空分设备行业主要壁垒分析

空分设备行业主要壁垒分析

随着LNG生产技术的进步，天然气交易除依靠管网的传输，还可以液化天然气（LNG）贸易形式走向全球。2020年全球LNG贸易量创新高，达到3．6亿吨，连续多年保持稳健增长，预计2030年全球LNG的需求量将达4．5亿吨。而国际上大型LNG项目一般工程投资额高，市场潜力巨大。同比增长11%。双碳背景下，LNG需求将继续增长，预计将很快超过日本成为全球第一大LNG消费国。十四五期间，天然气进口能力1500亿立方米，天然气（含LNG）储运能力400亿立方米，液化天然气接收站新建待建30座以上，接收能力达到1．5亿吨/年，城市化利用发展迅速，液化天然气综合性利用市场巨大。与泵相关的国际标准共21项，其中已转化为我国国家标准16项，已列入计划且正在转化的5项。与阀门相关的国际标准共24项，已转化为我国国家标准17项，已列入计划且正在转化的1项。由于采标项目分别是等同或修改采用，因此水平与相应的国际标准相同。另外通用机械行业标准化走出去也初见成效，风机行业积极参与行业相关国际标准化制修订工作，风机行业标委会承担了国际标准化组织ISO/TC117技术委员会对口的标准化技术业务工作，并成功承办了第30次国际标准化ISO/TC117会议，加强了与国际标准化的交流与合作，提高了我国风机行业实质参与国际标准的能力。空分设备行业主要壁垒（一）空分设备行业技术壁垒深冷装备行业跨越化学工程、精馏、制冷、化工设备、结构力学、流体力学、系统控制等多个学科，属于技术密集型行业。在产品设计方面，深冷装备属于定制化的非标产品，须针对客户不同的技术要求和使用地的自然环境条件进行个性化设计，并通过计算机模拟等方法确定产品的最终设计方案，设计要求较高；在产品制造技术方面，深冷技术设备须在低温、承压条件下可靠运行，产品在制造过程中工艺要求较高，必须具备相应的加工技术、加工设备和熟练的技术工人。因此，深冷装备行业具有较高的技术壁垒。（二）空分设备行业业绩和品牌壁垒深冷装备属于下游行业企业的核心公用工程设备，这类企业均为连续、复杂、多样化等的生产流程，深冷装备的稳定性、安全性对保障整体装置的运行十分重要。行业内主要用户多为国内外大中型企业，对于产品的质量和性能要求高，将供应商的历史业绩和市场品牌认可度作为重要的考核指标。因此，深冷装备行业具有较高的品牌认可度和业绩壁垒。（三）空分设备行业资质壁垒深冷装备的生产制造需要大量使用压力容器，压力容器属特种设备，为国家强制许可证管理，产品的生产须取得相关主管部门的许可并取得相应的许可证，包括特种设备设计许可证、特种设备制造许可证、特种设备安装改造维修许可证及安全生产许可证等。因此，深冷装备行业具有较高的资质壁垒。（四）空分设备行业资金壁垒深冷装备的销售单价高，生产周期长，部分配套件的单个采购价格高，生产过程中需要投入的营运资金较大。同时，深冷装备的生产需配置大型的生产以及检测设备，前期基础设施建设的投资金额较大。因此，深冷装备行业具有较高的资金壁垒。百万千瓦超超临界火电机组泵阀依托国内多个百万千瓦超超临界火电项目，进一步推进泵阀国产化工作，其中锅炉给水泵、凝结水泵及各类阀门的国产化成绩斐然。660MW超临界火电机组用全流量锅炉给水泵组于山西华光发电厂成功投入运行，1000MW全流量锅炉给水泵已经研发成功并通过了出厂鉴定。主蒸汽管道气动疏水阀、储水罐水位调节阀、吹灰蒸汽调节阀；给水泵再循环调节阀、再热器喷水调节阀、汽机高压供汽站压力调节阀、锅炉循环管路调节阀等阀门，先后在国电黄金埠发电、神华神东电力和万州电厂1000MW超临界机组以及华能长兴电厂600MW超临界机组投入运行。经过近年的不断努力，超超临界火电机组用阀门国产化率达到90%以上。行业制造企业为广东华夏阳西电厂2×1240MW超超临界火电机组提供了目前国内规格最大的三大风机机组。大型石化装备随着石化装置规模不断扩大，并向大型化、一体化、智能化发展。通用机械行业在大型炼油（加氢裂化、催化裂化、延迟焦化装置等）、大型乙烯设备研制方面取得显著的成果。国产首台1500kN活塞压缩机组在中化泉州石化渣油加氢装置现场投入运行，主要技术指标达到了国际同类产品先进水平，使我国成为国际少数能够生产125吨、150吨活塞力往复式氢气压缩机的国家之一，满足了我国石化行业、煤化工行业装置大型化发展的需要。