空氣分離設備行業投資潛力及發展前景分析報告

我國是產煤大國，目前探明可采儲量1145億噸，排名世界第三，在中國化石能源總儲量中煤炭資源儲量占據94%，而石油和天然氣僅分別為5%和1%，在中國的能源消費中，煤炭一直占據主導地位。近年來，由于傳統煤化工產能過剩以及原油價格的一路走低，加之中國圍繞碳中和目標制定的一系列發展方向，煤炭消費未來將進入下降趨勢。但限于我國多煤少油少氣的自然條件，適度發展煤炭深加工產業，通過新型煤化工獲得石油替代品解決油氣不足，仍然是國家能源戰略技術和產能儲備的必然舉措。為研發56Class900大口徑高壓全焊接球閥設計建成全工況壓力試驗臺架；為推動低溫泵國產化進程投資建設了低溫試驗臺；建設了國內最先進的全工況（熱態、冷態、聯機）1250MW大型調速給水泵組試驗站；建成國內企業中規模最大的3D高速成像粒子檢測分析（PIV）實驗室，通過流場數據采集和分析，優化流體機械結構，提高產品研發效率和設備的安全可靠性，提升了泵閥產品研發的能級水平。行業企業投資建設的透平工程中心實驗室成為目前國內西南地區少數已建成的大型高端裝備平衡試驗公共服務平臺。行業多家企業的技術中心、實驗室獲得國家CNAS認可證書。標志著企業建立了符合國際標準的質量管理體系，進一步提高了企業在國內外市場的競爭實力。提高行業標準化水平以國家《深化標準化工作改革方案》精神為指導，樹立創新、協調、綠色、開放、共享的標準發展理念，建立健全團體標準體系，進一步創新團體標準管理機制，強化團體標準的實施與監督，有效支撐行業創新發展和產業結構升級。構建與國標行標協同發展的新型團體標準化體系通過梳理通用機械行業標準化現狀，圍繞行業技術創新與健康發展對標準化的多方面需求，明確通用機械行業標準化發展的薄弱環節。協調國家標準和行業標準的發展目標與重點，針對標準空白和急需的標準化領域，大力推進發展團體標準。努力構建團體標準與國家標準及行業標準協同發展、互動互補的新型行業標準化體系。不斷完善團體標準發展機制要建立完善通用機械行業團體標準管理和工作機制，提高各專業行業團體標準工作水平，強化規范程序管理，保障團體標準的科學性、先進性、合理性，符合國家產業政策和行業健康發展的要求，制定完善知識產權政策，使通用機械行業團體標準工作得到持續穩定發展。加強團體標準產業鏈合作以開放的原則發展團體標準，加強與上下游產業鏈各領域相關機構的交流與合作，共同探討產業發展中的共性問題和制約產業發展的主要薄弱環節，聯合開展團體標準工作，共同制定雙標號團體標準，在上下游產業鏈共同推廣實施。以團體標準為紐帶，加強產業鏈協調發展和技術水平同步創新提升，促進通用機械行業帶動零部件產品技術發展和滿足用戶領域產業發展需求。推進團體標準國際化要推進通用機械行業團體標準的國際化進程，各專業行業探索加強與國際標準化組織機構的交流與合作，積極參與國際標準化活動；跟蹤國際標準發展情況與趨勢，圍繞通用機械行業拓展海外市場的需要，在團體標準的制定過程中加大對國際標準的對接與轉化工作力度，加快企業質量及運營管理模式對接，取得國際性準入許可認證，提升企業參與國際市場競爭的能力；同時推進在國際市場宣傳推廣通用機械行業團體標準，組織行業企業到國際平臺參加各類展會及交流合作，為通用機械產品走出去提供標準化支撐。建立完善行業檢測機構體系依據團體標準的特性和發展需要，進一步培育發展行業行檢測機構，推進質監系統檢測機構、企業檢測機構、其他社會化檢測機構加強和完善針對通用機械產品及技術的檢測能力，構建覆蓋面廣、條件完善的檢測機構體系，為通用機械行業團體標準發展提供有力保障。