2023年压力容器行业研究分析
【/h/]一、压力容器行业概述
【/h/](1)压力容器的定义和分类
1。压力容器的定义
【/h/]压力容器是指装有气体或液体并承受一定压力的密闭装置。其范围界定为最高工作压力大于或等于0.1兆帕(表压)且压力与容积的乘积大于或等于2.5兆帕L的固定容器和移动容器,最高工作温度高于或等于标准沸点的液化气体和液体;气瓶、氧气舱等。,指标称工作压力大于或等于0.2兆帕(表压)且压力与体积之积大于或等于1.0兆帕升的气体、标准沸点等于或低于60℃的液化气体和液体。
2。压力容器的分类
【/h/]压力容器可以有多种分类方式。根据不同的方法,压力容器可按制造方式、材料、壁厚、设计压力、设计温度、形状、承压方式、在用工艺的工作原理和使用方式分为九类。
【/h/]压力容器按使用过程的工作原理可分为四类:反应容器、热交换容器、分离容器和贮存容器。具体分类如下:
【/h/](二)中国压力容器行业发展历程
【/h/]中国压力容器制造业,从无到有、从小到大,经历了跌宕起伏的艰辛发展。中国压力容器制造业的发展始于20世纪50年代。1956年,南京永利宁厂(南华机械的前身)机械分厂试制成功我国第一台多层缠绕式高压容器。20世纪60年代,中国形成了压力容器的大规模制造能力。中国的中小型化肥厂、各种化工厂和炼油厂使用的压力容器除了一些从苏联和东欧等国家进口的以外,都是由中国工厂制造的。到20世纪70年代中期,中国从国外进口了大量大型成套化肥和石化装置,同时引进了先进的科研、设计和制造技术,使中国的压力容器制造明显迈上了台阶。
【/h/]20世纪80年代初,原劳动部率先对兰州石化机械厂压力容器质量控制体系进行了检查验收,并颁发了第一张制造许可证。之后,各地的压力容器取证工作如雨后春笋般涌现,《锅炉压力容器安全监察暂行条例》和《压力容器安全监察条例》的颁布,使压力容器制造业一步步走上了规范化的轨道,产品的制造质量大大提高。与此同时,许多制造商引进了大量国外先进的工艺设备和检测仪器,使制造能力和水平有了飞跃。
【/h/]经过40多年的发展,一大批制造商先后获得美国ASME U和U2制造许可证。中国压力容器制造不仅在技术水平和能力上缩小了与国外先进国家的差距,甚至在某些方面达到或超过了国外同类产品的水平,而且在制造质量控制方面也达到了国际标准。特别是“十三五”期间,随着我国从石化大国迈向石化强国,我国压力容器制造也在向大型化、高端化和核心装备国产化迈进。然而,目前我国压力容器制造的数字化、网络化水平与世界强国仍有较大差距,大量中小企业基础设施薄弱、管理体系和生产设备落后。
【/h/]二。压力容器行业发展现状
【/h/]一、全球压力容器行业
【/h/]根据市场研究公司Report Linker的报告,2019年全球压力容器市值约为1510亿美元。2023年8月,全球工业分析公司(GIA)估计,在新冠肺炎之后不断变化的商业环境中,全球压力容器市场预计将在2022年达到1743亿美元,2030年达到2677亿美元,2022年至2030年的复合增长率为5.5%,预计市场将保持增长。
【/h/]能源和化工行业投资的增加推动了全球金属压力容器行业的发展,包括亚太地区发电能力的提高和中东化工项目的增加。根据能源研究所和毕马威联合发布的报告《2023年世界能源统计年鉴》,全球能源出口国主要分布在中东、俄罗斯、非洲、澳大利亚等地区,能源进口国主要分布在欧洲、中国、印度、其他亚太国家和北美。随着区域能源进口的增加,压力容器市场的区域发展将进一步发展。
【/h/](2)中国压力容器工业
1。中国压力容器行业规模
【/h/]压力容器属于装备制造业。近年来,随着我国装备制造业的不断发展,压力容器的加工制造技术和水平有了很大提高。同时,随着下游应用领域的增加以及石化、新能源、环保等下游需求的不断增加,我国压力容器市场规模持续增长。中国压力容器行业的市场规模已由2016年的1444亿元增至2022年的2201亿元,复合年增长率为7.9%。预计2026年我国压力容器市场规模有望达到2675亿元。
