永磁變頻兩級螺桿式空壓機產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南

永磁變頻兩級螺桿式空壓機產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南

鼓勵企業(yè)圍繞亟待解決的環(huán)境污染熱點難點問題和不斷提升的環(huán)保標準需求，以突破關(guān)鍵共性技術(shù)為目標，以行業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)為依托，以產(chǎn)業(yè)鏈為紐帶，培育創(chuàng)建技術(shù)創(chuàng)新中心、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。引導(dǎo)企業(yè)沿產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，推動形成協(xié)同創(chuàng)新共同體，實現(xiàn)精準研發(fā)，攻克一批污染治理關(guān)鍵核心技術(shù)裝備以及材料藥劑。加強應(yīng)用推廣平臺建設(shè)，完善產(chǎn)業(yè)化機制，鼓勵創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，推動裝備與治理項目精準對接，加快在鋼鐵、有色、化工、建材等傳統(tǒng)制造業(yè)綠色化改造中的應(yīng)用。重點研發(fā)建筑垃圾濕法分選、污染底泥治理修復(fù)、垃圾高效厭氧消化、垃圾焚燒煙氣高效脫酸、焚燒煙氣二噁英與重金屬高效吸附、垃圾焚燒飛灰資源化處理等技術(shù)設(shè)備。重點推廣水泥窯協(xié)同無害化處置成套技術(shù)裝備、有機固廢絕氧熱解技術(shù)裝備、先進高效垃圾焚燒技術(shù)裝備、焚燒爐渣及飛灰安全處置技術(shù)裝備，燃煤電廠脫硫副產(chǎn)品、脫硝催化劑、廢舊濾袋無害化處理技術(shù)裝備、低能耗污泥脫水、深度干化技術(shù)裝備、垃圾滲濾液濃縮液處理、沼氣制天然氣、失活催化劑再生技術(shù)設(shè)備等。針對生活垃圾、危險廢物焚燒處理領(lǐng)域技術(shù)裝備工藝穩(wěn)定性、防治二次污染，以及城鎮(zhèn)污水處理廠、工業(yè)廢水處理設(shè)施污泥處理處置等重點領(lǐng)域開展應(yīng)用示范。水污染防治裝備重點攻關(guān)厭氧氨氧化技術(shù)裝備和電解催化氧化、超臨界氧化裝等氧化技術(shù)裝備，研發(fā)生物強化和低能耗高效率的先進膜處理技術(shù)與組件，開展飲用水微量有毒污染物處理技術(shù)裝備等基礎(chǔ)研究。重點推廣低成本高標準、低能耗高效率污水處理裝備，燃煤電廠、煤化工等行業(yè)高鹽廢水的零排放治理和綜合利用技術(shù)，深度脫氮除磷與安全高效消毒技術(shù)裝備。推進黑臭水體修復(fù)、農(nóng)村污水治理、城鎮(zhèn)及工業(yè)園區(qū)污水廠提標改造，以及工業(yè)及畜禽養(yǎng)殖、垃圾滲濾液處理等領(lǐng)域高濃度難降解污水治理應(yīng)用示范。土壤污染修復(fù)裝備重點研發(fā)土壤生物修復(fù)、強化氣相抽提（SVE）、重金屬電動分離等技術(shù)裝備。重點推廣熱脫附、化學淋洗、氧化還原等技術(shù)裝備。研究石油、化工、冶煉、礦山等污染場地對人居環(huán)境和生態(tài)安全影響，開展農(nóng)田土壤污染、工業(yè)用地污染、礦區(qū)土壤污染等治理和修復(fù)示范。大氣污染防治裝備重點研發(fā)PM2．5和臭氧主要前體物聯(lián)合脫除、三氧化硫（SO3）、重金屬、二噁英處理等趨勢性、前瞻性技術(shù)裝備。研發(fā)除塵用脈沖高壓電源等關(guān)鍵零部件，推廣垃圾焚燒煙氣、移動源尾氣、揮發(fā)性有機物（VOCs）廢氣的凈化處置技術(shù)及裝備。推進燃煤電廠超低排放以及鋼鐵、焦化、有色、建材、化工等非電行業(yè)多污染物協(xié)同控制和重點領(lǐng)域揮發(fā)性有機物控制技術(shù)裝備的應(yīng)用示范。