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液壓行業(yè)發(fā)展情況及發(fā)展趨勢分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 耀坤液壓    2024-07-29

1、液壓的概念

液壓傳動是指以液體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動方式，是現(xiàn)代工業(yè)傳動的主要形式之一。液壓傳動是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的流體靜壓力傳遞原理而發(fā)展起來的一門技術(shù)。

從約瑟夫·布拉瑪于 1795 年為液壓機(jī)申請了專利開始，液壓行業(yè)即邁向機(jī)械領(lǐng)域舞臺。隨著二戰(zhàn)后工程機(jī)械、汽車、航空航天等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品對傳動系統(tǒng)要求不斷提高，液壓逐步替代機(jī)械傳動成為現(xiàn)代工業(yè)裝備中最重要的能量傳動方式之一，并成為衡量機(jī)械裝備先進(jìn)程度的重要標(biāo)志。

發(fā)達(dá)國家已有 95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工都采用了液壓傳動技術(shù)。與其他傳動方式相比，液壓具有較為明顯的不可替代優(yōu)勢：

（1）液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要靈活地布置；

（2）重量輕、體積小、運(yùn)動慣性小、反應(yīng)速度快；

（3）操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速；

（4）可自動實現(xiàn)過載保護(hù)；

（5）一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運(yùn)動面可自行潤滑，使用壽命長；

（6）很容易實現(xiàn)直線運(yùn)動。

液壓傳動已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的各類主機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)裝備，包括工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、冶金機(jī)械、船舶工業(yè)、航空航天等。液壓元件的技術(shù)水平和產(chǎn)品性能能夠直接影響機(jī)器的自動化程度和工作可靠性，對各類主機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)裝備的性能和發(fā)展具有重要影響。

2、液壓行業(yè)發(fā)展情況

（1）全球液壓行業(yè)發(fā)展情況

經(jīng)過多年發(fā)展，液壓元件應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，隨著產(chǎn)品技術(shù)與生產(chǎn)工藝的逐步成熟，液壓元件適用領(lǐng)域不斷拓寬，全球液壓工業(yè)已進(jìn)入相對穩(wěn)定、成熟階段。

從全球主要國家或地區(qū)液壓元件的市場規(guī)模來看，液壓行業(yè)的市場規(guī)模與一國經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)化水平高度相關(guān)，中國、美國、德國、日本、意大利是全球液壓元件銷售規(guī)模的前五位國家。我國作為全球第二大經(jīng)濟(jì)體和第一大制造業(yè)國家，液壓元件市場銷售份額保持顯著增長態(tài)勢，我國液壓元件市場份額從 2015 年的27.7%迅速提升至 2020 年的 36.04%，已超過美國，位居世界首位。

（2）我國液壓行業(yè)發(fā)展概況

我國液壓件行業(yè)起步于 20 世紀(jì) 50 至 60 年代，最初主要應(yīng)用于仿蘇的磨床、拉床等機(jī)床行業(yè)，隨后又逐漸推廣到工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域。經(jīng)過 60 多年的努力，已經(jīng)形成一個門類比較齊全，有相當(dāng)生產(chǎn)實力和技術(shù)水平，初具經(jīng)濟(jì)規(guī)模的工業(yè)體系。

進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，我國液壓行業(yè)步入了快速發(fā)展階段，以工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、冶金機(jī)械、船舶工業(yè)、航空航天等為代表的裝備制造業(yè)取得快速發(fā)展，我國液壓工業(yè)總產(chǎn)值從2000年的25.24億元迅速提升到2010年的351.13億元，年均復(fù)合增長率超過了 30%2，遠(yuǎn)高于同期 GDP 增長速度。

“十一五”期間，我國已經(jīng)成為僅次于美國的全球第二大液壓市場。近幾年來，我國“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略、國家新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、鐵路及城市軌道交通規(guī)劃、社會保障性住房建設(shè)等政策的實施，帶動了液壓行業(yè)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

根據(jù)中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021 年我國液壓行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值仍保持穩(wěn)定增長態(tài)勢，規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 766 億元，同比增長5.80%。

3、我國液壓行業(yè)發(fā)展趨勢

（1）節(jié)能環(huán)保已成為行業(yè)發(fā)展趨勢

日趨完善的環(huán)保法律法規(guī)和下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級改造要求液壓元件、零部件更加節(jié)能化、環(huán)?；?，特別是向低能耗、低噪聲、低震動、無泄漏以及污染控制等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展。液壓元件及零部件在制造過程中的工藝污染、振動噪聲、材料損耗、介質(zhì)泄露等問題一直是我國液壓行業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。液壓行業(yè)未來需要將更加環(huán)保的制造技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品的整體設(shè)計、工藝制造、使用和回收利用的全生命周期。

液壓行業(yè)未來將采用新型的環(huán)保材料，并在液壓元件的制造過程中采用更加清潔高效的工藝制造方法和設(shè)備，減少產(chǎn)品制造過程中污染物、廢棄物乃至有毒物質(zhì)的排放，并提高資源和能源的使用效率。發(fā)展專用的元件拆解、回收、再制造工藝和生產(chǎn)線，提高產(chǎn)品可回收性和再制造水平。開發(fā)既能滿足液壓系統(tǒng)的要求，又使耗損產(chǎn)物對環(huán)境不造成危害的流體介質(zhì)，研究流體介質(zhì)的回收處理和再利用工藝。

通過優(yōu)化液壓元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、應(yīng)用主動控制原理和降低壓力沖擊來降低液壓元件、零部件以及整個液壓系統(tǒng)的振動頻率、振動強(qiáng)度以及出現(xiàn)的噪音；通過開發(fā)管路連接技術(shù)，減少管接頭的數(shù)量，優(yōu)化管路的布局，并研發(fā)新型密封材料，優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)和精加工工藝，提高產(chǎn)品密封性能，減少介質(zhì)泄露和污染，實現(xiàn)液壓行業(yè)節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。

