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中国齿轮行业发展现状及前景分析

发布时间:

2020-01-03 08:59

  1 齿轮行业发展现状

  1.1 生产端和消费端情况

  我国是齿轮产销大国,从生产端来看,齿轮制造企业约有5000家,规模以上企业1000多家,骨干企业300多家,其中上市公司有中国高速传动、宁波东力、杭齿前进、双环传动、中大力德和中马传动等。按照齿轮产品的档次来分,高、中、低端产品的比例大约为25%、35%和40%;按照生产高、中、低端产品的企业来分,其比例大约为15%、30%和55%。总体来说,齿轮行业的整体创新能力在逐步提升,生产产品正处于从中低端向高端转变的过程中。从消费端来看,齿轮主要配用于各种汽车、摩托车、农用车、发电装备、冶金建材装备、工程机械、舰船、轨道交通装备和机器人等。这些装备要求齿轮和齿轮装置的精度、可靠性、传动效率越来越高,使用寿命越来越长。

  把生产端和消费端结合起来看,生产的中低端齿轮产品和部分高端产品能够满足消费端需求,汽车自动变速器、机器人精密减速器、350km/h以上高铁用齿轮传动装置还不能满足需求,仍大量依赖进口。例如,2017年进口小轿车等车辆自动变速器和零件就高达122.6亿美元。

  1.2 产值及进出口情况

  1)产值情况

  2007年-2017年,齿轮行业经历了从快速增长到缓慢前行的历程,齿轮产品产值及增长率见图1。由图1可知,2017年齿轮产品产值达到2360亿元,创历史新高,同比增长7.03%。

  

 

  图1 2007年-2017年齿轮产品产值及增长率

  2)进出口情况

  2005年-2017年我国齿轮产品进出口情况见图2。由图2可知,除了2012年进口额同比略有减少、2015年进口额同比有较大减少外,其他各年进口额都是正增长,而且增幅较大;相比进口额,出口额增幅较小,其折线的斜率远小于进口额折线的斜率,说明进出口逆差总体增长较快。2017年,我国齿轮产品进出口额和逆差分别约为160亿美元、60亿美元和100亿美元。

  

 

  图2 2005年-2017年齿轮产品进出口情况

  1.3 主要特点

  我国齿轮行业发展特点主要表现在以下几个方面:一是齿轮产业规模不断扩大,2017年齿轮产品产值达到2360亿元,约占机械通用零部件总产值的61%,不仅发展成为全球第一,而且在机械基础件细分领域也是规模第一;二是在国家政策和资金的支持下,行业创新能力明显增强,一方面齿轮创新与服务平台建设取得较大成效,一些工程实验室、工程研究中心、国家认定的企业技术中心、博士后科研工作站等创新平台陆续建成运行,另一方面授权专利量多质优,尤其是发明专利数量明显增多;三是科技成果取得重大突破,2013年到2018年6年获得8项国家科技进步奖和发明奖;四是企业两级分化现象依然严重,虽然 “法士特”、“南高齿”和“双环传动”已经分别成为全球重型汽车变速器、风电齿轮箱和汽车与工程机械齿轮的著名品牌,但是还有不少中小企业处于同质化恶性竞争之中。

  2 国家部分相关规划

  近年来,国家发布了一些相关规划,明确要支持齿轮及其他关键基础件的发展,促进了齿轮行业的技术进步和产业发展。例如,国家发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,明确关键基础件和通用部件是制造业领域优先发展的技术主题,要重点研究开发重大装备所需的关键基础件和通用部件的设计、制造和批量生产的关键技术;国家《装备制造业调整和振兴规划》提出了坚持发展整机与提高基础配套水平相结合,努力实现重大技术装备自主化,带动基础配套产品发展,把重点发展高精度齿轮传动装置作为产业调整和振兴的主要任务之一;工信部发布的《机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》,明确重点发展11类机械基础件,包括超大型、高参数齿轮及传动装置等基础件; “中国制造2025”五大工程之基石的工业强基工程,在其《工业强基工程实施指南(2016-2020 年)》中明确了高精密减速器“一条龙”应用计划等内容;2016年工业和信息化部等三部委联合印发的《机器人产业发展规划(2016-2020 年)》,要大力发展高精密减速器等机器人五大关键零部件。

