灰铸铁件行业分析报告

灰铸铁件行业分析报告

围绕能源开发、交通运输、新农村建设、新材料制备、节能环保与资源综合利用等领域建设所需装备，针对主机配套的轴承、液压件、密封件等关键基础零部件性能水平低、可靠性差等问题，加强基础工艺研究，改善生产条件，加快提升基础零部件质量水平，不断满足各领域装备及战略性新兴产业发展的需要。时速300公里及以上高速动车组、大功率交流传动电力/内燃机车、载重100吨铁路重载货车和城市轨道交通车辆用轴承、齿轮传动装置、气动元件及系统；船用大功率高速齿轮传动装置、高转速大功率液力偶合器调速装置，海洋工程用超大模数齿轮齿条传动装置。铸造行业概况铸造是人类掌握较早的一种金属重熔、热加工成型工艺，随着工业化进程的发展，在众多零部件成型工艺中，铸造成型因具备生产性能特殊、需要一体成型的产品优势而成为机械设备零部件的重要工艺源头。根据铸造金属材料的不同，铸造可进一步分为黑色金属铸造与有色金属铸造。其中，黑色金属铸造包括铸铁件、铸钢件；铸铁件又可进一步细分为灰铸铁件、球墨铸铁件及蠕墨铸铁件等。行业主要产品为球墨铸铁件、灰铸铁件。（一）球墨铸铁概述在铸件产品中，铸铁件长期以来居主导地位。然而，铸铁件虽然具备较好的工艺性能，可铸成任意形状，并具有耐磨性佳、减震性好、变形小等优点，但传统铸铁件尤其是灰铸铁件由于其组织内部的石墨成片状、块状等结构，导致其强度低，塑性也相对较差，通常只能用于生产性能要求较低的产品，无法很好地满足现代机械装备对工作在极端工况下的铸铁零部件品质的要求。受益于20世纪50年代以来的科技进步，尤其是球化处理和化学硬化砂造型两项新技术的出现，突破了延续几千年的传统铸铁工艺，催生了球墨铸铁这一新型工程材料，并对铸铁件的现代化工业应用产生了重大影响。球化处理技术的出现，使得铸铁中的石墨经过球化处理，在保留普通铸铁基础成分、工艺性能及多种优点的同时，强度、塑性发生了质变，且由于球状石墨的存在使得单位强度的重量减少，增加了零件形状设计的自由度，从而使铸铁件具备了广泛工业应用的基础。灰铸铁（A型）金相照片球墨铸铁（球化率1级）金相照片GB/T7216-2009《灰铸铁金相检验》、GB/T9441-2009《球墨铸铁金相检验》目前，球墨铸铁件已在多种机械装备中得到应用，并且随着铸造技术的发展和铸件品质的提高，进一步向重载、低温、耐疲劳、抗磨和耐蚀等极端工况条件渗透，应用领域广阔。（二）铸造工艺概述铸造除按不同材料分类外，根据不同的工艺流程，可将铸造工艺分为砂型铸造、连续铸造、熔模铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、金属型铸造、真空铸造、挤压铸造及消失模铸造等分类。连续铸造是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种名为结晶器的特殊金属型中进行冷却，待铁水凝固成一定强度的外壳，通过牵引机拉拔成任意长度或特定长度的铸造件。与传统砂型铸造相比，连续铸造技术含量高，属于较为先进的铸造工艺；其无需使用造型砂，生产工艺清洁环保；连续铸造采用外部辅助降温方式，冷却速度快，避免石墨球化衰竭，能够实现大体积甚至超大体积近乎无缺陷球墨铸铁件制造；连续铸造技术在生产过程中能够提高金属收得率，易于实现机械化、自动化生产，提高了生产效率；同时，连续铸造产出产品具有洁净致密、组织均匀、机械性能优异等优点。连续球墨铸铁件近年来在行业内得到了广泛认可，其相对于砂铸件，具有交货周期短、尺寸范围广、材质致密均匀等特点；相对于锻钢件，连续球墨铸铁件又具有重量轻、加工能耗低、铁切削性能好、节省刀具、加工效率高、耐磨与表面光洁度好等优势；现已逐渐成为精密装备零部件制造领域代表性新材料。铸造行业主要下游概况及发展情况（一）空压机市场情况空压机是一种压缩气体的设备，其下游应用非常广泛，主要应用于机械制造、化工和石化、矿山和冶金、制冷与气体分离、纺织、食品与制药、交通运输等领域。据压缩机网、相关研究机构发布的数据显示，2016-2021年，中国空气压缩机行业市场规模基本呈逐年上升态势，从2016年的市场规模491．