碳环密封产品行业需求与投资规划报告

碳环密封产品行业需求与投资规划报告

以攻克制约我国机器人技术与产业发展的共性关键技术为目标，开展高性能机器人核心零部件（RV减速器、谐波减速器、伺服电机与驱动器、机器人控制器）、专用传感器、软件体系及多任务操作系统、功能软件、计量测试/安全与可靠性、应用工艺及系统集成等共性关键技术研究，建立机器人安全性与可靠性技术体系，机器人性能达到国际同类产品水平，解决我国机器人产业空心化问题，提升国产机器人的国际竞争力。针对下一代高效光伏电池技术（PERC、HIT、黑硅电池等）对关键装备及工艺的需求，开展大产能、高转换效率光伏电池制造工艺装备、自动化制造装备、核心工艺等研究，降低电池片制造成本，转换效率达到国际领先水平，实现批量销售。机械密封行业利润水平的变动趋势及变动原因机械密封行业的利润水平与产品的技术水平和市场竞争程度密切相关。低参数、低技术含量的低端机械密封产品市场的进入门槛相对较低，生产企业众多，市场竞争较为激烈，企业的议价能力较低，利润空间较小。随着供给侧改革深入、节能环保和产业集中度不断提高，未来低端机械密封市场的利率水平将逐步稳定，但仍将持续处于较低利润水平。高参数、高技术含量的高端机械密封产品市场的进入门槛较高，国内主要是中密控股和一通密封等少数企业能够与国外厂商进行竞争。高端机械密封产品的市场需求逐年上升，在研发能力、技术、产品、服务等方面具备比较优势的生产企业的议价能力也较强，综合考虑未来市场的竞争等因素，长期看，高端机械密封产品的利润率将维持在一个相对较高的水平。此外，机械密封产品属于工业消耗品，配套中高端机械密封产品的主机设备在销往终端下游行业客户后，客户还会有定期更换、密封升级、备件采购等一系列的需求。机械密封行业终端用户对主机设备运行的安全性要求很高，设置有较高的供应商准入门槛。在机械密封产品存量市场内，下游大型客户对机械密封产品稳定性和先进性的敏感度高于对价格的敏感度，因此，存量市场的利润水平相对较高。高档数控机床与基础制造装备坚持主机牵引、夯实基础、突破核心、工艺验证，聚焦航空航天和汽车两个重点服务领域，重点攻克高档数控系统和功能部件等瓶颈，完成150种以上智能、精密、高速、复合型高端制造业装备的研制和示范应用，大幅提升国家重点工程、国民经济重点领域关键制造装备国产化率，在强化高端数控装备单机智能化水平提升的基础上，逐步实现由单机示范应用向智能化制造成组成套整体解决方案的提升，扩大专项装备成果的应用成效。（一）航空航天领域高档数控装备聚焦航空航天典型结构件加工需求，以提高加工效率和质量为目标，突破关键工艺和编程等核心技术；开展高档五轴数控机床与关键成形装备等主机的应用验证与示范，推动高档数控系统和以摆角铣头为代表的关键功能部件实现批量化应用。（二）汽车制造领域高档数控装备重点研究数控机床的可靠性快速试验技术与制造保障技术、数控系统的可靠性第三方测试及可靠性增长技术，突破数控机床可靠性MTBF>2000小时的技术瓶颈，通过示范应用与工艺验证，大幅提升国产数控机床的组线能力。加强成组成套工艺集成研究，为汽车关键零部件制造提供成套解决方案，实现国产高档数控机床在汽车发动机关键零部件高效柔性加工与批量化制造中的成组成套应用。（三）智能装备与先进工艺重点解决高端装备产品质量较差、档次不高，缺乏核心工艺，智能化程度不足，可靠性及精度保持性难题，研制一批代表性智能加工装备、先进工艺装备和重大智能成套装备，支撑我国高端装备向高精尖和智能化互联方向发展，引领装备的智能化升级。我国制造业自身存在的问题（一）自主创新能力不强我国是制造业大国，但多数制造企业在国际产业链分工中仍处于制造—加工—组装低技术含量和低附加值环节，创新能力不强。