过去三十年,氮气制备技术的主角一直是 PSA(变压吸附)与膜分离。这两个名字在行业内几乎被讨论了无数次:谁更省?谁更稳?谁的未来更长?
然而,从大量工业现场观察来看,一个更贴近现实的结论是:PSA 和膜,从来不是谁要淘汰谁,而是在工业发展的不同阶段,分别承担不同的角色。如果把时间线拉长,会发现这其实是一部“工业供氮方式的升级史”。
一、第一阶段(1990s–2000s):膜分离推动“连续供氮时代”

最早普及现场制氮的,是膜分离。
为什么?不是因为便宜,而是因为它符合当时的工业逻辑:
当年的主力行业包括:
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石化
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储罐氮封
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气体保护
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连续化生产线
它们的需求很简单:
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设备不能停
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人员有限
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环境恶劣
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氮气纯度要求不高(95–98% 就够)
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稳定 > 一切
膜分离的核心优势刚好匹配:
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结构简单、几乎无需维护
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没有切换阀
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上电即用
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一台设备十几年不动也能跑
这就是为什么膜分离至今仍然在石化等行业稳坐第一。
它的成功,不在技术,而在**“无故障运行”**这四个字。
二、第二阶段(2000s–2015):PSA 带来“高纯度时代”

随着全球制造业的升级,对氮气的要求出现了重大变化:
1)电子制造进入高速发展期
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回流焊氧含量开始严格控制
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工艺稳定性变成关键
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良率直接影响成本
2)食品深加工开始普及
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MAP 气调包装
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香味锁鲜
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微生物控制
要求更高、更稳定的氮气纯度。
3)金属加工开始向更精细化发展
热处理、钎焊等对氧含量敏感。
4)制药、实验室、精密行业兴起
这些行业的共同点:
纯度必须可控,最好可调,并长期稳定。
于是 PSA 迎来爆发:
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纯度可以调整:95%–99.999%
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工艺参数可控
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氮气放量大时成本下降
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能满足不同工艺的“配方化”供氮需求
PSA 的核心价值不是“更高技术”,
而是它满足了制造业对工艺质量的严苛需求。
三、第三阶段(2015–至今):系统化与场景化的“供氮新时代”
近年来我们看到一个明显趋势:
企业选择 PSA 还是膜,不再是对技术的选择,而是对场景的选择。
1)制造业场景:PSA 持续扩张
包括:
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SMT 电子制造
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3D 打印金属粉末
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食品充氮保鲜
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新能源电池
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金属加工
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医药与实验室
这些行业增长强劲,而它们几乎都对以下点敏感:
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氧含量(ppm级控制)
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气量增长
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稳定性
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产线扩容
PSA 的调控能力和可扩展性,使其成为主流。
2)连续性工业场景:膜仍不可替代
包括:
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储罐氮封
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LNG / 油气
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化工惰化
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管道保护
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工厂长期无人值守的氮封点
这些场景的关键词是:
“不能停”+“稳定性强”+“维护少”。
这就是膜至今仍然保持强势的原因。
四、为什么近十年 PSA 的增长速度更快?
不是因为 PSA 更“先进”。而是因为制造业的结构发生了根本变化。
转折点 1:电子行业全球爆发(回流焊、SMT、封装)
对氮气的稳定性要求陡增。
转折点 2:3D 打印金属走向量产
熔池稳定性决定打印质量。
转折点 3:食品加工从“线下摊位”转向“供应链标准化”
氮气成为食品工艺参数。
转折点 4:新能源电池行业起飞
极片涂布、辊压、储存都对氮气敏感。
转折点 5:企业整体追求“供氮自控化”
现场制氮替代钢瓶/液氮成为趋势。
这些行业的氮气需求特征决定了:
PSA 更符合现代制造业场景。
五、真正影响未来的,不是 PSA 还是膜,而是“系统化能力”
未来三年,氮气发生器行业的竞争会从“设备好坏”转向:
1)模块化架构能否支持扩产
(HOLANG 模块式 PSA 具备天然优势)
2)能否做到远程监控与数据管理
工厂更关心不稳定因素,而不是设备参数。
3)运维成本是否可控
包括:
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核心耗材
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阀寿命
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能耗
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系统稳定性
4)能否适配不同工艺的“供氮策略”
未来工厂会更像“气体管理中心”,而不是单一设备。
六、PSA 和膜的最终格局(清晰、务实、可落地)
未来五年行业格局会非常明确:
| 工业场景 | 主导技术 | 原因 |
|---|---|---|
| 石化、储罐氮封 | 膜分离 | 连续性、可靠性、低维护 |
| 制造业(电子/食品/3D打印/制药) | PSA | 高纯度、稳定性、可调节、可扩展 |
| 综合性工厂(多气点) | PSA + 膜混合 | 不同风险点对应不同技术 |
| 新能源行业(电池) | PSA | 氧含量敏感度高 |
技术路线不会互相淘汰,而是继续“分区共存”。
七、总结
PSA 与膜分离技术的发展,不是一场“谁更先进”的竞争。它们的共同出现,构成了现代工厂的两条供氮基础设施:
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膜解决连续性、安全性问题
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PSA 解决工艺质量、产线扩容问题
真正推动技术演进的,是工业场景的变化。未来的重点,也将从“技术差异”转向“系统化供氮能力”。