柴油发动机行业分析报告

柴油发动机行业分析报告一、柴油发动机介绍1.柴油发动机简介发动机是一种能够把其它形式的能转化为另一种能的机器，通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器（如汽油发动机、航空发动机）。发动机的产生和发展经历了蒸汽机、外燃机和内燃机三个阶段。柴油发动机是内燃机的一种，将柴油喷射到汽缸内与空气混合，燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机，即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动，通过曲柄连杆机构使曲轴旋转，从而输出机械功。柴油发动机由德国发明家鲁道夫•狄塞尔（RudolfDiesel）于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来表示，而柴油发动机也被称为狄塞尔发动机。柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度可达500-700℃，压力可达40—50个大气压。活塞接近上止点时，发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，柴油混合气自行燃烧，猛烈膨胀，产生爆发力，推动活塞下行做功，此时的温度可达1900-2000℃，压力可达60-100个大气压，产生的功率很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油汽车上。而柴油机在节能与二氧化碳排放方面的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机都无法取代的，因此，先进的小型高速柴油发动机，其排放已经达到欧洲IV号的标准，成为“绿色发动机”，目前已经成为欧美许多新轿车的动力装置。2.柴油发动机的构造柴油机的主要机构组件一般包括：机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电器系统。1、

机体：是柴油机的骨架，由它来支撑和安装其它部件，包括：缸体、缸套、缸盖、缸垫、油底壳、飞轮壳、正时齿轮壳、前后脚。2、

曲柄连杆机构：是柴油机的主要运动件，它可以把燃料燃烧产生的能量，通过活塞，活塞销，连杆，曲轴、飞轮转变成机械能传出去。包括曲轴、连杆、活塞、活塞销、活塞销卡簧、活塞销衬套、活塞环、主轴瓦、连杆瓦、止推轴承、曲轴前后油封、飞轮、减震器等。3、

配气机构：是定时把进、排气门开启和关闭。包括正时齿轮、凸轮轴、挺座、顶杆、摇臂、气门、气门弹簧、气门座圈、气门导管、气门锁块、进排气管、空气滤清器、消音器、增压器等。4、

燃油供给系统：是按柴油机的需要，定时、定量的把柴油供给燃烧室燃烧。包括柴油箱、输油管、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。5、

润滑系统：是把润滑油供给各运动摩擦副，包括机油泵、机油滤清器、调压阀、管路、仪表、机油冷却器等。6、

冷却系统：是把柴油机工作时产生的热量散发给大气。包括水箱、水泵、风扇、水管、节温器、水滤器、风扇皮带、水温表等。7、

电器系统：是启动、照明、监测、操作的辅助设备。包括发电机、启动马达、电瓶、继电器、开关、线路等。二、柴油发动机市场分析1.柴油机技术的发展及行业政策柴油机技术已经经过了一百多年的发展。近几十年来，管制内燃机排放和噪音的法规日趋严格，例如美国自二十世纪六十年代实施汽车排放限制法规，欧洲于1993年开始实行欧I标准，1996年实行欧II标准，2000年实行欧III标准。在有关的环保要求提高的同时，柴油机技术也大幅改进，主要的改进包括采用重新组织燃烧结构、提高喷油压力、涡轮增压、四气门结构、废气再循环、电控喷油等技术。这些技术不仅提高了柴油机的环保水准，也大大提高了柴油机的性能。在过去几十年中，柴油机在总体水平上，功率提高了约90%、燃油消耗降低了约50%、排放减少了约90%。表2.2011年1-11月份商用车中各细分车型销量及所占份额据中国汽车工业协会统计，我国2011年累计生产汽车1841.89万辆，同比增长0.8％，销售汽车1850.51万辆，同比增长2.5％，产销同比增长率较2010年分别下降了31.6和29.9个百分点。其中，乘用车市场保持平稳增长，商用车市场下降较为明显。2011年，乘用车产销分别完成1448.53万辆和1447.24万辆，同比分别增长4.2%和5.2%，同比增长率较2010年分别下降29.6和28.0个百分点；商用车产销分别完成393.36万辆和403.27万辆，同比分别下降10.0%和6.3%，同比增长率较2010年分别下降38.1和36.2个百分点。商用车市场中，回调的主力是重卡市场。2011年，中国重卡市场共销售88.06万辆，同比下滑13.44%，主要是受国家调控政策影响，同时也源于2010年和2011年1季度重卡市场超高速增长的滞后反应。基于中国经济稳定发展的形势，随着城镇化进程、保障性住房、水利工程建设和《公路安全保护条例》、物流“国八条”等政策实施，以及货币政策适度偏松预期，物流运输车辆和工程机械类重卡市场将会有长期性的发展。在社会消费总量增加、物流业发展新要求等作用下，重卡市场各个车型的需求会发生变化，而原材料价格上涨、房地产调控、抑制通货膨胀等因素，也会影响国内重卡市场增长。人民币升值、国际竞争加剧会一定程度上影响重卡产品出口。未来几年重卡市场可能会进入平稳调整期，总量在高位水平进行小幅度的波动，结构调整将日益明显。另外，客车市场保持平稳增长。2011年，得益于城市交通发展等有利因素，中国客车市场共销售48.79万辆，同比增长10.11%，其中，大中型客车销售7.38万辆，同比增长7.26%。2.2.2.