  3 面临的机遇与挑战

  3.1 国际机遇与挑战

  1)国际机遇

  世界经济从低速调整进入温和增长期:一是发达国家有望缓慢复苏,进入温和上升期,对外部需求会逐渐增加;二是先进新兴市场国家,可能先后进入中上等或者高收入国家;三是后起新兴市场国家可能进入中等收入国家。这三类国家会产生新的供给和需求,给中国带来机遇。另外,以生物、信息、新材料技术、新能源技术为核心的产业技术革命将会催生新的经济增长点,而且四大技术之间的融合会改变世界,同时这次技术革命带来了渗透性影响,形成了新业态、新产品、新商业模式和新产业。

  2)国际挑战

  世界政治格局正在发生深刻变化:一是发达国家再工业化,吸引高端制造不断回流;二是一批中低收入国家利用比较优势吸引中低端制造业向这些国家转移替代;三是人民币汇率贬值,导致资金大量流出国门;四是全球贸易规则可能发生较大变化,中美贸易战已经快到白热化的阶段,如果持续下去,对我国经济的影响将是巨大的。

  3.2 国内机遇与挑战

  1)国内机遇

  一是国家实施创新驱动发展战略,要实现科技创新三步走战略目标:2020年进入创新型国家行列,2030年跻身创新型国家前列,2050年建成世界科技创新强国;二是去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板取得阶段性成效;三是大力推进京津冀协同发展、粤港澳大湾区、长三角区域一体化、长江经济带等跨区域发展战略,打造以中心城市为引领的大都市圈,正成为区域发展的突破口;四是 “一带一路”战略的重点是互联互通建设,要修路架桥,要建设公路、铁路、航空、港口等交通基础设施,这为汽车、工程机械、建材等产业带来了重大发展机遇,齿轮产品配套需求很大。

  2)国内挑战

  一是劳动力成本持续上升,劳动力不断减少;二是金山银山不如绿水青山,环保压力要求制造业环保改造升级,造成不少企业开工不足;三是实体企业投资收益较低,而且融资难融资贵等问题依然存在;四是原材料成本持续提高,外协加工成本也不断提高。

  4 机械工业经济运行情况

  齿轮主要为机械装备配套,因此机械工业的经济运行情况对齿轮行业发展具有重要影响。

  4.1 增加值保持较高增速

  2008年,机械工业增加值增速先升后降,总体运行基本平稳。上半年呈现逐月提升的趋势,由年初1-2月的7%升至1-6月的8.4%,此后增速逐月放缓至年底的6.3%。年末机械工业增加值增速高于全国工业增加值增速0.1个百分点,但低于制造业增加值增速0.2个百分点。2018年,机械工业行业增加至稳中趋缓。

  4.2 行业运行分化明显

  2018年机械工业累计实现主营业务收入21.38万亿元,同比增长6.05%;实现利润总额1.45万亿元,同比增长2.18%。两项指标虽均实现了同比正增长,但与上年相比,主营业务收入和利润总额增速分别回落了3.42和8.56个百分点。与全国工业比较,机械工业主营业务收入和利润总额增速低于同期全国工业平均水平2.46和8.15个百分点。

  2018年机械工业主要分行业经济运行分化特征明显。作为机械工业第一大分行业的汽车制造业,出现了明显的回落,主营业务收入同比仅增长2.9%、利润总额同比下降4.67%,是机械工业主要指标整体回落的主要因素。而其他分行业中,工程机械行业主营业务收入和利润总额均大幅上涨,增幅在20%左右;石化通用设备制造、重型矿山设备制造和机械基础件行业这两项指标的增幅也达到10%左右;电工电器、机床工具等行业相关指标则基本保持了5%-8%左右的增幅。

