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“选择性过滤”太难?方太“死磕”8年突破净水技术

2020-11-16 18:07 来源: 钉科技 厨卫

手机最重要的器件是芯片,高通、三星是这一领域的顶级玩家,也因此在全球ICT行业占据了技术和市场的制造点。没有自主芯片,整个国家的科技难以自立,相关ICT企业也无法构建真正的全球竞争力。

在净水机行业,过滤膜的地位如同手机里的芯片。但遗憾的是,长期以来在这一领域中国企业的话语权很弱。由于起步较晚、缺乏技术积累等原因,虽然中国净水机品牌不少,但掌握膜技术的企业屈指可数,绝大多数品牌的高端净水膜技术都需要依赖进口。而更为关键的是,哪怕是引进来的所谓的高端膜技术,依然存在着自身难以弥补的技术短板。

从产业安全和消费需求来看,如果中国企业能发明出区别于传统净水技术的新一代的净水技术,在不确定的全球竞争大环境下将具有极强的现实意义,同时还能够开创出由中国企业主导的新蓝海市场。

很多人不知道,这一极具挑战性的工作,2019年由厨电龙头企业方太完成了。历经8年的科技攻关,方太研发出的“NSP选择性过滤膜”,在基础材料层面实现了颠覆性创新,开创出继超滤、反渗透、纳滤之后的第四代净水技术,将国外净水技术企业眼中的不可能变为了现实。

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11月14日,在由直饮水时代全媒体主办的“润燥凌飞霞,健康滋补季”健康饮用水消费体验活动上,方太的这项原创技术和采用这一技术的方太M6系列净水机,获得了中国消费者协会、净水行业专家和消费者的一致好评。那么,这项打破国外技术垄断、备受诸多业内专家和消费者推崇的净水黑科技,先进性到底何在呢?

现有净水技术的缺陷:安全和健康无法兼得

在分析方太“NSP选择性过滤膜”技术之前,先普及一下现有的净水技术都有哪些优缺点。目前,市场上常见净水膜技术主要有三大类:一是超滤,二是反渗透,三是纳滤。

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常见的超滤过滤精度为10纳米,比细菌小,能滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质,但对水中有害重金属会放行,当然,也让天然有益矿物质得以保留。

反渗透是目前市场主流的净水技术,采用反渗透技术的净水机约占9成市场份额。这项技术一般的过滤精度为0.1纳米,几乎能过滤水中除水分子以外的一切物质,但包括对人体有益的矿物质,比如镁、钙等也被一同过滤掉了。

纳滤的过滤精度在超滤和反渗透之间,具备一定的电荷吸附效应,能去除部分二价以上的重金属和矿物质离子,也不是真正的选择性过滤。

可以看出,以上三种或者三代净水技术存在的共同问题是,无法实现选择性过滤——即一方面把对人体有害的物质如病菌、重金属等过滤掉,另一方面还能保留对人体有益的矿物质。

由于有害重金属和有益矿物质物理属性非常相似,实现选择性过滤的技术难度非常高,这也是以上三代技术都无法真正满足用户需求的原因所在。

特别值得一提的是,反渗透技术虽然是目前的主流技术,采用反渗透技术的净水机产品在市场大行其道,但长期饮用反渗透净水机过滤出的纯净水,会存在一定的健康隐患。

世界卫生组织在《饮用水中的营养素》里提到,纯净水不仅具有令人不满的感官特性,而且对动物和人的有机体有明确的不利影响:对肠粘膜、代谢及矿物质平衡或其他身体机能有直接影响;几乎或无法从低矿物质的水中吸收钙、镁;纯净水会导致食物(蔬菜、肉、谷物)中重要元素的损失;不利于排出人体内的重金属。

由教育部发布,2019年9月1号正式实施的《中小学膜处理饮水设备技术要求与配备规范》里,也明确对反渗透技术的使用进行了限制。

另外,俄罗斯宇航员饮用水标准规定了氟、钙、镁等矿物质及TDS的最低值,欧洲商超售卖的也基本都是富含对人体有益矿物质的矿泉水。

可以看出,超滤、反渗透、纳滤在安全和健康两个指标上无法兼得,根本上说还是因为它们无法实现真正按照人体所需进行选择性过滤。

NSP选择性过滤膜:还原天然好水

实际上,日本欧美的膜技术研究机构并不是不知道选择性过滤的好处,国外也有一些宣称能去除重金属、保留矿物质的技术,但并不成熟,要么去除重金属的种类比较单一,要么使用寿命短,换芯周期频繁。要知道顶尖的膜技术,不只能用来做净水机,还可以应用在航天国防等领域。因此,当方太提出这一技术诉求时,这些研究机构的态度是不理睬。