农业机械行业2012年2月1日，中央“一号文件”正式发布，题为《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》，核心围绕“农业科技”主题，以增强农产品供给保障能力，其中特别指出要扶持农业机械化的发展。在政策的推动下，受扶持的农机及其配套行业将延续高速发展。抛开政策层面不谈，农业机械化也是我国农业未来发展的必经之路。农业的机械化，一能改进生产工艺，提高农业生产效率；二能替代人工，对冲人力成本的上升；三能增加单位亩产，节约土地资源，因而符合我国农业长期发展方向。随着农机行业的高速发展，农机具的核心零部件供应商也受益匪浅。轻型柴油机作为农机具的最主要动力装置，在过去的两年内市场需求十分强劲。配套农业机械的主力柴油机是单缸柴油机与多缸小型柴油机。如今，农业机械是拉动轻型柴油机增长的主导力量。图1.农机主要补贴产品及相关受益公司2.2.3.工程机械行业我国大功率高速柴油机的另一主要市场是工程机械行业。目前，国家将工程机械的产品分为10类，包括装载机、推土机等。工程机械大部分使用柴油机作为动力。图2.主要工程机械产品使用的柴油机功率段工程机械属于典型的投资驱动型行业，其需求量受全社会固定资产投资影响较大。近几年来，我国开展了多项大型基本建设项目，如三峡工程、西气东输和奥运会场馆建设等基建项目以及多项公路建设项目，从某种程度上带动了我国工程机械行业的需求。2011年，工程机械行业仍保持平稳较快发展。2011年国家固定资产投资持续快速增长，总投资额达到30.1万亿元，同比增长23.8%；房地产开发投资6.17万亿元，比上年名义增长27.9%，但国家房地产调控政策和稳健货币政策在一定程度上影响了工程机械行业的快速增长。2011年，中国工程机械市场共销售83.56万台，同比增长10.92%，其中5吨装载机共销售16.22万台，同比增长7.47%。未来几年，在国家基础建设投资、保障性住房和商品房刚性需求，以及城镇化进程、工业化加速、国家矿业投资支持、民间投资扩大、西部大开发战略深入推进等利好因素作用下，工程机械市场将会保持良好的整体发展态势，依然会实现较快增长。2.3.柴油机市场规模预测按《中国内燃机工业“十一五”发展规划》安排，内燃机总产量和产值年均增长率在10﹪左右，各种内燃机产品2005年预测总产量为5000-5100万台，其中：多缸汽油机580万台，多缸柴油机420万台，中低速柴油机1-1.5万台，单缸柴油机600-700万台，摩托车用发动机2600万台，通用小汽油机800万台。至2009年末，全国内燃机实际总产量6700万台，提前一年且超额30%实现“十一五”规划的预期目标。总功率11.3亿千瓦、对比2004年全年完成总功率6.65亿千瓦，工业总产值2739亿元、对比“十一五”预期目标1350亿元，实现了工业总功率和总产值翻番。根据新出台的《中国内燃机工业“十二五”发展规划》的预测，预计全行业发展速度以持续稳定和有序提高的特点运行。产品产量年均增长预计在6-8%，全行业工业总产值年均增长预计在8-10%，经济效益年均增长预计在10-15%。