全球液壓行業整體情況
液壓產品是現代傳動與控制系統的重要組成部分, 該報告經行業資深專家經過長時間調研整理而成, 對當前我國液壓件市場進行了最新研究和全面深刻分析. 液壓產品是現代傳動與控制系統的重要組成部分, 它直接影響機電產品和國防產品的性能和發展, 因而受到世界各國重視. 近年來, 由於技術創新, 廣泛應用電子技術, 計算機技術, 資訊和自動控制技術, 以及新工藝, 新材料等, 為液壓傳動技術增添了活力, 在節能環保方面, 如提高效率, 降低雜訊, 防止滲漏和機電融合 (Hybrid) 等方面取得了不少進展, 因而鞏固了傳統市場, 並不斷擴大其應用領域.
從市場規模上來看, 1998年, 全球液壓市場總銷售總額為164億歐元, 2014年全球液壓市場銷售總額為264億歐元, 平均增長率為3.1%左右, 2015年全球液壓銷售總額為292.13億歐元, 受到歐元匯率及計價口徑的影響, 全球液壓銷售額為282億歐元. 預期未來2~3年還將保持2%左右的市場增長.
中國液壓行業市場規模
我國液壓件行業起步於20世紀50年代, 最初主要應用於仿蘇的磨床, 拉床等機床行業, 隨後又逐漸推廣到工程機械, 農業機械等行走機械領域. 經過50多年的努力, 已經形成一個門類比較齊全, 有相當生產實力和技術水平, 初具經濟規模的工業體系. 目前已基本可滿足工程機械, 農業機械, 機床, 冶金, 礦山, 林業, 煤炭, 造船, 輕工, 紡織, 兵器, 航空航天等行業的一般需求. 隨著液壓傳動技術在我國工業設備中應用的迅速普及, 液壓工業技術的逐步提高, 以及專業化生產模式的不斷髮展, 下遊主機企業將原有的液壓工廠逐步剝離. 這種專業化分工大大加快了我國液壓工業的規模化發展進程. 進入21世紀後, 我國液壓行業具有一定規模的生產企業共有1000多家, 其中主要企業約100餘家. 國內市場對液壓元件及零部件的需求大幅增加, 液壓系統總產值也由2009年的269億元上升到2015年的500億元, 年均複合增長率達到10.88%. 2016年液壓, 液力工業總產值532億元, 其中液壓工業大約為510億元, 同比增長2.46%, 預期未來2~3年還將保持2%左右的增速水平.
由圖1我們可以清楚發現液壓工業已經進入相對穩定成熟階段, 行業增長率保持在一個穩定水平. 2010年的市場高增長主要源於國家4萬億經濟刺激政策的投入, 帶來的行業井噴.
根據協會和海關進出口情況統計, 我國液壓工業多年來持續保持逆差狀態, 伴隨液壓工業實力的逐步增強, 液壓元件及零部件產品基本實現自給自足, 在高端液壓件領域對海外產品的依賴度逐步降低, 我國液壓工業進口額持續下降, 液壓工業出口額持續上升, 到2015年液壓工業貿易逆差已由2011年的29.22億美元下降到9.4億美元.
根據行業慣例預期, 我國液壓市場銷售額從2008年的350.86億元增長至2015年的559億元, 複合增長率為6.50%. 受我國經濟高速增長的影響, 液壓件行業在2006-2011年期間得到迅速發展. 2006年, 我國液壓產品國內市場銷售額超過意大利, 排在美國, 德國, 日本之後, 列世界第四位; 2007年超過日本, 排在美國, 德國之後, 列第三位; 2008年超過德國, 列世界第二位; 2009年, 我國液壓產品國內市場銷售額超越美國, 列世界第一位. 2010年, 我國液壓件行業的銷售額增幅高達34.81%, 此後受國內經濟增速放緩影響, 行業銷售額在2013年下滑了22.45%. 2013年之後行業銷售整體保持平穩狀態. 從圖2可以看出經曆前幾年的高速增長後, 行業整體需求保持平穩水平.
液壓元件及核心零部件的技術發展趨勢
液壓元件將向高性能, 高質量, 高可靠性, 系統成套方向發展; 向低能耗, 低雜訊, 振動, 無泄漏以及汙染控制, 應用水基介質等適應環保要求方向發展; 行業將努力開發高整合化, 高功率密度, 智能化, 機電一體化以及輕小型, 微型液壓元件; 積極採用新工藝, 新材料和電子, 感測等高新技術. 縱觀行業發展, 智能化, 節能, 綠色, 可靠性是未來行業技術發展的主要趨勢.
