永磁變頻兩級螺桿式空壓機行業(yè)全景調研與發(fā)展戰(zhàn)略研究報告

永磁變頻兩級螺桿式空壓機行業(yè)全景調研與發(fā)展戰(zhàn)略研究報告

重點研發(fā)土壤生物修復、強化氣相抽提（SVE）、重金屬電動分離等技術裝備。重點推廣熱脫附、化學淋洗、氧化還原等技術裝備。研究石油、化工、冶煉、礦山等污染場地對人居環(huán)境和生態(tài)安全影響，開展農田土壤污染、工業(yè)用地污染、礦區(qū)土壤污染等治理和修復示范。土壤污染修復裝備重點研發(fā)土壤生物修復、強化氣相抽提（SVE）、重金屬電動分離等技術裝備。重點推廣熱脫附、化學淋洗、氧化還原等技術裝備。研究石油、化工、冶煉、礦山等污染場地對人居環(huán)境和生態(tài)安全影響，開展農田土壤污染、工業(yè)用地污染、礦區(qū)土壤污染等治理和修復示范。壓縮機行業(yè)的基本情況（一）壓縮機的分類按照工作氣體介質不同，壓縮機可分為空氣壓縮機、工藝流程用壓縮機、冷媒壓縮機?？諝鈮嚎s機主要用于提供空氣動力，廣泛應用于機械制造、石化化工、礦山冶金、紡織服裝、醫(yī)療行業(yè)、食品行業(yè)、水泥行業(yè)、污水處理、電力行業(yè)等領域；工藝流程用壓縮機主要用于石油、化工、冶金等行業(yè)，生產工藝流程上壓縮各種單一或混合介質氣體；冷媒壓縮機的工作對象是冷媒介質，用于空調和制冷系統(tǒng)。根據(jù)中華人民共和國國家標準《壓縮機分類》（GB/T4976-2017），按壓縮氣體的原理，壓縮機可分為容積式和動力式兩大類。容積式壓縮機是通過運動件的位移，使一定容積的氣體順序地吸入和排出封閉空間以提高靜壓力的壓縮機，按照運動方式的不同，又分為往復式和回轉式兩種結構型式。其中，往復式壓縮機又根據(jù)傳動方式的不同分為軸驅動式、自由活塞式、線性和其他類型；回轉式壓縮機分為渦旋、液環(huán)、滑片、三角轉子、單螺桿、螺桿、雙轉子、轉子及其他類型。動力式壓縮機是首先讓氣體分子獲得很高的速度，然后讓氣體停滯下來，使動能轉化為位能，即將空氣分子速度轉化為空氣的壓力。動力式壓縮機中應用較為普遍的型式為離心式和軸流式。中國的空氣壓縮機市場主要由螺桿式、活塞式、離心式、滑片式等類型組成。近年來，隨著螺桿式空氣壓縮機和離心式空氣壓縮機的發(fā)展，大型活塞式空氣壓縮機在行業(yè)中的比重有所下降。（二）螺桿機和活塞機比較螺桿式空氣壓縮機（通指雙螺桿空氣壓縮機，簡稱螺桿機）一般由螺桿主機、電機、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、壓力容器、箱體等部分組成，其中螺桿主機為設備的核心裝置。螺桿式空氣壓縮機的工作原理一般是通過電機驅動螺桿主機中的陽轉子轉動，并帶動與之嚙合的陰轉子在機殼內轉動，使陰轉子內的氣囊容積不斷產生周期性的變化，進而產生空氣壓力的變化；運作時，氣體介質沿著轉子軸線由吸入側推向排出側，完成吸入、壓縮、排氣三個工作過程。螺桿主機是螺桿式空氣壓縮機的核心部件，其性能直接決定了整機的性能水平和產品質量。螺桿式空壓機的主機是由裝有轉子、支撐轉子的軸承、密封和墊片及鑄鐵澆鑄的殼體等組成，其基本結構是在機殼內平行配置一對互相嚙合的螺旋形陰陽螺桿轉子，兩者互相反向旋轉。陽轉子與動力裝置相連，壓縮氣體驅動陰轉子同步旋轉，形成工作腔的容積變化，實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣過程的循環(huán)復始，轉子型線設計、轉子加工精度、轉子的嚙合程度、排氣端間隙決定了螺桿主機的效率。一般而言，空壓機行業(yè)內螺桿主機占整機生產成本的30%左右。螺桿主機的技術主要體現(xiàn)在陰陽轉子的型線設計及加工、軸承設計、調節(jié)、潤滑技術以及密封性能等方面，其中又以轉子的型線設計及加工最為重要，型線的優(yōu)劣直接決定了螺桿主機的性能和使用壽命。螺桿式空氣壓縮機相對于活塞式空氣壓縮機（工業(yè)用）具有排氣壓力穩(wěn)定、故障率低、可靠性好、噪音低、維護簡單、環(huán)境適應性強和可實現(xiàn)自動化控制等顯著優(yōu)點。