第四节 中国膜企业的创新能力
近年来，我国的膜制造技术创新已经迈出了坚实的步伐，包括使用价格相对低廉的聚氯乙烯（PVC）材料制备毛细管膜，热致相分离法制备聚偏氟乙烯毛细管膜、渗透汽化膜和平板式MBR膜的产业化等。海南立昇在世界上率先实现用工程塑料——聚氯乙烯（PVC）材料生产优质超滤膜，解决了超滤膜生产成本和运行费用过高的问题，使单位面积售价达到百元以内；结合公司专利“合金膜”技术，该膜具有精度高、能耗低、抗污染、通量大的突出优点，使超滤技术替代传统过滤工艺，使大规模应用成为可能。以坎普尔公司为首的中国膜企业在“热致相分离法制备聚偏氟乙烯毛细管膜”领域做出了突出的贡献，推动了膜产业尤其是膜制备领域的快速发展。
天津膜天膜科技股份有限公司于2012年在国内外率先开发出同质增强型PVDF中空纤维膜，兼具有热致相分离法PVDF膜产品的力学性能和非溶剂致相分离法PVDF膜产品的高分离精度（孔径在0.03～0.06微米可控），并具有较高的抗污染性能，有效避免了常规热致相分离法只能制备PVDF微滤膜以及传统非溶剂致相分离法所得PVDF膜产品力学性能难于提高等问题，成功应用于印染、钢铁等日产万吨级的工业废水深度处理与回用领域。
江苏久吾高科技股份有限公司已经形成具有自主知识产权的无机陶瓷膜整套技术，产品主要包括陶瓷滤膜、膜实验设备、陶瓷膜成套设备、有机膜成套设备和陶瓷膜组件五大类。该公司的陶瓷膜在多个领域取得成功应用，并在南京浦口建成投产全球最大的陶瓷膜生产基地。
北京碧水源率先在国内建成大规模纤维增强型复合NIPS法超/微滤膜生产线，打破了国际垄断，并在北京、江苏、云南等地相继实现规模化生产，拥有年产3 000万m2的超/微滤膜生产线，广泛应用于国内大型MBR项目和再生水工程，对我国的MBR技术推广起到积极的带动作用。
一、UF/MF
超滤（UF）膜与微滤（MF）膜是我国发展最快、品种最多、应用范围最广的膜技术，相关膜产品的产业化已具有了一定的规模，涉及的膜材料有聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、醋酸纤维素及其改性材料等。
国内现有UF/MF膜制造厂商数百家。近年来，通过自主创新和引进消化吸收，国内企业推出了一系列新技术、新产品，例如在内衬编织管外侧涂覆PVDF的加衬膜、在中空膜丝壁内直接加入几根化纤的“砼式膜”“中衬膜”等。目前国产的UF、MBR膜成长迅速，已成功用于国内许多超大型项目，总量上已经开始占据市场优势、生产规模较大的知名公司（例如天津膜天膜、海南立昇、北京碧水源、北京赛诺膜、山东招金膜天等）均拥有自己独特的制膜材料配方和成套装备知识产权，例如天津膜天膜公司的PVDF毛细管式MF/UF膜及同质增强型PVDF中空纤维超/微滤膜、江苏久吾公司的氧化铝/氧化锆/氧化钛陶瓷膜、海南立昇的聚氯乙烯超/微滤膜、招金膜天的热致相分离法聚丙烯微滤膜。
MF/UF膜最主要的制备方法为非溶剂致相分离法（NIPS）和热致相分离法（TIPS）。通过NIPS方法制备的MF/UF膜具有较大的指状孔，但其孔径大小不均匀。经由TIPS方法制备的MF/UF膜具有均匀的孔径和良好的机械强度。浙江大学首次研制出编织管增强型复合聚氯乙烯（PVC）中空纤维超滤膜制备技术，解决了超滤涂层与编织管界面结合强度差的难题并得到全海绵结构膜层，实现了抗污染、高通量、长寿命PVC复合超滤膜规模化生产，年产量4×106m2，成功用于自来水、海水淡化预处理等大型工程，应用总规模达到日产净水5×105万m3，年产值5.5亿元人民币。国内最大的超滤膜生产厂家——海南立昇公司，在海口建有全球最大的超滤膜生产基地之一，年产3×106m2 PVC和PVDF毛细管式超滤膜，稳居世界前列。