1、行业概况
压力容器行业属于装备制造业,装备制造业是国民经济的主体,其发展水平是一个国家综合国力的重要体现,国家重大装备制造更是事关国家经济安全、国防安全的战略性产业。
压力容器作为现代制造业工艺流程中的关键过程装备,一般指用于完成反应、换热、吸收、萃取、分离和储存等生产工艺过程,并能承受一定压力的密闭容器,属于静设备类,广泛应用于石油化工、煤化工、精细化工、新能源、新材料等多个领域。
压力容器通常是指工作压力大于或等于 0.1Mpa 的密闭容器,压力容器形式多样、种类繁多,常见分类方法有多种。根据安装方式可将其分为固定式压力容器和移动式压力容器;根据压力等级可分为低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器;根据用途可划分为反应器、换热器、分离器和储存器。
近年来,随着国民经济的发展以及国家对高端装备制造业的高度重视和大力扶持,我国压力容器市场需求也保持着持续的增长态势。根据国家市场监督管理总局统计信息,自 2016 年以来我国压力容器保有量呈持续上升态势,截至 2024 年末,我国压力容器保有量为 571.63 万台,期间实现年均复合增长率 6.68%。
压力容器广泛应用于工业生产过程中,是保障安全生产、提高生产效率的核心装置,对于推动一国的工业发展水平具有重要的积极作用。根据思瀚研究院数据,压力容器行业中换热器规模占比约为 80%,换热器是保证介质控温达标、工艺实现、节约能源的关键设备。以换热器在产业中的应用为例,根据普华有策数据,在现代化学工业中,换热器的投资大约占设备总投资的 30%,在炼油厂中其占比可高达 40%。
根据传热方式的不同,通常可以将换热器分为间壁式、混合式、蓄热式等几种主要类型,其中,间壁式换热器因可设计性强、性能指标提升空间大在工业中应用最为广泛。管壳式换热器凭借传热系数高、结构紧凑、安装方便等优势是当前应用最为广泛的间壁式换热器,根据国元证券发布的研究报告,管壳式换热器占换热器产值的 54%。
换热器下游应用主要集中在石油化工、电力、冶金等领域,石油化工行业所需换热器产品约占换热器行业 30%的市场份额,其次为电力和冶金两大行业,所需的换热器约占换热器市场 17%的份额。
(1)行业发展历程
从全球范围看,美国、欧洲和日本等发达国家的压力容器制造业起步较早,技术及工艺水平具有一定的先发优势,主要生产行业内的中高端产品。我国压力容器行业起步于上世纪五十年代,至今已有约 70 年的发展历程。
1956 年,南京永利宁厂机械分厂(南化机前身)试制成功中国第一台多层包扎式高压容器;上世纪六十年代,我国的中小型化肥厂、各种化工厂及炼油厂所用的压力容器,除部分由苏联和东欧等国引进外,其余部分基本实现了自主制造;
七十年代中期,我国从国外引进成套大型化肥、石油化工装置,使我国的压力容器制造安装水平有了大幅提高;八十年代,兰州石油化工机器厂率先取得了我国第一张压力容器制造许可证,各地的压力容器取证工作如雨后春笋般地发展起来,加上相关法规的陆续颁布,我国压力容器制造业逐步地走上规范化道路,产品制造质量得到了大幅提高。改革开放后经过多年的发展,由于国内压力容器制造业在人力、原材料成本等方面优势明显,全球压力容器的制造逐渐向我国转移,特别是在东南沿海一带,其相对便利的交通条件更便于产品的后期运输安装。
经过多年的发展,我国压力容器制造业在技术水平、装备能力、产品质量、市场规模等方面有了飞速的提升,一大批制造厂陆续取得美国 ASMEU 和 U2 认证,已发展成为全球金属压力容器设备重要供应国,不仅在企业数量、产品产量以及产值规模上位居世界前列,在技术和工艺水平上也逐步缩小与先进国家的差距。“十三五”期间,我国的压力容器制造向大型化、高端化迈进,但当前我国压力容器制造行业仍以中小企业居多,其基础设施薄弱、管理制度落后,在数字化、网络化、智能制造方面距离世界强国仍有一定的距离。