尤其在高端产品创新设计方面，设计工具软件受制于人，设计方法和理念不够先进，创新设计能力较为薄弱。2015年，我国集成电路进出口逆差1600多亿美元，众多高端芯片的核心技术尚无法突破，企业被迫将大部分利润用于购买国外专利授权，产业自主发展的能力不强，难以打破市场垄断。（二）基础能力薄弱，产品质量不高我国制造业质量基础相对薄弱，高性能液压件与气动元件、高速精密轴承、大功率变频技术、特种执行机构、仪器仪表传感器、工控软件系统等发展滞后。产品质量和技术标准整体不高，出口产品召回问题不断，严重影响着我国制造业的国际形象。此外，制造业每年直接质量损失超过2000亿元，间接损失超过1万亿元。（三）资源利用效率偏低我国部分传统制造行业高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式，加剧了对生态环境的破坏。全国钢铁、建材、化工等行业单位产品能耗比国际先进水平高出10%-20%；机电产品中量大面广的燃煤工业锅炉运行效率比国外先进水平低15～20%。制造业可持续发展遇到瓶颈。我国大部分地区和行业的信息化仍处于以局部应用为主的初级阶段，且不同地区、行业和不同规模企业间信息化水平尚存在明显差距。面对网络协同制造、大规模个性化定制等新型生产模式的变革，认识不充分，准备不足，传统制造业将面临二次淘汰的风险。机械密封行业进入壁垒（一）机械密封行业生产技术壁垒中高端机械密封产品是根据主机设备结构和用户工艺特点需求进行定制化设计和制造的非标准化产品。机械密封产品稳定运行受到设计技术、基础材料性能、制造加工工艺、配套辅助系统、安装调试技术等多因素的影响。因此，机械密封生产企业在产品设计、制造工艺、质量管理、试验测试、技术服务等方面需要拥有较高的技术水平。干气密封对理论分析和计算能力的要求更高，需要综合运用流体力学、传热学、结构力学、摩擦学、材料学等多学科知识，耦合各种物理场进行综合分析，然后进行工程分析、设计，再到精密机械加工、激光加工，通过试验测试阶段后，最后才能进入工业现场安装、调试、运行。因此，对于新进入企业来说，需要面临较高的技术壁垒。尤其是在高端干气密封领域，新进入企业需要长时间的设计、生产、应用经验积累才能形成一定的竞争力，其面临的技术壁垒更高。（二）机械密封行业专业人才壁垒机械密封行业，尤其是干气密封、液膜密封领域，是典型的跨学科边缘领域。在理论方面，本行业涉及流体力学、传热学、摩擦与润滑学、材料学等众多专业理论学科，需要具备跨领域研究能力的研发人员；在工程方面，本行业涉及化工工艺、流体机械、化工设备、机械制造、工业自动化、计算机、材料工程等众多专业工程学科，需要具备密封产品设计能力的工程技术人员；在生产、测试、现场服务方面，本行业需要优秀的生产技术工人，以及经验丰富的测试、现场服务人员。目前，国内开设密封专业的高校较少，而且高校密封专业的研究人员的工程经验相对不足。因此，机械密封行业的专业人才最终还是主要依靠企业自身团队的精心培养。新进入企业在人才方面面临很高的进入壁垒。（三）机械密封行业客户认证壁垒对于机械密封生产厂商而言，下游客户主要分布在石油化工、煤化工等行业。行业的大型客户不会将价格作为选择供应商的唯一衡量标准，还会从产品质量、技术研发、生产规模、服务响应等多方面进行综合评定，并提出明确的业绩和资质要求。新进入企业，缺乏业绩和相应配套实力，很难取得客户的信任。终端用户对主机设备运行的安全性高度重视，机械密封生产厂商通过严格的考核验证并进入客户的采购体系后，一般会保持长期的合作关系。因此，新进入企业需要面临较高的客户认证壁垒。（四）机械密封行业资金及规模壁垒石油化工、煤化工等行业所使用的压缩机、泵、釜等主机设备处于不断地技术进步和调整中，同时在实际生产过程中客户也会进行生产参数的调试，这些下游应用环境的变化都要求机械密封生产厂商不断根据客户需求开发新产品。