中国齿轮行业分析报告

PAGE中国齿轮行业分析报告目录一、 齿轮行业概览 1二、 齿轮行业规模 1三、 齿轮产品分类 2（一） 车辆齿轮 2（二） 工业齿轮 3四、 齿轮产品现状 4五、 制造商情况 5六、 齿轮进出口分析 6（一） 进口分析 6（二） 出口分析 6七、 齿轮行业技术水平和技术特点 6八、 齿轮行业壁垒 7（一） 资金壁垒 8（二） 品牌壁垒 8（三） 技术壁垒 8九、 齿轮行业发展的影响因素 8（一） 有利因素 81、难以替代的配套地位 82、有利的政策环境 83、良好的下游产业发展势头 8（二） 不利因素 91、高性能原材料供应周期长 92、大型跨国企业加入国内市场竞争 9十、 齿轮行业与上下游行业之间的关联性 9（一） 上游行业对本行业发展的影响 9（二） 下游行业对本行业发展的影响 9十一、 齿轮行业的问题 10十二、 齿轮行业发展趋势与展望 10PagePAGE10of10齿轮行业概览齿轮产品是机械工业的关键基础件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。齿轮行业是我国所有生产齿轮产品的企业的总称，齿轮产品包括：各种齿轮、蜗轮以及由齿轮、蜗轮组成的各种减速器、增速器、车辆后桥、齿轮泵等传递运动、动力或输送介质等的机械设备和装置。在计划经济的体制下，中国的齿轮企业长期被分散在原机械工业部的七个工业局与其他八个工业部的相关部门中管理，条块分割、部门所有阻碍了齿轮产品的标准化、专业化、市场化发展。改革开放以来，齿轮行业获得了快速的发展。80年代到90年代，我国市场经济飞速发展，各工业部门进行结构调整。齿轮产品的生产、配套、销售打破了原有的部门界限，专业化生产迅速发展。以市场为导向，按照市场规律形成了车辆齿轮与工业齿轮两大体系。经过几十年的发展，我国齿轮产品制造业已经成为门类齐全、拥有1000多家上规模的制造企业、达到1000亿元市场的一个大产业。齿轮行业规模2005年以来，我国齿轮行业保持着迅猛的增长势头。国内销售从2005年的550亿元，猛增到2008年的850亿元，国内销售收入以每年100亿元左右的速度增长。市场需求也求从2005年的683亿元猛增到2008年的1020亿元，净进口也持续增长，齿轮行业已成为中国机械基础件中规模最大的行业。就产值和销售额而言，我国齿轮行业在世界上的排名已居第三位，我国已经成为齿轮制造大国，但还不是齿轮制造强国。图1：2005~2008年我国齿轮市场规模示意图资料来源：《中国机械通用零部件工业年鉴》2009年版从产品结构来看，齿轮产品的用户中汽车行业占第一位，占36%以上；其次是农机，占10.3%、工程机械占5.8%、摩托车占5.3%。车辆齿轮共占到齿轮产品总量的60%。水泥建材、起重运输、矿山机械和冶金设备等约占15%。齿轮应用的行业分布状况可参考图2。图2：齿轮应用行业分布状况资料来源：《中国机械通用零部件工业年鉴》2009年版齿轮产品分类按照产品用途，齿轮产品大体上可以分为三类，即：车辆齿轮、工业齿轮和齿轮加工和试验设备，如下表所示：表1：齿轮产品分类分类市场份额品种应用领域车辆齿轮60%车辆变速总成汽车、摩托车、工程机械、农机、军用车辆车辆驱动桥传动总成工业齿轮38%工业通用齿轮（包括各种形式的变速箱变速动力总成）冶金、矿山、电力、水利、建材、船用、航空、起重、运输等行业工业专用齿轮（包括各类成套机械设备配套的大型传动装置、工业特种齿轮传动产品及零部件）齿轮加工和试验设备2%齿轮机床、刀具、量具、试验设备等各类齿轮的加工和试验车辆齿轮车辆齿轮是我国齿轮市场中占比最重的一块，总需求额达到600亿元,约占全国齿轮市场的60%。