(2)压力容器产业链
1)上游材料供应
压力容器产业链的上游是原材料和部件供应,原材料主要包括不锈钢、碳钢等普通钢材以及镍、钛等特殊金属材料,部件主要包括工艺管道、阀门、电气设备以及各类配套仪器等。压力容器的主要上游原材料为金属材料,其中钢材占据绝大数的份额,因此原材料采购价格波动与钢材市场价格波动具有较强关联性。随着压力容器应用场景逐渐增多,功能趋于多样化,压力容器原材料也变得愈加丰富。
2)中游生产制造
压力容器制造商位于产业链的中游,主要进行压力容器相关的技术研发、工艺设计、产品生产与制造以及装配等,为下游客户提供技术产品或解决方案,是整个产业链中的核心环节。
3)下游应用
压力容器作为诸多行业中的基础设备,其下游应用领域广泛,包括但不限于化工、新能源、电力、核能、新材料、医药等行业。压力容器产品的需求与下游行业固定资产投资密切相关,下游行业景气度的提高将会带动相关固定资产的增加,进而带动压力容器需求的增长。
(3)市场规模
在全球范围,压力容器行业呈现良好的发展前景。根据全球行业分析公司 GlobalIndustry AnalystsInc(GIA)估算,预计到 2030 年全球压力容器市场规模将达到 2,677 亿美元,2022 年至 2030 年年均复合成长率为 5.5%,市场预计将保持稳定增长。根据前瞻产业研究院数据,2023 年全球压力容器市场规模达到 1,839 亿美元。
近年来,随着“制造兴国”“碳达峰、碳中和”等一系列战略目标的提出,我国陆续出台了多项支持能源转型、推动制造业升级的产业政策。《中国制造 2025》提出:到 2025年,具有我国自主知识产权的高端装备市场占有率能够得到大幅的提升,核心技术对外依存度明显下降,基础配套能力显著增强,重要领域装备达到国际领先水平;
同时加强财政资金对制造业的支持,重点投向高端装备等制造业转型升级的关键领域,为制造业发展创造良好的政策环境。基于良好的发展环境,中国压力容器市场规模逐年上升,其在国民经济中的重要性持续增强。根据思瀚产业研究院数据,我国压力容器市场规模从 2016 年的1,444 亿元增长至 2023 年的 2,311 亿元,预计 2026 年我国压力容器市场规模有望突破2,600 亿元。
压力容器下游应用主要集中在油气和化工领域,二者合计占比达到 58%,与此同时,在光伏行业快速发展的带动下,新能源行业占比达 10%,在压力容器下游应用中占据重要地位。
2、行业技术水平及发展趋势
(1)行业技术水平
压力容器产品多在高温、高压、腐蚀等环境下长期运行,涉及介质常为易燃、易爆、剧毒、有害物质,对产品的可靠性、稳定性、安全性及运行有效性要求极高。我国压力容器制造业是在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上发展起来的,经过多年积累,相关技术水平和生产工艺臻于成熟,核心技术对外依存度明显下降。
近年来,随着我国制造产业的高速发展,冶金、机械加工、焊接和无损检测等技术的不断进步,特别是计算机技术和自动化技术的飞速发展,使得我国压力容器行业得到了高质量的快速发展。压力容器生产过程中涉及的主要工艺技术水平如下:
1)设计技术压力
容器制造厂商根据设计院或工程公司提供的工艺包,对压力容器的材料、结构、可靠性等方面进行设计,以实现工艺包的技术要求。压力容器设计是实现工艺包转化的必要过程,其设计水平和能力的高低是衡量压力容器企业创新能力和竞争力的重要因素之一。
为使压力容器各项指标参数达到设计要求,通常需要反复的计算和试验来寻求各因素之间的平衡,这就要求设计单位拥有先进的设计软件、试验设备及丰富的设计经验。我国压力容器经过几十年的发展,经历了从最初的“手工计算、计算尺或计算器计算+绘图板绘图”,到“计算机辅助计算+二维绘图”,再到目前的“计算机辅助计算+部分参数化绘图及三维可视化绘图”等几个阶段,压力容器设计效率相较以往有了大幅提升。