在高端机械密封产品的研发生产领域，我国仍处于逐步实现进口替代的发展阶段，未来实现全面进口替代还需要持续的研发与创新投入。新产品和新工艺的研发与升级等均需要大量的资金支持，这将对新进入企业提出较高的资金实力要求。规模较大的生产企业在规模化生产、成本控制、抗风险能力、研发投入、市场竞争等方面拥有较为明显的比较优势。因此，新进入企业面临较高的资金及规模壁垒。我国机械密封下游行业需求分析机械密封的应用场景包含高温、高压、高速、高腐蚀性等极端工况环境，属于工业生产中的易损件，使用一段时间后需要进行更换，通常机械密封产品的更换周期为1-3年。此外，机械密封产品，尤其是中高端机械密封产品是针对不同主机设备和不同终端下游行业的应用场景进行个性化定制，因此，存量客户对供应商设有较高的准入门槛。存量客户首次采购机械密封产品后，未来该机械密封产品的更换、密封升级或者备件采购通常会直接向原供应商直接采购，具有较高的客户粘性。鉴于机械密封产品所具有的固定更换周期和客户粘性高的特点，机械密封行业的市场需求可以分为存量市场需求和增量市场需求。其中，存量市场需求主要是指已装配于主机设备上的机械密封产品，在正常运行过程中的修复、更换、升级、备件采购等业务需求，市场空间能够保持稳定增长态势；增量市场需求主要是设备制造商的机械密封配套采购和终端用户的设备整体技术升级与改造，与下游客户固定资产投资情况紧密相关，并会在主机设备交付运行后转化为存量业务。机械密封作为压缩机、泵、釜等主机设备的关键部件，广泛应用于石油化工、煤化工、管道输送、电力、冶金、制药、食品、船舶、、航空航天等下游行业。机械密封行业的市场需求与工业领域固定资产投资情况紧密相关，直接受到主机设备对应的下游行业市场需求影响。机械密封行业的市场需求情况与社会固定资产投资趋势密切相关，当固定资产投资扩大时，机械密封行业的终端下游行业会产生联动增长，并带动机械密封行业市场需求的扩大。根据国家统计局数据信息显示，2010-2018年间，我国全社会固定资产投资规模由25．17万亿元增长至64．57万亿元，年复合增长率为12．50%；其中，固定资产投资（不含农户）规模由24．14万亿元增长至63．56万亿元，年复合增长率为12．86%。根据国家统计局发布的《中华人民共和国2020年国民经济和社会发展统计公报》《中华人民共和国2021年国民经济和社会发展统计公报》，按照可比口径计算的2019年度、2020年度、2021年度全社会固定资产投资同比分别增长5．1%、2．7%、4．9%。宏观经济发展的稳定和固定资产投资规模的稳定上升为机械密封行业的持续稳定发展创造了良好的市场发展环境。（一）终端下游行业对机械密封行业需求的影响机械密封产品的终端下游行业分布十分广泛，是机械工业中不可或缺的关键部件生产行业。其中，按照下游应用行业划分，中高端机械密封产品的终端下游行业主要集中于石油化工、煤化工、管道输送、电力、冶金、制药、食品、船舶、、航空航天等领域。终端下游行业的发展情况对机械密封行业的市场需求有着直接影响。1、机械密封石油化工行业的发展情况石油化工行业（含天然气和油品管道输送）在国民经济中发挥重要的作用，是我国化学工业的重要组成部分，也是我国的支柱产业部门之一。机械密封在石油化工行业的应用领域主要集中在炼油、乙烯、管道输送、PTA、烧碱（离子膜法）和LNG等领域的各种主机设备。我国石油化工行业发展迅速，根据《2021年中国石油和化学工业经济运行报告》以及国家石油和化工网的信息显示，2021年度，石油和化工行业营业收入14．45万亿元，同比增长30．0%，占全国规模工业营业收入的11．3%，较2020年上升0．9个百分点。