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我国液压元件细分市场研究,实现高端液压泵阀产品的突破

发布日期:2019-11-25 作者:Ashley 点击:

液压产品是控制主机完成各种动作的关键,其技术水平和产品性能直接影响机器的自动化程度和工作可靠性,直接影响机电产品和国防产品的性能和发展。经过60多年的发展,我国已建立初步完整的液压工业体系。据液气密协会统计,目前国内液压企业超过1000家,其中有一定规模企业300多家,主要企业100多家。其中,恒立液压、中川液压和太重榆液等骨干企业正快速缩短与全球领先技术的差距,实现高端液压泵阀产品的突破。国内液压骨干企业产品如表1所示。

1.国内外液压市场发展情况
全球来看,2003年全球液压行业市场规模为176亿欧元,到2016年上升为282亿欧元,市场规模快速扩大。中国液压行业从无到有,在经过60多年发展后,已成为全球主要液压市场。
我国液压系统总产值由2009年的269亿元上升到2016年的510亿元,且2017年工程机械行业回暖信号明显,再加之中国制造2025、智能制造“十三五”规划以及一带一路等利好政策拉动,中国液压件市场将逐渐恢复增长,至2021年市场容量有望提升至759亿元。
液压行业的市场规模与国家经济总量和工业化水平高度相关。作为全球第二大经济体和第一大制造业国家,2016年我国液压行业市场规模占全球的28%,仅略低于美国的34%,远高于日本和德国等发达国家。
液压产品广泛应用于国民经济的各个领域,其直接下游需求包括工程机械、航空航天和冶金机械等装备制造领域。工程机械是液压产品最大的需求领域。
2014年中国工程机械市场消耗了国内35.4%的液压产品,而同年日本的比例高达43.3%,由此可见工程机械对液压行业的带动作用可见一斑。除工程机械外,航空航天、冶金机械等领域也对液压件有较大需求。
2017年我国工程机械市场销量约13万台,较2016年的7.2万台增长约80%,目前,我国挖掘机市场规模已占世界总规模的20%左右,其中中挖(20~30t)约2.6万台,大挖约1.5万台;2017年我国挖掘机销量预计14万台,出口约7500台,同比增长27.5%。预计未来几年,我国挖掘机市场保持平稳增长,总需求量13万台左右,保有量150万台左右。
2.高端液压件进口品牌主导
从全球经验来看,国际液压行业具有明显的市场集中特征,前6~7家主要企业占据了国际液压市场80%~85%的市场份额(资料来源:《液压气动与密封》,2010年PTC专刊)。
我国液压行业起步晚、技术基础薄弱,因此以外资或合资企业为代表的全球龙头企业在我国液压件市场占据重要地位。
以博世力士乐、川崎和伊顿为代表的全球液压件龙头企业,凭借日新月异的技术变革、丰富的产品谱系以及精益求精的工艺追求,牢牢占据了我国液压件的核心市场。
据估计,2009年伊顿、博世力士乐和派克在我国液压件市场的份额分别为11%、17%和7%;而到2015年外资企业在国内液压泵、马达的市场份额仍超过70%。
高端液压件研发制造仍留在母国保持技术优势,同时大量出口获取市场份额。
当前,日本川崎、德国力士乐等全球顶级液压件供应商均已先后在我国建立生产基地。除了将非核心产品本地化生产外,主要厂商均将高端液压件留在本土研发制造,并通过向我国出口获取国内市场份额。
2013年伊顿、派克和博世力士乐在当年我国进口的液压件中占比分别高达15%、21%和27%。
我国高端液压产品70%依赖进口,特别是在高端工程机械中,90%的液压件受制于人,70%~80%的利润给了国外液压产品制造商。
国内液压件整体市场空间约500亿元,进口的高端液压件超过100亿元,特别是挖掘机用的高端液压件,基本上依赖博世力士乐、川崎重工等厂商进口,严重制约我国挖掘机主机厂的竞争力。我国液压产业既不大也不强,落后国际先进水平15年左右。
未来液压元件发展趋向如下:将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;行业将努力开发高集成化、高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型、微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。
纵观行业发展,智能化、节能、绿色、可靠性是未来行业技术发展的主要趋势。
3. 液压元件技术发展趋势
(1)智能化
未来机器设备的发展趋势首先是提高安全性、降低劳动强度,因此必然要求作业系统易于操作和人机界面友好,甚至实现自动化无人化。