车辆齿轮包括为汽车、摩托车、农用运输车、农机、工程机械配套的大批量生产的齿轮。通常每辆汽车中有18~30个齿部，齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。目前我国已成为世界第一大汽车生产国，强大的汽车工业必然需要强大的齿轮加工装备业支撑。车辆齿轮的特点是齿轮规格尺寸范围变化不大，产品产量大，易于组织专业化、规模生产。近十年来，齿轮生产企业已经打破原有汽车、工程、农机、军工等按行政归属划分产品界限的框框，正在按照市场需求调整产品结构，许多原来的农机齿轮生产厂、军工企业改产汽车齿轮、工程机械齿轮、摩托车齿轮。民营的乡镇企业也加入了汽车、农用运输车、拖拉机、摩托车齿轮的生产行列，形成一厂多个产品品种的适应市场的产品结构。车辆齿轮产品结构见表2。表2：车辆齿轮产品结构车辆齿轮汽车齿轮变速箱总成分动器取力器差速器圆柱齿轮同步器及齿环螺旋锥齿轮直齿锥齿轮摩托车齿轮齿轮组件齿轮零件农用车运输车齿轮变速箱组件齿轮零部件农机齿轮拖拉机变速箱联合收割机齿轮割草机变速箱圆柱齿轮同步器及齿环螺旋锥齿轮直齿锥齿轮柴油机齿轮工程机械齿轮动力换档变速箱转向驱动桥圆柱齿轮螺旋锥齿轮直齿锥齿轮近几年我国汽车齿轮的产品结构与企业结构变化较大,如：二汽集团内部齿轮箱与车桥厂,从总厂剥离为子公司,产品也由完全供集团总装厂到面向社会提供配套或配件,增强了企业参与市场竞争的活力。农机齿轮厂随着农用运输车市场发育,多数转做农用运输车齿轮。如常州飞天集团(原常州齿轮厂)已经发展成我国最大的农机与农用运输车齿轮厂，产值逐年增加。在摩托车齿轮领域，由于引进了先进的制造和管理技术，我国目前的摩托车齿轮制造水平已接近或达到西方发达国家摩托车齿轮制造水平，基本实现了滚齿－插齿－剃齿热处理工艺，将齿轮的变形量控制在满足摩托车齿轮承载能力和噪声性能要求的范围内，热处理后不需要进一步精加工，产品质量基本能达到设计标准要求。但大多数摩托车齿轮生产企业生产的齿轮产品，尚达不到标准要求，主要问题是齿轮热处理变形不稳定，而且难以控制，齿面修形技术缺乏依据，修形设计与实际应用不能合理匹配，难以满足摩托车高水平使用要求。工业齿轮工业齿轮是指为冶金、建筑、石油、化工、矿山、电力、轻工、纺织、铁路、航空、船舶等各工业所用的成套机械装备配套的齿轮与齿轮箱。其特点是单件、小批量、多品种、制造难度的差别大、精度从10级到1级、齿轮模数0.004～100毫米；齿轮直径由1毫米～150米；传递功率可达上十万千瓦；转速可达几十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。工业齿轮因其多用途，多品种而生产厂分散。工业齿轮的主要产品结构见表2。表3：工业齿轮产品结构工业齿轮工业通用齿轮渐开线圆柱齿轮减速器圆弧圆柱齿轮箱圆柱锥齿轮减速器蜗杆减速器行星齿轮箱摆线针轮减速器谐波传动减速器机械无级变速器工业专用齿轮高速齿轮船用齿轮机车齿轮石油化工机械齿轮冶金机械齿轮煤矿机械齿轮建材机械齿轮轻工纺织机械齿轮机床及其他散件齿轮齿轮相关产品齿式连轴器特种齿轮泵齿轮润滑油电动滚筒工业通用齿轮包括了各种齿形与各种结构的通用变速箱，它适用于大批量系列化生产、销售。为各行业种类生产线机械成套装备配套。工业专用齿轮主要指为特定工作机械配套的专用减（增）速箱，或者是和整机溶为一体的变速传动系统。齿轮相关产品是鉴于具有齿形牲的齿式产品，如齿式联轴器，特种齿形泵，螺杆压缩机等，近年专业化、系列化生产已有较大发展。