三头牵引机产业发展报告

三头牵引机产业发展报告

未来5～10年，在国际市场竞争大格局中找准定位和主攻方向，嵌入国际产业生态体系，在参与国际分工中实现国际化发展和升级，提高模具供应链反应速度，降低模具供应链成本，在国际市场结构调整中、在产业价值链深度重组重构中、在全球治理体系和新规则体系重建中，提升我国模具的核心竞争力，促进中国模具在全球模具供应体系链中的影响力。中国作为全球模具制造规模最大的供应链主体，将继续在高水平对外开放中发挥作用，特别是提升重点骨干模具企业、模具出口重点企业等主力军模具企业综合竞争力在全球的位置。模具企业深化研发设计、生产制造、经营管理、市场服务等环节的数字化应用。技术结构全面提升主要从自身模具设计制造、质量管控、信息化、网络化应用等技术水平，通过数字化升级，夯实产业基础，提高产业水平，加速基于大数据管理及应用的开放、扁平、灵活的组织体系变革，做好经营管理和商业模式的数字化转型，在已有数字化设计、制造的基础上，深化管理转型，把管理作为模具企业价值链再造的核心空间予以改善，提升企业管理、服务、商务等流程的数字化水平，推进数字产业化和产业数字化的系统化水平，重塑数字化下的产业链、供应链、价值链，完善现有的产业形态、分工和组织方式，打造具有国际竞争力的数字模具产业集群，以信息化为引擎，促进在传统动能乏力下的发展新动能，系统化提升整体产业能力，增强模具产业链、供应链韧性。模具行业现状我国模具产业在十二五进入了世界制造大国和国际贸易（出口）大国行列，十三五进入由大转强的发展阶段，在继续扩大产能满足国内外模具市场持续增长的同时，针对行业整体上大而不强的特点，积极推进优化升级、创新驱动和国际化发展，五年来，产业规模保持平稳，创新发展不断推进，产业基础有所增强，国际化步伐大大加快；与此同时，还是中国模具系统协调发展、优化产业结构、降本提质增效、全球产业布局，进入新常态平稳发展的五年。虽然模具行业的瓶颈问题、短板问题仍然困扰着企业，发展中不平衡、不协调、不充分的薄弱环节有待改善，但中国模具所具有的持续支撑中国消费、中国制造的基本面稳固，而且中国模具走到世界中心的地位更加坚实。模具作为成形技术产业链中的关键要素和产品生产的重要工艺装备，是一个国家工业产品保持国际竞争力的重要技术支撑，工业制品与硬件设施的规模成形与创新应用，与模具水平和模具用量有着密不可分的关联性。中国通过模具成形制造（也称等材制造）的金属制品约为8000万吨，与切削加工（减材制造）的数量相当；而7500万吨左右的塑料制品和600万吨的橡胶制品也几乎全部是由模具成形；玻璃、陶瓷等材料的成形更是离不开模具；新兴复合材料、三明治材料的成形量产也离不开模具。我国制造业使用了目前所有类型的12大类模具，我国模具企业具备满足国内外市场需求95%左右的各类品种及规格模具的设计制造能力。模具以CAD/CAM/CAE数字化设计制造技术和以CNC加工、检测技术、激光加工技术与装备的数字化、智能化深层次集成技术应用，决定其技术密集、人才密集、资金密集的高技术产业特点，使其既是高新技术的载体，又是高新技术产品；模具也是高度集成化的设计、工艺创新，支撑并服务于下游产业的零件制造工艺和装备的创新实践，是高端装备制造业创新竞争力的重要标志。模具也是轻量化新材料成形的工艺保障，是时尚消费、批量定制化的践行保障，是高技术密集的制造成形装备支撑产业，还是激光技术（增材制造）、纳米制造等新技术应用的主战场。中国十一五末就进入世界模具消费大国的行列，十三五成为世界模具第一大消费国，约占世界模具消费量的三分之一。同时，中国作为第一大模具制造国，产值占世界模具的三分之一强，是国际模具采购中最具性价比的模具制造基地。