《石化化工行业十四五规划研究报告》预计2019~2025年，石化化工行业主营业务收入年均增速在5%~5．5%，到2025年达15万~16万亿元。《化工园区十四五规划指南及2035中长期发展展望》提出了我国化工园区十四五发展的总体目标：由规范化发展向高质量发展跃升，打造化工园区产业发展提升、绿色化建设、智慧化建设、标准化建设和高质量发展示范的五项重点工程，五大世界级石化产业集群初具轮廓，重点培育70个具有一流竞争力的化工园区，打造5个50，即：建成50个园区科创中心、创建50家绿色化工园区、新建50家智慧化工园区、制定并颁布50项化工园区管理与建设标准和培育50项高质量发展示范工程。伴随石油和化工行业的持续发展、产业结构调整的深化、大型设备研发和国产化深入、绿色发展理念的持续推进以及的不断深化实施，未来，中高端机械密封产品在石油和化工行业的市场空间有望得到进一步提升。2、机械密封煤化工行业的发展情况我国煤矿资源储量巨大，煤化工行业起步较晚，项目受政策影响较大，产业政策与国际能源价格是煤化工行业的主要影响因素。受国内油气资源储量约束，烯烃、芳烃、乙二醇等石化产品同样存在对外依赖度过高的问题，加上中美贸易摩擦为能源和石化产品进出口带来了较多不确定性，现代煤化工将是我国保障能源和化工战略资源安全的一个重要路径。根据《2020年煤炭行业发展年度报告》，2020年，煤制油、煤制烯烃、煤制气和煤制乙二醇产能分别达到931万吨/年、1，582万吨/年、51亿立方米/年和489万吨/年。《现代煤化工十四五发展指南》指出十四五的发展目标是形成3，000万吨/年煤制油、150亿立方米/年煤制气、1，000万吨/年煤制乙二醇、100万吨/年煤制芳烃、2，000万吨/年煤（甲醇）制烯烃的产业规模。煤化工行业中，大化肥（合成氨、尿素）、煤制甲醇、二甲醚、煤制烯烃和煤制油是重点发展方向，相关项目的建设将对机械密封产品的市场需求形成拉动。随着我国煤化工行业的节能环保、供给侧改革和产业结构调整的不断推进完善，未来我国煤化工行业尤其是现代煤化工行业将迎来发展机遇。所有的煤化工项目均需配置大量的泵和压缩机等主机设备，高端设备的投资规模不断扩大也将对中高端机械密封产品的市场需求提供重要支撑。3、机械密封电力行业的发展情况根据国家统计局的数据显示，2010-2021年间，全国发电量由4．21万亿千万时增长至8．11万亿千瓦时，年复合增长率为6．15%。根据《中国十四五电力发展规划研究》，到2025年，我国全社会用电量将达到9．2万亿千瓦时，十四五期间年均增速约4．4%，新增用电量约1．8万亿千瓦时。随着我国经济的持续快速发展，国内市场对电力的使用需求保持着较为稳定的增长。根据《中国十四五电力发展规划研究》，十四五期间，我国常规水电发电装机将从2020年的3．40亿千瓦增长至2025年的3．92亿千瓦；核电发电装机将从2020年的0．51亿千瓦增长至2025年的0．72亿千瓦；气电发电装机将由2020年的0．98亿千瓦，增长至2025年的约1．52亿千瓦水平。我国将在十四五期间继续深化节能减排工作，淘汰落后产能，开展煤电灵活性改造，大力发展太阳能发电、陆上风电，安全稳妥发展核电，预计2025年，电源总装机达到29．5亿千瓦，清洁能源装机达到17亿千瓦，占比由2019年41．9%提高至2025年57．5%，清洁能源发电量占比由2019年32．6%提高至2025年45%。供给侧改革和节能环保改造将增加电力行业对大型主机设备的使用和维护需求，带动中高端机械密封生产厂商的产品销售。机械密封在电力行业主要应用在水电、火电、核电等领域。随着我国电力行业的持续稳定增长和投资规模的不断扩大，以及节能环保和供给侧改革的不断深入，未来我国电力行业对大容量、高参数、环保型设备的应用需求将继续增加，电力行业对中高端机械密封产品的需求量有望保持稳定增长态势。