  4.3 过半数主要产品产量下降

  截至2018年末,机械工业重点监测的64种主要产品中,产量同比增长的产品有30种,占比47%,比上年减少17种;产量同比下降的产品34种,占比53%。其中有19种产品产量由上年同比增长转为同比下降,2种产品产量由上年同比下降转为增长。

  实现产量同比增长的产品有如下特征:一是工程机械类产品在上年高基数的基础上保持增长,挖掘机增速接近50%,装载机、压实机械、电动叉车产量增长在15%左右。二是原材料行业生产用相关设备保持增长,金属冶炼设备、起重机械等产量增长30%左右,水泥专用设备增长10%,矿山专用设备、金属轧制设备产量增长均超过6%。三是应用面广泛的通用设备和各类零配件类产品普遍增长,风机、阀门、电线电缆、锻件产量增速在10%左右。

  产量同比下降的产品主要是前些年持续高速增长的农业机械设备、发电设备、汽车以及为汽车配套的发动机与仪表等产品。

  4.4 固定资产投资平稳向好

  经历了两年多的低迷后,2018年以来机械工业固定资产投资出现恢复性增长。机械工业主要涉及的五个国民经济行业大类:通用设备制造业、专用设备制造业、汽车制造业、仪器仪表制造业、电气机械和器材制造业,2018年固定资产投资同比增速分别为8.6%、15.4%、3.5%、7.5%和13.4%。

  4.5 对外贸易表现出韧性

  据海关统计,2018年全国机电产品累计实现出口总额1.46万亿美元,同比增长10.6%;其中机械设备出口4294亿美元,同比增长12.1%,运输工具出口1181亿美元,同比增长12.7%,仪器仪表出口715亿美元,同比增长1.2%。全国机电产品累计进口总额9656亿美元,同比增长13%;其中机械设备进口2020亿美元,同比增长19.1%,运输工具进口1150亿美元,同比增长7.2%,仪器仪表进口1026亿美元,同比增长5.3%。

  4.6 市场需求回落、生产经营压力上升

  市场疲软、需求不足是一段时期以来持续困扰机械行业发展的问题。2018年全国固定资产投资低位运行,其中设备工器具购置投资仅增长2.9%,反映出机械产品需求市场总体偏冷的态势。机械工业重点联系企业数据显示,企业订货在经历2017年回升向好后,2018年以来企业累计订货增速呈现波动下行的趋势,一季度至上半年累计订货增幅保持在8%以上,但此后持续回落,截至年底累计订货同比仅增长0.84%,较上年同期回落近13个百分点。

  5 主要下游产业发展情况

  5.1 汽车

  中国是全球最大的汽车产销国,汽车产业已是中国制造业的重要支柱。中国汽车工业协会的数据显示,2017年汽车产销分别完成2902万辆和2888万辆,同比分别增长3.2%和3%;2018年全年,中国新车产销累计分别完成2780.92万辆和2808.06万辆,同比分别下降4.16%和2.76%,虽然连续十年蝉联全球第一,但销量方面却为1990年以来首次年度下降。2010-2018年中国汽车销量及增速情况见图3。

  

 

  图3 2010-2018年中国汽车销量及增速

  5.2 工程机械

  2018年主要工程机械产品累计销量情况:挖掘机累计销量203420台,同比增长45%;装载机累计销量119104台,同比增长22%;推土机累计销量7600台,同比增长33.1%;平地机累计销量5261台,同比增长16.3%;汽车起重机销量32318台,同比增长57.6%;压路机累计销量18376台,同比增长5.5%;摊铺机累计销量2319台,同比下降3%;铣刨机累计销量831台,同比增长9.9%。2018年工程机械主要产品销量及增速情况见图4,2008-2018年挖掘机销量及增速情况见图5。

  

 

  图4 2018年工程机械主要产品销量及增速

  

 

