2017年中国控制阀行业发展现状和发展趋势分析、

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  2017/4/14 10:24:16来源:中国产业发展研究网【字体:】【收藏本页】【打印】【关闭】

  控制阀的发展与工业生产过程的发展密切相关。远古时期,人们为了调节河流或小溪的水流量,采用大石块或树干来阻止水的流动或改变水的流动方向。埃及和希腊文明发明了几种原始的阀门类型,用于农作物灌溉等。普遍公认的控制阀诞生于古罗马,古罗马人为了农作物灌溉而开发了相当复杂的水系统,采用旋塞阀和柱塞阀,并使用止回阀防止水的逆流。文艺复兴时期,在达芬奇(LeonardoDaVinc)设计的沟渠、灌溉项目和其他大型水力系统项目中使用了阀门。工业革命时期,工业生产对蒸汽发动机的运行提出了控制要求。瓦特(James Watt)发明了第一台调节转速的控制器,其后,对流体流量的控制越来越被人们重视。最早的现代控制阀是1880年由William Fisher制造的恒压泵调节器,是一种带重锤的自力式控制阀。目前世界上最大的控制阀品牌Fisher(费希尔),便是由其创建。

  20 世纪 20 至 30 年代,控制阀以阀体形状为球形的球形阀(Ball valve)为主,同时期以 V 形缺口(V-notch)的单座(Single-ported)和双座(Double-ported)控制阀相继问世。20 世纪 40 年代陆续出现适用于高压介质的角形控制阀(Anglevalve)、用于腐蚀性介质的隔膜控制阀(Barrier diaphragm valve)和用于大流量应用的蝶阀(Butterfly valve)等。20 世纪 50 至 60 年代出现的三通控制阀(Three-way valve)主要用于配比控制和旁路控制。同时期随着对球阀的进一步研究,市场上出现了适用于大压差和降低噪声的套筒控制阀(Cage valve)。20世纪 70 年代套筒控制阀被广泛应用于工业生产过程的控制。同时期研制的偏心旋转阀(Eccentric plug valve)则成为角行程控制阀的代表,偏心旋转阀具有良好的密封性、强大的流通能力,可应用于较大压差场合。20 世纪 80 年代开始,随着科学技术的进步,控制阀的重量和体积开始减小,流通能力提高,各种精小型控制阀诞生。20 世纪 90 年代开始,计算机控制装置的广泛应用和工业生产对智能控制功能的极大需求催生了各种智能电气阀门定位器和带智能阀门定位器的现场总线l 世纪初,随着大规模自动化工业和以节能减排为特点的“绿色”工业越来越成为工业生产的主流,调节精准、密封良好、安全可靠的控制阀迎来了前所未有的市场契机。

  目前,现代工业生产过程的大型化和精细化对控制阀提出了更高的要求,例如精准的工业控制需要控制阀在生产中表现出更好的重复性和更短的响应时间,并能够提供准确的流量控制,以更好的稳定性在高温高压的环境下安全运行。

  我国控制阀工业起步较晚,但发展较快。20 世纪 60 年代国内开始研制单座阀、双座阀等,主要仿制前苏联的产品。由于机械工业水平落后,机械加工精度低,仅能满足当时工业生产过程的一般控制要求。20 世纪 70 年代开始,随着工业生产规模的扩大,工业过程控制要求的提高,国产控制阀产品已不能适应生产过程控制中对高压差、低温、高温和强腐蚀等工况的控制要求。为此,一些大型石油化工企业在引进设备的同时,也引进了一些海外先进控制阀,例如带平衡阀芯的套筒阀、偏心旋转阀等,这也成为国内控制阀制造厂商的开发方向。自 20 世纪 80 年代开始,随着我国改革开放政策的贯彻和落实,特别是石化、冶金、电力等工业的大跨步发展,一些控制阀制造厂开始引进国外著名控制阀厂商的技术和产品,使我国控制阀产品的品种和质量得到明显提高。同时机械工业部组织行业骨干企业研制了精小型控制阀系列,使我国的控制阀产品系列得以初步完善。

  20 世纪 90 年代,随着我国工业化水平的提高,我国的控制阀企业也在引进和消化国外的先进技术后取得了长足的进步,一批民营控制阀企业也应运而生,特别是一些合资和外资的控制阀企业开始研发和生产自己的产品,促进了我国控制阀工业水平的大幅提高,缩短了与国外的差距。

