空分设备产业建议书

空分设备产业建议书

从2012-2020年，通用机械行业共有28项技术列入《工业节能技术推荐目录》，640个型号的产品列入《节能机电设备（产品）推荐目录》，122个型号的产品列入《能效之星产品目录》。百万千瓦超超临界火电机组泵阀依托国内多个百万千瓦超超临界火电项目，进一步推进泵阀国产化工作，其中锅炉给水泵、凝结水泵及各类阀门的国产化成绩斐然。660MW超临界火电机组用全流量锅炉给水泵组于山西华光发电厂成功投入运行，1000MW全流量锅炉给水泵已经研发成功并通过了出厂鉴定。主蒸汽管道气动疏水阀、储水罐水位调节阀、吹灰蒸汽调节阀；给水泵再循环调节阀、再热器喷水调节阀、汽机高压供汽站压力调节阀、锅炉循环管路调节阀等阀门，先后在国电黄金埠发电、神华神东电力和万州电厂1000MW超临界机组以及华能长兴电厂600MW超临界机组投入运行。经过近年的不断努力，超超临界火电机组用阀门国产化率达到90%以上。行业制造企业为广东华夏阳西电厂2×1240MW超超临界火电机组提供了目前国内规格最大的三大风机机组。大型石化装备随着石化装置规模不断扩大，并向大型化、一体化、智能化发展。通用机械行业在大型炼油（加氢裂化、催化裂化、延迟焦化装置等）、大型乙烯设备研制方面取得显著的成果。国产首台1500kN活塞压缩机组在中化泉州石化渣油加氢装置现场投入运行，主要技术指标达到了国际同类产品先进水平，使我国成为国际少数能够生产125吨、150吨活塞力往复式氢气压缩机的国家之一，满足了我国石化行业、煤化工行业装置大型化发展的需要。中海油惠州炼化120万吨/年乙烯项目成功运行，其核心设备乙烯、丙烯、裂解气压缩机全部由国内制造，标志着继美国埃里奥特、德国西门子、日本三菱之后，我国拥有了具有百万吨级乙烯三机制造能力和业绩的高端压缩机制造厂商，乙烯装置配套压缩机组制造水平跃入世界先进行列。大型冷箱、大型球罐等特种设备研制成功也为满足我国大型石化装置发展需要做出了重大贡献。目前，千万吨级炼油、百万吨乙烯等石化装置中的工艺流程泵国产化率已达到85%以上。其中，BB3型水平中开多级化工流程泵，最大流量可达1440m3/h，最大扬程可达1600m，使用功率最大已达3000kW，覆盖API标准中S-5（ZG230-450）到D-2（A890-5A）所有材料；适用于高温、高压工况，易燃、有毒等危险液体输送的卧式多级筒形泵（AP1610）B5型号，部分产品已达到国际先进水平。大量高温高压耐腐蚀专用阀门，乙烯清焦平板阀、大口径高压加氢阀、特种工艺控制阀、催化剂分配阀、高抗硫阀等产品的成功研制，改变了特种阀门依赖进口的局面，为石化行业的发展提供了保障。空分设备行业与上下游行业的关系深冷设备制造行业的上游为冶金行业和空气压缩机、空气冷却塔、分子筛吸附器、液体泵、自动控制阀门、填料、自动控制系统等配套件制造行业，铝材、钢材等金属材料和配套部件的价格波动将对行业的利润水平造成影响。空气分离设备制造行业的下游为天然气、煤化工、石油化工、冶金、核电等国民经济基础性行业，以及航空航天、半导体、多晶硅、新能源电池等战略新兴行业，以上行业的发展情况将直接影响深冷设备的市场需求。天然气液化（LNG）装备为保障国家能源安全，满足城市燃气互联互通的要求，受国家能源局委托，以300万吨/年液化天然气接收站配套设备设计制造要求为依据，中国通用机械工业协会和中石油昆仑能源共同组织开展LNG关键设备国产化攻关。关键设备国产化工作涉及各类高、低压潜液泵，装卸料臂、低温BOG压缩机、ORV开架式汽化器、各类大口径、高压低温阀门等，均取得了显著成效。泵行业企业攻克了LNG各类低温泵的关键技术，研制的中小型LNG潜液泵、LNG罐内泵、小型液力透平、LNG多级泵、LNG船用泵在LNG液化厂、接收站、调峰站等装置成功应用。在国产化示范项目、我国首座百万吨级国产化液化天然气工厂—湖北黄岗500万方/天LNG项目中，丙烯、乙烯、甲烷三大冷剂压缩机均为国内制造，项目的成功投运，对于拓展国外天然气液化市场具有重要意义。