天津膜天膜公司作为国内最早从事中空纤维膜技术开发的高新技术企业，在国内外率先整合NIPS法与TIPS法制膜关键技术，形成了具有完整自主知识产权的同质增强型PVDF中空纤维膜制备技术，成为国内唯一一家可以同时规模化提供NIPS法、TIPS法和加衬编织物增强型NIPS法高性能PVDF中空纤维超/微滤膜产品的高新技术企业。其中，同质增强型PVDF中空纤维产品由于其截留精度高、力学性能优异，已实现对高端进口膜产品（如陶氏2860、2880等）的高性价比替换。中化蓝天集团有限公司采用TIPS法开发出城市污水处理用高性能PVDF中空纤维膜及组件，并应用于日处理万吨级城市污水处理系统。
与国外水平相比，我国相转化法（主要指NIPS）生产的高分子超/微滤膜性能和国外同类产品性能基本一致，控制拉伸生产的聚乙烯、聚丙烯等超/微滤膜，虽然生产工艺和质量还有待提高，但以其价廉、耐溶剂等优点在不断拓宽市场；陶瓷膜等无机微滤膜的技术水平与国外的差距逐渐缩小，部分产品达到国际先进水平。在我国超滤膜市场中，高端领域（电子工业用超纯水、电泳漆回收、制药、酶制剂等）目前仍由国外产品占据主导地位，国产膜因价格低廉占据中、低端的水净化市场主要份额。
二、>RO
2008年中国的RO膜市场规模跃居世界首位。目前，中国市场RO膜产品的销售总额约为占全球销售额的30%～35%，成为全球最有潜力的RO膜市场和国际RO膜厂商竞争的焦点地区。在中国RO膜市场，国外RO膜产品占据优势地位，其中美国陶氏化学公司、日本东丽和海德能公司占70%左右的市场份额，但近几年，国外品牌的市场占有率已有明显下降。21世纪初国外品牌的市场占有率为97%，2014年下降至78%～80%。2005年，国产的RO膜仅占2%～3%的市场份额，但截至2014年底，国产品牌的市场占有率已上升至20%以上（其中蓝星东丽公司在中国的市场占有率的一半计入国产膜的市场占有率）。
近年来新一轮水处理RO膜产品的投资热潮正在兴起。除了已在中国打拼多年的十几家国外RO膜厂家（含管式、中空、碟管、平板等卷式以外的组件形式）仍处于激烈竞争态势外，还有5～6家新兴的国外膜厂家正在进入国内市场。国内RO膜厂家，除知名的贵阳时代沃顿和蓝星（杭州）膜工业有限公司外，湖南沁森、山东九章、湖南澳维及北京碧水源等国内膜企业也开始陆续投产，包括一些上市企业在内的国内公司也在准备进军RO膜制造市场。目前正在建设和宣布开始建设的国内RO膜厂家已有十多家。预计未来3～5年内，国内RO/NF膜的市场竞争格局将会发生明显变化。
时代沃顿于2001年从美国引进RO膜全流程生产线和工艺技术，研发制造出工业通用膜元件、海水淡化膜元件、抗污染膜元件、抗氧化膜元件和家用膜元件等，其质量和技术水平位居行业领先地位，已经广泛应用于饮用纯水、食品饮料、医疗制药、市政供水处理、工业用高纯水、锅炉补给水、海水淡化、电子行业超纯水、废水处理与回用及物料浓缩提纯等行业。目前拥有年产1 000万m2复合RO膜和纳滤膜的生产能力。公司正在建设贵阳沙文新园区，建成后年产能将达到3 000 万m2。
蓝星（杭州）膜工业有限公司经过30多年的膜研发技术沉淀，开发成功了海水淡化用RO复合膜、纳滤膜和超滤膜等系列产品，是国内唯一拥有自主知识产权生产线的企业。2011年，公司开始建设国家海水淡化装备制造基地，目前该基地已建成年产500万m2的膜生产线，可生产RO膜、PVDF中空超滤膜、纳滤膜等多种不同规格膜产品，技术水平及规模能力均处于国内领先地位。
成立于2008年的湖南沁森高科是专业从事芳香聚酰胺膜及元件产品的研发、生产及应用服务的高科技民营企业。湖南沁森高科2010年从美国引进的膜生产工艺及自动化生产流水线，具备年产300万m2的RO膜和NF膜、6万支以上多种不同规格膜元件的生产能力。近三年，该公司各类产品在全国各地不同项目上推广应用，逐渐得到用户的认可。