空氣壓縮機行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）空氣壓縮機行業(yè)面臨的機遇1、下游行業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求推動空壓機和風機行業(yè)持續(xù)發(fā)展我國現(xiàn)在正處于工業(yè)升級關(guān)鍵階段，《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃綱要》具體提出，我國經(jīng)濟發(fā)展目標正在由高速增長向高質(zhì)量增長轉(zhuǎn)換，必須加強工業(yè)節(jié)能管理，持續(xù)提高能源利用效率，以推動綠色低碳循環(huán)發(fā)展?？諌簷C、風機行業(yè)作為我國工業(yè)生產(chǎn)提供基礎(chǔ)動力的重要行業(yè)，是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)升級的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整升級將為空氣動力設(shè)備行業(yè)帶來新的需求，為我國節(jié)能、高效空壓機和風機行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供強有力支撐。2、空氣壓縮機行業(yè)國內(nèi)外新興市場開發(fā)帶來新需求國家層面政策及戰(zhàn)略實施將推動國內(nèi)空壓機進入國內(nèi)外新興市場。自從中國加入WTO后，壓縮機出口量開始穩(wěn)步上升，國家一帶一路、走出去等經(jīng)濟戰(zhàn)略又進一步為國內(nèi)壓縮機出口提供了良好機遇，尤其對于基建動能需求較高的沿線發(fā)展中國家，包括印度、泰國等。國內(nèi)市場方面，國家對西部經(jīng)濟發(fā)展的扶持政策將推動西部地區(qū)出現(xiàn)新的經(jīng)濟發(fā)展增長期，相對于已經(jīng)趨于穩(wěn)定的華北、華東、華南市場，西南、西北在基建、化工、交通等產(chǎn)業(yè)的建設(shè)需求較高，空氣動力等基礎(chǔ)能源設(shè)備的需求量將加大。3、節(jié)能政策推動空壓機行業(yè)轉(zhuǎn)型升級近年來，國家陸續(xù)出臺一系列節(jié)能環(huán)保政策。如國家發(fā)改委、工信部在《重大節(jié)能技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)化工程實施方案》提出，強化科技創(chuàng)新體系建設(shè)，研發(fā)、示范30項以上重大節(jié)能技術(shù)，支持、引導(dǎo)節(jié)能關(guān)鍵材料、裝備和產(chǎn)品制造業(yè)做大做強；推廣重大節(jié)能技術(shù)與裝備，到2017年，高效節(jié)能技術(shù)與裝備市場占有率提高至45%左右，產(chǎn)值超過7，500．00億元。根據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的《綠色技術(shù)推廣目錄》（2020）以及工信部發(fā)布的《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄》（2020），磁懸浮離心式鼓風機和空氣懸浮離心式鼓風機被列入高節(jié)能裝備推薦目錄。從中長期看來，節(jié)能政策也有利于空氣動力領(lǐng)域調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，促進國內(nèi)空氣動力行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型升級。（二）空氣壓縮機行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1、空氣壓縮機行業(yè)國內(nèi)企業(yè)規(guī)模小，抗風險能力不足空壓機和鼓風機行業(yè)企業(yè)數(shù)量較多，但多數(shù)規(guī)模較小，產(chǎn)品技術(shù)含量較低。