2。压力容器的分类和比例
【/h/](1)压力容器下游类别的比例
【/h/]随着现代工业的迅速发展,以能源为中心的环境和生态问题日益严重。在寻找新能源的同时,世界各国更加注重研究和开发新的节能方法。强化传热技术的应用不仅可以节能环保,还可以节约投资成本。换热器广泛应用于化工、石油、电力和原子能行业,市场规模不断扩大。2022年中国换热器市场规模达1779亿元,占压力容器行业的80.8%。
【/h/](2)压力容器下游面积的比例
【/h/]压力容器的下游应用领域广泛,包括石油化工、基础化工、冶金、电力、新能源、环保等领域。其中,油气行业是压力容器最重要的下游应用领域,占行业应用的37%。在石油加工中,许多化学品需要在高温高压下进行反应,因此使用压力容器可以确保生产过程的安全和稳定。此外,油气压力容器通常需要承受极高的压力,因此对材料的强度和耐腐蚀性要求很高。化工行业是压力容器的第二大应用领域,占行业应用的21%。反应、分离和换热压力容器将广泛应用于化工产品的生产过程中。在太阳能、风能、光能等新能源领域,压力容器具有储存和转换功能,占工业应用的10%。此外,制药工业、矿冶工业等应用领域对金属压力容器的需求也很高。
3。热交换器细分比例
【/h/](1)热交换器下游类别的比例
【/h/]根据沸腾传热系数,换热压力容器可进一步分为高通质量换热器和常规换热器。高通质量换热器是一种通过粉末冶金方法在光滑管(沸腾侧)的内表面或外表面烧结一层薄多孔层的换热器,显著提高了沸腾传热系数,具有多管平行换热、高效率和高通质量的特点。因此,高通传质换热器的传热系数是常规换热器的3 ~ 10倍以上,所需传热面积可减少到原来的1/2。尽管高通传质换热器具有传热效率高的优势,其高能效也是换热器未来的发展方向之一,但中国高通传质换热器仍处于新技术推广阶段,成本较高,大大增加了客户的初始投资成本。目前主要应用于石油化工领域的一些工艺环节,但尚未得到广泛应用。经过多年的发展,常规换热器技术成熟、成本相对较低、市场认可度高,占据了市场主流产品的地位。到2022年,中国高通大众换热器的市场规模约为8.7亿元,仅占换热器市场的0.5%;常规换热器市场规模为1770.3亿元,占比99.5%。
【/h/](2)换热器下游面积的比例
【/h/]换热器下游行业主要集中在石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供热等领域。其中,石油和化工行业是换热器最重要的应用领域,约占换热器市场份额的30%。石油和化工生产中的几乎所有过程都有加热、冷却或冷凝过程,因此需要热交换器。电力和冶金行业所需的换热器约占换热器市场的17%;造船行业大量使用* *冷却器等换热设备,约占换热器行业市场份额的9%;机械行业在汽车、工程机械和农业机械中大量使用机油冷却器和中冷器等热交换器,约占热交换器行业市场份额的8%;此外,在集中供热、食品和医药等工业领域,热交换器的需求也很大。
三。压力容器行业产业链
【/h/](1)压力容器行业产业链
【/h/]压力设备行业的价值链通常包括上游原材料和部件的供应、中压设备行业的下游应用以及各行各业。压力设备行业的上游主要包括不锈钢和碳钢等原材料、钛和镍等有色金属以及主要用于工艺管道、阀门、电气设备和仪表等模块化压力设备的组件。压力设备制造商的主要供应商包括钢材制造商、有色金属制造商和零部件制造商。压力容器设备的中游通常涉及压力容器制造商和增值服务提供商。压力容器有多个下游应用行业,包括油气行业、精细化工、新能源、医药行业等。
【/h/]二、压力容器下游行业分析
1。石化工业
【/h/]近年来,随着中国石化工业的快速发展,中国炼油产能持续快速增长。2022年,中国炼油总产能将达到9.24亿吨/年,位居世界第一。根据中国石油和化学工业联合会数据,预计2025年全国原油加工能力将达到9.8亿吨/年,炼厂平均规模将进一步提升。
