子计 数器比国外晚了二十年。0.1微米洁净技术和设备在国际上先进国家已成为成熟技术,我国则刚刚起步。但随着我国高新技术的迅速发展和微电子工业、光纤工 业、液晶显示工业及光电器件工业、生物工程、医药工业的发展,我国潜在的巨大的洁净技术产品市场,以每年40%~50%的增长速度在增加。我们的优势主要 表现相对国外比较国内洁净室工程在保证洁净室所需要求的基础上造价成本低、后续服务及时。

      

       我国洁净产业的区域分布如何?
 

        目前,全国有两大洁净行业发达地区,一个是长三角,一个是珠三角。珠三角地区的深圳一直是中国洁净行业的重要基地,借助改革开放的优势,依政府、地域、天 时之先,在短短十几年的时间里,洁净行业取得了突飞猛进的发展,呈现出强劲的发展势头。目前,深圳,从事洁净行业的企业约有700家左右,从业人员约几万 人,已形成较大的市场规模,同时聚集了全国多家著名洁净企业。随着市场需求的不断提高,深圳洁净行业优势将更加突出和明显,并随着市场份额的不断扩大和各 方面的投入,优势还将延续和扩大。


      长三角依托强大的市场优势,洁净产业处于全国领先的地位。是我国传统的洁净产业生产、销售、制造集聚区域。从全国产业布局来看,长三角地区的电子信息产业 已经形成一个高度密集的经济圈,洁净技术广泛应用。浙江省形成一以杭州湾南崖高附加值IT产业带、宁波保税区、富阳光通信产业特色基地、嘉兴新型元器件生 产基地、海宁磁性材料产业基地,其大部分产业的生产环境需要洁净技术支撑。江苏省目前有苏州高新区、苏州工业园区、南京江宁开发区、昆山开发区等6大电子 信息产业基地,世界500强企业近1/3在江苏投资,仅苏州地区就有90多家世界500强企业投资近200个项目,其中需要使用洁净技术达到80%以上。 上海形成以漕河泾新兴技术开发区、浦东金桥出口加工区、张江高科技园区等6大电子制造集聚区,一大批国际先进IC产业巨头纷纷落户上海,如华虹NEC、中 芯国际SMIC、上海宏力、贝岭股份、先进半导体、英特尔、日月光、台积电等。长江三角洲洁净室面积约占到全国总面积的60%以上。长三角地区的高新技术 产业的快速发展,为洁净室产业发展提供了地理位置优势、市场竞争优势、技术发展优势、人才整合优势及信息交流优势。经过多年来的发展集聚,特别是江苏省政 府的高度重视,江苏省地区洁净产业集群所创产值已占全国60%强。仅在江苏吴江地区,从事洁净设备、施工、建造的企业已经多达2000多家。上海地区从事 该行的企业约有800多家。


      就全国洁净产业来看,随着中部的经济产业布局的改变,对于区域来说已经没有太多区别,现在慢慢地比如像湖南、湖北、江西近年来洁化项目也越来越多,整个市 场是越来越大,据我们了解,目前已经有很多深圳公司到这些区域设厂。要硬说有什么区别的话,那么长三角和珠三角主要是服务光电LCD行业,而内地则主要是 光伏行业比较多。

 

        在洁净技术有何相关标准和规定?这些标准和规定能否适应和满足我国相关行业的要求?执行情况如何?
 

         国际上,制定洁净室行业标准和准则的组织主要有三个:国际标准化组织(International Organization for Standardization,简称ISO),美国国家标准协会(American National Standards Institute,简称ANSI)和环境科学与技术协会(Institute of Environmental Sciences and Technology,简称IEST)。ISO已经制定了十年计划来发展世界洁净室标准。IEST是由专业人员自愿参加的组织,50多年来,推荐了很多技 术规程,都是从相关行业的有效实践发展而来的,许多相同的专业人员都协助发展ISO标准。这些非营利组织一起为洁净室倾注了大量的知识和资源,并在全球引 领洁净室标准的发展。
中国和世界上大多数国家均采用IESTISO标准。我国洁净技术标准从上世纪八十年代不断制定和修改,现行或正编写、修订的洁净室有关标准、规范有: 《洁净厂房设计规范》GB50073-2001、《洁净室施工及验收规范》JGJ71-90、《药品生产质量管理规范》(GMP)、《兽药生产质量管理规 范》2002年修订、《保健品生产质量管理规范》、《实验动物环境与施工》GB/T14925-2001、《医院洁净手术室建筑技术规范》 GB50333-2002、《生物安全实验室建筑技术规范》GB50346-2004、《医药工业洁净厂房设计规范》(修订中)、《电子工厂洁净厂房设计 规范》(起草中)、《洁净厂房施工、验收规范》 (起草中)等等。


