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2018年中国自润滑轴承行业发展概况及行业需求分析
浏览: 发布日期:2020-01-05

  ☆△◆▲■■□轴承是承载轴的零件,被称为“机械的关节”,是现代机械设备中不可缺少的一种基础零部件。轴承的主要功能是支撑旋转轴或其它运动体,引导转动运动或移动运动并承受由轴或轴上零件传递而来的载荷。现代工业意义上的轴承产业兴起于19世纪末期到20世纪初期。从20世纪50年代至今,伴随航空航天、核能工业、电子计算机、光电磁仪器、精密机械等高新技术的飞速发展,世界轴承工业进入一个全面革新时期,制造技术迅速发展,品种、轴承精度、性能、寿命日益成熟完善。20世纪60年代以前,轴承工业主要被欧美国家所垄断。20世纪60年代以后,日本在微、小型轴承领域已逐步取代了欧美国家的垄断地位。

  进入20世纪90年代后,随着我国生产技术的不断进步,在微、小型轴承领域,中国轴承企业开始与国外企业全面竞争。进入二十一世纪以来,我国轴承快速融入国际市场,出口总体上呈现快速增长趋势,从2007年至2017年轴承出口量由33.50亿套增长到59.57亿套,年均复合增长率达5.92%;且2017年国内轴承出口量增速有所加快,达到10.39%。

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  根据中国轴承工业协会出具的《全国轴承行业“十三五”发展规划》,“十二五”期间,轴承企业主营业务收入年均增长率为4.45%。按2014年统计,全行业规模以上企业1,600多家,主营业务收入1,649亿元,轴承产量196亿套。根据“十三五”发展目标,至2020年,全国轴承产量将达到225亿套,轴承企业主营业务收入达到1,920亿元。“十三五”期间,全行业工业增加值增长率将保持在5%-6%。

  轴承产品规格型号众多,根据产品结构和工作原理的不同,可以分为“滚动轴承”和“滑动轴承”两大类。滚动轴承是指在零件间含有滚动体作滚动运动的轴承,滑动轴承则是不使用滚动体,仅在滑动摩擦下工作的轴承。滚动轴承具有摩擦系数小、传动效率高、△机械性能好的优点,是目前轴承行业中的主导种类。滚动轴承已经实现了标准化、系列化和通用化,适合大批量生产和供应,推动了轴承行业的全面发展。

  滑动轴承则具有体积小、承载能力高、振动小、噪音小、结构变化多等优点。因此在承载负荷大、结构要求紧凑的场合、有冲击载荷的场合,滑动轴承相较滚动轴承具有明显优势。而滑动轴承结构变化多的优点也使其可以应用到各种不同形状的机械部位中。

  根据润滑材料以及润滑方式的不同,滑动轴承又可以进一步分为“自润滑轴承”和“一般滑动轴承”两类。传统的滑动轴承在工作前或工作过程中需要添加润滑油、润滑脂等润滑材料,从而在摩擦界面上形成流体或半流体膜而起到有效的润滑作用,称之为“一般滑动轴承”。如厚壁轴瓦、薄壁轴瓦等都属于一般滑动轴承。而自润滑轴承是滑动轴承中的一种新型产品,该类产品采用自润滑材料作为润滑剂或预先充以润滑剂之后密封起来,可以长期使用,工作过★△◁◁▽▼程中不用添加润滑剂。其中用固体自润滑材料作为润滑剂制作的轴承,由于不需要添加油、脂等传统润滑剂,因此又被称为“无油轴承”。目前世界上常用于制作自润滑轴承的主要原材料有铜、钢等金属材料及非金属材料,如高分子产品(聚四氟乙烯)、石墨等。

  在机械产品中轴承属于高精度产品,不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持,而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务,高端滑动轴承对技术和精度的要求更苛刻。由于我国大多数轴承企业在研发资金投入、创新体系建设运行、人才培养等方面落后于国际领先企业,轴承的精度、寿命、噪音等关键性能还没有充分满足高端机械的要求,因此,在航空航天、高速铁路客车、高档轿车、计算机、空调器、高压承载机械、高速机床等装备上,很多轴承需要依赖进口。根据根据中国轴承工业协会出具的《全国轴承行业“十三五”发展规划》,我国每年约需进口40亿美元轴承,存在着一个很大的进口替代市场空间。随着轴承企业的技术投入和装备改善,我国轴承自主创新能力会大大加强,创新产品有望替代进口产品和取代传统产品。