隨著低碳節(jié)能時代的到來，國內企業(yè)淘汰高能耗設備與落后工藝增加了礦山、冶金、電子電力及機械制造等行業(yè)對螺桿機的需求。同時螺桿機新技術、新產品不斷涌現(xiàn)，使其應用范圍進一步擴大?；钊娇諝鈮嚎s機（簡稱活塞機）主要部件包括機頭、儲氣罐、總開關、消音器、導風罩，機頭由電機、曲軸、連桿、活塞、氣缸等組成?；钊麢C工作時將氣體封閉在一定容積氣缸內，通過曲軸旋轉帶動活塞往復運動使密閉容器中的空氣容積周期性變化。小型活塞機以其體積小、攜帶輕便、價格適中、使用壓力范圍大的優(yōu)勢特征，廣泛應用于家庭、商業(yè)及輕工業(yè)領域?；钊娇諝鈮嚎s機適用范圍廣泛，氣體含油量低、不需要油氣分離系統(tǒng)、對潤滑油品質要求較低，尤其在超高壓和低排氣量的應用領域都能穩(wěn)定運行。目前市場占有率較高的是小型機，體積小，便于移動，適用于低壓小容量的單缸配置，廣泛應用于家庭作業(yè)、建筑裝修、汽車維修、新能源汽車等領域，如與氣釘槍、充氣槍、氣動扳手、棘輪扳手、黃油槍、噴槍、砂輪機等家用氣動工具相連接，為住宅、公共建筑和汽車維修養(yǎng)護店等家庭及商業(yè)場所提供小流量的空氣動力。（三）鼓風機分類及細分產品比較鼓風機是指在設計條件下，出口全壓在30-200kPa的風機。根據(jù)結構和工作原理不同，鼓風機通常分為容積式和透平式。容積式鼓風機用改變氣體容積的方法壓縮及輸送氣體，常見為羅茨鼓風機和螺桿鼓風機；透平式鼓風機通過旋轉葉片壓縮輸送氣體，主要包括離心式和軸流式等兩大類。目前應用最廣泛的是羅茨鼓風機和離心式鼓風機兩類。離心式鼓風機一般由葉輪、蝸殼、電機、變頻器、軸承、控制系統(tǒng)及箱體組成，其中葉輪、電機、軸承為主要核心部件。相對于羅茨鼓風機，離心鼓風機在升壓、流量參數(shù)方面選擇范圍更廣，具有效率高、噪聲低、運行平穩(wěn)等特點，應用范圍覆蓋石化和化工、金屬冶煉、火力發(fā)電、水泥制造等傳統(tǒng)重化工領域以及污水處理、余熱回收、脫硫脫硝等新型環(huán)保領域。離心式鼓風機主要包括傳統(tǒng)的單級離心鼓風機、多級離心鼓風機以及代表行業(yè)先進技術的空氣懸浮離心式鼓風機和磁懸浮離心式鼓風機。傳統(tǒng)的單級、多級離心鼓風機結構復雜，故障率高，后期維護工作量大，維護費用高，且易造成潤滑油、脂的泄露，造成環(huán)境及壓縮空氣的污染。磁懸浮離心鼓風機采用磁懸浮軸承技術，省卻了傳統(tǒng)鼓風機所必須的復雜的齒輪變速箱及油性軸承，做到了無潤滑油，無機械保養(yǎng)，有效地降低了用戶的后期維護成本，磁懸浮軸承控制系統(tǒng)較為復雜，產品技術含量較高，使用壽命較長。空氣懸浮軸承是用空氣作為潤滑劑的軸承，空氣作為潤滑劑具有粘度小的特點，在很寬的溫度范圍內化學性能比液體穩(wěn)定，空氣懸浮軸承無需主軸的密封，取消儲存、加熱、冷卻、壓入和抽出液體潤滑劑所需的設備，軸承結構簡化，軸承成本降低，并具有減小振動、降低噪聲和保持壓縮介質不受污染等優(yōu)點，近年來在鼓風機行業(yè)得到廣泛應用。空氣懸浮離心鼓風機使用了空氣軸承，直聯(lián)技術，高效葉輪，高速電機，無額外的摩擦，幾乎無振動產生，不需設置特別安裝基礎，安裝布置簡單靈活。空氣壓縮機行業(yè)發(fā)展概況（一）我國空氣壓縮機市場已進入穩(wěn)步增長階段空氣壓縮機在我國大致經歷了三個發(fā)展階段：第一階段為活塞式壓縮機時代。在1999年之前我國市場上主要的壓縮機產品為活塞式壓縮機，下游企業(yè)對螺桿式壓縮機的認識不足，需求量不大。這一階段具備螺桿式壓縮機生產能力的主要為國外企業(yè)，包括阿特拉斯、英格索蘭及美國壽力等國外品牌在螺桿式空壓機市場占據(jù)壟斷地位。第二階段為常規(guī)螺桿式壓縮機時代（2000-2010年）。2000年之后，隨著我國經濟進入高速增長期，螺桿式壓縮機下游行業(yè)的飛速發(fā)展帶動國內螺桿式空壓機市場需求猛增，螺桿式壓縮機銷量進入井噴狀態(tài)，市場上一時間出現(xiàn)大量的螺桿式壓縮機生產企業(yè)，螺桿式壓縮機生產企業(yè)進入高速發(fā)展期。