2021年中国模块化制造行业市场发展前景展望分析预测及细分领域市场应用规模分析
随着全球经济的进步和科技的高速发展，很多先进的理念及技术都被广泛应用到制造业，特别是伴随着信息技术以及现代化生产方式的发展和进步，现代制造业越来越向知识密集型、设备及信息密集型方向转变，从而推动项目建设模块化的发展。模块化的项目建设方式在制造过程及项目实际投产上具有诸多优势，使得越来越多行业的项目建设向模块化趋势发展。
（1）模块化制造的优势：
① 符合国际化分工产业格局，平衡全球生产资源：将大型的、复杂的装置通过设计拆解为数个工业模块或将多个相关工艺流程中的设备及管路集成至单个大型模块，在工厂预制、预组装代替传统工程建造模式在项目现场施工的工作模式，使得项目的主要建设过程能够从施工现场转移至异地工厂，能够发挥劳动力的成本优势，在国际化分工产业格局下，我国将成为全球最主要的工业模块生产基地。
② 避免恶劣的施工环境：石油天然气开采、矿业等行业，对于大型装置模块化有着较高需求，主要原因为其项目建设地多为人际罕至的地区且自然环境条件恶劣，不适合大规模现场施工作业，大大提高了项目建设的难度、周期和成本。而采用模块化制造方式，可以把大型开采及生产装置设计拆解成各种具有功能的中小型模块，异地制造完成后运输至现场进行简单安装即可生产，有效地避免了恶劣的施工环境。
③ 成本及质量控制、安全生产、环保：模块化制造能够在更优良的厂区生产环境中实施集中生产，工作内容相对固定明确，可以提高大型装置的制造质量；同时，不同模块之间可以同步制造，从而可以压缩项目建设周期，以更好地对在建项目进行成本控制。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国模块化制造市场专项调查分析及投资前景预测报告》统计数据显示：以中国石油承建的新疆独山子石化分公司 8 台 15 万吨乙烯裂解炉为例，相比现场安装模式，模块化在几乎各个环节均大幅提升效率，并节省了人员和场地设施成本，平均单台裂解炉建造施工成本减少约 260 万元。
8 台 15 万吨乙烯裂解炉现场制造与模块化制造资源消耗对比
模块化制造的模式，能够避免现场建设过程中交叉施工的现象，并通过先进的仪器和技术手段完成大型装置的检测，大幅提高项目建设的安全生产系数。在传统现场施工建设过程中，需要对噪声、振动、废水、废气和固体废弃物进行全面控制，尽量减少这些污染物的排放造成的影响，模块化制造的模式能够有效地降低施工现场环境污染。
（2）大型装置模块化的优势：通过模块化方式制造的大型装置具有方便拆卸的特点，在生产线升级改造、检维修、回收利用等方面具有诸多优势。
① 生产线升级改造：模块化为工业企业提供了许多可能性，可以同搭积木般将不同功能的工业模块组装成新的生产装置。在项目建设初期，工业企业可以根据当时的市场需求及资金情况，采用产能较小的生产装置；后续随着市场需求不断增加或工艺路线的革新，企业能够将生产装置进行快速拆卸并扩建，同时将技术领先的工艺设备集成到现有流程生产装置中，用于替换或新增的工业模块可以提前进行设计和制造，从而大幅降低扩产或技改所需的停工时间。
② 生产线检维修通常工业企业对整条生产线停工检修需要耗费大量时间及成本，而通过模块化方式建设的生产线，可以在连续生产的情况下，通过不断拆卸单个模块化装置实现整条生产线的检修工作。
③ 生产线回收利用：生产线上各个模块相互独立、拆分便捷，可以实现循环利用，有效降低成本。
（2）各个行业的模块化发展趋势：