（2）可靠性是影響行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素

液壓技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)的設(shè)備之中，液壓元件的可靠性直接關(guān)聯(lián)到液壓裝置和機(jī)械設(shè)備工作運(yùn)行的可靠性，因此提高液壓元件的可靠性是液壓技術(shù)持續(xù)提升的目標(biāo)，也是相關(guān)產(chǎn)品參與市場競爭能否取勝的關(guān)鍵因素。液壓行業(yè)未來將采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)開發(fā)高集成化、高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型的液壓元件，對液壓元件的可靠性提出更為嚴(yán)格的要求。

我國液壓元件長期存在可靠性差、穩(wěn)定性不高、使用壽命短的問題，直接影響到我國液壓元件參與市場競爭。這一方面使得下游許多主機(jī)廠商長期不敢用國產(chǎn)的液壓元件；另一方面也導(dǎo)致了我國液壓行業(yè)在相當(dāng)長一段時間內(nèi)依賴相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)口。

因此，液壓元件可靠性較差是制約我國液壓行業(yè)發(fā)展的最主要問題。我國液壓行業(yè)的可靠性研究起步較晚，且大多借鑒機(jī)械行業(yè)可靠性等相關(guān)領(lǐng)域的研究成果，可靠性研究尚處于初級階段；未能綜合考慮自身多場耦合、非線性、復(fù)雜震動的特殊性，可靠性與故障預(yù)測的實時性不足，且沒有統(tǒng)一的可靠性研究標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何建立行之有效的，較為全面的可靠性研究，提高液壓元件的可靠性將是影響未來行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

（3）國產(chǎn)液壓元件進(jìn)口替代空間廣闊

從產(chǎn)值和市場銷售額來看，我國已成為了名副其實的液壓大國，但產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)：由于我國液壓技術(shù)起步較晚，技術(shù)積累相對薄弱，國內(nèi)外企業(yè)在液壓技術(shù)積累與制造經(jīng)驗方面存在一定差距，國產(chǎn)液壓企業(yè)主要存在工藝技術(shù)水平的落后、新材料應(yīng)用能力的落后、生產(chǎn)理念的落后以及市場處理能力的落后等問題。國產(chǎn)液壓元件的落后狀態(tài)造成了無法完全滿足主機(jī)廠商的采購需求，后者只能長期依賴進(jìn)口的不利局面。

目前全球液壓行業(yè)仍被日本、美國和德國等發(fā)達(dá)國家占據(jù)主要份額，博世力士樂（Rexroth）、派克漢尼汾（Parker Hannifin）、伊頓（Eaton）和川崎重工等 4 家國外液壓龍頭企業(yè)占據(jù)了 40.00%以上的市場份額。

我國液壓行業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重滯后于主機(jī)行業(yè)的發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)主機(jī)行業(yè)的發(fā)展要求，成為制約我國現(xiàn)代工業(yè)及技術(shù)裝備制造業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。近年來，我國高度支持液壓行業(yè)的發(fā)展，不斷出臺多項鼓勵政策大力扶持液壓行業(yè)。

隨著國內(nèi)液壓元件廠商逐步參與到國際市場的供應(yīng)體系，以及國內(nèi)液壓元件龍頭企業(yè)近年來不斷通過自主技術(shù)研發(fā)以及引進(jìn)、消化國外先進(jìn)液壓設(shè)計與制造工藝，我國液壓行業(yè)已獲得長足發(fā)展，并逐步形成對國外進(jìn)口產(chǎn)品的替代。同時，國內(nèi)液壓元件龍頭企業(yè)將依托地域優(yōu)勢和性價比等優(yōu)勢，逐漸打破國內(nèi)主機(jī)廠商對于國外液壓龍頭企業(yè)的依賴，市場滲透率將逐漸提升，同時憑借成本價格優(yōu)勢，在國際市場的占有率也將進(jìn)一步擴(kuò)大。

2017 年以來，在房地產(chǎn)投資增長、基建投資快速拉動的背景下，工程機(jī)械主機(jī)需求呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長態(tài)勢，我國液壓元件進(jìn)口金額有所提升，國內(nèi)液壓元件產(chǎn)品亦呈現(xiàn)供不應(yīng)求的態(tài)勢。2022 年，我國液壓元件進(jìn)口額約 27.8 億美元，主要系液壓泵、液壓閥、液壓馬達(dá)、液壓油缸等，該等國產(chǎn)液壓元件仍具有廣闊的進(jìn)口替代空間。

（4）下游應(yīng)用行業(yè)需求多元化，工程機(jī)械仍是最主要應(yīng)用領(lǐng)域

液壓元件作為現(xiàn)代工業(yè)及技術(shù)裝備的基礎(chǔ)配件及零部件，其下游應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域分布十分廣泛，隨著液壓元件加工處理技術(shù)和制造工藝的不斷升級和優(yōu)化，下游的應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域也不斷拓展。從液壓元件下游應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域拓展進(jìn)程來看，液壓元件也是從機(jī)床行業(yè)開始逐步發(fā)展到工程機(jī)械行業(yè)，再到如今幾乎覆蓋了所有制造業(yè)。

根據(jù)中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，液壓元件的主要下游應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域包括工程機(jī)械、石化通用機(jī)械、冶金機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械等。其中，2022 年工程機(jī)械行業(yè)在中國液壓市場中的應(yīng)用占比達(dá) 60.38%，工程機(jī)械行業(yè)為中國液壓市場最主要的下游應(yīng)用行業(yè)。

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