一、行业相关定义及分类
根据观研报告网发布的《中国洁净室行业发展趋势分析与未来前景研究报告(2025-2032年)》显示,洁净室主要是指空气悬浮粒子浓度受控的房间,其建造和使用的目的是减少室内诱入、产生及滞留粒子,并对室内其他有关参数,如温度、湿度、压力等按要求进行控制。一般来讲,洁净室建设包括洁净室系统、洁净室一次系统以及洁净室二次配三大部分。
资料来源:公开资料,观研天下整理
洁净室按照控制对象差异,可分为工业洁净室(无尘)与生物洁净室(无尘、无菌)。两种洁净室的差异体现在控制对象不同,且不同的应用场景对于洁净室建设的复杂性和难度也存在较大差异。
工业洁净室着重于控制无生命微粒,主要应用领域包含半导体及泛半导体、新型显示、航空航天及其他高端制造业,其需保持 1-5 级洁净度。
生物洁净室以无生命悬浮微粒和微生物等生命微粒为主要控制对象,适用于以制药、医院(手术室、无菌病房)、生物实验室等为代表的生命科学领域,其需保持5-9 级洁净度。
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二、行业快速发展,我国洁净室新建面积保持逐年增长
近年来,随着国家产业升级、制造强国的进一步推进,微电子制造、半导体、生命科学、食品药品、消费电子、电子信息、航空航天、新能源、精密机械及其他智能制造等高端制造产业的不断创新与持续高增长,极大程度上加速推动相关产业投资,从而带动了洁净室需求的增长和我国洁净室行业的快速发展。从我国洁净室新建面积来看,随着需求增加,近年来我国洁净室新建面积保持逐年增长。数据显示,2018-2023年我国洁净室新建面积从2917万平米增长到4120万平米,年复合增长率为9.02%。
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三、IC半导体为代表的电子领域是目前洁净室行业主战场
洁净室工程在工业制造领域起不可或缺的基础性作用,其应用非常广泛,包括IC 半导体、电子元器件、光电面板、医药科技、食品饮料等领域。可见我国洁净室行业有着广阔的发展前景。
目前以 IC 半导体、光电面板、精密制造等为代表的电子信息行业是目前洁净室工程主战场。这是由于电子产品的特殊性,使得从单个元器件制造到组装再到成品,整个制造过程都在静电与微污染的威胁之下,因而高科技电子行业对洁净环境要求最严格,对于洁净室工程的需求量也最大。有数据显示,2023年在洁净室市场上,电子信息行业占据着54.2%的市场份额,超过了市场一半;其次为医药及食品,占比16%。
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近年为缩小与发达国家差距,推进我国智能制造、信息化等产业发展,我国制定了多项政策推动相关产业发展。例如,国家发改委将集成电路芯片产品、半导体材料等列入《战略性新兴产业重点产品和服务指导名录》;工信部在《智能制造发展规划(2016-2020年)》中提出“2020 年,智能制造发展基础和支撑能力明显增强;2025 年,智能制造支撑体系基本建立”的目标。
国家发改委和商务部《鼓励外商投资产业指导目录(2019年版)》中提出将“TFT-LCD、OLED、AMOLED、激光显示、量子点、3D显示等平板显示屏、显示屏材料制造(6代及6代以下TFT-LCD玻璃基板除外);芯片封装设备制造;集成电路设计,线宽28纳米及以下大规模数字集成电路制造,0.11微米及以下模拟、数模集成电路制造,MEMS和化合物半导体集成电路制造及BGA、PGA、FPGA、CSP等先进封装与测试;触控系统(触控屏幕、触控组件等)制造及组装”列为鼓励外商投资产业目录。
此外《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》也提出,培育先进制造业集群,推动集成电路、航空航天、医药及医疗设备等产业创新发展;聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业。
因此种种政策在推动半导体、集成电路、光伏发电等产业发展的同时,一定程度上也将推动洁净室行业的发展。洁净室行业整体规模扩大的基础上,行业内企业也拥有更多的市场机会,承接项目的数量与规模可能随之增长,为行业未来发展奠定了较好的市场基础,洁净室行业将保持较旺盛的市场需求。
四、当前我国洁净室业处于成长期,未来市场仍有较大的发展空间