第三階段為螺桿式壓縮機的高端機型時代（2011年至今）。2011年之后，我國經濟增速放緩，螺桿式壓縮機市場增速相對放緩，大量小型壓縮機生產企業(yè)的存在使市場競爭日趨白熱化。在前期發(fā)展過程中注重技術積累的企業(yè)在競爭中的優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)，永磁變頻螺桿式空壓機、兩級壓縮螺桿式空壓機、無油螺桿式空壓機等提倡節(jié)能減耗、綠色環(huán)保的機型，在市場競爭中脫穎而出。我國空氣壓縮機行業(yè)經過多年的發(fā)展，目前已處于比較成熟的階段，品牌型號多樣，國內同類型產品與國際知名品牌在生產能力、制造水平、產品質量、可靠性上已經日趨接近，并且與國際品牌相比具有較高的性價比優(yōu)勢，市場實現(xiàn)充分競爭。國內石化、機械、鋼鐵、電力和冶金等空氣壓縮機主要下游行業(yè)的快速發(fā)展，拉動了國內市場對空氣壓縮機的需求。此外，隨著全球壓縮機產業(yè)向中國的轉移，受出口市場需求的推動，中國國內空氣壓縮機的產量也隨之高速增長。2012-2020年，中國空氣壓縮機行業(yè)市場規(guī)模呈逐年上升態(tài)勢。2020年，我國空氣壓縮機行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)實現(xiàn)銷售收入583．36億元，同比增長3．95%?？紤]到國內節(jié)能環(huán)保相關政策日趨嚴格，行業(yè)節(jié)能改造需求將持續(xù)提升，未來我國空氣壓縮機市場規(guī)模將進一步擴大。（二）空氣壓縮機行業(yè)分產品領域發(fā)展各種類型的空壓機由于自身優(yōu)劣勢不同，逐漸出現(xiàn)應用領域細分，大、中、小型壓縮機同步發(fā)展的趨勢。螺桿機以其性能穩(wěn)定、易損件少、高能效、環(huán)境污染小、噪音少的優(yōu)點，在大型工業(yè)領域有逐步替代活塞機的趨勢；微型活塞機將以其體積小，價格低的優(yōu)點應用于家庭作業(yè)、汽車維修等領域，在北美、歐洲、日本等區(qū)域市場需求增量顯著。離心式空壓機是無油壓縮機，安全、衛(wèi)生性能方面都具有比較優(yōu)勢，可以運用于食品、制藥以及采礦、空氣分離等對作業(yè)環(huán)境要求較高的行業(yè)。渦旋機具有結構新穎、體積小、重量輕、噪音低，壽命長，輸氣平穩(wěn)連續(xù)，操作簡便，維護費用少等一系列優(yōu)異的技術性能，是20HP以下空氣壓縮機理想機型，目前渦旋壓縮機仍主要運用在制冷領域。（三）螺桿機發(fā)展迅速，已占據(jù)市場發(fā)展主導地位20世紀30年代，瑞典皇家理工學院的A．Lysholm首次實現(xiàn)螺桿式空壓機SRM設計技術并建立了螺桿主機轉子齒形的設計理念，開啟了螺桿機的應用。20世紀50年代，螺桿式空壓機由于其性能穩(wěn)定、易損件少，有良好的輸氣量調節(jié)性等特性，很快占據(jù)了市場，廣泛地應用在空氣動力、制冷和氣體分離等領域。我國螺桿式空壓機市場起步較晚。1999年之前我國市場上主要的壓縮機產品為活塞機，下游企業(yè)對螺桿機的認識不足，需求量不大。1999年，內資螺桿機生產企業(yè)開始起步，自2000年后螺桿式空壓機銷量快速增長。近年來，隨著國家節(jié)能環(huán)保政策趨嚴以及行業(yè)產品結構不斷優(yōu)化并向高端市場發(fā)展，一批技術更為先進、自動化水平更高、能效更佳的新興機型開始陸續(xù)被推向市場，并快速受到用戶的青睞，其中就包括螺桿空壓機中的永磁變頻單級螺桿式空壓機和兩級螺桿式空壓機。壓縮機網統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年我國永磁變頻螺桿空壓機銷售量接近16萬臺，增長近60%；兩級壓縮螺桿空壓機銷售量為2萬臺，增長幅度近100%。