依托團標發展評估認定認證促進采標實施充分發揮團體標準以市場需要為導向的技術引領作用，依托團體標準開展相關的評估評定認證等工作，突出團體標準的特色優勢，通過評估認定認證擴大團體標準的影響力，促進企業采用先進的標準發展適應新業態需求的質量管理模式，推動質量管理向全供應鏈、全產業鏈、產品全生命周期延伸。同時依托團體標準通過評估認定認證等方式促進企業規范運營，行業自律健康發展?？辗衷O備行業發展趨勢（一）空分設備行業節能化深冷技術設備的應用領域包括天然氣、煤化工、石油化工、冶金等行業，均屬于綜合能耗較高的行業。目前，隨著國家節能減排政策的深入執行，深冷技術設備制造商在工藝設計過程中更多考慮能耗、排放等指標，客戶在選擇產品時也將節能性作為評價的重點之一。2020年9月22日，中國政府向世界宣告：中國力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年實現碳中和。2021年3月財經委員會第九次會議強調：實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的社會變革，把碳達峰、碳中和納入生態文明建設的整體布局，指出要實施重點行業領域減污降碳行動，如期實現雙碳目標。十四五是碳達峰的關鍵期，圍繞雙碳目標，構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高能源利用效率?？辗衷O備所服務的傳統的冶金、石化、煤化工的行業在節能減排和實現碳達峰、碳中和目標的背景下，項目建設規模將放緩或減少，行業發展面臨節能、環保、降碳壓力將持續加大，空分設備在以上領域內的市場空間將承受較大壓力。新能源及新材料行業的發展、節能環保降碳技術的應用、一帶一路推進實施等，將為氣體分離設備行業提供新的廣闊的市場空間。（二）空分設備行業大型化在產能相同的情況下，單套大型深冷成套設備與購建多套小型設備并行相比，可以節約設備投資、減少占地面積、降低產品能耗和運營成本。因此，隨著深冷技術設備設計技術和制造工藝的發展，行業的技術發展呈現快速的大型化趨勢。（三）空分設備行業撬裝化為降低安裝成本和難度，中小型成套深冷設備有撬裝化的發展趨勢。生產企業在生產過程中，將關鍵部件嵌入主體塔器、容器等設備中，形成模塊化結構，從而縮短現場施工周期，提高整體效率。空分設備行業與上下游行業的關系深冷設備制造行業的上游為冶金行業和空氣壓縮機、空氣冷卻塔、分子篩吸附器、液體泵、自動控制閥門、填料、自動控制系統等配套件制造行業，鋁材、鋼材等金屬材料和配套部件的價格波動將對行業的利潤水平造成影響?？諝夥蛛x設備制造行業的下游為天然氣、煤化工、石油化工、冶金、核電等國民經濟基礎性行業，以及航空航天、半導體、多晶硅、新能源電池等戰略新興行業，以上行業的發展情況將直接影響深冷設備的市場需求。空分設備行業的周期性、區域性或季節性特征深冷技術產品廣泛應用于天然氣、煤化工、石油化工、冶金行業、天然氣、核電等國民經濟基礎性行業，也廣泛應用于航空航天、半導體、多晶硅片、新能源電池等戰略新興行業，與宏觀經濟周期的關聯度較高。宏觀經濟形勢向好時，基礎建設投資加大，深冷技術裝備整體需求上升；宏觀經濟不景氣時，基礎建設投資減少，深冷技術裝備的整體需求下降。深冷裝備行業不具有區域性和季節性特征，但由于客戶自身的工期存在上半年開工少下半年開工多的現象，而行業產品分工藝系統（客戶對工藝系統簽收時間）確認收入，因此導致收入的確認存在一定的季節性。影響空分設備行業發展的有利和不利因素（一）影響空分設備行業發展的有利因素隨著我國國民經濟的持續健康發展，國內煤化工、石油化工、冶金、天然氣等行業對空氣分離設備、液化天然氣裝置等深冷技術裝備的需求量持續上升。