【/h/]为避免炼油产能无序扩张,促进行业转型升级,国家发改委等四部门联合发布《关于推动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,国内原油加工能力控制在10亿吨以内,千万吨级炼油产能占比达到55%左右。各地要推动不符合国家产业政策的200万吨及以下炼油装置有序淘汰退出,依法依规新建炼油厂。据华夏能源网数据显示,我国千万吨级炼厂共有35家,占国内总产能的52%,略低于《意见》中55%的调控指标,千万吨级炼厂仍将继续扩张。此外,根据隆众资讯数据,截至2022年底,中国拥有200万吨/年及以下常减压装置的炼油厂共有37家。以10亿吨/年的炼油产能“红线”计算,未来我国大型炼厂新增和置换产能合计超过1.5亿吨/年。2023年国内炼油总产能达9.36亿吨/年,炼厂开工率79.1%。
2。现代煤化工
【/h/]现代煤化工是指以煤为原料,采用先进技术和加工手段生产替代石化产品和清洁燃料的产业。现代煤化工主要以清洁能源和精细化学品为目标,包括煤制油、煤制气、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇等,以及具有煤化工独特优势的独特化工产品,如芳烃产品。
【/h/]中国石油和化学工业联合数据显示,2023年我国煤制油、气、烯烃、乙二醇等产品总产量达4188.1万吨,比上年增长52.34。其中,2023年中国煤制油产能小幅增长至1138万吨,煤制气产能为67.1亿立方米,煤制烯烃产能为1865万吨,煤制乙二醇产能为1118万吨。
3。精细化工
【/h/]精细化工是指生产精细化学品的行业,俗称精细化工。该行业的产品是指具有特定应用功能、技术密集、商业化程度高、附加值高的化工产品。目前,中国的精细化学品大致可分为十一种细分产品,包括农药、染料、颜料、试剂和化学品(原料药)。
【/h/]2023年中国精细化工行业市场规模约为7万亿元,2018年至2023年的复合年增长率约为9.7%。预计2027年市场规模有望超过11万亿元。与此同时,我国精细化工率(即精细化工行业产值占化工行业总产值的比例)也在逐年提升,从2016年的36.5%提升至2021年的41.2%。预计到2025年,我国精细化工产业率将提升至55%。
4。核电市场
【/h/]近年来,人们对核能的应用越来越重视,核能最重要的应用是核能发电,其装机容量和发电量都在增加。中国核能行业协会发布的《中国核能发展报告2023》蓝皮书数据显示,我国核电机组长期保持安全稳定运行,核电机组建设稳步推进。2022年以来,我国新核准核电机组10台,新投入商业运行3台,新开工核电机组6台。截至目前,我国在建核电机组24台,总装机容量约2681万千瓦,继续位居世界第一。商业核电机组54台,总装机容量5682万千瓦,居世界第三位。
【/h/]根据《中华人民共和国2023年国民经济和社会发展统计公报》,到2023年,中国核电总装机容量为5691万千瓦,占全国总装机容量的1.9%,发电量为4347.2亿千瓦时,同比增长4.1%,约占全国总发电量的4.5%,核电发电量达到世界第二位。
四。中国压力容器行业的竞争
【/h/](1)压力容器行业竞争格局
【/h/]我国压力容器制造业的发展经历了从无到有、从小到大、从杂业到专业的发展过程,形成了多种体系、多种类型生产企业并存的格局。目前,中国金属压力容器制造业的市场和生产技术非常成熟,制造技术水平在世界上处于领先地位,这也使中国成为全球压力容器行业最重要的生产基地之一。国家市场监管总局数据显示,截至2023年底,我国拥有压力容器设计制造许可证的企业超过1600家。根据ASME许可制造商的全球分布情况,近年来中国的许可制造商数量大幅增加。根据阿斯麦官网的统计数据,2003年,中国获得许可的制造商数量仅为115家。到2023年,中国拥有有效ASME压力容器证书的制造商有1124家,占全球拥有有效证书制造商的16.4%。随着持牌制造商数量的大幅增加,行业的整体竞争力也在增强。
