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1.阀门的定义和分类

工业阀门是工业管路上控制介质流动的一种重要部件,可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。工业阀门广泛地应用于油气、化工、电力、冶金、水务等领域,是工业设备的重要组成部分。

工业阀门的种类众多,综合其原理和作用,可将工业阀门按用途分为截断阀、止回阀、安全阀、调节阀和分流阀等;按工程压力分为真空阀、低压阀、中压阀、高压阀和超高压阀等;按介质温度分为超低温阀、低温阀、常温阀、中温阀和高温阀等;按阀体材料分为金属材料阀门、非金属材料阀门、金属阀体衬里阀门等;按驱动方式分为自动阀、动力驱动阀和手动阀等。具体如下:

 

2.行业发展概况

从生产端来看,我国阀门行业起步较晚,从20世纪50年代至今经历了四个发展阶段,即起步期(20世纪50年代至80年代)、扩展期(20世纪80年代至21世纪初)、改革期(21世纪初至21世纪10年代)和增长期(21世纪10年代以后)。在行业发展初期,阀门产品种类和规格较少,但自上世纪80年代以来,部分骨干企业开始采取自主开发与引进国外先进技术相结合的方式提高生产技术,制造水平和产品质量大幅提升,并开始走向欧美、东南亚、中东等国际市场。进入二十一世纪后,在国内、国际需求持续增长的驱动下,我国工业阀门企业数量明显增多。根据中国通用机械工业协会的统计数据,截至2020年12月31日,我国阀门行业规模以上企业达到1,928家。在企业数量增长的同时,行业整体技术水平也得到了大幅提升,包括阀门在内的油气管道四大关键设备的国产化率已突破90%,一批拥有高端阀门生产技术的企业在国际市场的竞争力逐渐增强,我国阀门行业作为整体在全球市场逐步占据了重要地位。

3.行业市场规模

1)全球:工业阀门作为通用设备的重要品类在国民经济中有着广泛应用,是能源、石化、电力、冶金等行业装备、机械与管线等固定资产中的关键设备之一,其发展与宏观经济周期以及固定资产投资情况具有紧密的相关性。

2020年以来,全球宏观经济发展产生了较大波动,虽经历了一定程度的复苏,但整体仍存在不确定性和风险。目前,国际大宗商品价格持续走高,一定程度上刺激了石油天然气、化工、电力等行业的固定资产投资,带动了对工业阀门需求的持续增长。根据预测,2026年全球工业阀门的市场规模将达到923亿美元,较2020年的732亿美元,增幅约为26.1%,具体如下图所示:

 数据整理:中金企信国际咨询

从中长期来看,影响阀门下游行业扩张的主要因素,包括不断增长的能源需求以及发展中国家的城市化、工业化进程并没有发生根本性改变,工业阀门市场需求仍将稳步增长。

2)中国:进入二十一世纪以来,我国经济保持了良好的增长势头。受益于经济持续增长和基础设施建设的稳步开展,2012年至2022年期间,我国固定资产投资规模从28.17万亿元增长到57.96万亿元,年复合增长率高达7.48%。随着国内油气管道、电力能源等各类工程项目的逐步推进,我国工业阀门市场规模持续增长。根据中金企信统计数据,2026年中国阀门行业的市场规模将上升至182亿美元,2021至2026年间的年复合增长率为6.2%,具体如下所示:

 数据整理:中金企信国际咨询

4.行业竞争格局

阀门市场从技术角度可以分为三个不同特点的市场层次,即低端工业阀门和民用阀门市场、中端工业阀门市场、高端工业阀门市场,不同市场层次中的竞争格局存在差异。

低端工业阀门和民用阀门市场的主要产品为铸铁阀门和青铜阀门,面向这一市场的阀门产品需求量大,技术含量低,进入门槛不高,充斥了大量的家庭式、作坊式的小阀门生产企业,市场竞争程度最高,利润水平较低。目前,国内大量阀门出口企业属于零件生产商或贴牌生产商,其中,相当多的企业处于低端工业阀门和民用阀门领域。

中端工业阀门市场的主要产品为使用环境较为宽松的工业阀门,一般为碳钢或不锈钢阀门,面向这一市场的阀门产品市场需求量大,需要达到工业级的质量要求,技术含量较高,且终端客户普遍设定合格供应商资格,因此存在一定的行业进入障碍,竞争激烈程度低于低端工业阀门和民用阀门市场,利润水平较高。我国阀门行业的一些大型企业,由于进入国际市场较早,在生产技术和生产工艺方面较为成熟,并且与很多国际级的客户建立起了较为稳定的合作关系,已经在中端阀门市场中占有较为重要的地位。

高端工业阀门市场的主要产品为使用环境非常严苛(如超高温、超低温、超高压、真空、有核等极端环境)的高端工业阀门,多为特殊材料阀门。高端工业阀门市场是由大量的细分市场组成,面向这些市场的阀门产品,质量要求严格,技术含量很高,市场多为垄断竞争的局面,利润水平很高,市场主要由欧洲、美国、日本的国际知名企业占据。但是随着技术水平、工艺水平以及材料技术的不断提高,目前国内企业在高端阀门市场领域的竞争力已逐步显现。

5.行业技术发展趋势

阀门属于通用机械设备,广泛应用于各行业,随着下游石油和天然气开采及输送、LNG、炼油炼化、精细化工、空分、电厂、煤制油、煤化工、新能源等行业的发展,阀门技术主要向大口径、高压力及高苛刻工况、高可靠性等方向发展:

1)大型炼化一体化、电站的建设大型化,阀门向大口径、高压可靠性发展。

作为石化生产装置中应用最多的设备元件,石化生产中各类气体、液体介质均涉及阀门应用,具体包括闸阀、调节阀、安全阀、截止阀、球阀、止回阀、蝶阀、减压阀等。随着装置大型化和工艺管道规格提升,石化领域对阀门的规格要求逐渐提升,存在向大型化、高压化的发展趋势。

此外,发电机组也存在大型化的趋势,这也对阀门大型、高压化具有促进作用。为推进煤电机组节能降耗,实现“双碳”目标,国家发展改革委、国家能源局于2021年发布《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》(发改运行〔2021〕1519号),指导煤电机组改造升级,对60万千瓦及以下等级亚临界、超临界机组进行改造,新建60万千瓦及以上超超临界机组,对大口径锻焊结构高温、高压减压阀、安全阀等电站阀门提出需求。

2)海上采油平台以及氢气等新兴市场的发展,要求阀门能够适应更极端和严苛工况、具备高可靠性、超低温耐受性的特点。

随着全球海洋油气开发步伐持续加快,并加速走向深远海,FPSO作为综合性的大型海上石油生产基地,广泛应用于远离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发,其采油、防喷、注水、注气、水下设备等系统均需要一些耐海水、耐盐雾侵蚀的特种阀门,要求具备有较强的抗腐蚀性、抗风暴等异常外力的能力,并且要求密封可靠、操作灵活、维修方便。

此外,随着环保意识的不断增强,氢气等作为清洁能源的代表,在未来能源市场的比重也将逐渐增加。为了便于运输,氢气的日常储运均以液态方式,相对于LNG,氢气的沸点更低,液化时需要达到-253℃,而阀门作为加氢站、车载供氢系统、燃料电池系统的重要组成部分,也需具备更低的温度耐受性。

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