影响空分设备行业发展的有利和不利因素（一）影响空分设备行业发展的有利因素随着我国国民经济的持续健康发展，国内煤化工、石油化工、冶金、天然气等行业对空气分离设备、液化天然气装置等深冷技术装备的需求量持续上升。长期来看，我国尚处于工业化进程的中期阶段，将继续沿新型工业化道路发展，结构调整、产业升级、节能减排及环境保护的发展方向将为空气分离设备、液化天然气装置等提供良好的宏观环境。我国煤炭资源丰富，石油及天然气资源贫乏。随着国际能源短缺以及我国对环境保护的日益重视，清洁煤利用成为我国一项长期的能源战略。空分产品的主要用途逐步从冶金、化肥及石油化工等企业转向以煤炭代替石油的新兴煤化工领域，以及以煤炭为主要能源的传统工业行业的节能、环保技术改造。这为空分产品的使用创造了一个巨大的新兴市场。根据对我国煤化工、钢铁、电力、化肥、石油化工等主要空气分离设备使用行业的发展趋势预测，我国空气分离设备在未来一个时期内的总体市场需求仍将保持稳定增长。天然气液化工厂作为天然气行业的重要上游领域，其发展情况受天然气行业直接影响。近年来，我国陆续出台多项旨在推动天然气行业整体发展的产业政策《天然气发展十三五规划》把加强勘探开发、增加国内资源供给、加快天然气管网建设、加快储气设施建设提高调峰储备能力等作为下阶段天然气行业发展的重点任务之一；《国家发展改革委员会关于调整天然气价格的通知》提出天然气价格应当按市场化取向，建立反映市场供求关系的动态调整机制；《天然气利用政策》则明确将提高天然气在一次能源消费结构中的比重作为能源发展目标，优先鼓励包括城市燃气（城镇居民炊事、生活热水、公共服务设施、天然气汽车等）、工业燃料等在内的天然气利用项目。长期来看天然气行业整体的发展前景良好，从而将对应用于该领域的天然气液化装置提供长期、持续的市场需求，对本行业的发展构成积极影响。我国空气分离设备制造行业虽然起步较晚，进入本世纪后，才开始向产品大型化方向发展，但在产品流程设计等核心技术方面发展速度较快，已经达到国际先进水平。随着我国工业总体发展水平的不断提升，以及各工业领域技术水平、生产设备的更新换代，各工业领域对于深冷技术设备的综合效能也提出了越来越高的要求，这也必然导致老空分设备的淘汰，提高空分设备更新换代的需求。目前我国在以煤炭为主要能源的传统行业，重点推广的节能、环保新技术，如钢铁行业的熔融还原炼铁技术、富氧冶炼技术，电力行业的IGCC技术、富氧发电技术等。从根本上讲，以上技术都是通过利用氧气作为氧化剂实现煤转化，以煤转化后的产品作为化工原料，实现对石油原料的替代，或者将煤转化后的产品作为清洁能源，如天然气等，实现提高燃烧效率、降低环境污染的目的，以上这些技术都需要空气分离设备提供大量的氧气产品。近年来，空气分离设备在医疗、电子、航空航天、新能源电池、光纤光缆、多晶硅等新兴行业的应用不断拓展，除传统的氧氮产品需求增加以外，He、Ne、Kr、Xe等稀有气体有越来越多的需求，这表明深冷技术设备的应用领域得到持续拓展，需求规模迅速扩大，表明各工业领域对深冷技术设备的认可度逐渐提升，为深冷技术设备的大规模推广应用奠定了良好的基础。（二）影响空分设备行业发展的不利因素1、空分设备行业基础薄弱我国空气分离设备、液化天然气装置等深冷装备制造行业起步较晚，虽然整体发展很快，但产品生产能力，尤其是部分组成部机的生产能力发展滞后，导致我国大型成套空气分离设备、天然气液化装置的部分组成部机需依靠进口，生产能力不能满足我国经济发展的需要。与境外同行相比，国内厂商普遍存在装备落后、规模偏小、产能不足、融资能力偏弱等问题，以上瓶颈对行业发展构成一定的制约。2、空分设备行业专业人才短缺本行业综合了化学工程、精馏、制冷、化工设备、结构力学、流体力学、系统控制等基础理论以及锻压、焊接、表面处理等制造技术，须具备综合技术能力，对专业人才的技术要求非常高。