齿轮产品现状最近10年我国齿轮行业发展迅猛，齿轮产品已达到或接近国际先进水平，但仍有相当一部分齿轮与变速器产品与国际先进水平存在明显差距。首先，汽车手动变速器（含重、中、轻、微、轿）、工程机械换档变速器、大型和中型农机变速传动机构、摩托车齿轮、轿车变速器等，已经基本立足国内生产，基本满足了主机厂的配套需要，已经有部分齿轮或变速器出口。但是，目前汽车自动变速器仍被进口产品控制。其次、车辆驱动桥、主被动弧齿锥齿轮、直齿锥齿轮、及轮边减速机等产品基本能满足国内配套需要。第三，在工业通用变速器领域，产品系列化、模块化、质量与技术水平在2004~2008年有了土匪猛进的发展。我国企业生产的部分产品达到了国际水平，形成了与国际品牌的激烈竞争，有部分产品已经出口欧美。第四，对于高速重载齿轮箱产品，我国有以南京高精齿轮集团有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、杭州前进齿轮箱集团有限公司和郑州机械研究所等为代表的生产企业，这些企业通过早期的技术引进、消化、创新，基本具备了为我国大型成套设备配套与船舶工业进行配套的能力，但中高端产品仍依赖进口。第五，对于特殊、专用齿轮传动产品，如：非圆齿轮、塑料齿轮、粉末冶金齿轮与小模数齿轮等，我国没有形成龙头企业，企业的技术潜力尚待发挥。第六，我国具备风电齿轮箱生产能力的企业较少，行业集中度较高。截至2008年底，我国境内风电机组齿轮箱制造商有10多家。已经进入批量生产阶段的公司主要有：南京高精齿轮集团有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、华锐风电科技优先公司等，其中，南高齿产品主要覆盖2.5MW以下区间，重齿产品主要覆盖2.0MW以下区间，在运行可靠性方面，国产风电齿轮箱与国外一流产品相比还有较大差距。第七，对于齿轮加工和试验装备，2004~2008年民营企业发展较快，国有企业发展较慢。大部分国有齿轮加工和试验装备制造企业的装备可靠性指标进步较慢，致使齿轮行业大部分的主导精加工装备仍是以进口为主。总体上讲，我国齿轮产品正经历从低端向中端的转变，已经出现少量的高端产品。但是我国齿轮行业还不能满足重点行业和重点工程的配套要求，如：核电、高速机车、大型船舶、大型工程机械、钻井平台等。这些齿轮及齿轮箱的制造已经成为制约我国一部分重大装备研制的瓶颈问题。制造商情况我国齿轮制造业已经形成门类齐全、拥有1000多家较大规模制造企业的大产业，其中骨干企业300余家，年产值亿元以上的企业50余家。我国齿轮行业的基础是国有企业，近几年，经过股份制改造，许多此类企业得到很大发展。如：南京高精齿轮集团有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、杭州前进齿轮箱集团有限公司、上海汽车股份有限公司汽车齿轮总厂和陕西法士特齿轮有限责任公司等，已成为齿轮行业内的骨干企业，年销售额都在10亿~60亿元之间。独资、合资企业发展迅速，如：德国的SEW、FLENDER、ZF和日本的住友公司等。民营股份制企业的数量已占整个行业的约80%。代表企业如：宁波东力传动设备有限公司、浙江双环传动机械股份有限公司、浙江中马机械有限公司、六安江淮汽车齿轮制造有限公司和杭州万杰减速机有限公司等一大批民营企业也在行业中具有举足轻重的地位。齿轮进出口分析我国齿轮产品的进出口的总体情况是有进有出，进口远多于出口。2007年共进口各类齿轮产品50.5亿美元，出口各类齿轮产品11.95亿美元，逆差额高达38.55亿美元，这说明我国齿轮行业存在严重的贸易逆差。