当前国内压力容器设计还主要处在“计算机辅助计算+二维绘图”阶段,仅有少数企业部分实现了“计算机辅助计算+参数化绘图或三维可视化绘图”,设计工作对于压力容器设计工程师的依赖性依然较高,设计效率有待进一步提升。随着计算机技术、大数据、人工智能及其应用场景的发展,压力容器未来将朝着智能化设计方向发展,即借助压力容器标准化设计过程中形成或确定的规则(例如统一的数据标准、数据接口)、模板、数据库等,通过人工智能及深度学习工具,实现标准化条件输入、自动化成图输出。
2)焊接技术
焊接技术是压力容器制造过程中最为关键的技术,它对于提高压力容器产品的质量及生产效率,降低压力容器产品的人工成本起着至关重要的作用。传统焊接技术存在错边、不良形变、裂纹等问题,工作人员如果操作不当,则焊接质量无法得到保障。
随着我国焊接工艺技术的不断发展,一些新型的焊接技术可以针对不同的焊接构件和焊接厚度提供质量保障,使焊接产生的形变相对较小,减小压力容器表面出现裂纹的可能性,如手工电弧焊、气体保护焊、等离子焊、双脉冲 MIG 焊在压力容器焊接技术上得到有效应用,不仅能够有效提高焊接工作效率,还能够有效提高压力容器设备焊接的可靠性。近年来随着新型焊接技术的发展,摩擦焊接技术、激光复合焊接技术、全位置焊接机器人等先进的焊接技术在压力容器制造中得到越来越多的应用。
3)无损检测技术
无损检测是在专业的设备下,利用物理或化学方法,保证检测对象不被损坏的同时,对检测对象表面的结构、内部、性质以及状态按照规定的技术要求进行检查和测试,并分析和评价检测结果的过程。
无损检测技术的充分运用可以有效地发现压力容器部件缺陷,进而对安全隐患进行相应的消除,对压力容器安全运行起到重要的保障作用。随着无损检测技术的发展,目前有多种检测技术均应用到压力容器检测中,主要有基于超声、射线、电磁涡流、磁粉等介质的无损检测技术。此外,随着技术的进步,为了满足各种不同类型、不同结构形式和特点的压力容器焊缝无损检测的需求,超声相控阵技术、非接触超声技术、超声导波技术、射线成像技术和机器人辅助检测技术等前沿技术得到了广泛研究和应用。
(2)行业发展趋势
随着“双碳”目标的提出及相关政策的陆续出台,石化、电力、冶金等行业正面临深度的产业结构调整,开始向清洁能源、节能减排方向转型升级;与此同时,国家正大力鼓励新能源、新材料、环保、核电等战略新兴行业的发展,受益于下游需求和政策的影响,压力容器行业的发展主要呈现出向高效节能化、清洁化、智能化、设备大型化、装置长周期运行的方向发展,具体如下:
1)向高效节能化、清洁能源方向发展
近年来,我国颁布一系列针对节能技术和装备的支持政策,《中国制造 2025》中提出“加大先进节能环保技术、工艺和装备的研发力度,加快制造业绿色改造升级”“大力研发推广余热余压回收”“加快应用清洁高效铸造、锻压、焊接、表面处理、切削等加工工艺,实现绿色生产”。
随着石油化工等下游行业节能减排力度的不断加强,高效节能化工设备将逐渐替代节能效率低的传统设备。发展低碳经济已经成为全球各国的共识,国际间各主要经济体和工业化国家都在大力发展核电、天然气、太阳能等清洁能源。在我国的能源安全策略中,发展清洁能源已经成为未来战略的重中之重,国家发改委、能源局发布的“十三五”及“十四五”能源规划要求建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系并提出相关举措。
作为能源行业未来的主要发展方向,清洁能源行业景气程度的提高将会带动相关固定资产投资的增加,而金属压力容器是核电、天然气开采及运输以及太阳能发电领域的核心的设备之一,未来的需求增长情况持续向好。
2)向智能化方向发展
从“十三五”起,我国装备制造业加快推进实施《中国制造 2025》战略,重点推进高端装备制造、绿色制造与智能制造,其中智能制造是企业实现转型升级、提高产品质量的主攻方向。中国工程院在智能制造发展战略研究中,将智能制造形象地分为三个阶段。
