MVR行业分析（发展概述、市场需求、未来趋势）
1.发展概述
MVR(机械式蒸汽再压缩)设备是一种新型高效节能蒸发设备，采用低温与低压蒸汽和电能作为清洁能源，产生高温蒸汽，将媒介中的水分分离出来，是替代传统蒸发器的升级换代产品。MVR技术作为目前国际上较为先进的蒸发技术，被广泛地应用于化工、轻工、食品、制药、海水淡化以及污水处理等领域。
1.1技术发展历程
第一次工业革命末期，已经出现机械蒸汽再压缩的概念，但当时的压缩技术尚未成熟，同时工业生产所需能源供应充沛，所以这种节能技术并没有引起世界范围的重视。随着第二次工业革命进入尾声，1917年瑞士企业Sulzer-EscherWyss初步制造了一个简单的MVR系统，首次实际运行则是1925年由奥地利Reichenhall公司完成的。进入第三次工业革命，MVR技术开始在国外用于生产，代表性企业为德国GEA公司，该公司于1957年开发了MVR蒸发系统，后来逐步完善该系统并对其进行了商业化发展。20世纪70年代后，石油危机造成了世界范围的能源紧缺和价格飞升，具有极高节能性的MVR技术开始吸引各地研究者的目光，发展速度加快并且有了数量可观的实际应用。在此之前的操作系统只适用于中小规模生产，而到了80年代开始出现大规模装置及多效装置，90年代的MVR技术迅速发展，现在已经向大型化和多效化进步。
21世纪以来，在发展起步较早的地区，MVR技术已经应用的相当成熟，应用范围也越来越广，例如美国的GE及Aqua-Pure公司、德国GEA公司、以色列IDE公司、德国MANDiesel&Turbo公司等，已经拥有丰富的MVR系统设计装配经验，对系统中核心设备的制造技术也比较擅长，其产品在世界范围内的食品药品行业、化工行业以及制盐行业等都得到了普遍应用，同时以伊朗为代表的部分中东国家则将MVR技术成功运用到了海水淡化上，MVR技术已经在国外的水处理领域占据了一席之地。
1.2市场规模趋势
根据整理的数据，2014年全球MVR蒸汽机械市场规模为129.5亿美元，2019年市场规模达到168.8亿美元，2014-2019年实现复合年均增长率为5.44%。我国针对MVR技术的相关研究起步较晚。随着国民经济的快速发展和环保节能要求的日益突出，MVR的使用和推广也逐渐成为相关行业的潮流。MVR设备自2008年左右进入国内市场。其中，2008-2013年为MVR行业基础期，国内较早一批用户以观望的态度引进了MVR技术与设备。2013-2018年，是MVR行业的黄金发展期，行业爆发式增长，大量企业涌入MVR行业。近几年来，由于环保政策趋严，尤其是“碳达峰、碳中和”目标的提出，MVR蒸发设备因其显著的节能性得到大量的推广，不断拓展应用领域，国内也因势成长了一批MVR系统厂商，目前已成长为拥有百亿级规模的市场。可以预测，随着中国政府对节能减排政策的深入贯彻和企业面对越发激烈的市场竞争环境，将有更多的制造企业采用MVR蒸发技术来替代传统蒸发技术。
2019年我国MVR蒸汽机械行业市场规模为158.8亿元，同比2018年的137.2亿元增长了15.74%，近几年我国MVR蒸汽机械行业市场规模情况如下图所示：作为MVR系统中最关键的核心设备，蒸汽压缩机精密昂贵。过去，因国内MVR企业还不能完全自行设计及制造压缩机，MVR压缩机主要依赖进口，造价较高，这也成为阻碍我国MVR行业快速发展的瓶颈之一。近年来随着国内企业技术的提高，MVR压缩机国产化取得进展，我国MVR压缩机行业发展将从初创期走向成长期，市场前景广阔。
2014年我国MVR压缩机行业市场规模为31.3亿元，到2019年增长到49.5亿元。近几年我国MVR压缩机行业市场规模情况如下图所示：
目前，国内大部分工业企业采用的仍是多效蒸发器。比较成熟的多效蒸发技术一般是做到四效，四效后蒸发的边际效果就显著下降。相比较而言，MVR蒸发技术由于使用清洁能源，且节能效果非常显著，是传统的多效蒸发技术非常好的替代。虽然，目前蒸发器市场的产品结构依然是以传统多效蒸发器为主和部分MVR蒸发器为辅，但随着市场对MVR蒸发器的认识和了解日益提高，以及产品替代导致的节能设备及能耗价格下降，MVR蒸发器逐渐取代传统的多效蒸发器将成为市场发展的必然趋势。