我国齿轮行业的中低端产品产能过剩、竞争激烈、效益低、齿轮产品进出口逆差逐年增高，高段产品受制于人。造成逆差的根本原因在于行业资助创新能力薄弱，关键齿轮产品的设计旨在技术不过关，产品的可靠性较低，使得国内汽车、工程机械、重型机械和重点工程的配套用齿轮减（变）速器的进口量大幅度增加。 表4：2005~2008年齿轮产品进出口情况进出口情况（亿美元）2005年2006年2007年2008年进口额22.4833.750.560出口额5.91（无数据）11.95（无数据）逆差额16.57（无数据）38.55（无数据） 资料来源：《中国机械通用零部件工业年鉴》2009年版进口分析从2007年进口的齿轮产品来看，进口额最大的是小轿车自动变速器，超过25亿美元，占当年我国齿轮进口总额的49.4%。各种车辆齿轮合计占到我国齿轮进口总额的60%。从进口国别来看，2008年我国共从70多个国家和地区进口了齿轮产品，国别分布相当广泛。主要国家包括：日本、德国、韩国和美国等，其中：日本占44.5%，德国占16.9%，韩国占8.3%，美国占6.8%，法国占4.2%。出口分析从产品上看，出口以工业齿轮为主，各种车辆齿轮产品仅占很小比例，我国齿轮的出口仍以较低端的工业齿轮为主。从出口企业的类别来看，外企所占比例最大，占31%，国企占28.7%，民企占21.4%，中外合资企业占12.7%，其他约占6%。从产品出口国别来看，绝大多数产品都出口到发达国家或地区。其中，出口到美国占23.6%，日本占15.6%，意大利占7.9%。一些发达国家从我国进口低端产品，而复杂的高端产品则自己生产，他们利用利用我国廉价的劳动力和资源，把我国当作所需的低端齿轮产品的加工厂。从生产区域来看，华东地区齿轮也发展最快，其产销额占到出口总量的50%以上。其他地区依次为华北地区19.1%、西南地区8.7%、华中地区8.1%、西北地区6.7%、东北地区4.1%。齿轮行业技术水平和技术特点齿轮产品是一种动力传送设备，利用齿轮的啮合原理，将马达的转速变到所需要的转速，并得到相应扭矩的机构。在齿轮传动技术上，当今世界各国发展总趋势是六高、三化、二低。六高：高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率高承载能力：在设计角度，采用计算机优化设计和等强度设计，在制造方面，重点是进行硬齿面加工，尤其是大型硬齿面齿轮的切齿与热处理工艺的发展，如成形磨齿、轮齿修形、以及优质低碳合金钢深层渗碳等新工艺正在生产上不断地试验与应用，齿轮的承载能力大大提高。高齿面硬度：关于齿轮材料与热处理，随着硬齿面齿轮的发展，也逐渐受到人们的重视。齿轮用钢的发展趋势：一是含Cr，Ni，Mo的低合金钢；二是硼钢；三是碳氮共渗用钢；四是易切削钢。重型机械常用Cr、Ni、Mo钢。齿轮热处理工艺一般有渗碳（或碳氮共渗）、氮化、感应淬火、调质等四类。当前总的趋势是提高齿面硬度，渗碳淬火齿轮的承载能力可比调质齿轮提高2-3倍。渗碳淬火齿轮可以获得高的表面硬度、耐磨性、韧性和抗冲击性能，能提高抗点蚀、抗疲劳性能。高精度：齿轮制造工艺的发展很大程度上表现在精度等级的提高。与七十年代相比，各种齿轮的制造精度普遍提高2-3级，目前普遍达到5-6级，部分达到3级。高速度：由于机械设备向高速化发展，齿轮的工作转速随之提高。高速齿轮圆周速度为20-200m/s，如棒材轧机齿轮的圆周速度已由每秒几米提高到20m/s，甚至30-50m/s。高可靠性：设计寿命为无限寿命设计。