7亿元增长至2021年的605．5亿元，年均复合增长率为4．25%。预计到2022年，我国空气压缩机行业市场规模将达到627．7亿元。螺杆转子是螺杆式空压机的核心零部件之一。目前我国广泛应用的空气压缩机主要为螺杆式和活塞式空气压缩机，中螺杆式空气压缩机凭借结构简单、体积小、噪音低、易损件少、单机压比大、节能等优势，20世纪70年代，国外多数企业已开始生产螺杆式空压机，而国内企业仍以生产活塞式空压机为主，对螺杆式空压机的研究尚处于起步阶段。进入21世纪后，随着我国经济进入高速增长期，工业的繁荣发展带动国内螺杆式空压机市场需求快速增长，螺杆式空压机在大中功率市场迅速占据较大份额，对易损件多、可靠性差、高耗能的活塞压缩机实现逐步替代，螺杆式空压机进入高速发展期。螺杆式空气压缩机主要由螺杆主机、动力系统（电动机或柴油机）、压力容器、电控系统、冷却系统等部分组成，其中螺杆主机是空压机的最核心组成部件，其性能直接决定了整机的性能水平和产品质量。螺杆主机的技术核心地位主要体现在转子的设计水平、材料质量和加工工艺。螺杆转子是螺杆主机中的最核心部件，也是空压机的最核心部件。螺杆转子材料好坏及加工工艺的准确度将直接影响螺杆主机的效率、噪声和可靠性，因此空压行业对其生产、加工具有非常严苛的要求。未来，随着螺杆式空气压缩机对活塞式空气压缩机的逐步替代，以及机械制造、化工石化、食品医药、矿山冶金等行业的快速发展，以空气压缩机为代表的相关通用机械需求有望快速增长，推动螺杆式空气压缩机市场实现进一步扩大，从而带动上游螺杆转子市场规模增长。（二）液压装备铸件市场情况液压装备作为现代机械装备与机电产品的重要基础，被广泛应用于各类行走机械、工业机械与大型装备，下游行业包括工程机械、汽车、冶金机械、机床、矿山机械、农业机械、船舶、石油机械、航空航天等领域。1、我国液压行业经历快速发展后进入稳定增长阶段21世纪以来，受益于国民经济快速发展，基础设施建设、高端制造产业迅速铺开，我国液压行业进入快速发展时期，以各类工业机械、大型装备、农业机械、高端机床为代表的装备制造业实现高速发展。十一五至十二五期间，国家加大对基础设施建设投入，液压行业规模在工程机械行业带动下实现高速增长，根据中国液压气动密封件工业协会统计数据，我国液压工业总产值从2009年度的269亿元，快速增长至2014年的509亿元，年复合增长率达13．6%。此后，我国液压行业步入相对稳定增长阶段，行业工业总产值从2015年的522亿元增长到2020年的724亿元，年均复合增长率达到6．76%。2021年，我国液压工业总产值预计为771亿元。2、我国液压行业大而不强，中高端液压元件空间较大从工业总产值和销售规模来看，我国已成为名副其实的液压大国，但是我国高端液压产品研发制造能力不足，导致我国液压行业发展呈现出中低端过剩，高端不足的结构性失衡。以液压行业主要下游产品挖掘机为例，中国工程机械工业协会数据显示，我国挖掘机国产化率逐步提高，2019年国产挖掘机市场占有率已达56．2%，引发主机厂对上游核心液压元件国产化的迫切需求，为柱塞泵、泵阀、液压马达等核心部件带来重要的国产化机遇。存在的问题近年来我国装备制造业水平大幅提升，大型成套装备已能基本满足国民经济建设需要，然而基础零部件却无法满足主机配套要求，已成为制约我国重大装备发展的瓶颈。（一）科技创新能力薄弱国机械基础零部件制造业对材料、工艺缺乏系统研究与应用，基础共性技术研发和实验投入少且分散，技术基础薄弱，原创技术和专利产品少，导致产品早期故障率高、使用寿命短、可靠性差，与世界先进水平相比存在较大差距。（二）产业结构不合理机械基础零部件产业市场进入门槛低，有效行业监管和企业自律缺失，具有国际竞争力的企业及知名品牌少。中低端基础零部件产品低价恶性竞争严重；高端基础零部件研发、制造能力严重不足。（三）工艺装备落后我国机械基础零部件制造工艺及装备落后现象长期存在，工艺基础数据积累不足，过程控制能力和工艺保证能力不均衡，制造技术与检测手段落后，致使产品的一致性和稳定性不能满足主机配套需求，严重影响了产品制造水平的提升。