長期來看，我國尚處于工業化進程的中期階段，將繼續沿新型工業化道路發展，結構調整、產業升級、節能減排及環境保護的發展方向將為空氣分離設備、液化天然氣裝置等提供良好的宏觀環境。我國煤炭資源豐富，石油及天然氣資源貧乏。隨著國際能源短缺以及我國對環境保護的日益重視，清潔煤利用成為我國一項長期的能源戰略。空分產品的主要用途逐步從冶金、化肥及石油化工等企業轉向以煤炭代替石油的新興煤化工領域，以及以煤炭為主要能源的傳統工業行業的節能、環保技術改造。這為空分產品的使用創造了一個巨大的新興市場。根據對我國煤化工、鋼鐵、電力、化肥、石油化工等主要空氣分離設備使用行業的發展趨勢預測，我國空氣分離設備在未來一個時期內的總體市場需求仍將保持穩定增長。天然氣液化工廠作為天然氣行業的重要上游領域，其發展情況受天然氣行業直接影響。近年來，我國陸續出臺多項旨在推動天然氣行業整體發展的產業政策《天然氣發展十三五規劃》把加強勘探開發、增加國內資源供給、加快天然氣管網建設、加快儲氣設施建設提高調峰儲備能力等作為下階段天然氣行業發展的重點任務之一；《國家發展改革委員會關于調整天然氣價格的通知》提出天然氣價格應當按市場化取向，建立反映市場供求關系的動態調整機制；《天然氣利用政策》則明確將提高天然氣在一次能源消費結構中的比重作為能源發展目標，優先鼓勵包括城市燃氣（城鎮居民炊事、生活熱水、公共服務設施、天然氣汽車等）、工業燃料等在內的天然氣利用項目。長期來看天然氣行業整體的發展前景良好，從而將對應用于該領域的天然氣液化裝置提供長期、持續的市場需求，對本行業的發展構成積極影響。我國空氣分離設備制造行業雖然起步較晚，進入本世紀后，才開始向產品大型化方向發展，但在產品流程設計等核心技術方面發展速度較快，已經達到國際先進水平。隨著我國工業總體發展水平的不斷提升，以及各工業領域技術水平、生產設備的更新換代，各工業領域對于深冷技術設備的綜合效能也提出了越來越高的要求，這也必然導致老空分設備的淘汰，提高空分設備更新換代的需求。目前我國在以煤炭為主要能源的傳統行業，重點推廣的節能、環保新技術，如鋼鐵行業的熔融還原煉鐵技術、富氧冶煉技術，電力行業的IGCC技術、富氧發電技術等。從根本上講，以上技術都是通過利用氧氣作為氧化劑實現煤轉化，以煤轉化后的產品作為化工原料，實現對石油原料的替代，或者將煤轉化后的產品作為清潔能源，如天然氣等，實現提高燃燒效率、降低環境污染的目的，以上這些技術都需要空氣分離設備提供大量的氧氣產品。近年來，空氣分離設備在醫療、電子、航空航天、新能源電池、光纖光纜、多晶硅等新興行業的應用不斷拓展，除傳統的氧氮產品需求增加以外，He、Ne、Kr、Xe等稀有氣體有越來越多的需求，這表明深冷技術設備的應用領域得到持續拓展，需求規模迅速擴大，表明各工業領域對深冷技術設備的認可度逐漸提升，為深冷技術設備的大規模推廣應用奠定了良好的基礎。（二）影響空分設備行業發展的不利因素1、空分設備行業基礎薄弱我國空氣分離設備、液化天然氣裝置等深冷裝備制造行業起步較晚，雖然整體發展很快，但產品生產能力，尤其是部分組成部機的生產能力發展滯后，導致我國大型成套空氣分離設備、天然氣液化裝置的部分組成部機需依靠進口，生產能力不能滿足我國經濟發展的需要。與境外同行相比，國內廠商普遍存在裝備落后、規模偏小、產能不足、融資能力偏弱等問題，以上瓶頸對行業發展構成一定的制約。2、空分設備行業專業人才短缺本行業綜合了化學工程、精餾、制冷、化工設備、結構力學、流體力學、系統控制等基礎理論以及鍛壓、焊接、表面處理等制造技術，須具備綜合技術能力，對專業人才的技術要求非常高。而深冷技術裝備制造業發展相對較晚，行業內具備綜合技術能力的人才數量不多。人才短缺制約了本行業的高質量發展。