第一阶段以数字化为特征,其特点是部分生产工艺装备具备了数字感知、控制与执行,生产流程的柔性增大,管理系统实现信息化;第二阶段指的是数字化、网络化制造,其特征是应用网络互联互通技术,不同企业间协同设计制造,与用户构建交互平台,开展远程运维、故障诊断等服务;第三阶段指新一代智能制造,指的是新一代信息技术、新一代人工智能技术与先进制造业深度融合的产物,其特征是具备深度学习能力,可以实现信息智能获取、人机交互、智能决策调控与优化运行。
当前行业领先的压力容器厂商基本实现了数字化下料切割与成形、自动焊接与热处理、无损检测数字化等,整体上还处于智能制造的第一阶段,未来我国压力容器产业将加速向数字化、网络化、智能化为特征智能制造方向迈进,如智能化设计、3D 打印、网络协同制造与智能工厂、智能运行与维护将是压力容器智能制造技术发展的重要方向。
3)向设备大型化方向发展
石化炼厂规模和炼油装置大型化具有明显的经济效益,是世界炼油发展的一个重要趋势。早在 20 世纪 60 年代初期,世界上炼油业发达的国家就已开始逐渐进行炼油厂的大型化,到了 20 世纪 80 年代后期,炼油厂大型化趋势逐步得到各国关注。
由于制造成本、占地面积、管线阀门、生产效率等诸多因素的影响,与较小的单元设备相比,使用大型化的单元设备具有明显的综合经济效益;其次,石化设备大型化也有利于制造单位提高年产值,节约投资和费用,降低成本与增加经济效益。石化装置大型化推动压力容器朝着大型化、重型化方向发展,对压力容器的材料、设计、制造、检验、运输和安装都提出了新的要求。
4)向装置高稳定、长周期运行方向发展
能源、化工行业压力容器设备安全、稳定、长周期运行是企业安全生产的、降本增效的有效手段,是企业设备管理水平的直接体现。石化设备检维修水平提升,装置检修周期延长,可有效降低检维修费用和装置开、停工物料损失。根据普华有策统计,以中国石化2.7 亿吨/年原油加工能力测算,同“一年一修”相比,石油炼厂整体实现“三年一修”和“四年一修”分别可避免加工能力放空 1,600 万吨/年和 2,000 万吨/年。
从上世纪六、七十年代的“一年一大修、大修保一年”到十三五时期的“四年一修”,我国炼油和化工生产装置运行水平大幅提升,十四五期间,随着国家炼化一体化战略的大力推进,我国石化装置运行水平将向“五年一修”的国际先进水平挺进。
3、主要下游行业需求情况
从长期来看,石油化工、精细化工、煤化工等行业是支撑社会发展必不可少的重点产业,随着全球各国不断发展,对石油化工、精细化工、煤化工等行业的需求将保持增长,为压力容器行业的发展提供了良好的市场发展空间。
(1)石油化工
1)炼油行业
石油作为全球主要工业原料,在能源系统里面占有重要作用,原油加工量作为石油化工行业的重要指标之一,能够有效地衡量石油化工行业的市场需求。根据同花顺数据,2011 年以来全球炼油能力稳步提升,自 2018 年后,全球石油炼厂日均产能超过 1 亿桶,2020 年受全球各地区停工停产的影响产能小幅下降,至 2023 年,全球石油炼厂日均产能达 1.03 亿桶,近年来全球石油炼厂日均产能整体保持稳定。根据石油输出国组织 OPEC发布的《世界石油展望 2045》,预计 2025 年石油需求为 1.06 亿桶/日,2035 年将达到 1.10亿桶/日,2035 年后世界石油需求将趋于平稳。
石油是我国的第二大能源品种,作为基础性能源之一,为满足国民经济增长和人民生活提高起到重要作用。从消费领域来看,石油主要用于交通、石化、工业、建筑以及民用等。“十三五”期间,国内石油化工行业“基地化、园区化、一体化”发展的理念
