超薄分离膜，是指厚度在纳米至微米尺度范围内的具备分离功能的膜材料，其核心功能在于利用膜材料自身的物理或化学特性，实现对不同尺寸、不同性质的分子、离子或颗粒的选择性透过与分离。
按照材料来划分，超薄分离膜可以分为聚合物超薄分离膜、无机超薄分离膜、复合超薄分离膜三大类。聚合物超薄分离膜以高分子材料为基体，具备成本优势，易于规模化量产；无机超薄分离膜包括沸石分子筛膜、金属-有机框架（MOF）膜、石墨烯基膜等，热稳定性与化学耐受性突出；复合超薄分离膜则通过在多孔支撑层上构建超薄功能分离层来实现，支撑层提供机械强度。
按照应用场景来划分，超薄分离膜可以分为气体分离膜、液体分离膜（包括水处理膜、有机溶剂纳滤膜等）、离子交换膜（例如液流电池用离子选择性膜）以及特种分离膜等。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国超薄分离膜行业研究及十五五规划分析报告》显示，超薄分离膜广泛应用于水处理、气体分离、能源存储与转换、生物医药及化工分离等领域。水处理与海水淡化方面，超薄分离膜是反渗透和纳滤系统的核心组件；气体分离方面，超薄分离膜在天然气提氦、天然气脱碳、氢气提纯及二氧化碳捕集等领域发挥关键作用；液流电池方面，超薄聚合物离子选择性膜是液流电池的关键部件。
2025年6月，中国科学院大连化学物理研究所与中国科学技术大学合作，制备出厚度仅为3微米的超薄聚合物膜，在全钒液流单电池中于300毫安/平方厘米高电流密度下实现能量效率超过80%。2026年1月，浙江大学题组开发了基于二维光热纳米片的限制性凝胶化平台，制备出厚度可低至50纳米的超薄水凝胶膜，在气体分离中CO2/N2选择性达175。2026年3月，南京工业大学团队通过“胚胎沸石介导缝合成膜”新策略，将沸石分子筛膜厚度降至560纳米，CO2/CH4分离选择性达158。
当前超薄分离膜行业迎来多重发展红利，市场增长动力充足。全球水资源紧缺问题日益凸显，叠加各国环保排放标准持续收紧，为膜材料产业发展提供了核心支撑。与此同时，超薄分离膜的应用边界不断拓宽，逐步渗透至水处理、生物制药连续生产、氢能利用、膜法碳捕集等新兴高价值领域。尤其在液流电池储能赛道中，超薄离子选择性膜具备优异的渗透与筛分性能，能够有效提升电池的电流密度与功率密度，是提升液流电池储能性能的关键核心材料。
新思界
行业分析人士表示，我国超薄分离膜规范标准也在日益完善。2025年2月，团体标准T/CIET 1045-2025《锂电池用高强超薄隔膜》发布并实施，适用于锂电池用高强超薄隔膜，规定了锂电池用高强超薄隔膜的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
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