据德国WBA亚琛模具制造研究院《2018世界模具发展情况》的报告显示：中国是世界模具最大的市场，位居全球竞争力排名（德国、日本、美国、中国、韩国、意大利）前列，其注塑模具和板材成形冲压模具的产值在全球占据绝对地位。现代模具工业既是关乎民生工程的重要装备制造行业，也是提升国家制造业核心竞争力的战略支撑产业之一。精密机械零部件行业概况精密机械零部件是机械设备中的核心零部件，是综合运用高精密设备、金属加工工艺、精密检测技术、自动化技术等，将金属材料加工成预定形状或尺寸的金属零部件。精密机械零部件既具有加工精度高、尺寸公差小、表面光洁度高等精密特点，也具有尺寸稳定性高、抗疲劳与抗衰减性能好等金属零件的特点。精密机械零部件制造是各类精密设备仪器生产制造的基础。过去由于我国工业基础薄弱，加工能力与技术实力不强，核心精密机械零部件行业通常为欧美日等外资企业所垄断。近年来，随着产业链中系统总成或部件装配业务向我国转移，其子系统或部件的制造商也在我国积极寻找并支持具有核心精密机械零部件生产能力的企业。这一趋势在轨道交通、航空航天、消费电子、风力发电等下游行业比较明显。企业产业链向下游延伸的范围扩大模具的设计制造与其服务的产品（制件、制品）制造密切关联，是由于产品制造技术和成形生产管理与模具不可分割的特性，形成模具企业是模具及模具成形工艺的集成供应商（模具+模具成形工艺），有相当数量的产品（如电子元器件、汽车零件、精密产品零件等）制造需要模具设计制造与成形产品生产在一个成形工程实施的价值链内完成。十三五期间，我国的专业模具企业利用自身模具制造技术的优势，以及模具+成形工艺集成供应商的已有产业资源，顺势而为，加快了向下游产业扩展的速度，形成以模具支撑产品、产品反哺模具的新优势，模具企业的品牌影响力加强，其中50%规模以上汽车模具企业延伸增加了模具制件的生产业务。在此期间上市的模具企业，主营业务绝大部分定位于模具及模具制品。模具企业产业链向下游的延伸进一步优化了制造业的产业结构，有利于增加模具企业的研发投入，提升我国产业模具的技术创新能力。创新发展不断增强十三五以来，模具行业创新驱动发展取得显著效果，其中突出的进步是企业作为技术创新主体的能力不断提高，在国家强基工程的引导和市场需求的拉动下，以企业为主体承担工信部强基工程、智能化标准化项目、国家重点研发计划项目模具高效清洁热处理技术示范应用等国家级项目20余项；以企业为主体，与科研院所共同推进的技术创新队伍，承担了大量国家、地方和企业自身的研发项目，掌握了以高强板热成形模具、大型压铸模具、微发泡注塑模具等为代表的汽车轻量化制造技术所需要的新型模具和以高速多工位级进冲压模具、多料多色、叠层模具、一模多穴多腔高效注塑模具等为代表的高效、复合、高水平、多功能先进模具的设计制造技术，绝大多数模具类型的主要技术指标达到或接近国际先进水平，应用逐渐成熟；一批具有自主知识产权的高水平模具实现了技术和规模的双重突破；部分关键轻量化模具问题突破，市场供应大为缓解。（一）专利水平等技术成果进步明显十三五期间，总体看技术创新明显。我国模具专利总数超过20万项，其中发明专利总数超过3万项。十二五期间模具行业授权专利超过10万项，其中发明专利占比8．88%，十三五发明专利占比提高到的15%，整体技术创新进步明显。国外发明专利实现零的突破，其中汽车模具水平提升成绩显著，35%的专利、50%的省部级及以上的获奖成果与汽车模具有关，电子模具也从专利看到技术能力大为增强。2017~2019年，中国模具工业协会推荐、获得国家知识产权局第十九届第二十一届中国专利优秀奖的模具专利13项，涵盖了设有瓶口槽的瓶胚模具、带限位功能的折弯模具、汽车调节器模具型芯制造方法、汽车变速箱压铸模的多点进料流道结构、活动顶针式排气模具的模具创新型结构；也涵盖了深孔钻编程方法及系统、光纤束的成形设备及其成形方法等创新技术与方法，也显示出在板材充液成形液压机、油缸总成和设有该油缸总成的液压成形设备等的产业链技术创新。