已经成为共识,集聚发展的空间格局大框架基本形成。2015 年发布的《石化产业规划布局方案》提出重点建设上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷、大连长兴岛、河北曹妃甸、江苏连云港七大世界级石化基地,推动我国石化行业高质量发展。随着以七大基地为主基调的新建、改建炼化一体化项目的加速推进,我国炼油能力持续稳步提升,根据中国石油经济技术研究院数据,2022 年国内总炼油能力达到 9.24 亿吨/年,而美国总炼油能力约在 9 亿吨/年,中国炼油能力已经超过美国领跑全球;2024 年我国炼油总产能达到 9.55 亿吨/年,炼油能力保持世界第一。
我国炼油能力持续稳步提升,但行业面临大而不强的问题,炼厂数量众多、单厂规模有限,截至 2022 年底,我国地方炼厂平均原油加工能力仅为 546 万吨/年,低于 650 万吨/年的全球炼厂单厂产能平均值2,众多小型炼厂使我国炼化行业面临低效率、低利润等问题。
为避免炼油产能无序扩张,推动行业转型升级,发改委等四部门联合发布《关于促进炼油行业绿色创新高质量发展的指导意见》,明确提出到 2025 年,国内原油一次加工能力控制在 10 亿吨以内,千万吨级炼油产能占比 55%左右,各地要依法依规推动不符合国家产业政策的 200 万吨及以下的炼油装置有序淘汰退出,新建炼厂的常减压装置规模不得低于 1,000 万吨/年。根据中国石油和化学工业联合会数据,截至 2024 年底,国内千万吨级炼厂共 36 家,合计产能 5.43 亿吨/年,约占 10 亿吨/年炼油产能“红线”的 54%,千万吨级炼厂仍将保持扩张。
根据隆众资讯统计,截至 2023 年底,我国仍有 32 家 200 万吨/年及以下常减压装置的炼厂,同时以炼油产能“红线”10 亿吨/年计算,我国未来大型炼厂新增及替换产能约 1 亿吨/年。根据中国石化集团经济技术研究院有限公司和中国石化咨询有限责任公司发布的《中国能源展望 2060》,中长期看,随着新能源汽车加速发展,石油将从重要的交通燃料向必不可少的石化原材料转化,在我国一次能源中长期保持重要地位,未来石油增长空间主要由生产成品油转向生产化工材料为主。
从 2023 年至 2040 年,我国石油需求将呈现出达峰、平台、缓慢下降三个阶段的发展特点:达峰期(2023-2026 年)。
未来 3 到 5 年将处于石油需求增长的最后阶段,石油需求年均增长 1%~2%。交通燃料用油需求绝对量仍在缓慢增加,但占石油消费比重由 50%缓慢降至 48%左右。同时,该时期仍处于化工超级扩能周期内,包括乙烯、PX(对二甲苯)、PDH(丙烷脱氢)等大量化工装置投产拉动化工轻油以及液化气等化工原料用油持续增加,占石油消费比重由 23%提高至 28%。平台期(2027-2030 年)。石油需求维持在 8 亿吨左右平台期,平台期持续时间缩短。该时期内,新能源汽车影响由量变到质变,燃油车保有量达峰,交通燃料用油缓慢下降,占石油消费比重降至 44%左右。
同时,尽管投产节奏放缓,但是化工下游装置投产仍在持续,拉动化工原料用油占比大幅提高至 33%。缓慢下降期(2031-2040 年)。处于交通用油下降以及化工用油增速放缓双拐点期,石油需求年均下降 2%左右。化工原料用油需求的增长,减缓了由于交通用油需求下降对石油需求的影响。该时期化工原料用油需求将超过交通燃料用油,期末占石油需求比重分别为 44%和 37%。
2)乙烯炼化行业
乙烯是重要的化工原料,产品规模占全球石化产品总量的 75%以上,是石油化工产业的核心,其产量被认为是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯、环氧乙烷、乙二醇等是新能源、新材料领域的基础原料,乙烯一直被视为决定化工产业生产水平的关键指标,在国民经济中占有重要的地位。
进入 21 世纪以来,我国乙烯产能经过多轮集中投放期,“十三五”期间,我国乙烯产能从 2,200.5 万吨增长至 3,518 万吨,年均复合增长率近 10%,截至 2022年底,国内乙烯总产能 4,675 万吨/年,比 2017 年翻一番,占世界总产能的 23.4%,2024年我国乙烯总产能约为 5,377 万吨/年。“十四五”期间,国内乙烯将迎来扩产高峰,根据中国石油和化学工业联合会的数据 ,到“十四五”末,我国乙烯产能将达到 7,000 万吨/年左右,国内乙烯的扩产将带来炼化专用装备需求量的上升。