  随着国内滑动轴承企业不断的研发投入和工艺改进,在某些产品领域竞争力逐渐凸显,其产品已逐步出口至国外,在国外市场的竞争力不断提高。2014年度、2015年度、2016年度、2017年度嘉善县自润滑轴承出口额分别为0.6782亿美元、0.6661亿美元、0.6786亿美元、0.9401亿元美元。2014年至2017年自润滑轴承出口额复合增长率为11.50%。

  从目前我国轴承行业产品结构来看,技术含量较低的普通轴承生产能力已较为充足;而高精度、高技术含量、高附加值的轴承,具有特殊性、能满足特殊工作条件的自润滑轴承,无论是品种还是数量都有较大发展空间。从产品质量和技术水平来看,我国每年仍需大量进口高端轴承。提高滑动轴承生产商的研发、设计和制造能力是实现滑动轴承高技术含量、高可靠性、高效率、高精度的唯一途径。在国家政策的支持下,随着我国装备制造业的快速发展,预计未来滑动轴承行业企业将把提升轴承产品的精度、性能、寿命及可靠性等方面作为重点投资方向。我国滑动轴承制造商通过加大研发力度、引进国外先进制造设备等手段,不断提高研发设计水平及制造水平,符合未来行业发展的必然趋势。

  滑动轴承特别是自润滑轴承因其用途不同,存在多品种和多规格产品。不同种类的滑动轴承对热处理水平、车加工精度、表面处理方式、生产◆◁•装置自动化程度以及制造工艺等要求不同,因此现有的滑动轴承企业基本专注某一专门领域或细分市场。国际轴承行业经过上百年的发展,已经形成了稳定的专业化分工,国际轴承巨头在各自的细分市场领域组织专业化生产。如专业从事自润滑轴承生产的美国GGB公司、日本Oiles公司等。未来国内滑动轴承生产企业将进一步明确产品定位,走专业化分工道路,做强做精细分市场,实现规模效应。

  滑动轴承的表面材料及润滑性能决定了耐磨性、抗压性、环保性等各项性能。为了满足客户需求,不同种类的滑动轴承对于表面材料的要求不同,因此滑动轴承企业对于滑动材料的研发能力在很大程度上决定其业务的拓展速度。未来滑动轴承企业将进一步加大滑动材料研发,满足下游产业越来越高的性能要求。

  自润滑轴承的制造技术起源于英国。20世纪50年代PTFE(聚四氟乙烯)在英国开始被作为一种轴承材料进行试验,同时铜粉烧结工艺也获得了突破。1956年,世界上第一个以PTFE作为内衬,以钢板为支撑的自润滑DU轴承投放市场。60年代末,自润滑轴承开始进入航空航天等尖端科技应用领域。从70年代开始,英国自润滑轴承制造商将技术许可给法国、德国、日本和美国公司,这一举措推动了世界自润滑轴承行业的快速发展,自润滑轴承逐步进入到所有的机械制造领域。

  随着自润滑轴承行业的发展,自润滑轴承的生产工艺和材料不断创新,产品的种类也逐渐丰▲★-●富。根据产品结构和制造材料的不同,自润滑轴承划分为复层类、单层类、其他三个大类,其下分为多个子类。具体如下所示:

  “复层型”自润滑轴承产品是由两种或两种以上不同类型的轴承材料层叠复合而成,其中衬层材料起自润滑作用,基材起支撑作用,其它材料起连接过渡作用。“复层型”产品的润滑效果优良,其承载能力由表面材料的抗压强度所决定。根据基材和衬层材料的类别,可分为金属基材与金属衬层复层、金属基材与非金属衬层复层以及非金属基材与非金属衬层复层。

  “单层型”自润滑轴承产品是由一种类型的轴承材料制成,产品依靠轴承材料中所含有的自润滑材料如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、铅等来进行润滑,根据轴承材料的类别,可分为金属类和非金属类。非金属类单层型自润滑轴承主要包括整体非金属轴承、非金属卷制轴承等。金属类单层型轴承主要包括固体镶嵌型产品与含油型产品。“固体镶嵌型”自润滑轴承是在金属基材上按照一定的排列方式预先加工出一些孔洞或沟槽,然后将固体润滑剂嵌入其中;工作过程中由于摩擦热或环境温度作用,固体润滑剂在滑动表面略微突出,并通过摩擦在金属基材和对偶表面形成转移膜,从而起到减摩耐磨的作用。“含油型”自润滑轴承是将金属粉末通过粉末冶金工艺压制烧结而成一个多孔性材料,然后在孔隙内充以润滑油;工作过程中由于摩擦热或环境温度的作用,润滑油从轴承中析出,在金属基材和对偶表面形成润滑油膜,从而起到减摩耐磨的作用。