1.3上下游概述
MVR系统行业的上游行业主要为钢铁、钛材、电机、电子元器件等行业;其下游行业主要为医药、化工、环保、食品、锂电新能源等行业。在上游行业中，外购换热器等主要部件、钢材、五金配件等产品的技术成熟、市场供应充足，选择面较广，容易替代。因此MVR系统行业的发展受上游材料及硬件供应商的影响较小。在下游行业中，MVR系统主要负责客户生产加工过程的某些工艺或环节。因此，MVR行业发展受到下游行业投资规模和速度的影响较大。鉴于国家持续推进节能减排并制定了相关政策，未来MVR系统将运用于更多行业和领域，MVR行业面临良好的发展契机。
2.市场需求状况及未来发展空间（Market demand）
MVR技术是目前国际上较为先进的蒸发结晶技术，以其使用清洁能源、环保无二次污染等特点而被广泛地应用于化工、新能源、食品、制药、海水淡化以及污水处理等领域。
据中研研究院《2020-2025年中国蒸汽机器人行业深度调研及投资前景预测研究报告》，从需求分布区域来看，MVR蒸汽机械的需求主要来自华东地区，其需求占整体需求总量的一半左右，华南地区的需求约占整体需求的20%左右。从需求领域来看，石化行业是我国MVR的主要应用领域，占比达27%左右。其次是医药行业，占比为22%。
中国作为“世界工厂”，是能源能耗大国。中国每万元GDP的能耗是国外发达国家的2.4倍。随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，在节能减排日益突出的今天，国内市场为清洁能源的产品发展提供了广阔的市场空间。中国目前约有10亿吨传统蒸发设备亟待改善，如果都用MVR节能蒸发设备替换，一年可以为国家节约1亿吨标准煤，减排2.7亿吨二氧化碳。因此，在促进传统高耗能制造业转型升级的过程中，MVR将会迎来大量的系统改造需求。另外，随着绿色制造标准不断提升，MVR蒸发系统亦被视作众多企业的“标准配置”，MVR蒸发系统将迎来新一轮市场扩容潮。
根据统计，预计2020年我国MVR蒸汽机械市场规模为177.1亿元，到2026年我国MVR蒸汽机械市场规模将增长至341.7亿元，年复合增长率12%。预期未来数年中国MVR蒸汽机械市场规模走势如下：
3、MVR系统在下游行业的应用简介（Application in downstream industry）
由于MVR系统具备显著的节能优势，广泛应用于各类工业领域中的蒸发、结晶、浓缩等工艺环节，应用的行业主要包括制药、食品、化工、环保、新能源等，具体如下：
3.1制药行业
制药企业对人民生活水平的保障具有重大意义，但制药行业的能耗在轻工业中却处于较大的位置。根据国家统计局2020年6月19日发布的《工业统计》中，化学原料及化学制品制造业属于六大高耗能行业之一。造成能耗过高的原因是制药设备滞后、高能耗的制药工艺以及企业节能意识的薄弱。制药行业中常见的高耗能工艺有蒸发浓缩、喷雾干燥等，这些工艺以0.12Mpa的中低压蒸汽为生产动力。这些蒸汽源自于锅炉或城市高压蒸汽管网，需要经过降压过程才能用于生产中，伴随着较大的能量消耗。此外，低效的燃煤锅炉也加剧制药行业能耗，同时也污染了大气环境。这些落后的生产工艺与高能耗的生产设备具有很大的节能空间，是节能改造的首要目标。
与传统的单效蒸发相比，多效蒸发是指利用不同物料沸点差异，多次利用二次蒸汽的技术手段，效数一般不超过五效。TVR是热泵蒸发的一种，利用蒸汽喷射泵回收低温低压二次蒸汽，其节能率可达到35%，但节能效果与MVR技术相比仍存在较大差异。与TVR技术相比，MVR系统仅需消耗电能来驱动蒸汽压缩机的运行，几乎无需消耗外源蒸汽，从而大大减少了蒸汽的跑、冒、滴、漏现象。此外，MVR系统较TVR系统更加紧凑，占地面积更小，使得生产空间得到有效的利用。综合来看，MVR系统凭借无需外源蒸汽、设备紧凑、高自动化的特性，大幅提升了蒸汽的利用效率，使得该技术的应用程度呈快速增长态势。