  到 21 世纪初,随着工业化水平的提高和科学技术的不断进步,原有的控制阀产品已不能满足市场的需求,一些带有自动化控制技术的智能控制阀产品逐步受到市场的欢迎。自此,我国的智能控制阀行业步入了快速发展期。在此期间市场上涌现出一大批控制阀厂商,国营企业中以吴忠仪表、川仪股份、自仪股份为行业龙头,而民营企业如本公司、万讯自控、浙江三方控制阀股份有限公司等也以优质的产品和服务成为不可忽视的市场参与者。

  当前国内主流的控制阀生产制造企业全部获得了 ISO9001 质量体系认证和特种设备(压力管道)TSG 制造许可证,并有部分厂家已通过 API 和 CE 认证,可按照 ANSI、API、BS、JIS 等标准设计和制造产品。国内控制阀生产企业广泛采用了计算机辅助设计(CAD)技术、计算机辅助制造(CAM)技术及三维动态设计技术,提高了产品研发效率和加工质量及可靠性,有效地提高了企业核心竞争力。

  目前,国产控制阀的最高使用压力达 2,500 磅级,最高使用温度达 1,200℃。工业系统中所用控制阀除电力、石化、冶金、核电等行业中的个别高温、高压、高磨损等关键部位所用控制阀需进口外,其余产品我国控制阀企业基本能够自行生产制造。国内 1,000MW 以下的火电机组中,已大量使用国产控制阀,炼油、乙烯、煤化工项目中已部分使用了国产控制阀。近年来,我国控制阀生产企业还为多个核电站机组配套了部分核用控制阀,我国工业企业项目中所需进口控制阀比例逐年下降,同时,国内部分企业生产的控制阀产品已随部分项目配套出口。国内控制阀行业虽然近几年取得了较好的发展,但与国外相比,总体上仍然存在较大的差距。目前行业发展主要存在以下问题:

  经过几十年的发展,国内控制阀制造企业在产品技术、制造工艺水平上大幅提高,各制造企业为应对客户多种工况下的不同需求积极开发并完善自身产品链,以增强其供货、配套能力和价格的竞争力。但厂商之间往往陷于较低端产品维度的同质化竞争。

  国内控制阀企业虽然数量较多,但发展历史较短、规模较小,缺乏技术上的沉淀。国产产品与进口产品相比,在工艺技术、制造水平、使用寿命、调节精度、密封性、内漏和执行机构可靠性、准确性与稳定性等方面仍存在一定差距。尽管目前已经有少部分国产产品能进入中高端市场或出口,但国内中高端市场的大部分仍被拥有品牌和技术优势的合资企业或外资企业占据。核心竞争力的缺乏必然导致国产产品的经济附加值不高,国内厂商较难获得丰厚的收益。

  2011 年国内企业生产的产品占全国产量的 70%左右,销售额占比仅为 40%;外资企业生产的产品占 20%左右,销售额占比却高达 35%。各类企业产量划分图

  由于智能控制阀的制造与生产属于多品种小批量模式,生产的组织管理十分复杂,如果没有一套先进的管理方法与系统,难以提高整体效率。在国家政策要求生产设备国产化、对智能控制阀需求与日俱增的大环境下,如何低成本、有效率的深挖和释放产能是国内企业参与市场竞争的关键。采用先进的生产管理系统和企业运营系统,对生产和管理采用模块化、精细化管理,摒弃过去长期存在的粗放式管理模式不仅可以提高效率、节省成本,更可以提高工艺精度,保证产品质量。

  从下游企业来看,石油天然气、冶金、化工、制药等工业的生产线越来越庞大,越来越复杂,对于精密执行器的要求越来越高,需求越来越大。同时为响应2012 年国务院颁布的《工业转型升级规划(20112015 年)》等政策文件的号召,原来以高能耗,高污染为特征的化工、冶金等行业对更有技术含量,调节更精准,性能更稳定的智能控制阀有很高的置换需求。因此,控制阀行业的市场需求要求国产控制阀的可靠性和调节精度继续提升。