  自润滑轴承适用于无法加油或很难加油的场所。由于特殊生产工艺的要求,汽车制造、机械工业企业的某些关键设备需要在极端工况下运行,由于设备重、环境温度高、粉尘大或空气中含酸性腐蚀气体等各种因素,难以为设备添加润滑油,因此滚动轴承或一般滑动轴承摩擦磨损严重,易发生轴承的咬伤或咬死,引起零件磨损和损坏,导致设备停运。为了生产连续运行,除在原始设计上要求安装多台设备轮修外,还须投入大量维修人员,备品备件和能源消耗极大。因此汽车制造、工程机械、模具行业等企业在复杂工况条件下都具有对特种润滑材料的需求。无油化可以使轴承设计、结构等大幅简化,降低成本,节省设计时间,可在使用轴承时不保养或少保养,也免除了由于供油不足造成的风险。

  由于自润滑轴承无需供油装置,工作过程中可以不用加油,因此可以节省大量的安装和运行成本,提高机械性能,提升使用寿命及可靠性。无油化处理无需废油回收处理,还有利于环境保护。自润滑轴承对于磨轴的硬度要求较低,从而降低了相关零件的加工难度。自润滑复合轴承结构中,表面可电镀多种金属,可在腐蚀介质中使用。此外,由于无油润滑不存在油脂挥发问题,自润滑轴承可在高温高压环境下使用。

  互换性在使用条件许可的情况下,可与滚动轴承互换在使用条件许可的情况下,可与滚动轴承互换在使用条件许可的情况下,可与滑动轴承互换

  运动方式直线、极速时时彩回转、摇摆或组合运动方式直线、回转、摇摆或组合运动方式直线、回转、摇摆中的单一运动方式

  轴的要求对轴的硬度要求不高对轴的硬度要求不高要求轴有更高的硬度,需对轴进行热处理

  自润滑轴承无需供油维护、耐磨、耐热等特性大幅拓展了产▼▲品的应用范围,很多普通轴承无法胜任的领域都可以使用自润滑轴承,因此自润滑轴承比普通轴承有着更广阔的发展空间。

  自润滑轴承上游原材料主要包括铜材、钢材,辅材为高分子材料(PTFE)、石墨等,下游应用领域则非常广泛,几乎所有机械设备都需要使用相关的轴承产品。主要应用领域可划分为汽车制造、工程机械、模具制造及液压设备等机械行业,家用办公自动化设备以及建筑、能源、▲●航空航天及轨道交通等。

  钢材加工业、铜加工业、高分子材料业作为上游行业,直接关系到自润滑轴承行业产品质量和原材料采购成本;汽车制造、工程机械、模具制造及液压设备等下游行业的发展将会拉动自润滑轴承行业的发展。

  自润滑轴承已经广泛应用于各个工业领域,下表为自润滑轴承的一些典型应用范围:

  汽车制造转向系统:变速机、差速器、离合器、平衡桥、吊耳等;发动机:连杆衬套、节气门体、张紧轮、涡轮增压器、喷油泵、惰轮、机油泵、摇臂衬套、启动电机等;转向系:悬挂减震器、转向机、转向阻力泵、转向减震器等;制动系统:踏板总成、制动蹄等;车身:门铰链、行李箱铰链、雨刮器等

  工程机械曲臂轴套、引导轮轴套、拖带轮、油缸、操作机构、齿轮油泵、从动轮、被动轮、旋转台、抓斗关节、工业机器人手臂等部位;举升机械、搬运机械、堆高机等关节部位;液压油缸、起重机操作杆、传输部位等;塑料机械等部位

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  液压设备齿轮泵、柱塞泵、叶片泵、计量泵、消防泵、压缩机、潜水泵等;油缸、气缸、球阀、蝶阀、阀门控制机构等

  建筑工程◆●△▼●房屋、工厂等建筑物的减震、防震设施、桥梁的防胀设施、斜拉索等建筑工程设施

  家用及办公自动化设备传真机、复印机、碎纸机、扫描仪、打印机等机械的关节和往复运动部件;健身器材、门窗开启和铰链部位;洗衣机、空调、冰箱、微波炉和缝纫机等需要传动的部位

  航空航天及轨交等高科技设施火箭发射架、宇航服供氧棒、飞机部件、磁悬浮受流器、高铁车厢接驳、人造卫星的拉杆天线、太阳能电池帆板铰链及扭簧机构、卫星姿态控制用重力平衡杆伸缩机构、百叶窗温控轴承、红外线照相机自润滑轴承、光学仪器驱动机构、液氧输送泵滑动轴承