智能化
未來機器設備的發展趨勢首先是提高安全性, 降低勞動強度, 因此必然要求作業系統易於操作和人機界面友好, 甚至實現自動化無人化; 其次是要求提高機器的精密和動態性能, 要求運動與動力控制系統具有提高機器的精度; 為提高產品服役期內的可靠性和長壽命, 減少維修保養時間, 降低人員成本, 要求系統具有狀態監控, 故障診斷和智能維護的能力. 液壓元件行業必須通過提高自身的智能化程度來滿足主機裝備的要求. 液壓元件產品全生命周期的智能化技術是未來滿足機器設備需求的重要技術發展需求.
節能
低碳, 節能, 減排, 環境友好是液壓行業可持續發展的戰略要求, 未來通過結構優化和主動控制方法來提高元件和系統的效率, 降低元件和系統的振動, 雜訊與傳動介質的泄露, 電子控製取代變數元件中傳統的機械和先導控制模式, 由軟體程序決定功能, 增強系統的全局優化匹配能力.
綠色
液壓元件及零部件在製造過程中的工藝汙染, 產品的振動雜訊, 材料損耗, 介質泄露等問題一直是我國液壓行業面臨的重要挑戰. 未來需要將綠色製造技術應用到產品的設計, 工藝, 製造, 使用和回收利用的全生命周期過程. 通過結構優化技術和主動控制原理來降低元件和系統的振動和噪音. 行業將逐漸淘汰危害環境的表面處理和加工製造工藝, 採用環保型工藝製造方法和設備, 如淨成形工藝, 切削加工優化技術, 乾式切削技術等, 提高製造過程中資源和能源利用率, 原材料轉化率, 減少汙染廢棄物和汙染物的產生和產品製造過程的有毒物質排放; 推廣環保型介質的應用, 開發新型的減少摩擦, 降低元件使用損耗的材料和環境友好型材料, 提高材料利用率; 通過開發管路連接技術, 研發新型密封材料, 優化密封結構和精加工工藝, 提高產品密封性能, 減少介質泄露和汙染; 開發流體介質的回收處理和再利用工藝, 發展專用的元件拆解, 回收, 再製造工藝和生產線, 完善再製造元件的性能評估方式, 提高產品可回收性和再製造水平.
可靠性
我國液壓產品長期存在可靠性差, 使用壽命低的問題, 直接影響到行業整體聲譽. 很多整機廠商長期不敢用國內液壓品牌, 終端用戶也反對使用, 在很長一段時間內導致我國液壓產品長期依賴進口. 因此可靠性問題是制約行業發展的最主要問題. 液壓行業的可靠性起步較晚, 且大多借鑒機械行業可靠性, 電子可靠性等相關領域的研究成果, 未能綜合考慮自身多場耦合, 非線性, 複雜震動的特殊性; 可靠性與故障預測的即時性不足; 沒有統一的可靠性研究標準. 因此如何建立行之有效的, 較為全面的可靠性研究將是未來行業發展的重要技術科學問題.
液壓市場競爭格局
國際競爭格局
國際液壓行業具有明顯的市場集中特徵, 前6~7家主要企業佔據了國際液壓市場80%~85%的市場份額 (資料來源: 《液壓氣動與密封》, 2010年PTC專刊) . 目前, 世界上最主要的液壓產品生產企業為德國博世力士樂公司 (Bosch Rexroth) , 美國薩奧丹佛斯公司 (SAUER-DANFOSS) , 日本川崎重工 (KAWASAKI) , 德國林德液壓 (LindeHydraulics, 美國派克漢尼汾公司 (Parker Hannifen) , 伊頓威格士 (Eaton-Vickers) , 日本油研工業株式會社 (Yuken) , 日本凱邇必公司 (KYB) , 德國哈威液壓有限公司 (HAWEHYDRAULIK) , 意大利阿托斯公司 (ATOS) , 在國際液壓市場上處於壟斷地位. 在國際市場, 通常液壓企業在整裝配套和售後市場均會共同開拓市場, 國外市場寡頭品牌壟斷明顯, 客戶對品牌的忠誠度及認可度較高, 所以通常耳熟能詳的大品牌, 在二級市場同樣擁有比較高的市場份額比例.