成立于2011年的山东九章注册资金为3 000万元，隶属于中国科学院国家空间中心，是一家专业从事水处理元件制造、水净化系统集成、液体分离方案设计的高科技企业，也是系统设计与专适服务的提供者，已经成为全球少数拥有干式膜元件生产能力的制造商之一。该公司产品包括RO膜元件、NF膜元件、卷式UF膜元件等多系列高性能水处理膜元件，已经应用于水质净化、医疗制药、市政供水、锅炉补给、电子超纯水、物料浓缩分离等行业。
北京碧水源于2012年陆续建成两条RO/NF生产线，具备年产1 000万m2产能，其中低压纳滤膜产品在我国多个新水源厂、饮用水处理厂得到应用。自主开发的RO膜已成功应用于我国董家口海水淡化以及船用海水淡化等项目。我国RO膜企业典型工程案例见表1-3。
表1-3 我国RO膜企业典型工程案例
三、正渗透
正渗透（Forward Osmosis，FO）技术在工业废水处理、垃圾渗滤液处理、海水淡化、高品质再生水处理、市政污水处理、绿色能源、航空航天水处理等行业/领域具有较好的应用前景。虽然我国膜技术与膜产品尚未完全成熟，但国内知名公司已通过投资与参股等形式引进国外FO膜技术和产品，开展FO技术推广与产业化应用，例如黑龙江国中水务、中工国际控股子公司北京沃特尔水技术股份有限公司等。国内的一些膜技术公司如碧水源等也计划开始FO膜的研发工作。
2014年11月，黑龙江国中水务联合博天环境与丹麦Aquaporin公司签署正式合作协议，投资2亿元人民币在我国成立合资公司并建设正渗透膜生产线，实现正渗透膜的产业化。中工国际控股子公司北京沃特尔水技术股份有限公司于2013年入股美国OASYS公司，从而引进该公司的MBC FO膜水处理技术。2014年北京沃特尔与华能国际电力股份有限公司共同签订华能长兴电厂脱硫废水“零排放”项目，采用FO技术浓缩结晶工艺处理脱硫废水。2015年，沃特尔公司与中石化集团在国内成立首个“工业废水零排放和海水淡化及综合利用实验室”，以推动FO技术在工业废水和海水淡化领域的产业化应用。
随着FO膜技术的快速发展以及产业化应用，将吸引更多的公司、企业和科研机构从事正渗透膜产品、技术和工艺的研发与应用。尤其在工业废水处理与零排放、高品质再生水处理、航空航天水封闭循环处理等领域具有广阔发展前景。正渗透膜市场在我国目前正经历着从无到有的发展过程，预计在5～10年内能形成一定规模和影响；FO技术在未来10～20年可能与现有膜法脱盐技术形成竞争。
四、无机膜
无机膜因具有优异的化学稳定性、机械稳定性和热稳定性能，在化工、石化、制药、生化等过程工业中获得了成功应用，成为我国膜领域最有国际竞争力的膜品种之一。南京工业大学将无机膜过程的设计从以工艺设计为主推进到膜材料微结构的设计，将膜制备技术从以经验为主推进到定量控制的水平，打破了国外企业在中国市场的技术和价格垄断地位。目前我国无机膜行业的企业产值从起初的百万元发展到数亿元的规模，生产出包含三种材料（氧化铝、氧化锆和二氧化钛）、十几种规格的无机超/微滤膜产品，建成了无机膜规模化生产线，提升了无机膜产品的国际竞争力，在中药澄清、生物发酵液净化、石油化工、环保等领域得到了广泛应用。经过十多年的发展，我国的无机膜行业已经具备世界领先的技术，行业内领先企业的技术实力和产品品质已经达到了国际一流的水平。无机膜产品与国外产品相比具有更高的分离性能与运行稳定性。目前我国无机膜产品推广近1 000个工程，产品出口到美国、德国、加拿大等55个国家，用户涉及国有特大型企业、上市公司、大型民营企业及研究开发单位等，累计创造直接经济效益10多亿元人民币，间接经济效益100多亿元人民币。在未来相当长的一段时间里，我国的无机膜产业还将保持快速增长的势头，为下游各个领域提升产品品质、改善生产工艺并降低生产能耗等方面做出贡献。无机膜典型工程案例见表1-4。