而深冷技术装备制造业发展相对较晚，行业内具备综合技术能力的人才数量不多。人才短缺制约了本行业的高质量发展。3、空分设备行业国际复杂经济形势的风险和影响当前，世界经济环境复杂多变，中美关系极度恶化，全球范围的新冠疫情持续蔓延，给未来的经济发展带来很多的不确定性，对空分设备制造业的市场发展造成较大的影响。与此同时，我国已进入高质量发展阶段，制度优势明显，治理效能提升，以国民经济畅通循环为主，国际国内双循环的市场导向为通用机械行业的发展带来新的挑战。十四五时期困难与希望同在，挑战与机遇并存。近年来，国际格局和经济环境发生了巨大变化，全球经济形势呈现局部动荡。美国发起的贸易摩擦持续蔓延且不断升级，国际经济与贸易格局面临重构，全球商业信心减弱，经济增长全面放缓。以美国为首的西方国家这种逆全球化倾向将对我国制造业的国际竞争力造成较大负面影响，并严重威胁我国产业链安全。空分设备行业承担着国民经济主要能源领域诸多关键技术装备的配套任务，多年来对石油石化、电力、煤化工、天然气、冶金等领域的重大装备基本实现了国产化，但目前仍有少量如压缩机、膨胀机等高端部机依赖国外进口，成为影响我国空分设备行业未来高质量发展的较大隐患。新冠疫情给我国的经济发展带来更多的不确定性。由于全球疫情的不断蔓延和局部失控，世界经济面临较大衰退风险，市场的恐慌情绪不断升级，贸易、经济脱钩不断出现，全球产业链格局将在动荡中不断出现变化。从宏观层面看，全球化疫情将从需求端、供给端对我国空分设备制造业造成多维度冲击。面对今后常态化的疫情防控，空分设备行业在保障防疫与生产并举的同时，从阶段性危机和困境中寻求机遇，推进产业结构优化升级，增强应对外部挑战的能力。空分设备行业主要壁垒（一）空分设备行业技术壁垒深冷装备行业跨越化学工程、精馏、制冷、化工设备、结构力学、流体力学、系统控制等多个学科，属于技术密集型行业。在产品设计方面，深冷装备属于定制化的非标产品，须针对客户不同的技术要求和使用地的自然环境条件进行个性化设计，并通过计算机模拟等方法确定产品的最终设计方案，设计要求较高；在产品制造技术方面，深冷技术设备须在低温、承压条件下可靠运行，产品在制造过程中工艺要求较高，必须具备相应的加工技术、加工设备和熟练的技术工人。因此，深冷装备行业具有较高的技术壁垒。（二）空分设备行业业绩和品牌壁垒深冷装备属于下游行业企业的核心公用工程设备，这类企业均为连续、复杂、多样化等的生产流程，深冷装备的稳定性、安全性对保障整体装置的运行十分重要。行业内主要用户多为国内外大中型企业，对于产品的质量和性能要求高，将供应商的历史业绩和市场品牌认可度作为重要的考核指标。因此，深冷装备行业具有较高的品牌认可度和业绩壁垒。（三）空分设备行业资质壁垒深冷装备的生产制造需要大量使用压力容器，压力容器属特种设备，为国家强制许可证管理，产品的生产须取得相关主管部门的许可并取得相应的许可证，包括特种设备设计许可证、特种设备制造许可证、特种设备安装改造维修许可证及安全生产许可证等。因此，深冷装备行业具有较高的资质壁垒。（四）空分设备行业资金壁垒深冷装备的销售单价高，生产周期长，部分配套件的单个采购价格高，生产过程中需要投入的营运资金较大。同时，深冷装备的生产需配置大型的生产以及检测设备，前期基础设施建设的投资金额较大。因此，深冷装备行业具有较高的资金壁垒。空分设备行业竞争格局和市场化程度深冷技术行业的市场化程度较高。从全球来看，美国、德国、法国等国家整体技术水平较高，经过一百多年的发展，涌现出德国林德集团、法国液化空气集团、美国空气产品企业等集深冷技术研究、设备制造和工程安装及工业气体生产、销售为一体的大型跨国企业集团，其年销售额均较高，市场集中度整体较高。