我國液壓市場競爭格局
2009年我國液壓市場銷售額已經排在世界第一位, 雖然後期因為經濟周期性及基礎建設回落影響回到第二位, 但液壓行業整體的技術實力與水平得到了較大幅度地提升, 主要表現在: 為重大技術裝備配套取得突出進展, 一大批創新型液壓產品進入國家重大技術裝備領域, 技術創新取得明顯成效.
我國本土液壓企業呈現企業數量多, 規模小, 總體競爭力不強的特點. 在行業構成上, 形成國企, 民企, 合資, 獨資 '四足鼎立' 的局面. 其中原有大部分國企已實行改制, 在行業所佔份額越來越小; 民營企業發展勢頭強勁, 已佔據行業50%以上的市場; 境外企業大量進入, 在國內建立合資或獨資企業搶佔高端液壓市場. 由於外商獨資企業的增加, 合資企業所佔比例不斷下降.
據液氣密協會統計, 目前國內液壓企業超過1000家, 其中規模以上企業300多家, 主要企業100多家, 行業中前4家企業所佔市場份額僅為約10%, 行業集中度低, 絕大多數企業產能較小, 擁有高端產品和較高技術能力的企業很少, 制約了我國液壓行業整體技術水平的提升, 也無法滿足國內迅猛增長的市場需求.
我國液壓後市場和整機配套市場競爭的差異
目前國內液壓市場上, 國際知名液壓企業曆史悠久, 技術雄厚, 規模龐大, 具有強大的綜合實力, 其競爭優勢和競爭地位在短期內難以被撼動, 屬於液壓市場第一梯隊. 第一梯隊企業在整機配套市場和液壓後市場均具備較強的實力和品牌認可度. 比較有代表性的品牌是博士力士樂, 派克漢尼汾, KYB, 通常第一梯隊企業在國內的均設有外資企業.
第二梯隊的企業, 通常會根據整機配套市場和售後市場的屬性不同, 參與競爭的企業也差別較大. 通常整機配套企業較少參與後市場的競爭, 同樣, 液壓後市場主要企業的專註度也集中在渠道, 產品開發, 不會花大力氣和整機配套企業爭奪整機市場資源. 因此大致可以將第二梯隊企業分為整機配套和液壓後市場企業兩類.
本梯隊企業通過在不同的細分領域加大資金和技術投入, 逐步建立起自身的競爭優勢, 在各自的細分市場, 擁有較為成熟的主機配套能力, 穩定的客戶群和一定的技術儲備, 與第一梯隊國際知名液壓企業的差距正在逐步縮小. 在國家相關政策的引導和市場需求的推動下, 預計未來行業集中度將會逐步上升, 具備強大技術實力和優秀管理能力的液壓企業將會獲得行業整合機遇進而做大做強, 在促進我國液壓行業整體技術水平提升的同時, 緩解國內高端產品供應不足的現狀. 雖然國內液壓件企業在整體實力上與國外企業相比還存在不足, 但部分液壓件企業在經過 '引進吸收再創新' 的發展曆程之後, 不斷加強人才隊伍建設, 提升技術工藝水平, 在某些液壓件細分領域已經達到了國際先進水平, 本土競爭優勢日益凸顯, 逐步具備了替代進口產品的能力, 為進一步拓展國內外市場奠定了良好的基礎.
工程機械行業
工程機械行業是我國液壓產品最大的下遊應用行業, 國內約有超過35%的液壓產品應用於工程機械領域. 近年來, 工程機械行業增速相對放緩, 未來增長點在高端化和智能化產品, 對高端液壓元器件的需求將加速提升. 工程機械產業是全球宏觀經濟運行的重要風向標之一. 2011年之前的10年, 中國興起了基礎設施建設高潮, 工程機械行業因此經曆 '黃金十年' , 產業規模發展迅速, 產品技術創新能力大幅提高, 國際地位和影響力逐年上升. 根據中國工程機械行業協會統計數據, 2012年中國工程機械銷售額達到了5626億元, 成為全球範圍內最大的工程機械市場.