【/h/]虽然近年来中国大陆ASME许可制造商和证书数量不断增加,但中国压力容器制造企业的关键核心技术和高端装备对外依存度较高,规模以上企业的制造技术水平相差不大。此外,我国大型、重型压力容器行业产品种类繁多,各大型压力容器制造企业聚焦不同细分产品,使得行业竞争格局呈现集中度低、市场化程度高的特点,行业CR5不足15%。
【/h/](2)压力容器行业竞争梯队
【/h/]压力容器企业的营收规模、技术实力、行业知名度都会影响其竞争力和市场地位。根据上述因素,我国压力容器制造企业可分为三个竞争梯队。
【/h/]第一梯队企业营收规模大、技术实力强、行业知名度高,属于国内行业龙头企业,以森松国际、石兰重型装备、中升科技等企业为代表。
【/h/]第二梯队企业主要是营收规模较大的上市公司。这些企业技术实力雄厚,在国内市场声誉较高,产品种类丰富或专注于某一领域,在特定产品领域具有较强的竞争力,如科信机电、宝色股份、西庄股份、柯蓝高新、广厦华能和无锡鼎邦。
【/h/]第三梯队企业是技术实力有限、整体竞争力相对较弱的中小型压力容器制造商。它们主要集中在低端市场,一般服务于特定客户或特定区域。
【/h/]五、压力容器行业的驱动因素和发展趋势
【/h/](1)行业驱动因素
1。国家产业政策支持行业可持续发展。
【/h/]由于压力容器设备对安全和技术的高要求,以及经济全球化促进该行业快速参与全球竞争的需要,国家正在不断增加该行业的技术研发投入。在《中国制造2025》中,国务院明确提出了提升大型成套技术装备和专用设备等工业产品质量的行动计划,以振兴中国装备制造业和加大国有企业改革的战略部署,为这一行业未来5-10年的快速发展提供了有力支撑。
2。海外市场迎来发展机遇。
【/h/]能源合作是共建“一带一路”的关键领域。相关部门发布的《促进一带一路能源合作的愿景与行动》和《关于推进绿色一带一路建设的指导意见》等文件,打造了一带一路沿线供需平衡、产业链完整的区域能源市场。在国家政策的鼓励和引导下,中国石油等国内油气公司通过贷款换石油、海外收购、资源国招标、参股或投资海外项目等多种方式积极参与海外油气资源勘探开发。
【/h/]国内石油公司全力推进海外油气业务高质量发展,形成了以勘探开发为核心的完整油气业务链条。油气开发水平不断提高,重点项目建设逐步推进。目前已形成四大战略开发区:北非、中亚-俄罗斯、南美和南亚。国内石油公司积极参与“一带一路”沿线国家油气勘探和炼化项目,为国内装备制造企业拓展海外市场创造机遇。
3。能源安全新战略科学有序推进能源绿色低碳高质量发展。
【/h/]党的十八大以来,* * *站在统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局的高度,统筹国内国际两件大事和发展安全两件大事,提出“四个革命、一个合作”的能源安全新战略,重点推进能源消费革命、能源供应革命、能源技术革命、能源体制革命,全面加强国际合作。
4。“十四五”规划提出了炼化行业新标准。
【/h/]《中国石油石化装备制造业第十个五年发展规划(2021 -2025年)》为中国压力容器装备制造企业提供了新的发展思路和目标:以新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,坚持高质量、高效益、可持续发展原则。以结构调整和转型升级为主线:坚持创新驱动:注重节能环保,大力发展清洁生产和循环经济,构建绿色制造体系;加快新一代信息技术与制造业深度融合:强化质量管理提升效率,强化技术基础工作;推动石油石化装备制造业向“三高三化”稳步发展,即高水平、高质量、高效率、智能化、服务化和绿色化。为实现发展目标,国家大力实施炼化一体化战略,降低成本、增加收入、优化资源利用,推动实现二氧化碳排放达峰和碳中和。
【/h/](二)行业发展趋势
1。向高效节能方向发展。