        近几年内修订和编制的标准大多遵从国际标准,以便利于我国洁净企业的市场国际化和技术要求。但由于体制原因,我国各部委竞相出台各自领域的洁净标准,造成洁净行业内标准的不统一,不利于洁净市场的统一发展。
杨先国:现已版布的行业规范有以下几个:
1GB 50073-2001 洁净厂房设计规范
2GB 50333-2002医院洁净手术部建筑技术规范
3GB 50243-2002 通风与空调工程施工质量验收规范
4JGJ 71-1990 洁净室施工及验收规范
5JG/T 19-1999层流洁净工作台检验标准
6JIS B9920-2002 净化间悬浮微粒子的浓度测定方法及净化间空气洁净度的评定法


        但规范中有些内容已经能满足行业发展的要求,新的国标《洁净室及相关受控环境国家标准》GB/TXXXXX/ISO14644GBT/TXXXXY/ISO14698正在修订中,应该在今年10月前出台。
        客观的讲,洁净行业规范执行的很差,原因有两个,一是洁净产业作为新兴产业,国家及各地政府对行业了解的不多,重视程度不够。洁净企业还没有政府认定的行 业资质,行业协会颁发的行业资质在一些政府工程投标时还受到歧视,很多企业还借用其它行业的资质,不利于行业的发展和规范的执行。二是缺少检测和认证机 构,行业规范还没有获得推广。今年深圳市洁净行业协会成立了检测中心,提供第三方认证,相信对规范的执行和推广将起到极大的推动作用。
 

      据我们了解,在20096月份国家针对洁净行业有相关标准出台,在这些标准里面有一些技术要求与原来是有所提高的。这些标准不仅提供了关于洁净室、净化 工程施工的标准知识,同时也包括各种净化设备的行业标准,比如:高效率过滤器、高效送风口、生物安全柜。这些新的技术标准对我们洁净企业来说,也是提出了 更高的要求,我们将更加严格按照标准来执行洁净工程的完成。

     相关标准和规定达到下述要求:


1、洁净室的送风量充足,足以稀释或消除室内产生的污染;如果是紊流洁净室,那么就要测量其送风量与排风量。若为单向流洁净室,则要测量其风速。
2、洁净室内的空气是从洁净区向洁净程度差的区域流动,受污染空气的流动达到最低程度,空气在门口处和室内建筑中的流动方向正确。即从洁净区向洁净程度差的区域流动。
3、室内气流控制:气流控制测试的类型要依洁净室的气流模式——是紊流还是单向流而定。若洁净室气流为紊流,则必须验明室内没有气流运行不足的区域。若是单向流洁净室,则必须验明整个室内的风速和风向是符合设计要求的。
4、室内空气悬浮粒子浓度和微生物浓度对粒子浓度和微生物浓度进行测量,以便验明其符合洁净室设计的技术条件。
5、上述相关规定外还必须进行下述一项或若干项测试:温度、相对湿度、室内加热与冷却容量、噪声值、光照度、振动值。
洁净室达到了上述这些准则的要求,就可以测量其粒子浓度或微生物浓度,以确定其达到了规定的洁净室标准;就现有的标准和规定对适应和满足我国相关行业标准还须提高,以满足国外投资方的要求。

 

      虽然我国洁净市场需求巨大,洁净企业的机遇不言而喻,但目前还是存在很多问题。主要有以下几点:我国的洁净市场政府在洁净行业方面的政策和扶持很少,对洁 净行业发展不重视;没有形成洁净行业产业集聚,相关企业分散、个体实力薄弱;研发和市场推广能力落后,产研脱节,市场信息和科研信息互不沟通,或沟通不 力;洁净室产品技术相对落后,普遍存在能耗大现象,低碳经济时代,研究节能技术、推广节能产品是洁净室技术健康发展的一个关键方向;业界缺乏有效的服务配 套措施,要素和资源无法有效整合利用;产品进入市场,缺乏有效的通路和方式,造成营销受阻;行业内部交流不足,分工和关系不明、各自为战,致使资源和能力 浪费;净技术理论研究有待加强;国际交流尚待深入。因此,加大洁净行业政策引导和扶持、加速产业集聚、加快培养行业专业技术高端人才、加强国际国内合作交 流,对于洁净行业来说均是当务之急。

                        洁净技术与中国洁净产业
 

       洁净企业如何兼顾洁净室设计高标准与低成本要求?如何适应节能、降耗与环保的行业要求?


       洁净室是高新产业和现代制造业中的能耗大项。并且,洁净室的节能、降耗是我国节能减排工作中的难题,据上海集成电路行业协会调查,其会员单位中的电子制造 企业,用于洁净室的电能消耗占总电量的51%。如何降低能耗、合理科学的应用,对洁净企业是很大的挑战,目前,世界各国的洁净专家都在研究如何节能降耗, 例如,AAF公司最近研发的PPFE过滤器其风阻能耗与同类产品相比可降低40%。对于整个行业来说,要想达到节能降耗的目标,需要行业内企业有创新发展 理念,加强节能管理,依靠科技进步。
 

       “高标准、低成本目前已经成为行业的一种现象。洁净行业不再像以前那样神秘,对于客户来讲他们对这个行业已经是比较了解,所以在做工程之前往往是客户先 提出要求和标准,我们再按客户的要求和标准去做。高标准、低成本对客户本身来讲就是一件直接受益的事情,而对于我们洁净企业来讲则是提出了更高的要 求。