于是,一道选择题回到了方太身上。要么上马主流的反渗透净水机,边挣钱边做技术探索;要么走自主研发的路子,攻克“选择性过滤”这一世界性技术难题。

显然,作为一家商业公司,走第一条路看起来是“理性”的选择,毕竟自主研发具有很大的不确定性,资金人员投入大不说,数百亿的净水市场很可能因此失去了抢占的先机。

方太集团董事长兼总裁茅忠群却毫不犹豫选择了自主研发。他的观点是:方太要从消费者出发,做别人不能做或者不愿意做的事情,无愧做美善产品的初心。

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从此,方太开启了长达8年的科技攻关。茅忠群也身先士卒,仅1年内就读完了18本有关净水技术的书籍,并且每本书上都记载了密密麻麻的笔记。在茅忠群的坚持和推动下,2019年方太终于原创发明出“NSP选择性过滤膜”。

从技术原理来看,每根NSP选择性过滤膜丝截面上,密集分布着上千亿颗负电荷,形成重金属离子吸附基团,将重金属离子牢牢锁定在膜上;而部分对人体有益的矿物质离子则能够顺利通过。

据国家海水及苦咸水利用产品质量监督检验中心、中国科学院宁波材料所权威检测报告显示:方太NSP选择性过滤膜对铅、镉、砷的去除率均达到了与反渗透膜相同的水平(99%以上),而对钙、镁、钠等常量元素几乎无截留。

对于方太原创发明的这项净水新技术,业界顶级专家都给予了高度评价。比如,2017年11月,由中国工程院院士高从?辍⑻旖蛩?拾踩?U嫌肫兰奂际豕こ讨行闹魅握藕晡啊⒅泄?すひ敌?崾紫?宋视冉鸬隆⒅泄?骄??酱笱Щ肪澄郎?Ы萄兄魅问嫖?旱裙?诙ゼ赌ぜ际酢⑺????易槌傻南钅苛?涎槭兆榫推蓝ㄈ衔?

方太NSP选择性过滤膜技术成果意义重大,一是体现了中国家电企业自己拥有了研发尖端净水技术的能力,净化效果不低于国际领先水平且更加有益人体健康;二是这项技术具备实际应用价值,建议进一步加快成果的转化、推广及规模化应用。

在2020健康中国净水科技品鉴会上,以中国工程院院士王浩院士为代表的业界知名专家认为:方太的技术最突出的一点就是把中国的净水技术在安全与健康的这两者之间取得了一个良好的均衡兼顾,这一点非常难得。

中国消费者协会副秘书长栗元广在11月14日健康饮用水消费体验活动上,也给出了自己的建议:如今消费者选购净水机,不仅局限于安全性,更需要满足健康需求。而方太独创的NSP选择性过滤膜净水技术,为消费者进一步追求高品质的健康饮水提供了更好的选择。

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中消协栗元广副秘书长品尝方太净水机过滤出的“鲜活矿泉水”

没有急功近利的方太,致力于用原创科技还原天然好水,这不仅是一个单纯的商业行为,更体现了一份产业责任与社会担当。

净水机行业变革:中国企业主导市场新蓝海

观察当下的净水机市场,有两大基本趋势:

一是,发展迅猛,但空间依然巨大。随着人们对饮水健康问题日益关注,净水机市场不断扩容,20多年时间发展到了接近400亿元规模,但户数渗透率仍不到20%,和国外市场70%的渗透率水平相比还有很大的发展空间。

二是,核心技术主导权缺失,产品同质化严重。由于在膜技术方面没有话语权,中国净水机市场和净水技术被国外品牌长时间垄断。现在,RO反渗透技术主导市场,在高密度原材料方面,实力较强的企业会通过引进国外膜生产线来降低成本,而一些中小品牌则只能完全依赖进口产品,这造成了中国净水行业核心技术的缺失以及产品同质化严重,阻碍了市场的成长壮大。

随着方太自主研发的“NSP选择性过滤膜”以及应用这一技术的新一代选择性过滤净水机的出现,中国净水市场有望迎来一轮前所未有的变革。

可以判断,基于市场惯性,反渗透净水机在相当长一段时间内依然会在市场中扮演重要角色,但方太开创的新品类——NSP选择性过滤净水机,由于具备更符合用户需求的净水能力,能够真正还原天然好水,会逐步在市场中获得认可,市场份额也会逐步提高。

更关键的是,“选择性过滤”将成为中国净水行业共同的发展方向,未来不排除有更多企业跟随方太进入到这一全新赛道中来。类似的案例在家电行业内也发生过,比如方太2015年开创了水槽洗碗机这一全新品类,很快就引发了全行业的集体跟进。如今,水槽洗碗机几乎成为洗碗机企业的标配产品。

从发展潜力来看,方太的这一创新技术还有可能赋能全行业。王浩院士此前在品鉴会上就建议,方太的NSP选择性过滤膜,未来是不是可以做成类似于芯片、模组一样的东西,将来不仅方太自己可以用,还可以提供给其他净水厂商。

无论怎样,可以确定的是,中国净水机市场大有可为,新的蓝海市场就在眼前,而中国企业完全有能力打破国外企业在技术和产品上的垄断,用创新的科技为亿万家庭带去健康与幸福。(钉科技原创,转载请务必注明出处“钉科技网”)

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编辑:辛雯
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