  从控制阀制造企业自身情况来看,经过改革开放后三十多年的市场竞争,市场上出现了一批初具规模的国有企业和民营企业。国内生产企业的规模化使得企业的研发实力和承受研发风险的能力增强,促使各国内企业增加了对控制阀产品工艺和技术的研发力度。在国务院 2009 年颁布的《装备制造业调整和振兴规划》文件中要求增加通用零部件国产化率的号召下,国内控制阀生产企业加大研发投入,积极改善工艺质量,努力为下游企业提供更可靠、调节精度更高的控制阀产品。

  《国家战略性新兴产业发展“十二五”规划》指出,到 2020 年建立健全具备系统感知和集成协调能力的智能制造装备产业体系,国内市场占有率达到50%,形成一批具有国际竞争力的产业集聚区和企业集团,整体水平进入国际先进行列。中国石油和化学工业联合会发布的《石油和化学工业“十二五”发展指南》指出要提高关键泵阀的重点设备自主化率,力争使自主化率达到 90%以上。除了国家政策和产业政策的大力支持外,国产控制阀厂商较进口厂商还具有离下游客户更近,售后响应更为迅速,成本较低,报价更加合理等优势。在国产控制阀可靠性、调节精度逐渐提升,与进口先进产品的差距逐步缩小的大环境下,越来越多的国产控制阀产品会被应用到大型生产线上,从而加速行业内的进口替代进程。

  《仪器仪表行业十二五发展规划》指出,“十二五”期间,仪器仪表行业将大力推进企业结构调整,积极培育长三角、重庆以及环渤海三个产业集聚地,构建 3 至 5 个产值超百亿元的企业。

  在目前国产控制阀企业迅速成长壮大、市场上对优质国产控制阀的需求不断上升的大环境下,必然有优秀的控制阀企业利用资金优势和技术优势在行业内展开收购整合以扩大自身规模,扩充产能,形成产业协同效应。目前行业内川仪股份、自仪股份、万讯自控、纽威股份、江苏神通等企业已经登陆资本市场,也给业内企业指明了通过资本市场力量做大做强的方向。同时,业内领军企业在技术上的不断投入和推陈出新,也将进一步提高行业门槛。

  工业过程自动控制系统装置制造行业是中国工业自动化市场的重要子行业。2015 年中国整体自动化市场规模为 1,390 亿元,经过 2008 年以来的经济刺激,行业目前处于调整转型期。

  控制阀行业作为工业自动控制系统装置制造子行业中的重要组成部分,近年来也保持了较快增长。行业内前五十名企业的销售总额自2012年至2014年稳步增长,其中国产品牌的增长率在 2014 年已经超过了进口品牌增长率。2015 年因宏观因素行业内前五十名企业的销售总额出现了下滑。进口品牌的下滑速度超过国产品牌。

  2012 年至 2014 年控制阀市场前 50 名厂商的销售总额保持稳步增长的趋势。国产品牌在业内竞争中表现出的良好势头。在宏观经济增长明显放缓的 2014 年和 2015 年,国产品牌增长率已经高于进口品牌增长率。2015 年受制于宏观经济的不景气和下游各行业固定资产投资的放缓,控制阀市场前 50 名厂商的销售总额下滑明显。控制阀行业整体规模 2011年超过了 200 亿元,2012 年超过了 220 亿元,2013 年超过了 250 亿元,2014 年超过了 260 亿元,2015 年超过 250 亿元。

  2015 年控制阀市场前 50 名厂商的销售总额为 185.73亿元,其中国产厂商销售总额为 61.02 亿元,占比 32.85%。2012 年至 2014 年前五十名厂商中国产品牌销售占比分别为 31.24%、31.27%、31.31%,总体趋势平稳,发展基本与行业同步。国产控制阀品牌在经过多年的积累后已经开始积极参与市场,并在一些领域开始与进口品牌展开竞争。

  未来我国整体自动化行业将进入中低速发展期,年均增长率将保持在 2%左右。

  未来几年我国控制阀市场的增长将保持在12%左右,控制阀市场规模在2015年已经超过250亿元。

  控制阀产品作为通用仪器仪表的一种,适用于多种行业,包括石化、冶金、能源、轻工等行业,应用范围较为广泛。近年来,石化行业中的煤化工、液化天然气等成为智能控制阀应用增长较快的领域。