（四）新产品进入市场难检验认证体系不够完备，新产品缺乏实验验证和应用业绩，加上用户和主机企业因受责任风险等因素影响，对使用基础零部件新产品缺乏信心。同时部分用户对新产品质量差的惯性思维，增加了新产品进入市场的难度。完善标准体系，加快标准贯彻实施结合产品的研究开发和试验验证，制修订一批国家标准和行业标准，鼓励企业参与国际标准制修订工作，用先进标准支撑行业发展。重点支持设计和制造技术、先进制造工艺及装备、节能减排技术标准的制修订，形成完善的标准体系。建立行业标准化工作和信息平台。发挥标准化手段对规范市场的基础性作用，加强标准宣传贯彻，组织开展重点产品达标工作，推动企业严格执行强制性标准，引导企业积极采用推荐性标准。配合质量监督部门，做好机械基础零部件产品的质量监督管理工作，杜绝无标、违标、降标生产，提高产品质量。加大质量达标产品和企业的宣传力度，创立一批知名品牌。点突破原则选择一批基础条件好、需求迫切、带动作用强的领域和产品，加大支持力度，突破发展瓶颈，打造一批具有国际先进水平的产品和知名品牌，带动产业的全面发展。加快产业及产品结构调整，增强企业竞争力积极推动产业和产品结构调整，改变我国基础零部件行业目前存在的低水平制造能力过剩、高水平制造能力不足的局面，提升产业竞争力。（一）积极培育一批专、精、特企业和知名品牌研究完善相关配套政策，充分利用市场机制和宏观调控手段，鼓励基础零部件企业向专业化分工、细分市场、特色明显的方向发展。培育100家有较大规模、专业化水平高、特色鲜明、具有知名品牌产品的企业。加大知识产权保护，营造公平竞争的市场环境，吸引多种资本投向基础零部件行业，提高企业研发高性能产品的积极性。鼓励企业跨行业、跨所有制兼并重组，整合要素资源，提高集约化生产水平，努力形成若干具有国际竞争力、年销售额超过50亿元的企业集团。（二）优化特色产业集聚区依托现有资源，结合基础零部件企业的特点，加大对国内已有轴承、齿轮、液压件、密封件、紧固件等产业集聚区的支持和指导，引导企业向产业园区集聚，加强集聚区铸造、锻造、热处理的集中化生产，培育一批专业化分工、产业链协同、销售收入超100亿元的特色产业集聚区。支持省市建设省级基础零部件新型工业化示范基地，鼓励在具备条件的集聚区建设若干国家级基础零部件新型工业化示范基地。建立健全区域性现代制造服务业体系，提高区域配套服务能力，完善技术成果共享机制。鼓励机械基础零部件产业集聚区通过资源整合，在集聚区内形成公共技术研发中心、检测实验中心、培训中心等公共服务机构。（三）加强基础能力建设，提高产品质量和档次完善标准体系，加快基础零部件标准制修订和宣贯，促进产品质量达标。加大技术改造支持力度，加强基础技术应用研究和检测实验条件建设，搭建面向全行业服务的权威检测实验机构，促进产学研合作，扩大品种，提高质量，提升行业整体技术水平。保障措施（一）提高认识，加强组织协调通过多种形式宣传机械基础零部件在装备制造业发展中的重要地位，提高全社会对基础零部件重要性的认识。各级主管部门应根据实施方案确定的目标和任务，结合本地的特点和产业优势，研究制定有利于机械基础零部件产业发展的政策和措施。（二）发挥政策引导作用，优化产业发展环境完善标准体系，探索建立机械基础零部件产品认证认可制度，提高产品的质量稳定性。研究开展机械基础零部件专、精、特企业认定工作，制定高端机械基础零部件产品推广目录，结合现有产业政策以及研发创新奖励政策，着力营造有利于机械基础零部件产业健康发展的市场环境，引导制造企业开发高附加值产品，加快产品结构转型升级。（三）加大技术进步投入，促进产业快速提升加大重点产业振兴和技术改造专项对机械基础零部件产业自主创新和产业化建设项目的支持力度，对引进先进技术后开展消化吸收并产业化的建设项目，国家有关专项资金给予重点支持；加大对公共服务平台的支持力度，优先支持在产业集聚区建立公共（技术）服务平台；鼓励和引导民间资本、外资投向机械基础零部件产业研发领域，推动产业转型升级。（四）加强基础科技开发，提高自主创新能力针对机械基础零部件产业存在的突出问题，加强与