为了更好地保证设计寿命，齿轮采用了各种先进的材料与工艺以防止齿轮的早期破坏，如提高齿面硬度防止点蚀，通过Cr、Ni、Mo钢的材料选用和热处理工艺提高材料的弯曲疲劳强度，防止断齿。对于高速齿轮，对热变形进行修正，防止齿轮的胶合。对于低速重载齿轮，对齿面的弹性变形进行修正，提高齿轮的承载能力，达到提高寿命的目的。高传动效率：精度的提高、结构的优化都是提高传动效率的最有效的途径。对于高速、重载齿轮传动，效率是重要的技术指标，而能源消耗也成为关键的成本因素，因此齿轮的发展都致力于在相同条件下提高传动效率。三化：模块化、多样化、小型化模块化：标准模块化设计技术引入到通用工业齿轮箱，旨在追求高性能和满足用户需求的同时，尽可能减少零部件及毛坯的品种规格，以便于组织生产，使零部件生产批量化，以降低成本，取得规模效益。多样化：随着装备工业技术的全面提高，对工业齿轮产品提出更多个性化的要求，因此工业齿轮产品的设计与生产也向多样化的方向发展。小型化：为达到齿轮装置小型化目的，提高现有齿轮的承载能力，各国普遍采用硬齿面技术，提高硬度以缩小装置的尺寸；在冶金、矿山、水泥、轧机等大型传动装置中，行星齿轮以其体积小、重量轻、承载能力强、效率高的优点而得到广泛应用。二低：低噪声、低成本低噪声：为了满足越来越严格的环境保护法规和标准，也为了改善机械工作环境，降低噪声成为重要的指标之一，国内外的先进齿轮技术也越来越重视控制噪声。低成本：成本直接关系企业的利润，降低制造成本是一项综合的控制过程，需要优化改进各个环节。齿轮行业壁垒资金壁垒齿轮行业属于资本密集型行业。齿轮产品精度要求高，生产设备投资额较大；产品更新换代的速度快，需要大量的研发资金投入；产品生产周期与调试周期长，需要充足的流动资金保证正常生产经营。因此齿轮行业的生产与销售需要较高的初始成本和维持成本，进入该行业具有较高的资金壁垒。品牌壁垒品牌是影响产品市场占有率的重要因素。齿轮产品是成套设备配套的重要基础件，质量直接影响主机的正常运转，可靠性要求高；，齿轮产品价格高，而且安装、拆卸难度大，更换的成本较高，因此产品质量和服务质量尤为重要。品牌一旦建立就形成企业重要的竞争力。而品牌的建立需要企业不断开发符合市场需求的新产品，不断提高产品质量和服务水平。持续的产品创新和服务网络投入需要资金，获得客户的认同需要时间，因此新进入的企业很难在短时间内形成品牌影响力。技术壁垒齿轮行业同时属于技术密集型行业，随着装备制造业的快速发展，对齿轮产品的性能和工艺要求日益提高。齿轮企业必须拥有较强的技术力量和技术储备，才能不断开发新技术、新产品和新工艺，以满足市场要求。新进入的企业往往严重依赖外界的技术，缺乏生产经营自主性。齿轮行业发展的影响因素有利因素1、难以替代的配套地位齿轮及其齿轮产品是机械装备的重要基础件，与带、链、摩擦、液压等传动相比，具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、结构尺寸小等一系列特点。因此，已成为绝大部分机械产品不可缺少的传动部件，也是成套设备中比重最大的传动形式。这些优点决定其难以替代的配套地位。2、有利的政策环境“十一五”期间，装备制造业的发展得到了政府的高度重视，目前已将振兴装备制造业列为“十一五”重大发展战略，并出台了《振兴装备制造业若干意见》，明确提出到2010年，要发展一批有较强竞争力的大型装备制造企业集团，增强具有自主知识产权重大技术装备的制造能力，基本满足能源、交通、原材料等领域及国防建设的需要等目标。在相关政策的大力支持下，我国装备制造业将迎来新一轮黄金发展时期，而这也必将带动作为配套部件的齿轮产品的需求。