（二）协同创新意识增强，产学研融合进步明显，科技成果不断涌现产学研创新机制不断完善，企业从单纯以生产、验证的角色参与大专院校、科研机构承担的科研项目，正在发展为与大学、科研机构合作建设分中心分所院士工作站博士后工作站重点实验室等技术创新机构，并以这些建立在企业的技术创新机构共同承担行业及国外的研制项目，不仅加快了企业模具新技术、新产品的研发和应用，而且提高了企业技术队伍的素质和企业管理水平。上下游协同创新初见成效，模具工程突前，产品设计同步模具开发，模具成形工艺及成形设备工程调试与模具的服役、维护一体化。因此要不断提高模具的技术先进性和制造经济性，需要模具上下游产业间的密切合作和协同创新。十二五以来，一些模具细分行业领军企业尝试以产业技术创新联盟产业联盟网络平台等新机制推进所在领域上下游间的资源共享和协同创新，已经显现出明显的效果。华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室基于应用的科研成果航空发动机复杂零部件热等静压整体近净成形技术研究、环类零件精密轧制关键技术与装备、选择性激光烧结成形装备与工艺、高性能低成本细晶粒无钴金属陶瓷制备技术等项目，获得国家科技进步奖、国家发明奖二等奖。上海交通大学模具计算机辅助设计国家工程研究中心将现代塑性成形与模具技术和数字化制造技术有效结合，面向国家需求和行业需要，在板料冷热冲压与柔性渐进成形技术、冷温热精密体积成形及其模具技术、极端制造热成形控形控性技术、碳纤维复材成形与高聚物注塑成形、模具智能设计、多学科数值仿真及结构与工艺的设计优化等方面开展相关基础理论研究、行业共性关键技术开发、技术转移和行业人才培养。获得国家科技进步二等奖、国防科技进步一等奖、省部级科技进步特等奖等。（三）数字化设计技术、制造装备应用水平普遍提升规上模具企业在模具设计制造中CAD技术的采用率达到95%左右，CAD/CAM（编程）一体化技术采用率达到85%左右；CAD/CAM/CAE一体化技术总体采用率达到70%。目前，我国模具行业使用的自主知识产权的设计软件的应用率有了较大提高，达到15%左右（包括软件公司和企业开发的专用软件）。数控加工、检测新技术的应用接近国际先进水平。关键工序的数控（NC、CNC）加工技术的应用在达到95%的基础上，高速切削技术、激光加工技术、3D打印技术等模具加工新技术的应用水平接近（达到）国际先进水平；模具及其零部件的自动化加工技术、模具热处理及表面强化技术的研发和应用，正在为我国模具行业的提质增效发挥促进作用。（四）承担国家强基工程项目结硕果华富（嘉华）电子科技公司制造的冲压模具达到4亿次寿命、刃磨600万次，一模多出；注塑模具嵌入式成形、微注塑成形均属业内领先，其模具技术从结构设计、工艺仿真、零件加工工艺和模具性能有了质的提高，模具精度、耐久性领先于同行，获得强基工程项目支持。模具行业很多龙头企业也具备类似的技术能力，行业水平普遍提高，已与国际一流技术水平相当。模具行业发展趋势（一）领先企业市场份额提升，模具行业集中度逐步提高目前铝型材挤压模具及铝型材挤压配套设备行业内以中小企业为主，数量众多，行业集中度较低。随着汽车轻量化、消费电子、轨道交通等高端下游应用需求的持续增长，行业内领先企在深耕现有客户的同时加大研发投入，加快生产线自动化升级，提升新品开发水平，不断增强多规格、全产线的一站式配套服务能力，从而占据新增市场份额，而工艺水平低、技术开发能力弱、服务能力差的小企业将逐步被淘汰，市场资源向行业内优势企业集中。