中海油惠州炼化120万吨/年乙烯项目成功运行，其核心设备乙烯、丙烯、裂解气压缩机全部由国内制造，标志着继美国埃里奥特、德国西门子、日本三菱之后，我国拥有了具有百万吨级乙烯三机制造能力和业绩的高端压缩机制造厂商，乙烯装置配套压缩机组制造水平跃入世界先进行列。大型冷箱、大型球罐等特种设备研制成功也为满足我国大型石化装置发展需要做出了重大贡献。目前，千万吨级炼油、百万吨乙烯等石化装置中的工艺流程泵国产化率已达到85%以上。其中，BB3型水平中开多级化工流程泵，最大流量可达1440m3/h，最大扬程可达1600m，使用功率最大已达3000kW，覆盖API标准中S-5（ZG230-450）到D-2（A890-5A）所有材料；适用于高温、高压工况，易燃、有毒等危险液体输送的卧式多级筒形泵（AP1610）B5型号，部分产品已达到国际先进水平。大量高温高压耐腐蚀专用阀门，乙烯清焦平板阀、大口径高压加氢阀、特种工艺控制阀、催化剂分配阀、高抗硫阀等产品的成功研制，改变了特种阀门依赖进口的局面，为石化行业的发展提供了保障。行业技术创新及科技成果（一）技术创新取得丰硕成果在国家供给侧结构性改革、各项产业政策的引导和市场的拉动下，通用机械行业以创新驱动转型升级发展，一批具有自主知识产权的高端产品实现了重大技术突破，取得了丰硕的科技成果。2015-2019年间，中国通用机械工业协会会同中国机械工业联合会，先后组织了120余项科技成果鉴定、技术评审、新产品推广等，这些新技术与装备为满足国民经济建设需要、促进行业技术发展发挥了重要的促进作用。承担完成的国家科技重大专项磁悬浮分子泵系列产品开发与产业化项目，突破和掌握磁悬浮分子泵设计制造的核心技术，填补了国内该领域空白，打破了磁悬浮分子泵完全依赖进口的局面，为完善我国真空相关高端装备制造产业链起到了积极的推动作用。与重庆大学机械传动国家重点实验室共同攻克RV机器人用减速器国际技术壁垒，自主研发出摆线针轮减速器、谐波减速器、轮边马达减速器等高精度减速器，实现了国产机器人用精密减速机国产化的重大突破。行业企业还承担了多项国家科技部火炬计划项目、国家级星火计划项目、国家成果转化项目、国家创新基金项目，省级、市级科技重大专项、产品升级及产业化关键技术研究项目等，通过承担科研项目，完成了国家级、省市级新产品的研发，形成了专利技术，并逐步实现产业化。通用机械行业的创新成果获得多项国家级、省部级科学技术奖项。大型乙烯装置成套工艺技术、关键装备与工业应用、大型灌溉排水泵站更新改造关键技术及工程应用项目、高效离心泵理论与关键技术研究及工程应用项目荣获国家科技进步二等奖。20MW级变频电驱压缩机组研制及工业性应用、特大型空气分离设备关键技术开发及产业化分别获得2015年度和2018年度中国机械工业科学技术奖特等奖。特大型混流泵和轴流泵节能关键技术研究与应用、40-48寸Class900高压大口径全焊接球阀、年产60万吨天然气液化装置用双混合冷剂离心压缩机组研制、1500kN大型往复式压缩机组国产化研制、大型往复压缩机流量无极调节系统关键技术及应用、压水堆核电站用核二级主蒸汽隔离阀、大型LNG储罐内潜液泵等15项科技成果获得中国机械工业科学技术奖一等奖。还有87项科技成果获评二等奖；114项成果获评三等奖。（二）创新研发体系建设取得成就通用机械行业不断强化自主创新能力，注重技术创新研发体系建设，为行业技术创新发展和产品研发奠定了较好的条件基础。在国家创新驱动发展的理念指引下，梯次推进企业技术中心建设，企业技术中心得到长足的发展，至十三五末，通用机械行业被认定为国家级企业技术中心共17家，并有更多的企业技术中心被认定为省级、市级企业技术中心，一些企业还建立了海外研发中心，构建了吸引海内外高水平科研人才聚集、新产品新技术研发的重要平台，形成行业技术创新发展的中坚骨干力量。行业企业充分发挥创新平台作用，开展新技术、新材料、新工艺、新产品的研发，不断优化产品结构，降低生产成本，提高产品核心竞争力。