根据中国石化集团经济技术研究院有限公司和中国石化咨询有限责任公司发布的《中国能源展望 2060》,自 2020 年后开启的中国史上最大的化工装置扩能潮或将持续至“十五五”中后期,化工轻油缺口将持续扩大,一体化企业需要加快流程优化和资源统筹,石化工业已经由过去拼规模经济转向提升“低成本+高附加值+绿色化”综合竞争力的时代。
尽管近几年我国乙烯产能迅速放量,但乙烯当量消费进口依存度依然较高,2024 年,我国乙烯当量消费预计为 6,355 万吨,远高于我国的乙烯产能及产量,预计 2035 年前后我国乙烯当量消费规模将达 8,200~9,000 万吨,我国乙烯产能未来仍有较大的扩张需求,未来几年内,众多大型乙烯炼化项目将陆续建设、投产。与此同时,在“一带一路”政策引导下,我国炼化企业进入国际市场竞争。“一带一路”沿线 60 多个国家大多属于发展中国家,未来对石油消费需求巨大,但沿线多数国家的炼化产业规模较小、技术基础相对薄弱、炼化装备制造业进口依赖度高。
我国石油炼化产能已经升至全球第一,拥有现代化炼厂全流程技术,具备为业主提供全过程项目服务能力,炼化装备制造水平大多数已达到国际一流水平,能够为“一带一路”沿线国家提供先进的炼化技术、装备及服务。当前,我国以“三大油”为首的企业积极参与国际炼化工程建设,提升了我国炼化工程的国际知名度,随着未来“一带一路”沿线国家炼化产业建设需求的提升,国际炼化市场将为国内企业带来巨大潜力。
(2)精细化工
精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域,在医药、电子材料、染料、油墨、食品添加剂、化妆品、航空航天、汽车、机械、建筑新材料、电池材料等高新技术领域都具有广泛应用,精细化工是当今化学工业最具活力的新兴领域之一,是全球各国优化产业结构和扩大经济效益的战略重点。精细化工率的高低是衡量一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志,目前我国化工行业精细化率不高,仅为 50%左右,与欧美、日本等发达国家70%左右的精细化率相差较大。
此外,我国精细化工产品品种也较少,目前全球精细化工产品大概有 10 万种,而我国大概有 2 万种,仅为全球品种的 20%左右。我国十分重视精细化工行业的发展,逐渐将其作为化学工业发展的战略重点之一,并列入 863 计划、“火炬”计划等国家级计划项目,在国家政策、资金支持及市场需求的引导下,我国精细化工行业保持了良好的发展势头,根据前瞻产业研究院数据,2023 年我国精细化工市场规模约为 7.0 万亿元,预计 2027 年市场规模有望达到 11 万亿元。
虽然我国精细化工行业呈现出快速发展的趋势,但当前我国精细化工行业的核心技术与国际先进水平还存在一定差距,高性能、功能化和高附加值的精细化学品进口依存度仍然较高,也制约了下游行业尤其是战略性新兴产业的发展,例如高端电子化学品领域,几乎全部被国外产品垄断。精细化学品和化工新材料是推动石化化工行业高质量发展的关键引擎。
2024 年 7 月2 日,工信部、发改委等九部门联合出台的《精细化工产业创新发展实施方案(2024-2027年)》,明确提出到 2027 年,石化化工产业精细化延伸取得积极进展。围绕经济社会发展需求,攻克一批关键产品,对重点产业链供应链保障能力进一步增强;突破一批绿色化、安全化、智能化关键技术,能效水平显著提升,挥发性有机物排放总量大幅降低,本质安全水平显著提高;培育 5 家以上创新引领和协同集成能力强的世界一流企业,培育 500 家以上专精特新“小巨人”企业,创建 20 家以上以精细化工为主导、具有较强竞争优势的化工园区,形成大中小企业融通、上下游企业协同的创新发展体系。