得益于下游快速發(fā)展以及下游行業(yè)對螺桿機的接受度提高以及國內企業(yè)逐步掌握轉子型線設計等核心技術，我國螺桿機市場快速發(fā)展并逐漸成為全球壓縮機的生產制造基地，國產產品品質已達到或接近國際水平。相對于活塞式空壓機，螺桿機運行成本較低，從機器整個生命周期看，投資回報率較高、節(jié)能效果明顯，尤其在低碳環(huán)保節(jié)能趨勢下，空壓機將由低附加值向高附加值轉變，螺桿式空壓機將迎來更大的發(fā)展契機，在一定范圍內替代大型活塞式空壓機。引導行業(yè)差異化集聚化融合發(fā)展鼓勵環(huán)保裝備龍頭企業(yè)向系統(tǒng)設計、設備制造、工程施工、調試維護、運營管理一體化的綜合服務商發(fā)展，中小企業(yè)向產品專一化、研發(fā)精深化、服務特色化、業(yè)態(tài)新型化的專精特新方向發(fā)展，形成一批由龍頭企業(yè)引領、中小型企業(yè)配套、產業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的聚集區(qū)。引導環(huán)保裝備制造與互聯(lián)網、服務業(yè)融合發(fā)展，積極探索新模式、新業(yè)態(tài)，加快提升制造型企業(yè)服務能力和投融資能力。推進，促進軍民兩用裝備在環(huán)境污染治理領域的應用推廣。鼓勵傳統(tǒng)制造企業(yè)利用自身技術優(yōu)勢向環(huán)保裝備制造業(yè)拓展，延伸產業(yè)鏈條的深度和廣度。環(huán)境監(jiān)測專用儀器儀表重點研發(fā)污染源水質聚類分析、水質毒性監(jiān)測，石化、化工園區(qū)大氣污染多參數(shù)連續(xù)監(jiān)測與預警，生物監(jiān)測及多目標物同步監(jiān)測，以及應急環(huán)境監(jiān)測等技術裝備。重點推廣污染物現(xiàn)場快速監(jiān)測、揮發(fā)性有機物、氨、重金屬、三氧化硫（SO3）等多參數(shù)多污染物連續(xù)監(jiān)測，車載、機載和星載等區(qū)域化、網格化環(huán)境監(jiān)測技術裝備，以及農田土壤重金屬和持久性有機污染物快速檢測、診斷等技術裝備。空氣壓縮機行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）空氣壓縮機行業(yè)面臨的機遇1、下游行業(yè)轉型升級需求推動空壓機和風機行業(yè)持續(xù)發(fā)展我國現(xiàn)在正處于工業(yè)升級關鍵階段，《國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃綱要》具體提出，我國經濟發(fā)展目標正在由高速增長向高質量增長轉換，必須加強工業(yè)節(jié)能管理，持續(xù)提高能源利用效率，以推動綠色低碳循環(huán)發(fā)展?？諌簷C、風機行業(yè)作為我國工業(yè)生產提供基礎動力的重要行業(yè)，是產業(yè)結構調整和工業(yè)升級的先導產業(yè)，新一輪的產業(yè)調整升級將為空氣動力設備行業(yè)帶來新的需求，為我國節(jié)能、高效空壓機和風機行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供強有力支撐。2、空氣壓縮機行業(yè)國內外新興市場開發(fā)帶來新需求國家層面政策及戰(zhàn)略實施將推動國內空壓機進入國內外新興市場。自從中國加入WTO后，壓縮機出口量開始穩(wěn)步上升，國家一帶一路、走出去等經濟戰(zhàn)略又進一步為國內壓縮機出口提供了良好機遇，尤其對于基建動能需求較高的沿線發(fā)展中國家，包括印度、泰國等。國內市場方面，國家對西部經濟發(fā)展的扶持政策將推動西部地區(qū)出現(xiàn)新的經濟發(fā)展增長期，相對于已經趨于穩(wěn)定的華北、華東、華南市場，西南、西北在基建、化工、交通等產業(yè)的建設需求較高，空氣動力等基礎能源設備的需求量將加大。