总体来看,当前我国洁净室行业处于行业发展的成长期,未来市场仍有较大的发展空间。预计随着括IC 半导体、电子元器件、光电面板、医药科技等下游市场的不断发展,各类高端制造需求持续旺盛,洁净室行业市场有望持续扩大,到2031年,我国洁净室行业市场规模将达到5739.7亿元。
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五、信息化、数字化、环保化、模块化是未来洁净室行业发展重要方向
洁净室作为电子行业等高端制造业必不可少的一部分,先进制造行业的发展很大程度上受到洁净室的品质和水平的影响,相关产业的发展也无疑会推动洁净室工程规模的增长。预计随着市场空间的扩展和技术需求的专业化演进,未来信息化、数字化、环保化、智能化、模块化我国洁净室行业发展重要方向。
信息化: 洁净室行业具有专业子系统繁多、产业链长的特点,长期处于管理粗放式的状态,造成项目管理不集中、成本管控不严、资源配置不合理、信息传递不流畅等多种问题,制约整个行业的发展。因此行业内企业在运营管理方面面临巨大的压力。而通过信息化的应用,能够实现商务合约、采购、项目物资、人力资源、财务、行政等精细化的公司管理,可有效提升“进度、资源、成本”的综合管理能力。
近年随着全球数字化转型,洁净室行业逐步转变管理模式,以信息化、精细化为手段,解决项目各环节信息传递不畅,提高项目集中化管理和成本管控能力,优化项目资源配置。目前,洁净室行业头部企业,已开始以信息化技术为主要手段打造自身核心竞争力,并取得了较好的成效。
数字化:以大数据、云计算、人工智能为代表的新一代数字化技术不断发展,物联网、5G网络等数字化基础设施不断完善,推动着数字革命进程,各国均将数字化作为经济发展新方向,洁净室行业也正逐步加快数字化转型。这主要是因为数字化的主要应用之一数字孪生能够促使洁净室行业转型升级。
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,实现对产品的动态仿真,将现实中产品的变化实时映射在数字模型之上。数字孪生可以贯穿产品全生命周期,包括设计、开发、制造、服务、维护乃至报废回收。它并不仅限于帮助企业把产品更好地造出来,还包括帮助用户更好地使用产品。在洁净室系统集成过程中,项目实施人员可通过在数字模型上完成管道与设备的布局衔接设计,从而选出最优建造方案,能够有效解决项目实施过程中存在的大量难点,提高项目质量和作业效率,能够满足下游产业技术进步和工艺迭代升级的需求。
同时,在后期的运营维护中,数字孪生技术可实时映射洁净室系统集成全过程情况,帮助业主及时发现可能出现的问题,并有效提高维修效率、节约维修成本。因此,以数字孪生为主要应用的数字化将成为洁净室行业的发展重要方向。
智能化:随着人工智能和物联网技术的不断发展,洁净室将越来越智能化。洁净室将配备更高端的智能监测设备,实现全程自动化,从而提高生产效率和环境安全性。模块化洁净室采用智能控制屏,可以实时监控洁净室状态,包括故障报警、值班模式和各种传感器控制等。
环保和绿色化:随着环保意识的提高和新兴技术的引入,洁净室将越来越注重对环境的保护,减少对环境的污染,实现更低碳排放的生产。洁净室主要通过净化空调系统与其他机电设备的集成以保持其洁净等级稳定在生产运营标准范围内,其本身就是一个巨大的能源消耗系统。如何降低能源消耗一直是衡量洁净技术的一个重要指标。虽然洁净室根据功能与大小,其能耗有所差别,但相比于相似大小的办公室,洁净室的能耗总体高出 10~30 倍。
我国的 8 英寸芯片厂,洁净室单位面积能耗比美国同类型工厂高 15%,如果可将上述能源耗损量有效降低,对企业而言就意味着盈利能力提升。伴随着节能环保压力的加大和节约成本的考量,洁净室不仅要满足温湿度、洁净度等传统的指标,而且要综合考虑节能增效、绿色环保等新的指标。因此,具备专业性高、综合实力强的洁净室系统集成整体解决方案提供商将具有更强的竞争力。
“模块化”:传统洁净室工程实施均在项目现场完成,存在易受现场作业条件影响、周期长、实施协调困难、管理难度大、安全隐患多、对周边环境影响大等问题。而基于 BIM 技术的装配式“模块化”设计、制造及安装集成方法通过改变传统的作业顺序,对各专业、工序进行有效的分配与结合,将在加工厂预制的模块组运输至项目现场进行装配,能够有效地进行洁净管控,快速完成洁净室系统集成,极大地提高了作业效率、有效缩短工期,为洁净室的可持续化、工业化和信息化提供了全新的发展方向,未来将逐渐成为洁净室行业发展的新趋势。(WW)

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