國內(nèi)企業(yè)無論在技術(shù)儲備、生產(chǎn)裝備、人才儲備以及生產(chǎn)規(guī)模上都相對較小，面對激烈的競爭環(huán)境，其抗風險能力不足。2、空氣壓縮機行業(yè)自主研發(fā)投入不足高效節(jié)能空氣壓縮機和離心鼓風機屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品，從螺桿轉(zhuǎn)子的型線、三元流葉輪、高速永磁電機的研發(fā)設(shè)計到生產(chǎn)實踐的過程中，企業(yè)都需要投入大量的人力、物力成本，前期資金投入較大。少數(shù)具備螺桿主機、電機自主研發(fā)能力的企業(yè)，在后續(xù)深入研發(fā)階段，也由于受到融資渠道比較單一的影響而制約了其進一步的快速發(fā)展。自主研發(fā)費用投入的不足制約了國內(nèi)螺桿壓縮機行業(yè)的可持續(xù)快速發(fā)展。壓縮機行業(yè)的基本情況（一）壓縮機的分類按照工作氣體介質(zhì)不同，壓縮機可分為空氣壓縮機、工藝流程用壓縮機、冷媒壓縮機?？諝鈮嚎s機主要用于提供空氣動力，廣泛應(yīng)用于機械制造、石化化工、礦山冶金、紡織服裝、醫(yī)療行業(yè)、食品行業(yè)、水泥行業(yè)、污水處理、電力行業(yè)等領(lǐng)域；工藝流程用壓縮機主要用于石油、化工、冶金等行業(yè)，生產(chǎn)工藝流程上壓縮各種單一或混合介質(zhì)氣體；冷媒壓縮機的工作對象是冷媒介質(zhì)，用于空調(diào)和制冷系統(tǒng)。根據(jù)中華人民共和國國家標準《壓縮機分類》（GB/T4976-2017），按壓縮氣體的原理，壓縮機可分為容積式和動力式兩大類。容積式壓縮機是通過運動件的位移，使一定容積的氣體順序地吸入和排出封閉空間以提高靜壓力的壓縮機，按照運動方式的不同，又分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種結(jié)構(gòu)型式。其中，往復(fù)式壓縮機又根據(jù)傳動方式的不同分為軸驅(qū)動式、自由活塞式、線性和其他類型；回轉(zhuǎn)式壓縮機分為渦旋、液環(huán)、滑片、三角轉(zhuǎn)子、單螺桿、螺桿、雙轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子及其他類型。動力式壓縮機是首先讓氣體分子獲得很高的速度，然后讓氣體停滯下來，使動能轉(zhuǎn)化為位能，即將空氣分子速度轉(zhuǎn)化為空氣的壓力。動力式壓縮機中應(yīng)用較為普遍的型式為離心式和軸流式。中國的空氣壓縮機市場主要由螺桿式、活塞式、離心式、滑片式等類型組成。近年來，隨著螺桿式空氣壓縮機和離心式空氣壓縮機的發(fā)展，大型活塞式空氣壓縮機在行業(yè)中的比重有所下降。（二）螺桿機和活塞機比較螺桿式空氣壓縮機（通指雙螺桿空氣壓縮機，簡稱螺桿機）一般由螺桿主機、電機、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、壓力容器、箱體等部分組成，其中螺桿主機為設(shè)備的核心裝置。螺桿式空氣壓縮機的工作原理一般是通過電機驅(qū)動螺桿主機中的陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，并帶動與之嚙合的陰轉(zhuǎn)子在機殼內(nèi)轉(zhuǎn)動，使陰轉(zhuǎn)子內(nèi)的氣囊容積不斷產(chǎn)生周期性的變化，進而產(chǎn)生空氣壓力的變化；運作時，氣體介質(zhì)沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)推向排出側(cè)，完成吸入、壓縮、排氣三個工作過程。螺桿主機是螺桿式空氣壓縮機的核心部件，其性能直接決定了整機的性能水平和產(chǎn)品質(zhì)量。螺桿式空壓機的主機是由裝有轉(zhuǎn)子、支撐轉(zhuǎn)子的軸承、密封和墊片及鑄鐵澆鑄的殼體等組成，其基本結(jié)構(gòu)是在機殼內(nèi)平行配置一對互相嚙合的螺旋形陰陽螺桿轉(zhuǎn)子，兩者互相反向旋轉(zhuǎn)。