同时不断推进技术研发与市场需求的紧密结合，通过与国内外科研机构、大专院校合作，形成院士工作站、博士后工作站、企业研究院、工程技术研究中心等多种产学研一体化共建模式，有效发挥院士等专家技术团队在解决重大关键技术难题、高层次人才培养、科技成果转化等方面的重要作用，提升企业创新能力，有效促进了行业整体科研实力的提升，有力的提高了科研成果的工程化、产业化进程。（三）企业研发能力与试验检测手段得到提升通用机械行业企业加大用于提升企业研发及试验检测手段的研发投入，为企业增强技术创新能力奠定了坚实的基础。CAP1400屏蔽主泵试验台是我国自主设计和建设的首台三代核电主泵用多功能全流量试验台架，可开展AP/CAP系列屏蔽主泵、华龙一号轴封型主泵、主泵变频器等设备的试验。该试验台填补了我国核电主泵试验台自主设计与建设的空白，带动了我国核主泵试验台建设和试验技术的纵深发展。为研发56Class900大口径高压全焊接球阀设计建成全工况压力试验台架；为推动低温泵国产化进程投资建设了低温试验台；建设了国内最先进的全工况（热态、冷态、联机）1250MW大型调速给水泵组试验站；建成国内企业中规模最大的3D高速成像粒子检测分析（PIV）实验室，通过流场数据采集和分析，优化流体机械结构，提高产品研发效率和设备的安全可靠性，提升了泵阀产品研发的能级水平。行业企业投资建设的透平工程中心实验室成为目前国内西南地区少数已建成的大型高端装备平衡试验公共服务平台。行业多家企业的技术中心、实验室获得国家CNAS认可证书。标志着企业建立了符合国际标准的质量管理体系，进一步提高了企业在国内外市场的竞争实力。（四）节能技术装备得到快速发展面对越来越严峻的世界能源形势，国家出台各项节能环保产业政策引领市场发展。通用机械行业企业为发展节能技术和产品做出了诸多的努力，针对各系统运行中的耗能大户如泵、风机、压缩机等产品，投入大量资源开展节能技术研究，在降低能耗、提升产品及系统节能水平方面取得了突出成效。十三五期间，通用机械行业有多项技术和产品列入工信部《节能机电设备（产品）推荐目录》和《能效之星产品目录》。其中：有28项技术列入《工业节能技术推荐目录》；有370个型号的产品列入《节能机电设备（产品）推荐目录》，包括56个型号风机、72个型号泵、240个型号压缩机、2个型号干燥设备；有96个型号的产品列入《能效之星产品目录》，包括19个型号风机、33个型号泵、53个型号压缩机。从2012-2020年，通用机械行业共有28项技术列入《工业节能技术推荐目录》，640个型号的产品列入《节能机电设备（产品）推荐目录》，122个型号的产品列入《能效之星产品目录》。通用机械行业发展现状通用机械行业包括泵、风机、压缩机、阀门、气体分离设备、减变速机、分离机械、真空设备、干燥设备、气体净化设备、冷却设备和能量回收装备等12个专业行业，产品和技术广泛应用于石油化工、电力、冶金、交通、环保、城市基础设施、国防建设等各领域，在国民经济的发展中发挥着重要作用。十三五以来，在国家一系列产业政策的推动下，通用机械行业取得了令人瞩目的成绩，产业综合实力有了显著提高，一大批国产首台（套）重大技术装备研制成功，填补多项国内空白，并在石油石化、油气集输、天然气液化、煤炭深加工、核电、超超临界火电等关键领域得到工程应用，改变了我国大型通用机械关键设备依赖进口的被动局面，为增强国家综合实力、提升国际市场竞争力提供了有力的支持和强力的保障，为我国国民经济发展做出了重要贡献。十三五期间，通用机械行业坚持稳中求进，持续推进高质量发展，核心竞争力不断增强，呈现出良好的发展态势。企业充分发挥科技创新的引领作用，通过产学研用相结合，多项新产品、新技术、新工艺研发取得实质性突破，提升了产业链整体水平。企业转型升级不断深化，基于自身优势延伸服务，拓展市场，由传统生产型制造业向智能制造、工程成套和服务型制造转型，通用机械行业已经形成集研发设计、制造、成套和技术服务为一体的，产品门类齐全的工业体系。天然气液化（LNG）装备为保障国家能源安全，满足城市燃气互联互通的要求，受国家能源局委托，以300万吨/年液化天然气接收站配套设备设计制造要求为依据，中国通用机械工业协会和中石油昆仑能源共同组织开展LNG关键设备国产化攻关。关键设备国产化工作涉及各类高、低压潜液泵，装卸料臂、低温BOG压缩机、ORV开架式汽化器、各类大口径、高压低温阀门等，均取得了显著成效。