其次是要求提高机器的精密和动态性能,要求运动与动力控制系统具有较高的精度。为提高产品服役期内的可靠性和长寿命,减少维修保养时间,降低人员成本,要求系统具有状态监控、故障诊断和智能维护的能力。
液压元件行业必须通过提高自身的智能化程度来满足主机装备的要求。液压元件产品全生命周期的智能化技术,是未来满足机器设备需求的重要技术发展需求。
(2)节能
低碳、节能、减排、环境友好是液压行业可持续发展的战略要求,未来将通过结构优化和主动控制方法来提高元件和系统的效率,降低元件和系统的振动、噪声与传动介质的泄露,电子控制将取代变量元件中传统的机械和先导控制模式,并由软件程序决定功能,以增强系统的全局优化匹配能力。
(3)绿色环保
液压元件及零部件在制造过程中的工艺污染、产品的振动噪声、材料损耗、介质泄露等问题,一直是我国液压行业面临的重要挑战。
未来需要将绿色制造技术应用到产品的设计、工艺、制造、使用和回收利用的全生命周期过程。通过结构优化技术和主动控制原理来降低元件和系统的振动和噪声。
行业将逐渐淘汰危害环境的表面处理和加工制造工艺,采用环保型工艺制造方法和设备。如利用净成形工艺、切削加工优化技术、干式切削技术等,提高制造过程中资源和能源利用率、原材料转化率,减少污染废弃物和有毒物质排放。
通过推广环保型介质应用,开发新型的减摩材料,提高材料利用率。通过开发管路连接技术,研发新型密封材料,优化密封结构和精加工工艺,以提高产品密封性能,减少介质泄露和污染。
开发流体介质的回收处理和再利用工艺,发展专用的元件拆解、回收、再制造工艺和生产线,完善再制造元件的性能评估方式,以提高产品可回收性和再制造水平。
(4)提升可靠性
我国液压产品长期存在可靠性差、使用寿命低的问题,直接影响到行业整体声誉。很多整机厂商长期不敢用国内液压品牌,终端用户也反对使用,由此导致我国液压产品在很长一段时间内依赖进口。
我国液压行业的可靠性研究状况如下:起步较晚,且大多借鉴机械行业可靠性、电子可靠性等相关领域的研究成果,未能综合考虑自身多场耦合、非线性、复杂振动的特殊性;可靠性与故障预测的实时性不足;没有统一的可靠性研究标准。
因此如何建立行之有效的、较为全面的可靠性研究,将是未来行业发展的重要技术科学问题。
4.高端液压件国产化状况
2013年以来,工业和信息化部在财政部等相关部门的大力支持下,连续5年开展工业强基工程工作,坚持问题导向、创新发展、协同推进,取得了阶段性进展和成效。
其中,支持了山河智能、杭州前进齿轮箱、北京华德液压、天津工程机械研究院等多个工程机械零部件,总投资近5亿元,补助资金近9000万元。
2017年9月,工业和信息化部发布了《工业和信息化办公厅国家开发银行办公厅关于组织开展2017年工业强基工程重点产品、工艺“一条龙”应用计划工作的通知》(工信厅联规〔2017〕88号)。工程机械高压油泵、多路阀、马达“一条龙”应用计划,以我国20t、30t液压挖掘机和50t以上大型汽车起重机主机为龙头,针对主机对高压油泵、多路阀、马达自主配套的迫切需要,集合行业力量协同攻关,合作开发,形成“一条龙”配套示范应用。
推动高端液压元件稳定批量生产及在主机上的大批量配套,改变长期依赖进口的局面,实现自主化发展,是我国工程机械发展中高端产品以及扩大出口的迫切需要。
经工业和信息化部组织评审,推荐部分企业作为工程机械高压油泵、多路阀、马达“一条龙”示范企业(详见表3),示范企业可以享受国家优先政策支持。
我国液压件企业通过在不同的细分领域加大资金和技术投入,逐步建立起自身的竞争优势,在各自的细分市场,拥有较为成熟的主机配套能力、稳定的客户群和一定的技术储备,与国际知名液压企业的差距正在逐步缩小。
在国家相关政策的引导和市场需求的推动下,预计未来行业集中度将会逐步上升,具备强大技术实力和优秀管理能力的液压企业将会获得行业整合机遇,进而做大做强,在促进我国液压行业整体技术水平提升的同时,缓解国内高端产品供应不足的现状。
虽然国内液压件企业在整体实力上与国外企业相比还存在不足,但部分液压件企业在经过“引进吸收再创新”的发展历程之后,不断加强人才队伍建设、提升技术工艺水平,在某些液压件细分领域已经达到了国际先进水平,本土竞争优势日益凸显,逐步具备了替代进口产品的能力,为进一步拓展国内外市场奠定了良好的基础。


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关键词:液压油缸,液压缸,液压元件

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