工程機械最大的下遊為基建和房地產投資, 隨著房地產市場調控力度加強, 從2011年下半年開始, 工程機械市場逐步陷入低迷. 由下圖可以發現, 我國工程機械行業自2011年達到高峰後, 進入緩慢下滑階段, 但行業整體規模依舊保持在5000億元規模之上. 2016年9類主要產品全年累計銷售54.46萬台, 同比增長10.2%. 除裝載機, 隨車起重機銷量同比下滑外, 其餘7類主要工程機械產品均實現增長. 其中, 平地機, 挖掘機, 壓路機, 工業車輛, 推土機等5類主要產品呈現兩位數以上增長, 平地機, 挖掘機銷量增幅達到20%左右. 2016年全年行業累計銷量挖掘機70320台, 同比增長24.8%, 2016年下半年以來月度銷量增長持續加速, 其中, 12月份同比大幅增長75.0%. 由此可見經曆2016年, 我國工程機械行業已經完成築底, 順利回升增長通道.
在2011-2015年期間, 國內企業同質化高, 低端產品產能過剩, 高端產品的國際競爭力不強等問題逐漸突顯, 主要原因在於關鍵技術被國外企業所控制, 傳動部件, 控制元件, 柴油發動機及關鍵液壓件等高技術含量, 高附加值的核心零部件主要還依賴進口. 為不斷提高自身產業競爭力. 我國工程機械產業在這期間開始了 '規模取勝' 到 '質量取勝' 的轉型. 隨著整體市場的平穩, 及企業技術實力的不斷增強, 預計未來工程機械將進入穩定增長期, 高端化和智能化將成為工程機械未來新的增長點, 對高端液壓元器件的需求將加速提升.
中國液壓元件及核心零部件市場規模
液壓泵
液壓泵從整體技術難度上要高於液壓缸, 在我國液壓工業中一直是作為重點推動領域得到企業關注. 隨著行業液壓傳動行業整體的技術進步, 國內液壓泵生產能力也得到長足的提升. 根據液氣密協會數據, 2009-2016年我國液壓泵產品產值由59.18億元增長到105.60億元, 發展速度驚人. 但目前仍不能滿足快速增長的市場需求, 每年需要從國外進口大量產品.
液壓馬達
液壓馬達從附加值來看在整個液壓工業中佔比不是很高, 但其是整個液壓系統中不可缺少的重要元件, 液壓系統的創新和發展, 尤其是在機電一體化方面, 液壓馬達及其配件未來將承擔更多職能. 圖5為液壓馬達的國內產值數據.
和液壓元件相關聯的減速機同傳統減速機相比在結構設計原理上沒有太大差異, 主要和液壓馬達搭配, 形成一個總成, 利用齒輪的速度轉換器, 將馬達的迴轉數減速到所要的迴轉數, 並得到較大轉矩. 減速機在整個工業領域的應用廣泛, 尤其在機器人領域的應用獲得社會極大關注. 根據前瞻產業研究院數據顯示, 2010-2013年我國減速機行業銷售收入分為為: 456億元, 600億元, 644億元, 805億元, 並預期到2017年行業銷售收入將突破1000億元.
起重機械運輸設備的應用作為減速機的一個分支, 也有非常重要的地位, 其在壓力承受, 工作時間, 複雜工況適應方面有較高的技術要求, 尤其是在工程機械領域對裝置的精準控制要求越來越高, 電液一體化技術逐步深入的技術背景下, 對減速機的品質和穩定性也提出了更高要求. 起重運輸設備占減速機產量中的24.76%, 是減速機最大的應用領域之一, 其中就包含了工程機械的應用. 因為工程機械對減速機的使用量占整個其中運輸設備比例不高, 預計工程機械用減速機占減速機總量的比例按產值計算約為1%~2%, 減速機通常和馬達配套使用, 以此為基礎預計我國工程機械及起重機械減速機的市場容量規模約10億元.
中國液壓元件及其核心零部件市場規模
液壓後市場作為液壓工業的重要組成部分, 一直伴隨中國液壓工業的發展而興起. 中國液壓工業早期是建立在海外進口液壓產品基礎上, 早期的液壓件廠主要承擔維修, 維護進口液壓件的職能, 因此大多數本土知名液壓件廠均有液壓後市場的相關經曆.
隨著我國經濟逐步壯大, 整機廠製造能力和規模的提升, 面對海外高昂的液壓件及零部件成本, 無法確定供貨時間的低下效率, 我國的液壓件企業才緊隨市場, 從後市場覆蓋到整機配套. 但液壓件後市場依舊是液壓件企業發展必經的市場, 且液壓件後市場相對穩定, 不會跟隨整機製造的大起大落, 其主要跟經濟周期和整機的保有量有關.