泵行业企业攻克了LNG各类低温泵的关键技术，研制的中小型LNG潜液泵、LNG罐内泵、小型液力透平、LNG多级泵、LNG船用泵在LNG液化厂、接收站、调峰站等装置成功应用。在国产化示范项目、我国首座百万吨级国产化液化天然气工厂—湖北黄岗500万方/天LNG项目中，丙烯、乙烯、甲烷三大冷剂压缩机均为国内制造，项目的成功投运，对于拓展国外天然气液化市场具有重要意义。大型空分装置石油化工、冶金项目的大型化带动了空分设备规模朝着大型、特大型方向发展，给国内制造企业提供了更多展示实力的平台。在神华煤制油10万等级大型空分项目中，国内企业真正实现了与国外高水平厂商的同台竞技。2017年3月，首套国产10万等级大型空分设备一次开车成功，同年，6套国产空分装置全部投入运行，各项性能指标达到国外品牌同等先进水平，稳定性、可靠性及能耗指标均达到国际领先水平。为整套空分装置提供动力的心脏设备压缩机组，多年来长期被国外几个知名企业垄断。行业企业在10万等级装置中首次采用了轴流+离心式空气压缩机组，整套装置现场一次开车成功并一直平稳运行，实现了我国压缩机制造史上的最完美升级和跨越式发展。国产10万等级空分装置及空气压缩机组的研制成功，填补了国内空白，是我国重大装备国产化的又一突破，标志着我国大型空分设备国产化制造水平已迈入了制造强国的行列，机组成套设计制造及关键配套能力达到世界先进水平。天然气集输关键设备为落实国家能源多元化战略并提升高效清洁能源的供给，我国建设了西气东输二线及三线工程、中亚管线、中缅管线、中俄管线，其中压气站上的压缩机组、大功率加压泵和大口径全焊接球阀等关键设备全部实现国产化。20MW电驱压缩机组在西气东输二线高陵站投入正常工业运行，各项技术指标达到国际先进水平，现已有140余套产品应用于长输管线的各加压站。30MW燃驱压缩机组在西气东输三线烟墩和浙江衢州压气站投入工业运行。40Class600、48和56Class900大口径高压全焊接球阀已经全部实现国产化。2500kw单级双吸水平中开式输油管线泵（双工况）在庆铁四线的林源、新庙、农安和梨树站成功投入工业运行。首台6000kW、41Mpa、1000rpm高速往复式注气压缩机成功应用于华北油田苏桥储气库。产业转型升级发展成效显著（一）以市场为导向，加快供给侧改革国家宏观经济从速度型转向质量型发展，需求市场明显呈现疲软态势，冶金、石化、煤炭、电力等重点领域的产品销售下滑严重。特别是十三五后期，中美贸易争端日益加剧，全球蔓延的突发新冠肺炎疫情，都对制造业的市场发展造成较大的冲击与影响。面对新的经济发展环境，行业企业努力加快供给侧改革，以市场为导向，延伸产业链，扩展相关的需求市场，以客户为导向，为客户提供定制化及全方位整体服务，致力于打造集工艺装备研发、设计、制造及售后服务于一体的整体解决方案供应商，努力开辟新的市场领域。面向建材、冶金、纺织等工业领域通用机械产品存量市场，行业企业大力开发节能产品，对在用高耗能产品进行节能改造，采用租赁、合同能源管理等多种方式，为用户节能减排提供系统解决方案，开拓了一片新的发展天地。依托国家环保产业政策，大力拓展环保装备市场。发展智能一体化污水处理成套设备，为城镇污水综合治理和再生利用发挥了重要作用。以用户需求为导向，提供撬装式产品，集成度高、运行费用低，技术及市场优势明显。（二）打造服务型制造，为用户创造价值伴随制造业转型的步伐，行业越来越多的企业开始由制造业向制造+制造服务业转变，充分利用企业的专业人才优势和市场优势，开展增值服务，全行业工业服务产值占行业总产值的比例越来越高。空分设备制造企业大力开展气体业务，通过投资新建、收购或兼并等方式设立专业气体公司，服务涉及钢铁、化工、有色冶炼、玻璃等行业，气体投资规模已居国内前列，成为国内主要工业气体供应商。（三）智能制造得到快速发展在国家大力培育和发展智能制造装备产业政策引导下，通用机械行业通过推进智能制造，提升生产效率、技术水平和产品质量，实现制造过程和装备产品的智能化和绿色化发展。2016年沈鼓集团被列入国家智能制造试点示范项目。在2019世界智能制造大会上，沈鼓云服务实现远程智能服务和预知性维修案例获得2019中国智能制造十大实践案例的殊荣。在推进产品智能化技术的基础上，行业多家企业建立了智