目前，MVR系统在制药工业的应用较为普遍，已成为制药领域不可或缺的设备。其主要用途包括：化学药物的蒸发、浓缩、结晶和干燥，中药材的浓缩等。近年来我国医药工业取得长足进展，规模效益快速增长、创新能力显著提升、质量管理不断加强、技术装备大幅升级、重组整合快速推进、国际化步伐加快。2015-2021年，我国医药工业增加值增速持续高于全国规模以上工业增加值增速。
未来，随着我国经济持续增长，人民生活水平不断提高，医疗保障制度逐渐完善，以及人口老龄化趋势日益明显，我国医药行业将保持持续增长，其对MVR系统等节能设备的需求也将不断提升。
3.2食品加工
天然食品大多含有78%-87%左右的水分，去掉其中大部分水分的手段之一即是蒸发浓缩。在食品工业中除去水分的技术已有悠久历史，但其中的问题远复杂于大多数化学产品的蒸发浓缩，因为对于最后产品不仅着重于物理和化学性质，而且还要着重于生物学和感官上的试验和评价，有很多至今难以规定的参数、滋味、气味、色泽和组织状态等，这些都要在工艺设计和设备设计中加以考虑。随着蒸发器制造行业的技术发展和经验累积，逐渐可以满足食品工业的蒸发浓缩要求。另外，在食品领域的蒸发浓缩中，由于食品中成分大部分属于热敏性物料，为保证食品的质量，减少高温对食品中有用成分的破坏，需在低温下进行操作。由于MVR技术可以在较低的温度下实现蒸发浓缩，非常适合对热敏性物质的处理，并能达到很好的节能效果，因此在食品行业中有广泛的应用。目前，MVR可以用于生产各种类型的乳制品和乳清制品、果汁的浓缩、食品发酵液的处理、糖溶液的蒸发等。
民以食为天，食品工业是国民经济的支柱产业。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向发展，且功能食品将成为新世纪的主流食品。食品工业的这一发展趋势，将带动上游食品机械行业的发展。
3.3环保行业
在环保领域，MVR系统主要用于废水的处理。由于化工废水以及高浓度的垃圾渗滤液等废水无法使用生化方法处理，而且由于废水中常含有大量的杂质，限制了膜法的应用，因此蒸发成为高盐、高毒、高COD值废水处理的首选方法。与其他蒸发方法相比，MVR系统处理方法不仅在能耗上占有显著的优势，而且工艺简单，设备可靠、灵活性高，可以有效避免废水处理过程中常见的起沫、结垢、腐蚀等问题。另外，应用MVR技术处理废水时，可以在废水处理的同时获得废水中的盐分，得以实现资源的综合利用。
在国外，采用MVR方法处理化工污水、渗滤液污水技术已经非常成熟，在20世纪70年代即有相关的报道，也建有大型的MVR垃圾渗滤液处理工厂。目前国内也已有大量的关于使用MVR技术处理高盐废水和垃圾渗滤液的研究和工程案例。
近年来，我国工业经济的持续高速发展加大了工业用水的需求，从而也产生了大量工业废水。为应对环境污染的严峻局面，国家加大了工业废水的处理力度，工业废水处理行业具有广阔的市场需求。随着政府对环境治理的日益重视，国家加大基础设施和环保投资力度，各项扶持政策出台，引领我国工业废水处理行业进入快速发展期，行业规模保持较高扩张速度，对MVR系统等工业废水的处理设备需求也将呈现快速发展。
3.4化工行业
MVR技术在化工制盐中的应用较为普遍。传统制盐工艺有摊田法、多效蒸发等工艺。其中，摊田法为我国老式制盐法，即通过自然蒸发、晾晒的方式收获产品。该方法占地面积大，劳动强度高，受气候条件制约，与现在主流的工艺技术已经脱节。多效蒸发制盐工艺原理是充分利用蒸汽潜热以用于卤水的加热和蒸发。该工艺在首效蒸发引入外界蒸汽，加热卤水至沸腾状态。在以后几效蒸发中，利用前一效的二次蒸汽作为后一效蒸发所用的热源进行蒸发。该技术目前在我国应用广泛，工艺较为成熟，但末效蒸汽潜热尚未得到良好利用，形成浪费。另外，该技术较多的依赖首效蒸汽的供应，蒸汽耗费量大，成本较高。MVR制盐工艺较为先进，与多效蒸发工艺相比，两者均是利用蒸汽潜热实现节能，不同的是MVR技术只需在开车阶段引入少量蒸汽维持系统至正常运行，此后可利用蒸汽压缩机压缩二次蒸汽作为热源进入系统加热卤水，无需再补充蒸汽即可满足生产要求，从而可以更为充分的利用二次蒸汽的潜热，提高蒸汽的热经济，达到节能降耗的目的。另外，MVR系统运行所用能源为电能，可节约用于制备蒸汽的锅炉房、循环水系统的运行费用和占地面积，减少了废水、废渣、废气的排放量，完全符合我国盐化工节能减排的政策规划，大幅提高经济效益。