3、空分設備行業國際復雜經濟形勢的風險和影響當前，世界經濟環境復雜多變，中美關系極度惡化，全球范圍的新冠疫情持續蔓延，給未來的經濟發展帶來很多的不確定性，對空分設備制造業的市場發展造成較大的影響。與此同時，我國已進入高質量發展階段，制度優勢明顯，治理效能提升，以國民經濟暢通循環為主，國際國內雙循環的市場導向為通用機械行業的發展帶來新的挑戰。十四五時期困難與希望同在，挑戰與機遇并存。近年來，國際格局和經濟環境發生了巨大變化，全球經濟形勢呈現局部動蕩。美國發起的貿易摩擦持續蔓延且不斷升級，國際經濟與貿易格局面臨重構，全球商業信心減弱，經濟增長全面放緩。以美國為首的西方國家這種逆全球化傾向將對我國制造業的國際競爭力造成較大負面影響，并嚴重威脅我國產業鏈安全。空分設備行業承擔著國民經濟主要能源領域諸多關鍵技術裝備的配套任務，多年來對石油石化、電力、煤化工、天然氣、冶金等領域的重大裝備基本實現了國產化，但目前仍有少量如壓縮機、膨脹機等高端部機依賴國外進口，成為影響我國空分設備行業未來高質量發展的較大隱患。新冠疫情給我國的經濟發展帶來更多的不確定性。由于全球疫情的不斷蔓延和局部失控，世界經濟面臨較大衰退風險，市場的恐慌情緒不斷升級，貿易、經濟脫鉤不斷出現，全球產業鏈格局將在動蕩中不斷出現變化。從宏觀層面看，全球化疫情將從需求端、供給端對我國空分設備制造業造成多維度沖擊。面對今后常態化的疫情防控，空分設備行業在保障防疫與生產并舉的同時，從階段性危機和困境中尋求機遇，推進產業結構優化升級，增強應對外部挑戰的能力?？辗衷O備行業競爭格局和市場化程度深冷技術行業的市場化程度較高。從全球來看，美國、德國、法國等國家整體技術水平較高，經過一百多年的發展，涌現出德國林德集團、法國液化空氣集團、美國空氣產品企業等集深冷技術研究、設備制造和工程安裝及工業氣體生產、銷售為一體的大型跨國企業集團，其年銷售額均較高，市場集中度整體較高。從國內來看，深冷技術行業從上世紀80年代開始隨著我國工業氣體行業及下游應用領域的發展而呈現快速發展，行業整體市場化程度較高，空分設備的市場參與主體既包括德國林德集團、法國液化空氣集團、美國空氣產品企業等跨國企業集團，也包括杭氧股份、四川空分、開封空分等國內知名企業；LNG裝置的市場參與者主要為四川空分、中泰股份、蜀道裝備等國內知名企業。目前，國內企業的技術水平已和跨國企業集團接近，部分技術領域達到國際先進水平，并憑借政府的國產化政策支持以及價格優勢在國內市場占有相當的市場份額。行業技術創新及科技成果（一）技術創新取得豐碩成果在國家供給側結構性改革、各項產業政策的引導和市場的拉動下，通用機械行業以創新驅動轉型升級發展，一批具有自主知識產權的高端產品實現了重大技術突破，取得了豐碩的科技成果。2015-2019年間，中國通用機械工業協會會同中國機械工業聯合會，先后組織了120余項科技成果鑒定、技術評審、新產品推廣等，這些新技術與裝備為滿足國民經濟建設需要、促進行業技術發展發揮了重要的促進作用。承擔完成的國家科技重大專項磁懸浮分子泵系列產品開發與產業化項目，突破和掌握磁懸浮分子泵設計制造的核心技術，填補了國內該領域空白，打破了磁懸浮分子泵完全依賴進口的局面，為完善我國真空相關高端裝備制造產業鏈起到了積極的推動作用。與重慶大學機械傳動國家重點實驗室共同攻克RV機器人用減速器國際技術壁壘，自主研發出擺線針輪減速器、諧波減速器、輪邊馬達減速器等高精度減速器，實現了國產機器人用精密減速機國產化的重大突破。行業企業還承擔了多項國家科技部火炬計劃項目、國家級星火計劃項目、國家成果轉化項目、國家創新基金項目，省級、市級科技重大專項、產品升級及產業化關鍵技術研究項目等，通過承擔科研項目，完成了國家級、省市級新產品的研發，形成了專利技術，并逐步實現產業化。