分子篩是空分設備不可或缺的基礎耗材，其質量對設備運行安全和生產效率至關重要。以氧氣為代表的工業氣體是“工 業的血液”，工業氣體制備的本質是將氧氣、氮氣、氫氣等目標氣體進行分離提純，核心是氣體分離設備和分子篩等 吸附劑。工業制氧主要有深冷空分和變壓吸附制氧兩種途徑，分子篩是其中不可缺少的基礎耗材，其質量對空分設備 的運行安全和生產效率至關重要。

（1）深冷空分分子篩純化系統：在深冷空分設備中，分子篩純化系統的作用就是清除空氣中所含的水分、乙炔、二 氧化碳、烯烴等雜質，防止這些雜質隨空氣進入低溫換熱器、透平膨脹機或精餾塔等設備造成凍堵，從而保證空分設 備長期安全運行。一般利用活性氧化鋁對空氣中飽和水吸附容量大的特點，初步吸附水分，再利用分子篩進行深度吸 附，使處理后的空氣干燥到需要的露點。目前常用的分子篩吸附劑為 13X 型分子篩及其改性產品。

（2）變壓吸附分子篩純化系統：變壓吸附空分系統應用于分離空氣，可直接制取富氧、富氮氣體。變壓吸附的機理 是: 利用沸石分子篩對氮氣的吸附親和力來吸附氮氣和制取氧氣；利用氧氣在碳分子篩微孔系統狹窄空隙中的擴散速 度大于氮氣的擴散速度，在遠離平衡條件下分離氧氣和制取氮氣。通常變壓吸附過程在常溫下進行，工藝上有加壓吸 附、常壓解吸；常壓吸附、真空解吸。目前常用的變壓吸附富氧分子篩吸附劑主要為 5 A 型分子篩和 13X 型分子篩 以及兩者的改性產品，市場上常見的有工業級 PSA 制氧專用分子篩、VPSA 制氧專用分子篩及家用制氧分子篩等。

空分設備將帶動分子篩吸附劑需求持續增長，工業制氧分子篩存量及增量市場空間大。2021 年中國空分設備市場規 模達 272.48 億元，同比增長 24.4%，空分設備銷量持續增長，2021 年中國空分設備（折合制氧總容量）銷量達 483.8 萬 m3/h，空分設備銷量 350 套，同比增長 19.86%，隨著空分設備銷量持續增長，將帶動分子篩吸附劑市場需求持 續增長。2020 年我國化工和冶金深冷空分設備制氧能力 3725 萬 Nm3 /h，假設以每萬 Nm3 /h 裝填 20 噸分子篩、每 5年更換一次來推算，對應存量市場分子篩需求 1.49 萬噸；按照每年新增深冷空分設備制氧能力 480 萬 Nm3 /h 計算， 對應分子篩需求 0.96 萬噸，因此我國深冷制氧每年分子篩需求量約 2.45 萬噸。

醫療保健制氧領域分子篩需求爆發力強和未來增長潛力大。醫療保健制氧主要面向醫療衛生機構集中供氧和家用制氧 兩個市場。分子篩醫用制氧機較傳統的鋼瓶氧以及液態氧，具有安全性高、制氧效率高、經濟價值高等優勢，其在新 冠肺炎疫情影響下加速普及，彌補了鋼瓶氧和液氧氧源的不足，未來醫院集中供氧將打開醫用制氧分子篩需求空間。 2021 年我國制氧機產量 350 萬臺，同比增長 66.67%，由于國外疫情反復，出口量大幅增長。家庭保健類制氧機具 備即制即用、新鮮自然、制取氧氣濃度達到 90%以上的優點。未來伴隨人口老齡化、人們健康意識和消費能力的提 升，分子篩制氧機可以為龐大的老年人群、高強度腦力勞動人群、高原人群、慢阻肺等患者用氧提供更好的保障支持。

受益于氫能源行業發展，制氫系列分子篩市場空間廣闊。全球紛紛將氫能視為未來新能源戰略發展方向，制氫系列分 子篩在目前高效、低成本從工業馳放氣中回收、提純高純度氫氣中具有顯著優勢，也有利于幫助設備使用單位綜合資 源化利用，實現節能減排目標，對氫能源戰略、燃料電池新能源汽車等清潔能源戰略具有重要意義。目前我國已是世 界上最大的制氫國，2021 年國內氫氣產能約為 4000 萬噸/年，產量約為 3300 萬噸/年，為實現碳中和目標，到 2060 年我國氫氣年需求量將增加至 1.3 億噸左右，在我國終端能源體系中占比達到 20%。