产品产量按配套使用用途预计：（1）车用内燃机3000万台；（2）工程机械用内燃机100万台；（3）农业机械用多缸内燃机50万台；（4）农业机械及其它用途单缸内燃机700万台；（5）摩托车用汽油机2600万台；（6）通用小型汽油机2800万台；（7）固定机械用内燃机80万台；（8）中小型船舶用高速内燃机80万台；（9）船用（中低速）、铁路及石油钻探用内燃机5万台；（10）国防工业、特种装备及其它用途用内燃机5万台；综上，在经济增速放缓、经济结构调整的大背景下，每年市场规模总量变化不大，大致为：车用柴油机500万台，工程机械用柴油机80-100万台，农业机械用多缸柴油机50万台，农业机械及其他用途单缸柴油机700万台，船舶用中低速柴油机5万台。市场规模在千亿以上。三、柴油机行业上下游关系分析1.柴油机行业在产业链中的地位柴油机属于中间工业产品，所在行业处于产业链的中间位置。在过去十多年的发展中，柴油机生产也形成了一系列的配套企业，很多的柴油机企业更多充当了总承装配者的角色，而柴油机的一些关键的零部件：曲柄连杆、活塞、气缸套、凸轮已交由专业公司生产。专业化分工使得柴油机厂商能更加集中自身的优势，专注于柴油机的设计的和制造。2、柴油机行业发展趋势2.1.产业链内垂直整合在经历了汽车消费快速增长的几年后，无论是整车厂或是发动机企业都进入到了大规模行业整合的阶段，汽车产业链中的垂直整合态势尤其明显。无论是兼并或是被兼并，发动机企业都努力拓展下上游产业链，稳固自身的市场和优势。日趋激烈的市场竞争环境下，发动机厂商谋求更为雄厚的资金支持和更为稳定和广泛的销售渠道的诉求以及整车厂为了获得和自身发展密切相关的核心技术愿望促成了企业并购的风潮。整车厂通过与柴油机厂的整合控制核心零部件的供应，而柴油机厂通过与整车厂的整合锁定终端客户。行业垂直整合所带来的优势进一步加速了发动机和整车企业的兼并。发动机与整车厂的关系，一直是影响整车厂与柴油机厂发展的大问题。目前，国际上真正处于独立地位并且做得比较好的独立柴油机企业只剩下了康明斯。康明斯在华市场运作的主要策略就是与整车厂进行合资建立柴油机生产厂。在目前国内重型柴油机企业阵营，上柴已归属了上汽，潍柴实行反向运作，控股陕汽（整车厂），实际上也不算是纯粹意义上的独立柴油机企业了。我国真正的大型独立柴油机企业其实只有玉柴。可以说，正是玉柴在汽车产业链上的这种尴尬的独立地位，使得玉柴的跨越式发展和成长面临着重大挑战。目前，玉柴最大的战略合作伙伴是东风和福田，但众所周知，这两家企业均在扩大或发展自己的发动机事业，再加上目前锡柴、东风康明斯、重汽杭发也都在加大集团外的配套比例，这些对玉柴的市场发展来说都是挤压。潍柴动力和上柴股份在实现发动机产业链的整合后，企业的毛利率显著的高于其它柴油发动机企业，除去企业自身实力的因素，与垂直整合带来的渠道及资金支持也密不可分。潍柴动力更是凭借其发动机、变速箱、车桥以及整车全产业链的打造实现了营业收入的增长，成功的成长为中国柴油机行业的龙头企业。2.2.乘用车发动机柴油化柴油机的热效率远高于汽油机，低速扭矩也远高于汽油机，同样容量的柴油机比汽油发动机节油25%-40%。在过去的15年中，欧洲的柴油车市场份额增加了3倍。2000年以后，欧洲柴油轿车销量从32.8%升至2008年的54.9%。而西欧国家，柴油轿车销量平均高达70%以上，豪华柴油轿车保有量达50%以上。另外，欧洲各国对购买节能环保的柴油轿车，纷纷推出税收优惠政策，使柴油轿车比汽油车便宜8%～28%，从而使消费者更青睐柴油轿车。