（二）模具行业国内低端市场相对饱和，中高端市场国产化步伐加快与国际领先企业相比，国内铝型材挤压模具和设备生产企业数量众多，但多数企业由于设备水平和研发投入有限，以生产低端产品为主，品种相对单一，较难满足不断升级的下游市场需求。近年来，部分国内领先的铝型材挤压模具和设备生产企业，通过引进国外先进的生产设备和技术，同时加强自主技术研发和生产工艺创新，提升产线的自动化水平，提高产品精度和稳定性，在中高端市场与国际厂商进行全方位竞争，不断实现中高端产品的进口替代。（三）模具行业生产制造向自动化、智能化方向发展，生产效率极大提高随着CAD/CAE/CAM一体化技术、三维设计技术等信息管理技术在机械制造行业的深度运用及物联网技术的发展，模具制造企业未来将在生产及设计过程中提升新技术融合能力和软硬件一体化能力，推动生产制造向自动化、智能化的方向发展，从而提高模具加工效率和制造精度。在现有技术水平与制造能力的基础上，铝型材挤压配套设备行业正逐步通过通信技术、大数据及物联网技术的综合集成应用，实现高效化、自动化及智能化的升级，全面提升产品设计能力、生产过程控制能力。（四）模具行业快速响应市场需求，提升定制化研发设计能力，成为竞争的重要因素对于铝型材挤压模具及配件、铝型材挤压配套设备以及精密机械零部件产品，通常是面向客户实际需求展开的定制化生产。近年来，随着光伏、风电、汽车轻量化、消费电子等下游应用领域的扩展，产品更新速度不断加快，在此过程中，需要上游企业深刻理解产品特点和客户需求，参与客户初始研发，缩短研发周期，加快生产和服务响应速度，提高产品的质量稳定性。因此，面向客户和市场需求，开展同步研发设计、生产制造的能力成为衡量企业市场竞争力的重要指标。行业集群发展健康以模具企业集群制造方式陆续建立的模具产业园区（城）在全国已有数十个，珠三角、长三角和京津冀以及环渤海模具产业集聚区的模具企业具备较强的协作配套体系，聚集特征明显。浙江甬台温、江苏苏锡常、广东深圳东莞、西南的成渝、山东的青岛、辽宁的大连、湖北武汉地区的模具制造能力与水平不断提升，都具有典型的区域特色。其中，上海地区的汽车车身冲压模具产业聚集带动效应明显，而宁波的压铸模具、铸造模具、粉末冶金模具、铁芯机电模具在全国处于领先，塑料模具生产总量在全国名列前茅，宁波模具产业在全国模具行业的地位极其重要。由十三五末集聚区产业特色汇总表可以了解到，全国模具聚集区分布、各模具类别占比以及模具产业服务领域构成特色。创新催生模具产业新的发展动能（一）新一轮科技革命与产业变革深入发展抓住以新一代信息技术和人工智能技术为代表的新一轮科技革命，深入融合模具产业发展的重大机遇，在传统制造业大量应用数字化技术、信息技术、新材料更新、新工艺替代的变革中，以模具工业的生产方式更加高效、高精，模具成形更加智能、复合，促进全球化模具市场资源配置优化，为模具产业的高质量发展注入新的动力和活力。以绿色、智能、高效为特征的重大技术变革，产品迭代速度不断加快，对模具几乎都是挑战性的要求，也是跨越性的促进。在新技术的推动下，装备高精、技术进步、资本密集投入、劳动力成本攀升等生产要素的变化给模具企业的发展也带来了考验。各经济环节的巨大变革，制造业生产制造方式、组织形态、商业模式和技术创新路径发生显著变化，对模具行业也是机遇；电子商务、智能制造、共享制造等新模式、新业态不断形成并迅速发展，极大地提高了生产效率和经济效益，为模具产业的优化、升级注入新动能。（二）融合发展推进模具行业高质量发展进入21世纪以来，在经济全球化和一体化产业链式发展的变革下，产业融合日益成为世界性潮流。