陽轉(zhuǎn)子與動力裝置相連，壓縮氣體驅(qū)動陰轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，形成工作腔的容積變化，實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣過程的循環(huán)復(fù)始，轉(zhuǎn)子型線設(shè)計、轉(zhuǎn)子加工精度、轉(zhuǎn)子的嚙合程度、排氣端間隙決定了螺桿主機的效率。一般而言，空壓機行業(yè)內(nèi)螺桿主機占整機生產(chǎn)成本的30%左右。螺桿主機的技術(shù)主要體現(xiàn)在陰陽轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計及加工、軸承設(shè)計、調(diào)節(jié)、潤滑技術(shù)以及密封性能等方面，其中又以轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計及加工最為重要，型線的優(yōu)劣直接決定了螺桿主機的性能和使用壽命。螺桿式空氣壓縮機相對于活塞式空氣壓縮機（工業(yè)用）具有排氣壓力穩(wěn)定、故障率低、可靠性好、噪音低、維護簡單、環(huán)境適應(yīng)性強和可實現(xiàn)自動化控制等顯著優(yōu)點。隨著低碳節(jié)能時代的到來，國內(nèi)企業(yè)淘汰高能耗設(shè)備與落后工藝增加了礦山、冶金、電子電力及機械制造等行業(yè)對螺桿機的需求。同時螺桿機新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，使其應(yīng)用范圍進一步擴大?；钊娇諝鈮嚎s機（簡稱活塞機）主要部件包括機頭、儲氣罐、總開關(guān)、消音器、導(dǎo)風罩，機頭由電機、曲軸、連桿、活塞、氣缸等組成?；钊麢C工作時將氣體封閉在一定容積氣缸內(nèi)，通過曲軸旋轉(zhuǎn)帶動活塞往復(fù)運動使密閉容器中的空氣容積周期性變化。小型活塞機以其體積小、攜帶輕便、價格適中、使用壓力范圍大的優(yōu)勢特征，廣泛應(yīng)用于家庭、商業(yè)及輕工業(yè)領(lǐng)域。活塞式空氣壓縮機適用范圍廣泛，氣體含油量低、不需要油氣分離系統(tǒng)、對潤滑油品質(zhì)要求較低，尤其在超高壓和低排氣量的應(yīng)用領(lǐng)域都能穩(wěn)定運行。目前市場占有率較高的是小型機，體積小，便于移動，適用于低壓小容量的單缸配置，廣泛應(yīng)用于家庭作業(yè)、建筑裝修、汽車維修、新能源汽車等領(lǐng)域，如與氣釘槍、充氣槍、氣動扳手、棘輪扳手、黃油槍、噴槍、砂輪機等家用氣動工具相連接，為住宅、公共建筑和汽車維修養(yǎng)護店等家庭及商業(yè)場所提供小流量的空氣動力。（三）鼓風機分類及細分產(chǎn)品比較鼓風機是指在設(shè)計條件下，出口全壓在30-200kPa的風機。根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理不同，鼓風機通常分為容積式和透平式。容積式鼓風機用改變氣體容積的方法壓縮及輸送氣體，常見為羅茨鼓風機和螺桿鼓風機；透平式鼓風機通過旋轉(zhuǎn)葉片壓縮輸送氣體，主要包括離心式和軸流式等兩大類。目前應(yīng)用最廣泛的是羅茨鼓風機和離心式鼓風機兩類。離心式鼓風機一般由葉輪、蝸殼、電機、變頻器、軸承、控制系統(tǒng)及箱體組成，其中葉輪、電機、軸承為主要核心部件。相對于羅茨鼓風機，離心鼓風機在升壓、流量參數(shù)方面選擇范圍更廣，具有效率高、噪聲低、運行平穩(wěn)等特點，應(yīng)用范圍覆蓋石化和化工、金屬冶煉、火力發(fā)電、水泥制造等傳統(tǒng)重化工領(lǐng)域以及污水處理、余熱回收、脫硫脫硝等新型環(huán)保領(lǐng)域。離心式鼓風機主要包括傳統(tǒng)的單級離心鼓風機、多級離心鼓風機以及代表行業(yè)先進技術(shù)的空氣懸浮離心式鼓風機和磁懸浮離心式鼓風機。傳統(tǒng)的單級、多級離心鼓風機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，后期維護工作量大，維護費用高，且易造成潤滑油、脂的泄露，造成環(huán)境及壓縮空氣的污染。