国外的经验表明，不同的技术大规模商业化运行时间有明显的差异。先进柴油机已经进入大规模商业化运行，混合动力汽车则刚刚进入商业化运行，而燃料电池车和第二代生物燃料技术的大规模商业运行至少还需要等到10年以后。因此，就中国而言，目前业界已达成共识，柴油动力将是未来中国汽车工业的主要发展方向，在目前汽油动力一统天下的乘用车市场，先进的柴油机替代汽油机也将是大势所趋。2.3.排放标准不断升级尽管考虑到国内汽车行业的现状，国Ⅳ排放标准的实施被一再推迟，2013年实施中重型车国Ⅳ排放标准是大概率事件。中重型车国Ⅳ排放标准计划于2012年1月实施，已较原计划推迟两年，预计再次推迟的可能性较大，但晚于2013年的可能性很小，在节能减排的成为人类共识的大背景下，更高标准的实施只是一个短期的时间问题，低油耗的，低排放的大功率柴油发动机将成为未来市场主流趋势，发动机的更新换代也将为柴油发动机厂商带来广阔的市场空间。四、柴油机市场竞争分析1.柴油机市场竞争格局按照中国汽车工业协会信息部的统计口径，国内车用柴油机厂家大致可以划分为两大派系，一是依托汽车母公司的发动机厂家，如一汽集团的无锡柴油机厂（锡柴）、道依茨大连柴油机厂（大柴）；中国重汽集团的重汽济南动力有限公司（济南动力）、重汽杭州发动机有限公司（杭发）,等等。二是独立的发动机厂家,如广西玉柴机器集团有限公司（玉柴）、潍柴控股集团有限公司（潍柴）、安徽全柴集团有限公司（安徽全柴）、昆明云内动力股份有限公司（云内动力）、东风汽车股份有限公司（东风康明斯）、东风朝阳柴油机公司（朝柴），等等。从国内汽车内燃机产业链格局来看，柴油机领域独立发动机公司所占市场份额较高，达到57.4%，其中玉柴动力市场份额高达23.0%，而汽油机领域独立发动机公司所占市场份额相对较低，仅为13.8%。对比国际汽车内燃机独立发动机公司的竞争格局，国内柴油机领域和汽油机领域独立发动机公司所占市场份额均相对较高。与汽油发动机相比，柴油发动机的市场集中度较高，前5大发动机厂商的市场份额超过了50%，仅玉柴一家企业就占据了20%左右的市场份额。在重卡柴油发动机这一细分市场，潍柴动力的市场占有率为40.7%，而在工程机械发动机的市场份额更高达80%以上。在排量10L以上的重型柴油机领域，潍柴动力有着绝对的优势。玉柴作为另一家中国的柴油机龙头企业则在7L及以下的轻、中型柴油机上占据75%的市场份额。表3.2011年1-11月份中国车用柴油机23家生产企业销量及市场份额增减状况目前，我国柴油机行业区域市场并不明显。按常规分类，华北、东北、华东、华南、华中、西南等区域，均有较多柴油机企业分布，如朝柴、潍柴、上柴、锡柴、常柴、玉柴等。从区域竞争力来讲，中国的柴油机行业不乏龙头企业，但却很少有较为知名的区域市场，除了以常州地区为主导的农用单缸柴油机在亚洲享有一定声誉外，车用、工程机械用、农业机械用等领域，特别是多缸机行业无区域品牌。对于柴油机的相关零部件企业，发展最为活跃的主要在江苏的无锡、常州、徐州地区，浙江的温州、永康、宁波地区。近年来，河北沧州地区和辽宁锦州、凤城地区、湖南长沙等地也出现了众多该类企业。