发达国家制造业企业纷纷转型，从简单产品制造到提供售后服务，再到提供产品+服务+技术+系统解决方案一站式服务，制造业和服务业的融合发展正成为重要趋势之一。我国模具下游产业对模具技术服务需求迫切，模具制造业和现代服务业融合的程度偏低、融合效益尚不明显。模具产业制造与服务融合发展沿着价值链攀升的能力明显不足，服务在模具制造业中的贡献力显现度差。十四五期间促进融合发展，推动模具制造向模具制造+服务的融合发展势在必行，这既是模具行业提升价值链的重要内容，又是建设现代化模具产业链、供应链体系的重要途径，对现阶段推动我国模具产业高质量发展具有重要意义。（三）主动适应新常态，应对消费新需求、制造成形新变化十四五期间，根据汽车和电子及信息产业两大模具用户行业（二者的需求量约占模具总量的65%～70%）的未来发展和产业调整，模具行业将围绕（汽车）轻量化制造技术发展（以塑代钢、以铝带钢、高强板应用、复合材料应用），积极优化模具产品和模具成形一体化技术的系统化提升，主动进行差异化市场调整，模具产品不断拓展新消费领域，使产能在细分领域不断增加。（四）绿色低碳转型将促进模具制造业全面革新随着绿色低碳经济成为各国必争的制造业发展新高地，美国、日本、欧盟等发达国家和地区在开发可再生能源和低碳技术等方面做出战略部署，与气候变化相关的国际减排约束正在加速影响我国，中国也具有巨大的绿色低碳经济发展需求，五位一体总体布局和四个全面战略布局，推动中国绿色发展道路，为适应新材料、新工艺的创新市场需求，也给模具产业带来极大的机遇。轻金属代替金属、塑代钢、一体化模具成形制件代替多个制件的焊接总成、微发泡技术代替常规塑料成形模具、复合材料代替金属成形模具等绿色低碳转型技术的掌握和推广应用，带给模具行业发展引擎的全面变革。模具行业下游行业概况（一）铝型材行业发展现状及趋势铝，由于其优良的结构及功能特性，同时结合铝及其合金材料性能的改善和提高，其应用范围不断扩大，以铝代钢、以铝节木等材料替代应用亦成为化解铝产能过剩的有效抓手。当前，我国铝应用水平与发达国家仍有较大差距，随着我国工业现代化的不断高质量发展，铝应用领域的覆盖面越来越广，受益于光伏、轨道交通、汽车轻量化、电子信息产业等新兴产业的发展，铝材市场也不断向好发展。根据国家统计局数据，2013年至2017年我国铝型材产量整体呈增长趋势。2018年，因供给侧改革及市场需求下滑的影响，我国铝材行业产量出现同比下滑。但随着光伏产业的复苏，铝型材在汽车轻量化、家用电器、新能源汽车及高端装备制造领域应用的逐步深入，以及两新一重政策促进新型基础设施建设、新型城镇化建设、交通水利等重大工程建设，下游市场对铝型材的需求逐步扩大，2019年至2021年铝型材产量分别达到为5，252．2万吨、5，779．3万吨和6，105．2万吨，同比分别增长15．30%、10．04%和5．64%，产量连续三年大幅回升。未来，随着国内铝型材制造企业技术的改进，产品性能的提升，以及下游应用领域的广度和深度不断拓展，预计我国铝型材的发展前景良好。（二）铝型材的下游应用铝及铝型材由于具有质量轻、易加工、耐腐蚀、导热导电及可回收性强等优良性能，在建筑、交通、汽车、能源、家电等领域有着广泛的应用。随着铝型材生产技术的发展，特别是在强韧化、结构减重、耐腐蚀、使用寿命、安全可靠性等方面的优化，具有高合金化、高综合性能的铝型材的市场需求逐步增加。建筑业是铝型材应用最为广泛的领域之一，由于铝质量轻，同时强度可达到或超过结构钢的水平，易于加工成各种形状，经过表面处理拥有精美的外观和耐腐蚀性等特点，因此被广泛用于工业与民用建筑。2016年国家工信部发布的《有色金属工业发展规划（2016-2020年）》中明确鼓励扩大铝在建筑业的应用。