磁懸浮離心鼓風機采用磁懸浮軸承技術(shù)，省卻了傳統(tǒng)鼓風機所必須的復(fù)雜的齒輪變速箱及油性軸承，做到了無潤滑油，無機械保養(yǎng)，有效地降低了用戶的后期維護成本，磁懸浮軸承控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，產(chǎn)品技術(shù)含量較高，使用壽命較長?？諝鈶腋≥S承是用空氣作為潤滑劑的軸承，空氣作為潤滑劑具有粘度小的特點，在很寬的溫度范圍內(nèi)化學性能比液體穩(wěn)定，空氣懸浮軸承無需主軸的密封，取消儲存、加熱、冷卻、壓入和抽出液體潤滑劑所需的設(shè)備，軸承結(jié)構(gòu)簡化，軸承成本降低，并具有減小振動、降低噪聲和保持壓縮介質(zhì)不受污染等優(yōu)點，近年來在鼓風機行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。空氣懸浮離心鼓風機使用了空氣軸承，直聯(lián)技術(shù)，高效葉輪，高速電機，無額外的摩擦，幾乎無振動產(chǎn)生，不需設(shè)置特別安裝基礎(chǔ)，安裝布置簡單靈活。噪聲與振動控制裝備重點推廣軌道交通隔振技術(shù)裝備、高速鐵路聲屏障技術(shù)裝備、陣列式消聲器、低頻噪聲源頭診治裝備等關(guān)鍵技術(shù)裝備等。鼓風機行業(yè)競爭格局目前，我國鼓風機行業(yè)中大部分企業(yè)技術(shù)水平較低，重復(fù)投資現(xiàn)象較為嚴重，產(chǎn)品主要集中在低端領(lǐng)域，低端市場競爭日益激烈，惡性價格戰(zhàn)拉低了行業(yè)整體盈利水平。而高端鼓風機制造工藝較為復(fù)雜，對企業(yè)的研發(fā)能力與生產(chǎn)工藝要求較高，生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較少，2000年之前，我國高端鼓風機市場主要被國外廠商壟斷。國內(nèi)少量企業(yè)通過引進核心技術(shù)并進行技術(shù)革新，自主研發(fā)，開發(fā)智能化機組，逐步打破了國外廠商在高端鼓風機市場的壟斷地位，核心技術(shù)的差距也在逐漸縮小，未來國內(nèi)鼓風機企業(yè)將進一步占據(jù)國內(nèi)鼓風機市場應(yīng)用份額，下游應(yīng)用市場潛力較大。截至2022年6月底，國內(nèi)規(guī)模以上鼓風機制造業(yè)中有8家為公眾企業(yè)，為：山東章鼓、金通靈、盈峰環(huán)境、西瑪風機、雙劍股份、陜鼓動力、臨風股份、杰爾科技。目前，國內(nèi)鼓風機競爭激烈，寡頭格局暫未形成，國內(nèi)企業(yè)鼓風機主要以羅茨鼓風機、單級高速、多級離心鼓風機為主，具備空氣懸浮離心鼓風機和磁懸浮離心鼓風機研發(fā)和生產(chǎn)能力的企業(yè)仍然較少。隨著我國新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展、環(huán)保力度不斷加大，我國鼓風機在新能源產(chǎn)業(yè)與環(huán)保行業(yè)的應(yīng)用需求不斷上升，市場對鼓風機的技術(shù)含量與產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高，需求高端化成為趨勢。在此背景下，鼓風機行業(yè)中的領(lǐng)先企業(yè)憑借技術(shù)優(yōu)勢市場份額持續(xù)攀升，其他大部分企業(yè)隨著市場競爭日益激烈，部分實力較弱的企業(yè)將逐步被淘汰出局，有利于行業(yè)長期健康發(fā)展。鼓風機行業(yè)發(fā)展趨勢（一）鼓風機行業(yè)高效化近年來，隨著國內(nèi)制造高端化、智能化、綠色化的發(fā)展趨勢，部分鼓風機企業(yè)瞄準制約行業(yè)發(fā)展的節(jié)能降耗痛點問題，大型鼓風機企業(yè)在新型節(jié)能環(huán)保工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域探索創(chuàng)新不斷出現(xiàn)成果。但是，大部分中小型鼓風機企業(yè)還停留在低附加值產(chǎn)品領(lǐng)域，成為鼓風機行業(yè)發(fā)展的痛點之一。提高效率、降低能耗是鼓風機必然的發(fā)展方向。（二）鼓風機行業(yè)高速小型化提高轉(zhuǎn)速可以有效促進鼓風機小型化，在提高效率的同時，