表1-4 无机膜典型工程案例
五、渗透汽化膜
渗透汽化是近年膜科学研究中最活跃的领域之一，在分离液体混合物，尤其是痕量、微量物质的移除，近、共沸物质的分离等方面具有独特优势。“十二五”期间，清华大学等单位完成了疏水透醇有机无机复合膜、疏水透有机气体有机膜制备及示范装置研制，并建立了规模化生产线；研发了以ZrO2和Al2O3等多层陶瓷膜为基膜的管式有机无机复合渗透汽化膜，开发了千吨/年透乙醇工艺和示范装置；研发了PDMS、PVDF等离子接枝PDMS透有机气体膜，建立了50万吨/年油库油气膜法回收示范装置。江苏九天高科科技股份有限公司致力于无机渗透汽化膜及成套装备研发，在国内率先实现无机渗透汽化膜技术的产业化及装备的工程化应用。九天高科于2015年5月在全国中小企业股份转让系统（新三板）成功挂牌，2018年营业收入为5 575万元，净利润为1 028万元，较2017年增长26.3%。
六、氯碱工业离子膜
我国已经成为世界制造业第一大国，因此对基础原材料的需求也是全球第一。氯碱工业是我国国民经济支柱产业，是我国基础原材料的可靠保障，作为重要基础化工原料工业的氯碱工业，电解槽的核心部件是全氟离子膜，之前全氟离子膜完全由美国和日本垄断，严重影响我国基础产业的安全。氯碱离子膜涉及众多特殊化学品合成、特殊含氟单体合成、特殊全氟聚合物合成等理论、技术、工程和装备系列难题，其必须得到很好解决，方能突破氯碱离子膜的整套技术，这使得我国离子膜的研发道路极其艰难曲折。
从20世纪80年代初就由原化工部和中国科学院组织全国多家单位开展离子膜攻关研究，但未能取得技术突破。从2004年中国启动新一轮离子膜研发之后，美国和日本公司积极准备新一代技术，我国行业领军企业东岳集团也提前布局高性能离子膜的前期研发。从2004年开始，科技部组织东岳集团和上海交通大学合作开展氯碱全氟离子膜研发，通过承担系列国家下达的氯碱离子膜的研发任务，于2010年研发出我国第一代与当时市场流行的美国杜邦公司著名产品N966膜相媲美的全氟离子膜，结束了我国没有自主全氟离子膜的历史，在全球业界引起广泛关注。
东岳氯碱膜产品研发历经DF988、DF2801、DF2806系列离子膜，经过树脂优化、网布升级、结构创新、设备改造等多项科技研发和装置技改，新型号DF2806离子膜问世，适用于超高电流密度（6～8k A/m2）电解工艺，并具有更加优异的机械性能。氯碱工业向高效、节能、环保的方向发展，必将要求其核心膜材料性能的不断提升，针对国产树脂的流变学特性，东岳集团设计开发了第二代流延设计，该装备历经1年多的调试于2016年1月正式投产。最新研发的DF2806S国产化离子膜应用于东岳氟硅工业化装置，应用产能4.5万吨，性能与杜邦公司N2030离子膜相当。
目前我国已经在离子膜的原料、聚合物、成膜技术、新装备研发方面取得了长足进展，已经取代美国成为全球第一氯碱大国，几乎所有的落后石棉隔膜电解装备都被先进的离子膜装备取代。基于我国离子膜的成功，国家发改委于2011年发布了我国氯碱工业淘汰所有剩余氯碱产能的19号令。现今，我国氯碱工业已经完成离子膜替代石棉隔膜的产业升级，不但确保了基础产业安全，而且每年节电超过50亿度。
七、燃料电池质子交换膜
随着我国经济的增长，能源需求日益增加，大量化石能源的使用在推动国民经济发展的同时，能源安全、CO2、SO2和NOx排放以及雾霾等环境问题也严重困扰我们。氢能作为一种无污染的高效新能源，近年来得到迅速发展，发展氢能经济及燃料电池技术、建设氢能社会受到各国政府和产业界的高度重视，我国也将“氢能与燃料电池”写入“十三五”战略性新兴产业规划。另外，江浙等发达地区正在开展氢能城市、氢能小镇的建设，通过加氢站建设以及燃料电池汽车的示范运营，带动并助推传统产业转型升级，加快创新平台建设，进而带动关联新兴产业发展。