从国内来看，深冷技术行业从上世纪80年代开始随着我国工业气体行业及下游应用领域的发展而呈现快速发展，行业整体市场化程度较高，空分设备的市场参与主体既包括德国林德集团、法国液化空气集团、美国空气产品企业等跨国企业集团，也包括杭氧股份、四川空分、开封空分等国内知名企业；LNG装置的市场参与者主要为四川空分、中泰股份、蜀道装备等国内知名企业。目前，国内企业的技术水平已和跨国企业集团接近，部分技术领域达到国际先进水平，并凭借政府的国产化政策支持以及价格优势在国内市场占有相当的市场份额。空分设备行业行业下游应用及发展前景（一）空分设备行业下游应用及发展前景化工和冶金行业是空分设备的最大应用市场。按制氧容量计算，化工和冶金行业分别约占2020年新生产设备制氧容量的53．27%和38．95%，电子工业大约占0．39%，工业气体批发零售大约占6．65%，食品加工、航天航空、医疗、环保等行业大约占0．74%的市场。1、空分设备化工行业应用及发展前景化工行业是空分设备最大的市场，主要包括石油化工、现代煤化工、化肥与合成氨、化工材料等。2020年行业共计生产各类应用于化工行业的空分设备61套，折合制氧量208．82万m3/h，占2020年新生产设备制氧总容量的53．27%。在化工行业内，按制氧量计算，石油炼化一体化、现代煤化工项目配套的空分设备占比最大，配套的大型、特大型空分设备数量最多。由于我国煤炭资源丰富，石油及天然气资源贫乏，因此煤转化是我国一项长期的能源战略，这为氧气产品的使用创造了一个巨大的新兴市场，相应的也为空气分离设备，尤其是特大型空气分离设备的发展提供了良好的市场机遇。煤化工产品包括焦炭、合成氨、电石、甲醇等传统煤化工产品以及煤制油、烯烃、二甲醇等现代煤化工产品。目前我国传统煤化工已进入成熟期，主要产品产能均已过剩；而现代煤化工进入快速发展期。现代煤化工是空分设备尤其是大型、特大型空分设备的重要应用领域。2020年生产配套煤化工项目的空分设备共计9套，其中2万等级1套、3万等级1套、6万等级2套、10万等级3套，另有多套在建或投产。高油价带来的套利空间，以及国家能源安全的需求，催生现代煤化工的繁荣。尤其是十二五以来的十年间，以煤制油、煤制气、煤制甲醇—烯烃、煤制芳烃、煤制乙二醇等为代表的现代煤化工项目快速建设，产能急剧扩大，且不断向大型化、材料一体化方向发展。十三五期间，现代煤化工被定位为国家能源战略技术储备和产能储备，国家产业政策明确指出十三五现代煤化工继续处于升级示范阶段，《现代煤化工十三五发展指南》要求到2020年，形成煤制油产能1，200万t/a、煤制天然气产能200亿Nm3/a、煤制烯烃产能1，600万t/a、煤制芳烃产能100万t/a、煤制乙二醇产能600万至800万t/a。截至2019年底，我国已建成8个煤制油项目（实际投产7个），项目产能共计906万t/a；5个煤制天然气项目，项目产能共计77．65亿Nm3/a。代表性低阶煤分质利用项目产能1，000万t/a，32个煤制烯烃及甲醇制烯烃项目产能1，362万t/a，24个煤制乙二醇项目产能685万t/a。十四五时期是现代煤化工高质量发展的稳妥创新示范阶段，预计到2025年，煤制油产能将达到1，500万吨/a，煤制气达到110亿立方/a。低阶煤分质利用年转化煤炭3，000万吨，煤制烯烃（不含甲醇制烯烃）增长至1，050万吨，煤制乙二醇增加至1，000万吨，但煤制乙醇、煤制芳烃、煤制氢预计难以建成规模产能。石油化工、石油炼化行业是空分设备尤其是大型、特大型空分设备的另一重要应用领域。2020年配套石油炼化一体化项目的7万及以上等级空分有9套，并有多套在建或投产。传统的石油炼化行业以获得油品为主，副产大量化工原料，装置工艺过程简单、对氧氮产品的需求相对较少，为应对日益激烈的市场竞争，现代炼化行业朝着规模化、集约化、一体化方向发展，在得到油品的同时，还能获取烯烃、芳烃等高附加值产品。当前我国炼化行业发展出油品+乙烯+聚烯烃产品的炼油乙烯一体化、炼油芳烃一体化及炼油乙烯芳烃一体化等模式。