  自润滑轴承是轴承领域的新兴产品,我国自润滑轴承行业目前仍处于成长期,自润滑轴承的生产技术和产品质量仍在继续提升之中,产品的应用领域还有很大的拓展空间,未来行业有望保持快速增长态势。自润滑轴承行业增长的因素主要有行业自然增长、自润滑轴承对其他类型轴承的替代、新应用领域的拓展和延伸、出口市场的增长等。下游应用行业市场的稳定增长对自润滑轴承行业的自然增长起到关键作用。我国自润滑轴承行业总产值从2009年的16.41亿元发展到2017年的79.05亿元,复合增长率达到21.72%。随着机械工业和汽车行业等轴承行业下游应用领域的增长,不考虑自润滑轴承对一般滑动轴承的替代、出口市场增长以及新应用领域拓展等因素影响,预计未来几年我国自润滑轴承行业仍将有较高的自然增长率。

  目前自润滑轴承的应用领域主要包括汽车制造、工程机械、模具制造及液压设备等机械制造领域。自润滑轴承拥有免加油、耐磨、耐热等特有优点,一些使用其他轴承的领域,改用自润滑轴承之后可以提高相应机械设备的工作性能并降低机械设备的维护要求,因此自润滑轴承对其他轴承产品有着潜在替代空间。以目前的生产和应用状况而言,一般滑动轴承是自润滑轴承最大的潜在替代对象。

  近十年来全球汽车产销量整体上呈现稳步上升趋势。2007年至2017年期间,全球汽车产量由7,327万辆增至9,730万辆,增长2,404万辆,年均复合增长率达到2.88%。

  2008年至2009年期间,由于受到金融危机影响,全球汽车产量出现较大下滑,但到2010年,全球汽车产量重新回归高增长走势,2011年起,由于各主要经济体刺激方案的退出,全球汽车产销量增速有所回落。随着经济全球化进程的快速发展,全球汽车产业格局有了一些新变化,欧美日等发达国家,汽车生产和消费量均达到了一定的饱和状态,而发展中国家经济增长较快,对于汽车普及化消费的需求仍将成为全球汽车产销量增长的重要动力,全球汽车产业格局的重心将继续向发展中国家倾斜。

  汽车产业是我国国民经济的支柱产业之一。我国宏观经济持续、快速的增长、以及人民生活水平的提高,推动了汽车需求量迅速增加,市场需求的变化使我国汽车工业迎来了突飞猛进的发展。2007年至2017年期间,我国汽车产量由889万辆增至2,902万辆,年均复合增长率达到12.56%。尽管2011年开始,随着汽车产销量基数的扩大,我国汽车产量的增速有所回落,但其年均复合增长率仍高于国内GDP平均增速。

  2009年3月出台的《汽车产业调整和振兴规划》明确提出中国汽车工业要做到“发动机、变速器、转向系统、制动系统、传动系统、悬挂系统、汽车总线控制系统中的关键零部件技术实现自主化,新能源汽车专用零部件技术达到国际先进水平”。汽车零部件作为支撑和影响汽车工业发展的核心环节,在《中国制造2025》汽车强国战略的新要求下,对构建汽车技术创新体系、推动汽车工业转型升级和可持续发展,将起到更加举足轻重的作用,未来几年轴承产品在汽车行业仍有较大的发展前景。

  自润滑轴承可用于工程机械的关节部位、传输部位,随着机械工业,尤其是工程机械行业的快速增长,自润滑轴承在工程机械行业的需求逐渐增加。“十二五”期间,我国机械工业实现平稳增长,主营业务收入由2010年的13.96万亿元增长到2015年的22.98万亿元,年均增速达到10.48%。进入“十三五”,机械行业行业收入规模继续维持高位,2016年、2017年分别实现主营业务收入24.55万亿元、24.54万亿元。工程机械行业承接机械行业整体发展趋势,2007年至2011年,工程机械全行业营业收入呈现快速增长,至2013年行业收入达到历史最高点,2014年、2015年,受制于机械行业产能过剩、下游如采矿等行业的影响,工程机械行业发展缓慢。2016年,工程机械行业在国家一系列调结构促转型增效益政策措施影响下,行业发展状况出现了积极的变化,2016年下半年工程机械企业经济效益和主要产品产销情况获得了极大改善。在扣除不可比因素、重复数据和非工程机械产业营业收入之后,2016年工程机械行业实现营业收入4,795亿元,较去年增长4.93%。