随着我国经济的不断发展，国际地位日益提高，对工业生产的要求也相应增强，节能降耗是大势所趋。在化工生产中，未来将会有越来越多的企业采用MVR技术作为新建厂区或技术改造的主要方向，发展前景广阔。
3.5新能源行业
在氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍、硫酸锂等锂离子电池原材料生产中，主要工艺包括晶转焙烧、酸化焙烧、浸出分离、净化分离、蒸发浓缩、冷却结晶、真空干燥等环节。MVR蒸发系统可应用于蒸发浓缩和结晶两个工艺环节，具有降低两个工艺环节中生蒸汽的使用，减少企业能耗的优点。MVR蒸发系统作为锂离子电池原材料生产的重要设备，与锂离子电池的需求密切相关。
随着二十一世纪微电子技术的不断发展，小型化电子设备的日益增多，消费者对电源的使用有了更高的要求，从而使锂离子电池进入了大规模的实用阶段。目前，锂离子电池以其能量密度高、工作电压高、无记忆效应、循环寿命长、无重金属污染等独特优势，广泛应用于3C产品、新能源汽车和储能领域，并逐步替代铅酸等传统电池。在下游市场逐年增长的影响下，锂离子电池行业正处于一个快速发展阶段。根据2020年11月国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》，到2025年，我国新能源汽车新车销售量需达到汽车新车销售总量的20%左右。力争经过15年的持续努力，纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化，有效促进节能减排水平的提升。新能源汽车的大规模普及必将拉动上游的锂电池行业快速增长，进一步带动MVR等生产设备需求的增加。
4.MVR行业未来发展趋势（Future development trend）
随着国家大力提倡工业生产节能减排、工业废水循环利用，蒸发浓缩分离设备在工业生产流程中的应用亦逐步增多，涵盖行业也更加广泛。当下MVR行业发展趋势包括：
4.1具备核心技术且售后服务及时高效的企业受到青睐
蒸汽压缩机是MVR系统的核心设备，其运行效率直接影响MVR系统的节能效果。目前诸多进入MVR行业的厂商存在技术专注度与项目经验缺乏的问题，核心设备蒸汽压缩机以外购为主。由于不掌握核心设备的运行机理，一旦压缩机在运行中出现问题，该类厂商将无法提供及时、高效的售后服务，从而影响MVR系统的正常运行，进而影响下游客户的生产经营。因此，市场将会更青睐拥有核心技术研发能力，能够提供及时、高效售后服务的MVR系统供应商。
4.2对系统化、定制化、专业化解决方案的能力要求不断提高
MVR制造安装涉及化工工艺、机械设计、自动控制、机械加工、安装调试等诸多专业技术领域，属于相对复杂的定制化集成工程项目。面对复杂和多样的工业需求，若厂商的技术储备和设计经验不足，容易导致MVR系统在实际运行中难以保持性能稳定，影响客户的生产效率。因此，设计和工程经验丰富，能够根据不同客户的特定需求设计制造出定制化产品，并能提供系统化、专业化的整体解决方案的企业，将赢得更多客户的信任，并更容易获得竞争优势。
4.3低能耗、低排放的要求越来越高
MVR系统所涉及的下游制药、食品、环保、新能源等行业连续多年保持增长态势，产业规模不断扩大，但增长方式依然较为粗放，存在着高投入、高耗能、低效率等诸多矛盾，资源综合利用率不高，资源和环境问题制约着行业的可持续发展。要突破这一瓶颈，就必须转变生产方式，革新生产工艺，升级生产装备，建立节能高效、环境友好的现代化生产方式。为适应下游行业对低能耗、低排放的新生产方式要求，MVR系统未来亦将在能耗、排放等方面设定更高的标准。