其中制氢、合成烯烃、废气回收利用等环节增加了氮氧气的需求，而且随着装置规模的不断大型化，单一炼化项目的产能动辄以千万吨计，氮氧气需求激增，甚至达到数十万立方米/小时，因此大型炼化一体化项目成为大型、特大型空分设备的重要应用领域。十三五以来，我国在沿海地区新规划建设大连长兴岛（西中岛）、河北曹妃甸、江苏连云港、上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷七大石化产业基地，恒力、荣盛、桐昆、盛虹等民营企业，埃克森美孚、巴斯夫、SABIC等外资企业，以及中石化、中石油、中化、各省市所属地等纷纷在炼化产业布局，竞相新建或者改扩建炼化一体化项目。十四五期间，预计中国仍将有多个千万吨级炼厂建成投产，预计2025年中国炼油能力将达约10亿吨/年，届时将超过美国成为世界第一大炼油国。国内油品需求有望在2025年前后达峰，预计届时国内成品油将有8，200万吨/年的盈余，保守估计炼油能力将过剩1．6亿吨/年。预计2025年乙烯产能将从目前的3，478万吨达到6，100万吨，2035年左右实现乙烯消费峰值约8，700万吨/年，达到人均乙烯消费当量60千克/年。十四五期间，炼油行业将进入去产能、补短板调整期，利润率将进入下滑通道，乙烯工业则从成长期进入成熟期。十四五期间的炼化行业减油增化是转型重要方向，预计对空分设备还将保持较为强劲的需求。化肥行业和非化肥用合成氨是化工行业中空分设备的重要应用领域。2020年应用于化肥及合成氨领域的空分设备共计6套，其中9万等级的1套，8万等级1套。化肥和合成氨行业应用大型、特大型空分设备，主要用于产能置换及节能改造需要。近年来，江苏华昌化工、河南心连心化肥、山东鲁西化工、山东华鲁恒升等大型企业不断进行技改，在降低产品成本方面取得了较好效果。这些企业的成功技改引领了中小化肥企业纷纷向新型煤制合成氨技术升级，进行产能置换。2018年以来，与化肥行业相关的多项利好政策出台，如《关于深化增值税改革有关政策的公告》《关于2020年进口暂定税率等调整方案的通知》《禁止环保一刀切工作意见》等，促进化肥行业的发展，带来了新一轮的投资。预计十四五期间空分设备在化肥及合成氨工业中的应用仍主要依赖结构调整，退城进园产能置换，新型煤气化技术替代和企业兼并重组产能聚集。2、空分设备冶金行业应用及发展前景钢铁及有色金属冶炼是空分设备的传统重点用户。2020年为钢铁、有色冶炼行业配套的空分设备57套，占总套数的36．81%，制氧容量152．68万m3/h，占制氧总容量的38．95%。十三五以来，供给侧结构性改革推动钢铁及有色金属冶炼行业效益明显改善，设备改造升级加速，冶金型空分设备需求增多，旺盛需求行情延续至今。近几年冶金型空分设备也出现了大型化发展的趋势，6万等级以上的空分设备应用越来越多。2020年我国粗钢产量达到10．53亿吨，同比增长5．2%，生铁产量8．88亿吨，同比增长4．3%，钢材13．25亿吨，同比增长7．7%。我国钢铁产能虽存在严重过剩，国家出台产业政策严控新增钢铁冶炼产能，但随着我国消费升级、基础设施建设需要，钢铁作为强国根基，预计未来五年甚至更长的一段时间内，粗钢消费仍将呈稳定增长态势，平均在11-12亿吨左右。因此对空分设备的需求将在一定时期内稳步增长，特别是我国钢铁产业实施产能置换将成为未来钢铁行业去产能的首要途径，将带来空分设备的采购高峰。一般而言，每百万吨钢产能需配备1．2万m3/h至1．5万m3/h的空分设备，仅计算全国72家参与钢铁产能置换企业新建项目—拟分别新建炼铁、炼钢产能9，453万吨、11，768．3万吨，对应约254．66—318．32万m3/h的用氧需求，对应8．3万m3/h规格的空分设备约30—38套，空分设备投资总额约为81—102．6亿元。特种气体是工业气体中的一个新兴门类，是随着近年来国防工业、科学研究、自动化技术、精密检测，特别是微电子技术的发展而发展起来的，特种气体广泛应用于