4、机械密封冶金行业的发展情况冶金工业是国民经济和社会发展的基础原材料产业之一，具有总量大、涉及面广、就业人数多、产业关联度高等特点。其中，机械密封产品的市场需求主要集中在冶金焦化和氧化铝等领域。根据中国炼焦行业协会发布的《中国焦化工业改革开放四十年的发展》，经过2013-2015年企业的分化调整，淘汰落后产能、煤钢行业化解过剩产能、环保安全监管督察的规范治理，煤焦钢市场供需状况趋于平衡。《焦化行业十四五发展规划纲要》提出了开展清洁生产，源头控制污染物产生，到2025年焦化废水产生量减少30%，氮氧化物和二氧化硫产生量分别减少20%；优化固体废弃物处理工艺，固体废弃物资源化利源率提高10%以上。完善能源管控体系，建设能源管控中心，力争到2025年能源管控中心普及率到达50%以上。冶金行业在经历了供给侧改革和节能环保改造后，淘汰了一批工艺落后、设备陈旧的生产企业，市场供求情况将趋于平稳，将逐步实现装备大型化、连续化和自动化。冶金行业在逐步完成供给侧改革和节能环保改造，并初步实现产业结构优化后，有望进入稳定发展阶段。冶金行业的设备改造和升级等需求将对中高端机械密封产品的市场需求形成支撑。5、机械密封制药食品和航空航天等其他行业的发展情况制药和食品作为机械密封行业下游需求来源的重要组成部分，近年来的固定资产投资总额持续保持在较高的水平。根据国家统计局的数据测算，2015-2021年间，我国医药制造业固定资产投资总额的年复合增长率约为9．07%，2021年同比增长10．6%；2015-2021年间，我国食品制造业固定资产投资总额的年复合增长率约为3．95%，2021年同比增长10．4%。在制药和食品行业固定资产投资规模维持在较高水平和行业发展过程中主机设备运行参数不断提高的背景下，未来制药和食品行业对机械密封产品的市场需求有望进一步提高。中国正面临着国内民航市场快速成长和未来对民用飞机的巨大需求。根据《机械密封行业十三五专业发展规划》信息显示，中国未来20年需补充大型民用飞机2，000多架，价值高达2，000亿美元，占全球需求总量的10%，是世界第二大市场。我国大型飞机项目计划到2020年实现大飞机的国产化。现代航空发动机上有几十处流体动密封装置，包括梳齿密封、刷式密封、指尖密封和气膜密封等。我国载人航天和探月工程实现加速跨越，中国正在研制推力超过一千吨的重型运载火箭以及起飞推力更大的巨型运载火箭，对超高速涡轮泵轴封的技术要求越来越高。因此，我国航空航天密封产品市场需求巨大，加快航空发动机密封、临近空间飞行器高温热障密封、超高速涡轮泵轴封等先进技术的研究进程是国内机械密封行业未来的重要突破方向。（二）机械密封行业市场需求综述机械密封产品广泛应用于石油化工、煤化工、管道输送、电力、冶金、制药、食品、船舶、、航空航天等工业领域。根据中国报告网的信息显示，密封件是千亿市场，分类很多，包括橡塑密封、机械密封和填料密封技术。其中，机械密封产品作为各类主机设备的关键部件，是密封件产品中技术门槛高、附加值大的一种，属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一。根据《机械密封行业十三五专业发展规划》提出的重点目标，到2020年国内生产的各类主机设备所需机械密封产品基本能在国内生产、供应，品种、质量满足要求；机械密封行业的产值达到200亿元，产品出口达到40亿元。随着中国经济步入新常态发展阶段，经济增长从高速转为中高速，从规模速度型粗放增长向质量效率型集约增长转变，从要素投资驱动向技术创新驱动转变。