3、節(jié)能政策推動空壓機行業(yè)轉型升級近年來，國家陸續(xù)出臺一系列節(jié)能環(huán)保政策。如國家發(fā)改委、工信部在《重大節(jié)能技術與裝備產業(yè)化工程實施方案》提出，強化科技創(chuàng)新體系建設，研發(fā)、示范30項以上重大節(jié)能技術，支持、引導節(jié)能關鍵材料、裝備和產品制造業(yè)做大做強；推廣重大節(jié)能技術與裝備，到2017年，高效節(jié)能技術與裝備市場占有率提高至45%左右，產值超過7，500．00億元。根據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的《綠色技術推廣目錄》（2020）以及工信部發(fā)布的《國家工業(yè)節(jié)能技術裝備推薦目錄》（2020），磁懸浮離心式鼓風機和空氣懸浮離心式鼓風機被列入高節(jié)能裝備推薦目錄。從中長期看來，節(jié)能政策也有利于空氣動力領域調整生產結構，促進國內空氣動力行業(yè)的綠色轉型升級。（二）空氣壓縮機行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1、空氣壓縮機行業(yè)國內企業(yè)規(guī)模小，抗風險能力不足空壓機和鼓風機行業(yè)企業(yè)數(shù)量較多，但多數(shù)規(guī)模較小，產品技術含量較低。國內企業(yè)無論在技術儲備、生產裝備、人才儲備以及生產規(guī)模上都相對較小，面對激烈的競爭環(huán)境，其抗風險能力不足。2、空氣壓縮機行業(yè)自主研發(fā)投入不足高效節(jié)能空氣壓縮機和離心鼓風機屬于技術密集型產品，從螺桿轉子的型線、三元流葉輪、高速永磁電機的研發(fā)設計到生產實踐的過程中，企業(yè)都需要投入大量的人力、物力成本，前期資金投入較大。少數(shù)具備螺桿主機、電機自主研發(fā)能力的企業(yè)，在后續(xù)深入研發(fā)階段，也由于受到融資渠道比較單一的影響而制約了其進一步的快速發(fā)展。自主研發(fā)費用投入的不足制約了國內螺桿壓縮機行業(yè)的可持續(xù)快速發(fā)展。大氣污染防治裝備重點研發(fā)PM2．5和臭氧主要前體物聯(lián)合脫除、三氧化硫（SO3）、重金屬、二噁英處理等趨勢性、前瞻性技術裝備。研發(fā)除塵用脈沖高壓電源等關鍵零部件，推廣垃圾焚燒煙氣、移動源尾氣、揮發(fā)性有機物（VOCs）廢氣的凈化處置技術及裝備。推進燃煤電廠超低排放以及鋼鐵、焦化、有色、建材、化工等非電行業(yè)多污染物協(xié)同控制和重點領域揮發(fā)性有機物控制技術裝備的應用示范。強化技術研發(fā)協(xié)同化創(chuàng)新發(fā)展鼓勵企業(yè)圍繞亟待解決的環(huán)境污染熱點難點問題和不斷提升的環(huán)保標準需求，以突破關鍵共性技術為目標，以行業(yè)關鍵共性技術為依托，以產業(yè)鏈為紐帶，培育創(chuàng)建技術創(chuàng)新中心、產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟。引導企業(yè)沿產業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，推動形成協(xié)同創(chuàng)新共同體，實現(xiàn)精準研發(fā)，攻克一批污染治理關鍵核心技術裝備以及材料藥劑。加強應用推廣平臺建設，完善產業(yè)化機制，鼓勵創(chuàng)新成果轉化，推動裝備與治理項目精準對接，加快在鋼鐵、有色、化工、建材等傳統(tǒng)制造業(yè)綠色化改造中的應用。固體廢物處理處置裝備重點研發(fā)建筑垃圾濕法分選、污染底泥治理修復、垃圾高效厭氧消化、垃圾焚燒煙氣高效脫酸、焚燒煙氣二噁英與重金屬高效吸附、垃圾焚燒飛灰資源化處理等技術設備。重點推廣水泥窯協(xié)同無害化處置成套技術裝備、有機固廢絕氧熱解技術裝備、先進高效垃