未来随着下游各行业的发展,对精细化工材料的性能要求将进一步提高,将会促进国内精细化工行业发展,国内精细化工行业未来发展空间较大。
(3)煤化工行业
煤化工是指以煤为原料,通过化学加工将其转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程,煤化工主要工艺流程分为煤的热解、气化与直接液化等。根据生态环境部《现代煤化工建设项目环境准入条件(试行)》,现代煤化工是指以煤为原料,采用新型、先进的化学加工技术,使煤转化为气体、液体或中间产品的过程,主要包括以煤气化、液化为龙头生产合成天然气、合成油、化工产品等的能源化工产业。
根据《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》,在“十四五”期间,我国将充分发挥煤炭的工业原料功能,有效替代油气资源,保障国家能源安全,着力打通煤油气、化工和新材料产业链,拓展煤炭全产业链发展空间,加快推进煤炭由单一燃料向原料和燃料并重转变。在煤制燃料方向,国内已投产的煤制天然气、煤制油项目总产能分别为 74.55 亿方/年、978 万吨/年,占全国天然气、成品油产量比重仅为 3.2%、2.3%,现有煤制天然气、煤制油产能占比极低。
相比于我国原油天然气对外依存度较高,国内拥有丰富的煤炭资源,在可再生能源还无法彻底替代化石能源的当下,煤炭扩产是降低我国能源对外依存、保障我国能源安全的必由之路。目前国内推进中的煤制天然气项目较多,集中分布在新疆地区。根据中国煤炭工业协会数据,2024 年我国煤制油、煤制气产能分别为 931 万吨/年和 74.55 亿立方米/年,保持稳中有升趋势。
据不完全统计,目前正在推进的煤制天然气项目共有 12 个,总年产能约为 420 亿方/年;正在推进的煤制油项目约 4 个,总年产能约956 万吨/年,未来 5 年有望投产的煤制燃料项目预计远超过去 15 年的总和。煤制化工原料是我国煤化工转型的重点方向,该路线下生产的化工原料主要包括各类烯烃、乙二醇等。乙二醇是重要的化工原料,主要用于生产聚酯纤维、聚脂薄膜等,同时也用作防冻剂、润滑剂等。
2024 年我国煤制乙二醇产能为 1,143 万吨/年,2018 年至2024 年复合增长率为 21.07%,产能处于持续扩张期。烯烃的主要制取方式包括油制、煤制和轻烃裂解三大类。长期以来,石油裂解工艺一直是制备烯烃的主流路线。由于我国“多煤少油”的资源禀赋,发展煤制烯烃对我国降低原油依赖,提高化工原料自主化程度具有很强的战略意义。2024 年,我国煤制烯烃产能为 1,972 万吨/年,2018 年至 2024 年产能复合增长率为 10.02%,煤制烯烃产能扩张将促进我国能源化学品生产的多元化,降低原油价格对国内化工产业链的冲击。
根据前瞻产业研究院数据,在煤化工项目投资中设备占比约 55%,其中压力容器占设备比重的 40%,主要包括气化炉、乙二醇合成塔等设备。煤炭的清洁、高效利用将带来新工艺、新技术、新装备的进一步发展和应用,将为压力容器设备行业带来良好的发展机遇。
(4)其他领域需求情况
1)碳化塔市场
纯碱是一种重要的基础工业产品,广泛应用于玻璃、洗涤剂、食品、化工、肥料、冶金等行业中,我国纯碱需求量主要集中在玻璃工业、新能源行业,近年来随着新能源等新兴产业的快速发展,在光伏玻璃、碳酸锂产品的推动下,我国纯碱产量呈现平稳增长态势。纯碱生产主要有化学合成法和天然碱法两种,化学合成法又可分为氨碱法和联碱法,我国纯碱生产主要多以化学合成法为主,碳化塔为纯碱生产过程中的核心设备。