  2015年下游终端用户中石油化工行业所占的比例最大,达到44.36%,其次为发电行业,占比18.32%,轻工及其他分类占比18.00%,与发电行业相近,相较于2014年比例有明显上升。石油天然气占比14.22%,冶金钢铁行业所占的比例近几年下降明显,2015年仅占到终端用户的5.10%。

  我国的能源消费结构以煤炭以主,但对石油的需求量只增不减,近年来原油对外依存度不断攀升,已达 50%以上。与此同时,石油化工行业作为我国的支柱产业之一,在国民经济的发展中起着举足轻重的作用,为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业及人民日常生活提供配套和服务。

  总体来看,中国石油和石化行业未来发展潜力巨大,具有较强的比较优势和较大的发展空间。

  《石化和化学工业“十二五”发展规划》提出,“十二五”期间,我国将以加快转变石化和化学工业发展方式为主线,加快产业转型升级,优化产业布局,增强科技创新能力,进一步加大节能减排、联合重组、淘汰落后、技术改造、安全生产、两化融合力度,提高资源能源综合利用效率,大力发展循环经济,实现石化和化学工业集约发展、清洁发展、低碳发展、安全发展和可持续发展。“十二五”期间,全行业经济总量继续保持稳步增长,总产值年均增长 13%左右。到2015 年,石化和化工行业总产值将达到 14 万亿元。

  《石化和化学工业“十三五”发展规划》对“十二五”进行了总结,“十二五”期间我国石化和化学工业继续维持较快增长态势,产值年均增长 9%,工业增加值年均增长 9.4%,2015 年行业实现主营业务收入 11.8 万亿元。两化融合逐步深化, 超过 90%的规模以上生产企业应用了过程控制系统(PCS),生产过程基本实现了自动化控制。石化、轮胎、化肥、煤化工、氯碱、氟化工等行业率先开展智能制造试点示范。规划目标如下:“十三五”期间,石化和化学工业结构调整和转型升级取得重大进展,质量和效益显著提高,向石化和化学工业强国迈出坚实步伐。在经济发展目标方面,“十三五”期间石化和化学工业增加值年均增长 8%,销售利润率小幅提高,2020 年达到 4.9%。

  在国家能源政策的大趋势下,石油化工行业将会呈现加大发展的态势,特别是大型石化、炼油等装置,是近期发展的大方向。在复杂多变的当今国际形势下,我国将确保并加快石油及大型化工业的稳定与发展。中小型化工装置,受环保与产品更新周期的影响及国家政策的强制措施,正处在一个全新的搬迁、产品优化和发展时期。

  过去国内天然气应用的主要瓶颈在于气源供给不足,而近年来随着多方气源供给的增加(包括国内常规天然气田的增产、致密天然气的开发、中亚/中缅/中俄等进口管道气、沿海 LNG 接收站的加速建设、煤层气页岩气的开发等),这一瓶颈将被打破,国内天然气的消费量将进入快速增长通道。

  出于环保考虑,国家鼓励发展天然气事业。《天然气发展“十三五”规划》指出:“十二五”期间全国累计新增探明地质储量约 3.9 万亿立方米,2015 年全国天然气产量 1350 亿立方米,储采比 29。“十二五”期间累计产量约 6000亿立方米,比“十一五”增加约 2100 亿立方米,年均增长 6.7%。2020 年国内天然气综合保供能力达到 3600 亿立方米以上。“十三五”期间,新建天然气主干及配套管道 4 万公里,2020 年总里程达到 10.4 万公里,干线亿立方米/年;地下储气库累计形成工作气量 148 亿立方米。“十三五”是我国天然气管网建设的重要发展期,要统筹国内外天然气资源和各地区经济发展需求,整体规划,分步实施,远近结合,适度超前,鼓励各种主体投资建设天然气管道。依靠科技进步,加大研发投入,推动装备国产化。

  过去十几年我国钢铁产量的快速增长是与我国粗放型的经济增长模式密切相关的,随着我国资源的过度消耗以及环境问题的日益严重,这种经济增长模式已无法持续。未来十年,推进经济增长方式转变将成为我国经济发展的主要特征,钢铁产量增速将逐步下降甚至出现负增长。

  现在我国钢铁行业处于去产能化的过程,钢铁产量增速将继续下滑,新增钢铁产能对于控制阀需求的拉动作用将越来越小。未来控制阀在该行业的机会更多的存在于节能减排、升级改造的替代性需求。

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