我国固定资产投资规模一直维持在较高的水平，尤其是重点行业领域的投资规模持续增长，供给侧改革、产业结构升级和节能环保改造以及各类大型项目建设推进等已取得比较明显的成效，机械密封行业的市场需求将继续保持稳定，石油化工、煤化工、管道输送、电力、冶金、制药、食品、船舶、、航空航天等重点领域对中高端机械密封产品的需求有望保持稳定的增长态势。机械密封行业与上下游行业的关联性机械密封的上游行业为金属、橡胶、塑料和石墨等材料及其制品和仪器仪表制造业，下游行业包括压缩机、泵、釜等输送或搅拌流体的旋转机械设备制造业，终端应用行业包括石油化工、煤化工、管道输送、电力、冶金、制药、食品、船舶、、航空航天等行业。（一）上游行业与机械密封行业的关联性分析机械密封上游行业的经营者众多，市场竞争较为充分，处于相对成熟的发展阶段。本行业与上游产业的关联性主要包括：（1）上游原材料的品类属性繁多，价格特点各异，如不锈钢等金属材料具有大宗商品性质，频繁的价格变动会引起本行业成本波动，而仪器仪表等产品的价格相对稳定；（2）上游行业的产品质量的提升将有利于本行业产品及服务的推广；（3）上游行业的技术更新和产品研发将促进本行业的产品升级和应用范围的扩大，有利于促进本行业的快速发展。（二）下游行业与机械密封行业的关联性分析机械密封下游的石油化工、煤化工等行业既是关乎国计民生的基础性行业，也是与经济政策环境高度相关的周期性行业。目前，随着炼化一体化得到国家政策的大力支持，石油化工、煤化工行业迎来项目建设新周期，一带一路国家战略为国内企业走出国门提供机遇，机械密封市场空间快速扩张，叠加密封产品的工业消耗品特性，使得下游行业需求保持持续增长态势。随着下游行业的发展不断深化，大型化、规模化、环保化、集成化、高参数化、智能化等特点成为未来装备的发展特征，下游行业主机设备对各类高参数、专用化、高稳定性、长寿命的高端机械密封需求不断增加，将推动机械密封行业加大技术研发力度，提升自主创新能力。激光制造面向航空航天、高端装备、电子制造、新能源、新材料、医疗仪器等战略性新兴产业的迫切需求，实现高端产业激光制造装备的自主开发，形成激光制造的完整产业体系，促进我国激光制造技术与产业升级，大幅提升我国高端激光制造技术与装备的国际竞争力。（一）激光与材料的相互作用机理面向航空航天、新能源、电子制造、医疗等领域的国家重大需求，探索激光与材料相互作用的复杂物化过程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新应用。开展大功率激光/短波长激光与材料相互作用机理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品质表面制造、精细制造、极端微结构、高精高效制造等制造机制与实现方法。（二）激光器与核心功能部件研究激光器动力学，掌握激光晶体/光学晶体、半导体激光芯片等激光器关键功能部件的国产化。针对高端制造用激光器的迫切需求，开展工业化光纤/半导体大功率激光器制造技术、工业化超快（飞秒、皮秒）激光器制造技术、工业化短（紫外、深紫外）波长激光器制造技术等方面的研究，开展激光器标准建设，实现高性能激光器及核心关键部件的国产化与产业化。（三）复杂构件表面的激光精细制造技术与装备研究激光表面精细制造、激光清洗、激光抛光等核心技术，探索器件表面功能性结构的激光高质、高效制造机理与新技术，研究关键构件表面微结构成形机理与实现方法，并掌握激光光束路径规划及高速扫描、激光制造装备在线监测与补偿、激光制造过程精密在线检测等装备关键技术，开发航空航天、微电子、生物医疗等领域典型复杂构件的激光精密加工技术与装备，提升国产激光制造技术与装备的竞争力。（四）大功率激光高效制造技术与装备研究特殊工况下的激光制造机理与失效行为，突破大型构件激光制造装备的设计制造技术瓶颈，攻克大型构件定位、质量在线检测等关键技术，研究激光切割、激光打孔、激光冲击强化、激光焊接以及激光