汽车是直接关系着能源、交通和环境三大领域的核心载体，事关国民经济和人民生活。而发展燃料电池汽车是业界公认的发展新能源汽车的终极目标，其中燃料电池膜是燃料电池汽车技术核心中的灵魂。早在20世纪90年代初国外企业就开始了燃料电池膜的资金投入和研发。目前全球具备研究和批量化生产用于燃料电池的质子交换膜的企业屈指可数，国外主要有美国杜邦公司、3M、戈尔公司，比利时苏威及日本旭硝子等。2003年，东岳研发团队开始用全氟磺酸树脂作为原材料进行燃料电池膜的研发。2008年，东岳集团开始进行实验室成膜的开发和样品测试。历经10余年的自主研发，东岳燃料电池膜已进入批量化生产阶段。东岳燃料电池膜不仅可满足燃料电池汽车的需求，还可满足分布式电源和便携式电源（如家用电源、铁塔基站所需备用电源等）的应用要求，现已完成多家国内客户的前期应用测试。近年来，东岳通过不断拓展国际合作平台，于2013年与国际著名汽车公司签署战略合作开发协议，参与国际前沿功能膜材料技术的开发。东岳已逐步成长为国内唯一一家专业生产燃料电池膜的企业。
八、空气过滤
我国工业高速发展产生大量的废气、烟尘、废水、废渣等，严重污染了人类生存环境，特别是近年来大气中广泛存在的直径小于2.5微米的可吸入细颗粒污染物（PM2.5）的危害，引起世界范围内高度关注。据统计，我国80%城市PM2.5严重超标，全球前十大空气污染城市中国占七个，肺癌发病率以每年26.9%的速度增长，非典、甲流等公共卫生事件在全球频繁爆发，严重危及公众生命健康，并造成严重经济损失。
纤维过滤材料广泛应用于多种空气净化领域。当纤维直径降至微纳米量级时，由微纳米纤维堆积而成的聚集体纤维材料具有孔径小、孔隙率高、连通性好、堆积密度可控等优点，可显著提升纤维材料在环境、能源、医疗卫生、工程与装备等领域的应用性能，是高效与精细过滤等领域的关键材料。1～5μm的纤维非织造材料经电晕放电等驻极工艺处理后对微细颗粒的过滤效率可获得大幅度提高，是当前国际上高效空气过滤器用过滤材料重要发展方向。美国3M、德国Freudenberg、日本的旭化成、NKK等公司都拥有驻极熔喷非织造布生产技术，而目前国内在驻极熔喷非织造布生产技术方面仍有一定差距。天津工业大学程博闻研究团队长期致力于产业用纺织品的开发，在面向大气污染控制与个体防护的微纳米纤维过滤材料的开发领域开展了大量研究工作，首创了“非氯化锂体系”合成纤维级聚苯硫醚树脂生产工艺路线，并与中石化合作实现了百吨级规模的中试生产，完成了万吨级PDI的设计与编制。他们与中国纺科院合作开发的新一代耐高温且高效低阻的聚苯硫醚过滤材料，与传统耐高温烟道除尘过滤材料相比，织物具有更低的过滤阻力及更高的过滤效能。该团队针对我国现有HEPA用过滤材料的不足，以短纤插层驻极熔喷和溶液喷射纳微纤维为技术核心，以高效空气过滤材料产业化为目标，开发系列高效低阻、高容尘量复合非织造过滤材料及制品，为我国室内空气净化应用领域提供材料和技术保障，全面提升我国高效空气过滤器用过滤材料水平。
人们约有80%的时间在室内，室内空气的质量对人的健康和生活都很重要。然而，为了节能，现代建筑空间的密闭性日益增加，室内各类污染物（包括油烟、游离甲醛、氡、苯系物、氨等）含量居高不下，导致很多相关的疾病的发生，例如：2003年的非典型性肺炎和2009年甲型流感疫病，以及日益严重的“病态建筑综合征”。人们越来越感觉到室内空气品质的重要性。具有除霾与全热回收功能的新风系统，不仅可满足室内新风换气需要，保证室内空气品质，减少“病态建筑综合征”，而且在新风和排风之间进行换热传质，回收排风中的热量或冷量，有效减少空调暖通50%～80%的能耗。