在建筑行业，铝型材可用于门窗、幕墙、采光顶、隔断、装饰品等。此外，彩色铝板、复合铝板、复合门窗框、铝合金模板等新型建筑铝制品的需求也在逐年增加。除了建筑行业，铝型材在工业领域的运用同样广泛，尤其是轨道交通、新能源汽车、光伏及消费电子行业。近年来，随着前述行业的快速发展，工业铝型材及其上游（包括相关型材挤压模具及挤压生产线）亦实现了快速发展。在轨道交通领域，由于铝型材具有高强韧、质量轻、易加工、耐腐蚀等突出优点，使得其在该领域的应用非常广泛。目前轨道车辆车体已大量使用铝材制造，轨道交通连接件、座椅、门窗、广告架等也大量采用铝合金产品。2014年以来，我国铁路运营里程稳步提升，截至2020年底，中国现已开通运营高速铁路3．79万公里，居全球第一，以八纵八横为骨架的高速铁路网络基本成型。今后，随着国内高铁里程的不断增长，轨道交通领域对铝型材的需求将持续扩大，从而带动铝型材行业及其相关上游的发展。截至2020年，中国内地累计有45个城市建成投运城轨线路7978公里，同比增长18．54%，增速明显回升。2011年-2020年期间，中国城市轨道交通里程累积增长近400．00%。今后，随着我国城市化的不断发展，城市轨道交通领域对铝型材的需求将持续扩大，铝型材行业及其相关上游行业亦将从中受益。在新能源汽车及汽车轻量化领域，铝型材同样拥有广阔的发展前景。铝的密度仅有钢的1/3，且具有良好的可塑性和可回收性，是理想的汽车轻量化材料。目前变速器箱体、热交换系统的铝合金使用率已接近100%，发动机缸体、缸盖、车轮的铝合金使用率也已较高，未来车身、底盘等零部件铝型材使用率亦有望大幅提高。根据智研咨询数据，2018年我国乘用车的单车用铝量仅为156kg，中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中提出，到2025年及2030年，我国汽车单车用铝量要分别达到250kg及350kg，相关铝型材市场的发展空间将非常广阔。在光伏行业，铝型材主要运用在光伏边框和光伏支架等部位。光伏边框及光伏支架按照使用的原材料可分为三类：铝型材边框、不锈钢边框、玻璃钢型材边框，由于铝型材具备重量轻、耐蚀性强、成形容易、强度高、易切削和加工、可回收等特点，其应用最为普遍，目前市场上大部分光伏组件均使用铝边框，使用率高达93．3%。目前，我国已成为全球光伏发电装机容量最大的国家，2020年全国光伏发电累计装机达到25，300万千瓦，同比增长23．84%。光伏行业作为国家重点发展的七大新兴产业之一，其未来的快速发展将带动光伏组件中铝型材需求的快速增长。在消费电子行业，铝型材主要运用于笔记本电脑、手机、平板电脑的内部结构件、中框、外壳和支架等方面。在轻薄和时尚潮流的带动下，铝型材在消费电子金属外观件和内构件中的渗透率逐步上升。目前，全球消费电子行业出货量整体保持在较高水平。2014至2020年，全球智能手机平均年出货量为13．91亿部，平板电脑平均年出货量为1．76亿台，PC平均年出货量达到2．76亿台。此外，随着国内加快推进5G网络建设进度，未来5G手机的换机需求有望快速增加。根据中国信息通信研究院的数据，2021年1-6月，国内市场手机总体出货量累计1．74亿部，同比增长13．7%，其中5G手机出货量1．28亿部，同比增长100．9%，占同期手机出货量的73．4%。未来，随着铝型材在消费电子行业不断深入应用以及5G手机换机需求的迅速增长，相关铝型材的需求量将进一步提高。（三）精密机械零部件下游行业概况精密机械零部件主要用于轨道交通、新能源风电等领域。轨道交通方面，截至目前，中国现已开通运营高速铁路里程居全球第一，以八纵八横为骨架的高速铁路网络基本成型。今后，随着国内高铁里程及城