① 化工行业的模块化发展趋势：化工行业的固定资产投资较大，目前已受到广泛认可及推广，大型化工工程逐步采用模块化方式进行建造。化工装置的模块化技术能够将化学品生产中酯化、羰化、精馏等各项化学反应所需的工艺设备预制为各类工艺模块，并根据生产的不同需求，对模块进行相应的选择，将各类模块通过标准接口按照工艺流程相连接，实现单体模块制造到大型装置的集成。因而，越来越多的行业巨头选择模块化制造方式进行项目建设，模块化制造已成为化工工程项目建设的主要方式之一。
（2）油气能源、矿业及水处理等行业的模块化发展趋势：
A、油气能源行业：国际上大型油气能源开发公司不断投资建设天然气液化工厂、输气管网等设施以加大对天然气这一清洁能源的战略投资。随着液化天然气的需求和投资的增长，模块化技术凭借高效、环保、定制化的特点也逐步应用于液化天然气相关大型装置中，采用模块化技术建设大型天然气液化工厂，可以有效地降低投资成本和缩短建设周期，同时可预留升级改造的空间，因此工业模块在液化天然气相关建设领域具有广阔的市场空间。
2015 年，由起源能源公司、美国康菲国际石油公司及中国石油化工股份有限公司共同投资230亿澳元于澳大利亚昆士兰州的柯蒂斯岛建设Australia PacificLNG 天然气项目，该项目主体建设工程由 260 个大型模块从澳大利亚本土之外的模块化工厂运送到岛上后拼装而成；2017 年，由俄罗斯诺瓦泰克公司、中国石油、丝路基金、法国道达尔公司合作开发完成的亚马尔项目是全球在北极地区开展的最大型液化天然气工程，工艺复杂，该项目通过模块化制造克服了人力和技术资源不足、缺乏基础设施依托以及自然条件恶劣等诸多不利因素。
B、矿业：矿业设备的模块化，是根据各类矿业业主的建设目标，将工艺流程向上游和下游延伸，将传统的厂房、设备建设安装替换为各类矿业功能模块，然后将这些具备标准接口的功能模块按照工艺流程联接起来，形成一座集开采、选矿、运输、精炼等功能为一体的工厂。
2014 年，矿业设备的模块化已应用于西澳大利亚皮尔巴拉地区的铁矿石项目，由福陆（Fluor）的合资企业 FASTJV 提供模块化制造技术。国际主要矿企如必和必拓公司（BHP Billiton）和力拓集团（Rio Tinto）所拥有的矿山多位于人迹罕至的地区，建厂条件差，大规模现场施工作业困难。如澳大利亚已探明的90%铁矿石资源位于人烟稀少的澳大利亚西部，需要以模块化制造的生产方式将大型矿业设备拆分成数个模块，在工厂内预制后运至矿产现场进行组装后进行采选及矿石运输，降低了条件恶劣地区矿产资源的开采难度和成本。此外，由于模块化装置拆分简便，可实现矿山资源枯竭后将已投产的大型装置的回收循环利用，大幅降低成本。
德勤在《2019 年趋势追踪推动未来矿业转型的十大要项》指出矿产开发未来将持续建构在物联网基础上进行智能化转型。全球矿山已逐步由浅层开采向深层开采，为适应更复杂的工作场所和高危险性，矿山开采设备将用规范化后的功能模块以远程制作、现场拼接的方式来实现自动化和智能化。
C、水处理行业：水处理行业发展至今，除了对出水水质的要求越来越高以外，对占地面积，施工周期的要求也不断提高。传统钢混的建设方式存在施工周期长、占地面积大，建设成本高、建设污染等问题，已经越来越难以满足需要。模块化设计和制造可以极大地缩短水处理项目的建设周期、减少占地面积、降低运维成本，水处理装备模块化将成为水处理行业建设的主流趋势。荷兰林堡省（Limburg）于 2016 年12 月建成的 Simpelveld 污水厂成为全球首例以模块化建造的水处理厂，模块化建造使其能更灵活地根据客户需求的变化对工艺做出调整。目前，发行人已与富美实签订合同，为富美实提供“Los Patos Water Treatment Plant Project”所需工业模块设计和制造服务。
综上，化工、油气能源、矿业及水处理等领域呈现出向模块化发展的应用趋势，为工业模块生产商提供广阔的发展空间。