通用機械行業的創新成果獲得多項國家級、省部級科學技術獎項。大型乙烯裝置成套工藝技術、關鍵裝備與工業應用、大型灌溉排水泵站更新改造關鍵技術及工程應用項目、高效離心泵理論與關鍵技術研究及工程應用項目榮獲國家科技進步二等獎。20MW級變頻電驅壓縮機組研制及工業性應用、特大型空氣分離設備關鍵技術開發及產業化分別獲得2015年度和2018年度中國機械工業科學技術獎特等獎。特大型混流泵和軸流泵節能關鍵技術研究與應用、40-48寸Class900高壓大口徑全焊接球閥、年產60萬噸天然氣液化裝置用雙混合冷劑離心壓縮機組研制、1500kN大型往復式壓縮機組國產化研制、大型往復壓縮機流量無極調節系統關鍵技術及應用、壓水堆核電站用核二級主蒸汽隔離閥、大型LNG儲罐內潛液泵等15項科技成果獲得中國機械工業科學技術獎一等獎。還有87項科技成果獲評二等獎；114項成果獲評三等獎。（二）創新研發體系建設取得成就通用機械行業不斷強化自主創新能力，注重技術創新研發體系建設，為行業技術創新發展和產品研發奠定了較好的條件基礎。在國家創新驅動發展的理念指引下，梯次推進企業技術中心建設，企業技術中心得到長足的發展，至十三五末，通用機械行業被認定為國家級企業技術中心共17家，并有更多的企業技術中心被認定為省級、市級企業技術中心，一些企業還建立了海外研發中心，構建了吸引海內外高水平科研人才聚集、新產品新技術研發的重要平臺，形成行業技術創新發展的中堅骨干力量。行業企業充分發揮創新平臺作用，開展新技術、新材料、新工藝、新產品的研發，不斷優化產品結構，降低生產成本，提高產品核心競爭力。同時不斷推進技術研發與市場需求的緊密結合，通過與國內外科研機構、大專院校合作，形成院士工作站、博士后工作站、企業研究院、工程技術研究中心等多種產學研一體化共建模式，有效發揮院士等專家技術團隊在解決重大關鍵技術難題、高層次人才培養、科技成果轉化等方面的重要作用，提升企業創新能力，有效促進了行業整體科研實力的提升，有力的提高了科研成果的工程化、產業化進程。（三）企業研發能力與試驗檢測手段得到提升通用機械行業企業加大用于提升企業研發及試驗檢測手段的研發投入，為企業增強技術創新能力奠定了堅實的基礎。CAP1400屏蔽主泵試驗臺是我國自主設計和建設的首臺三代核電主泵用多功能全流量試驗臺架，可開展AP/CAP系列屏蔽主泵、華龍一號軸封型主泵、主泵變頻器等設備的試驗。該試驗臺填補了我國核電主泵試驗臺自主設計與建設的空白，帶動了我國核主泵試驗臺建設和試驗技術的縱深發展。為研發56Class900大口徑高壓全焊接球閥設計建成全工況壓力試驗臺架；為推動低溫泵國產化進程投資建設了低溫試驗臺；建設了國內最先進的全工況（熱態、冷態、聯機）1250MW大型調速給水泵組試驗站；建成國內企業中規模最大的3D高速成像粒子檢測分析（PIV）實驗室，通過流場數據采集和分析，優化流體機械結構，提高產品研發效率和設備的安全可靠性，提升了泵閥產品研發的能級水平。行業企業投資建設的透平工程中心實驗室成為目前國內西南地區少數已建成的大型高端裝備平衡試驗公共服務平臺。行業多家企業的技術中心、實驗室獲得國家CNAS認可證書。標志著企業建立了符合國際標準的質量管理體系，進一步提高了企業在國內外市場的競爭實力。（四）節能技術裝備得到快速發展面對越來越嚴峻的世界能源形勢，國家出臺各項節能環保產業政策引領市場發展。通用機械行業企業為發展節能技術和產品做出了諸多的努力，針對各系統運行中的耗能大戶如泵、風機、壓縮機等產品，投入大量資源開展節能技術研究，在降低能耗、提升產品及系統節能水平方面取得了突出成效。十三五期間，通用機械行業有多項技術和產品列入工信部《節能機電設備（產品）推薦目錄》和《能效之星產品目錄》。其中：