然而其核心组件——具有全热交换功能的热回收膜存在透湿透热性能不佳、对二氧化碳和甲醛等有害气体阻隔性差、复合膜制备工艺复杂、与不同建筑环境的相符性不佳等问题。目前全热交换膜的研究主要集中于提升其透湿和阻气性能。美国和日本的产品市场占有率高，包括日本松下和美国的霍尼韦尔。日本在20世纪60年代末便已开展了全热交换膜的研究，是世界上第一个推出热回收交换产品的国家，其中日本三菱制纸株式会社的全热交换膜热交换效率、焓交换效率最具优势。由于发达国家一直对我国实行较严的技术封锁，国内市场上热回收新风系统的全热交换膜大多采用土制纸膜，不仅气体阻隔性能差，而且热回收效率也不高。鉴于此，国内很多研究学者已经开展了新型全热交换膜的研究，包括清华大学江亿、华南理工大学张立志/杨晓茜、湖南大学殷平、青岛理工大学张双喜/杨利萍和东华大学钟珂等教授指导的课题组。中国科学院宁波材料技术与工程研究所和浙江工业大学膜分离与水科学技术中心薛立新研究员课题组联合宁波东大空调设备有限公司，在宁波市和国家科技部“十二五”产业支撑项目的支持下，经过近10年的产学研合作，成功开发了高效热回收膜配方和工艺，建立了连续化成膜中试试验装备和热回收膜工业生产线，并通过成立宁波艾风科技有限公司，来实现新型高效全热交换膜和热回收机芯产品的批量生产销售。在GB/T 21087—2007标准条件下，热焓回收效率达到63%～68%，能效比达到16～21。该项目组还在热回收的室内空气净化新风系统中开发IDM微静电除霾技术，将净化技术与能量回收装置耦合，设计自控节能除霾新风装置，建立了新型热回收新风优化系统示范应用工程，选择人员密集的公共建筑建立应用示范工程，累计建筑面积5 100m2，热回收机组运行稳定，平均能效比达到10.45，能量回收量达到17.4kW/天。
九、膜法“无动力净水工作站”
浙大高分子系黄小军团队研发的“梯度非对称膜材料”，制作工艺中添加了亲水组分助剂，可以实现在过滤水的过程中开启捕获功能，“伸手抓取”水分子进入膜内。通过反复试验对比，该研发团队最终通过梯度温控和微张力反馈技术，制造出具有国际顶尖水平的梯度微孔结构的净水中空纤维膜，实现更快速、更轻易的过滤净化过程。
研发团队通过梯度温控技术在膜的制备过程中“吹出”不同大小的“微气泡”，并在微张力反馈技术牵引下将“微气泡”按大小排列成外密内疏的阶梯式分布，最终形成梯度微孔结构。这样一来，密度较大的致密外壁可以截留水中杂质并保持膜的机械强度，而疏松的内壁则可以最快将水迅速排出，提高过滤水流量，提高净化效率。
“膜”的研究和制备，一直是浙江大学高分子学科领域的强项，并以前端基础研究推动着我国膜产业的发展。“梯度微孔结构干态超亲水中空纤维膜”这一研究成果被推选为年度“863”项目技术亮点成果。
在科技部“863”项目研究的基础上，研发团队整合校企资源，积极开展关于“梯度微结构、超亲水、低压高通量聚合物膜技术”的发明专利科技成果转化工作，并于2017年将科研成果之一的发明专利（一种超亲水梯度孔中空纤维膜及其制备方法，发明专利授权号：201410081610.9），以评估价值974.37万元完成转让，目前已经进入规模化生产，相关产品已涵盖家用净水、户外净水、工业用水等诸多领域，并实现科研成果膜材料累计销售3 000余万元。
在供给侧结构性改革的当下，拥有浙大“芯”的中国品牌饮用水保障装备与系统，不仅可以保障偏远地区饮用水安全、为户外爱好者提供清洁可靠的取水方式、在重大自然灾害中提供安全的户外直饮装备，还可以进一步拓展到军民融合应用领域，为多样化军事任务保障官兵野外作训获得足量、安全、卫生的饮用水，为空降、特战、海军陆战和遂行危险任务的单兵和分队的险地生存保障高效净水装备，以增强其野外自持生存能力。