我国纯碱生产过程中能耗较高,根据发改委发布的《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022 年版)》,2020 年我国纯碱行业能效优于标杆水平的产能约占 36%,能效低于基准水平的产能约占 10%,通过推动老旧装置开展节能降碳改造升级,推广大型碳化塔等重大节能装备应用等措施,到 2025 年,纯碱领域能效标杆水平以上产能比例达到 50%,基准水平以下产能基本清零。
另一方面,发改委发布的《工业重点领域能效标杆水平和基准水平(2023 年版)》依据能效标杆水平和基准水平,对包含纯碱在内的 25 个领域推动分类改造升级,对能效低于基准水平的存量项目,原则上应在 2025 年底前完成技术改造或淘汰退出。
未来我国纯碱行业将朝着绿色化、低碳化方向发展,高污染和低能效产能将逐步退出市场。纯碱产业结构调整将带来新型生产设备的更新需求,新型碳化塔作为纯碱生产中更加环保节能的核心装备,必将受益于行业转型,未来市场前景广阔。
2)臭氧发生器市场
臭氧是水处理中最有效的消毒剂之一,臭氧具有强氧化性,氧化性强于氟,杀菌性强于氯,具有脱色、除臭、杀菌、除虫等作用,同时臭氧能快速变成氧气增加溶解氧水平,不会产生氯化消毒副产品等二次污染,具有环保、低成本等优势。臭氧发生器是用于制取臭氧气体的装置,由于臭氧易分解无法储存,大多数情况下需现场制取现场使用,因此凡是要用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。
臭氧发生器广泛应用于市政给水、市政污水、工业废水、烟气治理等领域,其中在水处理领域中应用最大。近年来,随着我国人民生活质量的改善,国家对污染防治实施力度的日趋增强,我国供水水质、污水排放、烟气排放等指标不断提升,驱动臭氧发生器市场规模持续增长,臭氧发生器行业迎来良好的市场发展机遇。
5、行业竞争格局
(1)市场参与者众多,行业集中度有进一步提升的趋势
中国压力容器制造业的发展经历了一个从无到有、从小到大、从混业到专业的发展历程,已形成了多种体制、类型的生产企业并存的格局。国内压力容器企业早期主要从事低端产品制造,近年来随着行业迅速发展,在产品层次、产业分工、经营规模等方面都有了较大提高,目前压力容器行业已经处于相对成熟的发展阶段。
压力容器下游市场广阔、产品种类众多,不同产品对应不同的工艺流程,甚至同一种产品往往也有多种工艺流程,而每种工艺流程对压力容器的性能、结构也有着不同的要求,以上行业特征导致我国压力容器行业市场参与者众多、行业竞争较为分散,根据前瞻产业研究院发布的报告,我国压力容器行业 CR5(Concentration Ratio 5,指相关市场内前 5 家最大的企业所占市场份额的总和)低于 15%。
随着下游行业结构的深度调整、国家对安全和环保监管要求的不断提升以及高质量发展的需求,压力容器下游行业迎来产业结构升级与优化,下游客户更加关注产品品质、效能及服务,对压力容器行业的技术和工艺水平提出了更高的要求。我国压力容器行业“低价为王”的竞争时代已经基本结束,小企业的生存空间进一步被压缩,而拥有先进技术、规模化生产以及良好的市场和品牌口碑等优势的优质企业通过优胜劣汰取得了更好的发展良机,其市场份额将逐渐上升,行业集中度有进一步提升的趋势。
(2)国内压力容器市场形成了明显的竞争梯队
压力容器行业企业众多,行业内以规模相对较小、整体竞争力较弱的中小企业为主,根据前瞻产业研究院出具的《2023 年压力容器行业研究分析报告》,当前国内压力容器行业基本形成了三个梯队的行业竞争格局:第一梯队是以森松国际、兰石重装、中圣科技为代表的营收规模领先的行业龙头企业;第二梯队以营收规模较大的上市公司为主,该等企业在国内具有较高知名度、产品种类丰富且质量稳定或在特定产品领域拥有较强竞争力,包括科新机电、宝色股份、锡装股份、蓝科高新、广厦环能、无锡鼎邦等;第三梯队是其余数量众多的中小企业,规模相对较小,技术实力有限,整体竞争力相对较弱,一般服务于特定客户或者特定区域。
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