【/h/]近年来,中国颁布了一系列支持节能技术和设备的政策。《中国制造2025》指出,“加大先进节能环保技术、工艺和装备研发力度,加快制造业绿色转型升级”“大力发展余热余压回收”“加快铸造、锻造、焊接、表面处理、切割等清洁高效生产,实现绿色生产。
【/h/]随着石油化工、太阳能发电和海洋工程等下游行业节能减排的不断加强,以高通换热器和高效降膜蒸发设备为代表的高效换热器将逐步取代换热效率较低的普通换热器。
【/h/]在国家发改委2022年2月发布的《高耗能行业重点领域节能降碳实施指南(2022年版)》中,炼化行业、乙烯行业和二甲苯行业均有降碳实施指南,推广高效换热器、高通换热管和高效降膜蒸发技术的研发和应用是重要工作方向。
2。向清洁能源方向发展。
【/h/]近年来,发展低碳经济逐渐成为世界各国的共识,国际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。在中国能源安全战略中,发展清洁能源已成为未来战略的重中之重。国家发展改革委、能源局印发的“十三五”规划建议提出,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系是能源发展改革的重大历史使命。作为未来能源行业的主要发展方向,清洁能源行业景气度的提升将带动相关固定资产投资的增加。换热器等金属压力容器是核电、天然气开采运输和太阳能发电等领域的核心设备之一,未来需求增速将持续提升。
3。向模块化和集成化发展。
【/h/]由于能源和化工行业一般涉及加热、蒸发、冷却、分离和低速混合反应等各种工艺过程,因此每个工艺过程中反应设备的组装更加复杂。近年来,金属压力容器设备的自动化和集成化已成为行业趋势,这要求预先设定的反应步骤能够以高度自动化的方式完成,并对反应过程中的温度、压力、机械控制、反应物和产物浓度等重要参数进行严格调节,特别是在地理和工程施工条件复杂的环境中,迫切需要提高设备的集成度并降低现场操作成本。例如,在海上油气开采领域,由于建造空空间狭小、交通不便、远离基地等原因,海上油气安装模块的应用已成为海洋工程装备一体化的主要趋势。除了海上油气开采,集成模块还可以应用于制造业的许多领域。模块化和集成化将成为未来金属压力容器制造业的发展趋势。
4。向业务一体化发展。
【/h/]随着下游客户对生产环节要求的细化,金属压力容器的许多业务需要根据客户的需求进行定制,金属压力容器的生产将逐步打通上下游产业链,趋于业务一体化,即金属压力容器制造商可以作为业务的总承包商对整个项目负责,也可以作为分包商生产特定的金属压力容器。目前,在国际范围内,来自欧美国家的企业逐渐以总承包的形式出现在全球市场上,在全球范围内采购所需的金属压力容器,并将金属压力容器的制造环节转移到其他国家。业务整合不仅可以简化下游客户的采购流程,降低其采购成本,还可以加强金属压力容器制造商之间的相互合作,将设备制造商之间的关系从竞争转变为合作共赢,并通过分工生产来充分发挥各自的比较优势和提高生产效率。《中国制造2025》也指出,“鼓励有优势的企业加快发展国际工程总承包和总集成”。未来,业务整合的趋势将越来越明显,国内金属压力容器制造商将逐步从单一产品走向全国甚至全球的工程化和一体化。
5。设备使用寿命的延长对设备提出了更高的要求。
【/h/]能源化工行业特种压力容器设备的长期安全稳定运行是设备管理水平的直接体现,是企业安全环保的需要,也是降本增效的有效手段。提高了炼化设备的维修水平,延长了装置的维修周期,可有效降低维修成本和装置开停车的材料损耗。以中国石化原油加工量2.7亿吨/年计算,与“一年检修”相比,炼厂可分别避免空1600万吨/年和2000万吨/年的加工量。从上世纪六七十年代的“一年一检修”到“十三五”期间的“四年一检修”,我国炼油化工生产装置运行水平大幅提升。“十四五”期间,中国石化炼化装置运行水平将向“五年一大修”的国际先进水平迈进。炼化装置的长周期运行要求对原油预处理提出了更高的要求。