  图5 2008-2018年挖掘机销量及增速

  5.3 机器人

  2013年,中国成为全球最大工业机器人需求市场,截至2018年年底,已连续六年蝉联全球最大工业机器人市场。2007-2018年中国工业机器人市场销量及增速情况见图6。2018年中国市场新增工业机器人约15.64万台,同比增长约15%。

  

 

  图6 2007-2018年中国工业机器人市场销量及增速

  5.4 能源装置

  2018年,全国发电新增装机124.39GW。其中,新增火电装机41.19GW、水电装机8.54GW、并网风电21GW、并网太阳能44.73GW、核电装机8.84GW。这些发电装备配用增速齿轮箱、减速器等齿轮产品价值约数十亿元。

  2008-2018年中国新增和累计风电装机容量见图7,2008-2018年中国新增和累计核电装机容量见图8。2018年,新增风电并网20.69GW,累计风电并网184.69GW,形成了稳步上升的态势。截止到2018年底,国内在运核电机组44台,合计装机容量4464.5万千瓦;在建机组12台,合计装机1342万千瓦。

  

 

  图7 2008-2018年中国新增和累计风电装机容量

  

 

  图8 2008-2018年中国新增和累计核电装机容量

  5.5 轨道交通

  2016年7月由国家发展改革委、交通运输部、铁路总公司联合编制的《中长期铁路网规划》发布。按照此《规划》,到2020年,一批重大标志性项目建成投产,铁路网规模达到15万千米,其中高速铁路3万千米;到2025年,铁路网规模达到17.5万千米左右,其中高速铁路3.8万千米左右。

  城市轨道交通方面,截止2018年底,中国大陆包括北京、上海、广州等35座城市开通运营轨道交通线路共185条线路,总里程高达5761.4千米。随着城市化进程的逐步加速,中国的城市轨道交通建设有望迎来黄金发展期。在国家宏观政策引导和扶持下,在“十三五”期间,全国城市轨道交通将会有3000千米左右新建成并投入运营,中国城市轨道交通进入新的蓬勃发展时期。2014-2018年高铁发展情况见图9,2007-2018年地铁竣工里程及增速见图10。

  

 

  图9 2014-2018年高铁发展情况

  

 

  图10 2007-2018年地铁竣工里程及增速

  6 发展前景分析

  6.1 最大的挑战

  齿轮行业最大的挑战是电驱动带来的挑战,而且随着电驱和数控时代的到来,这种挑战是颠覆性的。这种挑战是电驱动直接替代了齿轮传动,失去了齿轮市场。例如,城市禁摩和电动车的发展使摩托车齿轮市场已经丢失40%以上;数控机床的发展使机床没有齿轮或齿轮所剩无几;风电机组直驱比例越来越高,目前大约有30%是直驱机组,省去了增速齿轮箱;低速大转矩永磁电机技术的不断提升和突破甚至可能会让齿轮传动成为历史,因为工业齿轮和车辆齿轮都可以被电驱动所替代。

  6.2 发展前景分析

  从2017年齿轮产品进口额和逆差分别高达160亿美元和60亿美元来看,齿轮行业未来发展空间还较大,未来的增量主要在汽车自动变速器等高端产品国产化替代方面,这种替代大约需要5~8年时间。从电驱动的替代趋势来看,齿轮市场将逐步缩小,大约需要5年时间这种替代会比较显著。从“一带一路”带来的市场机遇来看,其作用在2018年已经显现,未来数年还会增强。从发达国家再工业化和中低收入国家利用比较优势吸引中低端制造业向这些国家转移来看,对齿轮行业有一定的消极影响。总之,笔者预计,未来齿轮产品产值先增加后减少,大约5年时间达到高点3200亿元左右。

  未来齿轮行业的发展趋势:齿轮企业创新向产学研用金协同创新发展,齿轮产品向高精度、高可靠性、长寿命和高功率密度方向发展,齿轮制造向数字化、智能化制造方向发展,齿轮传动向电传动、机电传动和机电液控复合传动方向发展。