3、良好的下游产业发展势头作为配套部件的齿轮产品，在下游行业的带动下将保持平稳增长的势头。近年来中国机械行业保持着稳定快速的发展，2005年机械工业完成销售收入40,307亿元，同比增长22.35%。中国整体机械水平的提高带来工业成套设备的发展，成套设备的设计权和制造权也慢慢转向中国，这必将带动配套部件的需求。中国钢铁工业近几年取得了快速发展，2004年产钢2.72亿吨，钢材2.97亿吨，2005年产钢3.49亿吨，钢材3.71亿吨，预计到2010年钢产量4.5亿吨，钢材4.7亿吨。21世纪前50年，钢铁产品仍将是人类社会最主要的不可替代的结构材料和产量最大、覆盖面最广的功能材料。我国已经成为最大的钢材消费国之一，钢铁消费潜力巨大。由此，炼钢、轧钢等冶金工业用重型设备将具有广阔的市场前景，同时将拉动齿轮产品等配套设备的需求。2002年以来，我国电力生产快速增长，2004年发电量达2.19亿kW·h，新增装机容量5055万kW，2005年发电量达2.48亿kW·h，装机容量突破5亿kW。未来5年，我国电力需求将继续快速增长，预计到2010年装机容量将达7.9亿kW。这也将大大拉动齿轮产品的需求。“十一五”期间，煤炭工业重点发展大型矿井综合采掘技术和选矿设备现代化。预计2010年我国产煤量达25亿吨左右。根据我国对煤炭消费的预测，以及国家要求发展大、中型高产高效煤矿和淘汰落后煤矿的精神，现有的神华、兖州、大同、晋城、淄博等矿每年就需高产高效综采1200kW以上的电牵引设备11套，若考虑到新建和改建煤矿，2010年综采电牵引设备需求将超过100套。这为齿轮行业的发展提供了广阔的空间。其他由于农业机械化的升级、工程机械门类的增加、造船业、起重运输业、建筑业、环保设备、航天工业等的快速发展，都将促进中国齿轮行业的发展。不利因素1、高性能原材料供应周期长工业齿轮行业大型铸锻件的供应主要依赖于少数几家国有大型重机企业，随着本行业持续发展，对大型铸锻件的需求不断增加，尽管近几年重机行业技术改造速度加快，产能不断提高，但供货周期未能明显缩短。这将影响国内工业齿轮行业的市场竞争力。2、大型跨国企业加入国内市场竞争20世纪80年代，Flender等少数国外公司进入了中国市场，虽然他们在技术上占有优势，但在国内未有生产基地，所以成本较高，未能构成较大威胁。90年代中期以来，诸多世界知名企业开始进入中国市场，并建立生产基地，仅在天津就有SEW、Flender、住友、诺德、伦茨等多家外资企业。这些公司不仅是全球经营，而且是全球制造，他们凭借品牌、装备、技术、资金和生产规模的优势，与国内的工业齿轮企业展开了激烈竞争。齿轮行业与上下游行业之间的关联性上游行业对本行业发展的影响齿轮行业的主要上游产业为钢铁产业，钢铁是产品的主要原材料来源，因此钢铁价格的变动对齿轮行业有着直接的影响。下游行业对本行业发展的影响下游行业的发展对齿轮行业的发展有着直接的、重要的影响，具体体现在两方面：一方面，齿轮产品的发展依赖于配套的主机行业；另一方面，齿轮产品应用领域广泛，对于个别下游行业的起伏，所受冲击不大，行业总体发展比较平稳。齿轮主要下游产业为车辆、起重运输、水泥建材、重型矿山、冶金、电力、航空船用、轻工纺织、机床、石化等，中国经济高速增长将带动上述产业的快速发展，进一步带动齿轮行业的发展。齿轮行业的问题我国齿轮行业的主要问题有以下几点：高档齿轮产品主要依赖进口，进出口贸易逆差严重。我国的齿轮产品与国外产品在设计水平、工艺水平和原材料制造水平上存在着明显的差距，齿轮产品存在着中低端产品产能过剩、竞争激烈、效益低而高端产品大部分依靠进口的严重情况。由于齿轮产品的进出口逆差逐