2、公司竞争分析按柴油机机型来分类，国内车用柴油机厂家可大致划分为三大类型，一类是生产全系列机型的企业，以玉柴、锡柴和东风康明斯为代表；一类是以生产重型机（6缸）为主的企业，以潍柴、中国重汽（济南动力/杭发）、上柴为代表；第三类是以生产轻型机（4缸）为主的企业，以安徽全柴、云内、江铃、朝柴、华源莱动、北汽福田、杨柴、大柴等为代表。2.1.轻型柴油机市场主要竞争企业轻型机主要指轻型汽车用四缸发动机和低速货车用二、三缸发动机，其中四缸机占有90%以上的市场份额，为绝对主导地位。从企业产品结构来看，除玉柴生产少量二缸机，山东华源莱动和潍柴扬柴生产少量三缸机外，其它轻型机企业主要生产四缸机。轻型机一直是我国柴油发动机产业的弱项，而且格局比较混乱。至今，轻机领域还依然缺乏设计制造水平较高、在市场中占有主导地位的自主品牌企业。多年来，轻型机，特别是四缸机第一阵营市场竞争呈现玉柴股份、安徽全柴、昆明云内、一汽锡柴、江铃控股、东风朝柴等多家企业相互胶着、难分伯仲的战国纷争局面。在重机领域，自主品牌产品借助各方面优势，在市场中占有主导地位，国外产品要进一步大幅提高市场份额，难度大。但是，国内轻机领域因为产业格局混乱以及产品水平不高，故为国外企业提供了进军中国市场的空间。近年来，先后有道依茨与一汽，德国FEV与昆明云内，康明斯与福田，日产与东风汽车，美国纳威司达万国发动机公司与东风朝柴，意大利VM与江铃、潍柴杨柴或合资或合作，向中国轻型车发动机市场发起了猛烈进攻，合资企业中江铃、福田和潍柴杨柴2011年的市场表现要明显强于其它自主品牌企业。表4.2011年1-11月份前9家轻型机生产企业销量及市场份额增减状况表5.轻型柴油机主要生产企业概况2.2.重型柴油机市场主要竞争企业重型机主要指重型汽车用六缸以上柴油发动机。由于重型柴油机的附加值要比轻型柴油机高得多，再加上近年因重卡市场的火爆带来重型柴油机市场需求的快速增长，故国内骨干柴油机企业都把战略重点放在了重型机上。由于企业的高度重视，目前国产重型柴油机无论市场占有率，还是技术水平，都是国内发动机产业的强项。重型机市场的集中度要比轻型机的高，尤其在15吨以上商用车领域，更是由三至五家柴油机生产厂完全垄断。表6显示了中国重型柴油机市场前五强生产企业2011年1-11月份的销量及市场份额增减状况。由图显见，2011年重型机市场的竞争态势是潍柴霸主地位依旧，但份额略有下降；玉柴维持第二，但份额略有上升；东风康明斯销量降幅最小，份额大涨，排名第三；一汽锡柴降幅也不大，份额上升，排名第四；中国重汽降幅最大，份额大减，排名继续垫底。表6.2011年1-11月份前5家重型机生产企业销量及市场份额增减状况表7.重型柴油机主要生产企业概况五、投资机会分析综上分析，柴油机市场受经济总体增速与固定资产投资增速的影响较大，市场总量在最近二到三年左右不太可能有明显的变化，主机企业基本已经上市或隶属于国有控股集团，但是行业内部结构在进行调整，一些细分市场中会出现投资机会。对可能出现的投资机会，我们可以按照4条思路来观察：一是重点关注柴油机上游产业。汽车及发动机行业的持续增长为发动机零配件行业带来了繁荣，在众多的发动机零配件企业中不乏产生了一些极具行业竞争力，高成长力的公司，如威孚高科（燃料供给系统）、天润曲轴（曲轴）、滨州活塞（活塞）等。近几年零配件企业的增长率整体上高于主机企业，发动机零配件的外包趋势逐渐显现，原因可能有：1)主机企业公司的业务扩张，使得零配件与发动机的产能匹配度降低，零配件的外包能够平衡企业的产能