目前工程機械作為液壓工業的重要應用下遊, 液壓工業有44%的銷量是面向工程機械的. 工程機械液壓後市場相對其他液壓後市場, 更成規模, 也具備獨立的體系, 因此我們重點對工程機械的液壓後市場進行數據分析.
根據中國工程機械工業協會的不完全統計, 我國工程機械到2016年年底保有量已經達到672萬台~728萬台, 保有量是每年新增設備規模的數倍, 且保有市場相對穩定, 根據行業統計, 在2008-2016年期間工程機械保有量持續增長, 沒有出現保有量下滑情況.
工程機械工作時長達到一定小時後, 通常也會進行檢修及配件更換, 也會產生一定的液壓件更換需求. 因此工程機械的持續使用和開工就會帶來液壓後市場的新增需求. 因為下遊基礎建設行業整體開工率情況每年變化幅度較大, 工程機械景氣指數不盡相同, 因此我國工程機械後市場液壓需求每年增速差異較大.
根據工程機械使用特點, 通常在購置新的整機後3年內只需少量維護, 維修成本低. 整機使用年限達到3年後, 維修和保養尤其是液壓件的維護成為工程機械的常態. 各液壓部件根據不同的品牌, 工礦條件維修的成本不盡相同, 但通常3~4年會大修一次, 大修將會安排更換眾多的液壓元件. 在工程機械的10年使用年限中, 對液壓件的維修和替換大致相當於重置兩次整套液壓系統元件, 考慮到國外品牌液壓件成本較高, 通常工程機械業主會盡量選擇相同性能的國內品牌液壓件.
我們根據液壓行業整體銷售額和液壓行業下遊應用比例可以得到工程機械行業每年的液壓件需求市場規模, 2016年已經達到254.39億元.
根據行業平均3~4年液壓大修一次, 10年生命周期更換兩套液壓系統的慣例, 後市場液壓件品牌價值不如整裝市場品牌, 綜合考慮後市場同整裝價格差異, 人力成本及間接成本等因素, 我們預期行業平均4年內維護及大修的成本相當於初始年液壓件整裝銷售成本的100%. 根據整機年限越長, 對應維修成本越高的原則, 我們將各年度維修成本分攤, 通常1~3年內維修成本約佔原始成本的5%, 4~7年內維修成本約佔到原始成本的40%, 8~10年維修成本約佔到整體成本的55%, 8年後液壓系統的維修成本將達到峰值.
以上假設均基於10年時間工程機械一直處於穩定使用狀態, 為出現長期停工或者不開工狀況. 基於以上比例, 我們可以理論上的工程機械後市場需求.
考慮我國工程機械的使用情況根經濟景氣程度正相關. 我國的工程機械建設往往和我國的社會資產固定投資, 基礎建設投資和房地產市場開發密不可分. 小松的工程機械在我國有很好的覆蓋率和市場佔有率, 小松自2011年開始統計其在中國售出設備的開工小時情況. 這一數據一致被業內視為權威, 用來代表全國每個月度工程機械開工使用情況. 我們預計2018年開工小時將在2017年基礎上再增加5%.
假定工程機械一天使用8小時, 按照每個月22個工作日估算, 每年工作時間為2112小時. 如果當年設備使用時間未達到此時長, 則未達到滿負荷. 我們將小松設備的開工小時數做為反應行業整體開工的參照. 可以計算出各年度工程機械的符合率.
根據工作時間越長, 工作符合越高, 設備維修成本越高的原則, 我們將理論的工程機械液壓後市場維護需求, 還原成實際的液壓後市場需求.
液壓產品根據其使用情況及工礦狀態, 對售後市場要求不盡相同. 通常來說, 因為工程機械所處工作環境較為惡劣, 需要更換情況較多, 而像汽車, 機床, 冶金裝備領域, 由於工作環境較為穩定, 相應更換和維修的頻次也不會太高. 我們預期農業機械, 冶金, 礦山等行業我們預期液壓件的使用時間會更長, 通常需要6~8年左右的時間, 才能完成整個液壓件的整體更換維修, 重置成本更低. 汽車, 航空航天等其他行業使用壽命長, 更換頻次會更低. 我們根據不同領域維修頻次的比例計算不同行業的售後市場需求, 最終計算出最終液壓後市場的市場規模如圖9.
根據2010年至2015年液壓行業液壓工業各類型產品產量比例, 因液壓後市場在液壓件的替換和原有液壓件在使用成正比. 由此可獲得各液壓產品對應市場比例.