  2017年全行业积极贯彻党中央部署,落实推进供给侧结构性改革,加快转型升级,积极投身“一带一路”建设,全行业实现了产出与效益双增长,国内外市场双增长的局面,2017年工程机械主要企业经济效益和主要产品产销情况实现了大幅度提高,在扣除不可比因素、重复数据和非工程机械产业营业收入之后,2017年工程机械行业实现营业收入5,403亿元,较上年增长12.7%。2017年我国工程机械进出口贸易顺差160.19亿美元,同比扩大23.76亿美元。

  根据《中国工程机械行业“十三五”发展规划》,到2020年,预计我国工程机械行业主营业务收入实现6,500亿元,出口及海外营业收入比重超过30%,行业出口额达到240~250亿美元,国际市场占有率20%以上。

  模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备。由于使用模具批量生产制件具有的高生产效率、高一致性、低耗能耗材,以及有较高的精度和复杂程度,因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视,被广泛应用于机械、电子、汽车、信息、航空、航天、轻工、军工、交通、建材、医疗、生物、能源等制造▲●…△领域,众多零部件都需要模具加工成型,模具被称为“工业之母”,市场需求庞大。2000年以来,受益于下游汽车、电子、塑料制品行业的快速发展,我国的模具行业取得了长足的发展。我国模具行业的整体增速远高于GDP的增速,我国模具行业工业总产值从2010年的1,367.31亿元上升到2016年的2,400.91亿元,年平均增长率为9.84%。模具生产商需要根据客户的需求定制模具所用的材料,然后选购适当的模具标准件,最后设计制作模仁,形成模具。因此模具行业的产业链主要包括原材料、标准件和模具成品。自润滑轴承作为模具标准件组成之一,随着模具行业的不断发展,同样迎来巨大的发展机遇。

  通用机械制造业的技术水平和实力直接影响并决定着其他产业和产品的竞争力,是一个国家综合国力的重要体现。重大成套技术装备的制造能力和制造水平更是一个国家科技、经济、工业现代化水平的综合体现。随着我国宏观经济的稳定增长,冶金工业、石化工业、环保产业、电力工业、城市基础设施建设等领域快速发展,“十二五”期间,百万吨PTA、百万吨乙烯、百万千瓦超超临界火电、百万千瓦核电、千万吨炼油、大型煤制油等特大工程相继实施,将为以液压零部件为代表的通用机械制造业的发展提供巨大的市场空间,使其进入新一轮快速增长期。自润滑轴承可以广泛运用于通用机械制造行业,因此随着该行业市场容量的不断增加,自润滑轴承行业的市场自然增长将得到保证。

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  除以上行业外,产品还广泛运用于塑料机械等轻工业机械、自动化办公设备、建筑工程、能源、航天航空等具有巨大发展潜力的行业。下游行业的蓬勃发展带动了对相关零配件的需求,为自润滑轴承市场发展起到了强有力的推进作用。

  随着新应用领域的开拓,自润滑轴承行业未来的市场空间将更加广阔。自润滑轴承新应用领域的拓展和延伸包括两个方面。一个方面是空白应用领域的拓展;另一方面是现有应用行业的进一步挖掘和深入应用。参考发达国家的自润滑轴承应用状况,自润滑轴承可以应用到建筑装饰,房屋、桥梁的减震、防震、防胀设施等领域。在建筑装饰领域,自润滑轴承可以应用到门、窗、窗帘等设施中,安装自润滑轴承可以提高这些设施的灵活性、平衡性,而且还可以大幅降低使用时产生的噪音。在发达国家自润滑轴承已经在建筑装饰领域得到广泛应用,而我国在这方面的应用较少,未来发展潜力巨大。此外,自润滑轴承在房屋、桥梁等建筑物的减震、防震、防胀设施也拥有很大应用空间。以日本为例,著名的自润滑轴承生产商Oiles集团有30%的营业收入来源于房屋、桥梁等建筑行业。此外,在机械工业等其他自润滑轴承现有应用领域中,我国与发达国家相比仍有一定差距,自润滑轴承在这些领域的应用深度还有很大的挖掘空间。

  12月26日,◇▲=○▼=△▲在由《中国汽车报》社有限公司、中共芦溪县委员会、芦溪县人民政府主办,天津大学中国汽车战略发展研究中心、天津大学管理与经济学部承办的“2019中国汽车零部件产业发展峰会暨第16届全国百家优秀汽车零部件供应商颁奖典礼”上,中国汽车流通协会专家、全国工商联汽车经销商商会专家、中德诺浩汽车教育研究院院长孙勇深刻地探讨了当前中国经济形势与未来汽车市场的发展趋势。•☆■▲•●●

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