机械设备零部件行业发展概况（1）行业介绍
机械设备零部件制造业作为装备制造业的基础产业是众多主机产品和高端技术装备创新发展的基础保障，在国民经济发展中处于不可或缺的地位，成为提升一个国家装备制造业整体水平的基础推动力之一。机械设备零部件产品品类多样、功能重要，其质量技术水平往往决定着设备主机产品的性能、质量和可靠性。
从生产工艺来看，机械设备零部件先通过铸造、锻造、组焊、冲压等不同工艺形成毛坯，毛坯须通过机械加工、装配等一系列工艺过程方能成为符合设备特定功能需求的零部件。
铸造是人类掌握较早的一种金属重熔、热加工成型工艺，距今已有约 6,000 余年历史，随着工业化进程的发展，在众多零部件毛坯成型工艺中，铸造成型因具备生产复杂结构、特殊性能的产品的优势而成为机械设备零部件毛坯的重要工艺源头。
机械设备零部件产业链
资料来源：公开资料
铸造是一项较为复杂的物理化学反应过程，基本工艺过程为：将固态金属熔
炼成满足指标要求的金属液后，注入预先准备好的铸型中，经冷却凝固、清整、热处理，得到预订要求的形状、尺寸和性能的成型金属毛坯，经进一步机械加工后成为零部件成品。铸造工艺成本低，工艺灵活性大，可获得复杂形状和大型的铸件，产品综合性能好，相对于锻、轧、焊、冲等其他成型工艺具有一定的比较优势，是当前金属成型的主要工艺方法和手段。
根据美国铸造协会期刊《Modern Casting》统计数据，自 2011 年以来，全球铸件产量平稳增长，至 2017 年全球铸件产量已达 10,986 万吨。
2011-2017 年全球铸件产量 单位：万吨
数据来源：美国铸造协会
观研天下发布《2019年中国机械设备行业分析报告-行业调查与发展趋势预测》显示，从区域产能分布来看，近年来，随着国际产业分工与产业转移的不断进行，全球产业链不断重构，新兴经济体承接国际产业转移，铸造行业发展迅速，中国、印度、巴西、俄罗斯等新兴经济体的铸件产能已跻身全球前十名，特别是中国铸件产量常年稳居世界第一。
2011-2015 年度新兴经济体铸件产量占比情况 单位：%
数据来源：《Modern Casting》
长期的生产实践使我国铸造工业的工艺技术取得了长足的进步，为下游机械设备零部件制造业的技术进步与性能改进创造了广阔空间，丰富的铸造产能亦为我国机械设备零部件制造业的发展提供了充分保障。
经铸造、锻造、冲压等工艺形成机械设备零部件毛坯后，需经过机床等设备对毛坯零部件进行进一步精加工，才能使零部件在性能、精度等方面满足主机生产的需要。机械加工技术是现代机械设备及其零部件生产加工不可或缺的关键技术，技术及工艺水平高低直接决定了零部件产品的精度及可靠性。机械加工是指通过加工设备对铸造成形的毛坯进行加工，使其尺寸、形状、性质等发生改变，从而成为质量、精度等满足特定需求的半成品和成品。机械加工是装备制造的基础性工艺，直接影响零部件的表面质量和精度，对于机床设备、工艺路线、 具、工装夹具、加工环境温度等要求较高。机械加工的工艺水平越高，生产出来的零部件精度及质量稳定性越高，进而有效提升机械设备的安全性、可靠性和稳定性。
机械加工技术是一个国家装备制造水平的重要评价标准之一，而机床设备的先进性是影响机械加工生产效率和精度主要因素。随着现代工业对于机械设备的生产效率和精度要求的提升，普通机床难以满足设备零部件复杂曲面、高精度产品的加工要求，行业领先企业开始逐步引进先进的数控机床设备，采用数控加工工艺进行机械加工，极大地推动了我国机械加工工艺水平和装备制造业的发展。目前，我国零部件的机械加工正向着高精度、高复杂性、高水准、智能化、柔性化的方向发展。
整体而言，随着以新一代信息通信技术与制造业融合发展为主要特征的新一轮科技革命和产业变革在全国制造业内孕育兴起，加快工业化和信息化深度融合，把数字化、网络化、智能化、绿色化作为提升产业竞争力的技术基点，推进各领域新兴技术跨界创新，正引发着制造业深刻的变革发展，机械设备整机向高效、节能、绿色、大型、智能化等方向不断发展，对关键零部件的技术性能要求越来越高，机械设备零部件的生产越来越依托于核心技术的研发及应用。近年来，许多先进制造工艺及技术不断取得突破，例如精密洁净铸造成形技术、高精度数控切割技术、超高速及超精密加工技术、数控复合加工技术等，新技术与新工艺的广泛应用为不同行业设备所需的高性能、复杂结构关键零部件的生产制造提供了保障。
（2）我国机械设备零部件行业现状
我国已成为门类齐全、规模庞大、基础坚实、竞争力强的机械设备零部件制造大国，全行业规模以上企业达 3000 家以上，其中主要骨干企业达 500 家以上，已形成具有一定国际竞争力的完整机械设备零部件产业体系，不少优势企业走出国门进行海外投资建厂，为下游客户提供面对面服务。
但从产品结构来看，目前我国机械设备零部件产品仍以中低档基础产品为主，高端零部件产品占比较低，同质化现象较为普遍，且研发周期较长、新品贡献率较低，整体上仍处于全球产业链和价值链的中低端，一些为特殊、高端产品配套的关键零部件，例如轴承、电子元器件、高铁齿轮箱、机器人减速箱等还要依赖进口等。
另一方面，我国机械设备零部件行业发展态势良好，少数领先企业制造工艺、技术水平、产品性能及质量稳定性接近或达到国际先进水平，同时受益于我国制造成本优势，在全球产业链重构中逐渐占据与发达国家企业竞争的主动权。《机械通用零部件行业“十三五”发展规划》提出，至 2025 年，行业拥有一批核心技术及一批核心零部件产品，培育出 30 家高级零部件制造企业，达到国际同类企业先进水平，同时涌现出 2-3 家国际知名的大型企业。
（3）行业发展趋势
外部化专业定制
单一品种批量生产、特殊产品内部配套的传统生产模式，已经不能适应高端装备制造行业快速技术升级的巨大市场需求，部分领先企业开始实行专业化定制的创新经营模式，即以技术研发、工艺设计、质量控制等专业技术，配合灵活柔性的生产系统，依靠先进研发、生产、检测设备，为客户提供跨行业、多品种、小批量的设备零部件定制服务。客户只需要提供产品图纸、标准规范和交货期要求，其余的专业性极强的工艺设计、工装制作、生产制造、质量检测全部过程，均由零部件生产企业完成，并提供标准规范要求的可追溯性记录；同时，零部件生产企业研发人员也参与客户产品设计，并提供专业技术和专家意见。
全球化供应链配置
随着下游市场竞争加剧及终端消费者对产品品质要求的日益提高，国际知名整机厂商逐步降低零部件自制率，利用全球供应链资源，实行全球化生产及采购策略，通过在全球范围内寻找质优价廉且交期稳定的供应商，构建自身的全球供应链体系，统一供应其遍布全球的生产基地。
3、下游行业发展概况
（1）压缩机行业供求状况
压缩机是用来调节气体压力和输送气体的机械，种类多、用途广，广泛应用于石油化工、交通运输、食品加工、制冷、生物制药等领域，属于通用型设备。
压缩机一般由腔体、电动机、缸体、控制设备和冷却系统等组成。腔体作为压缩机的重要组成部分，其尺寸、形状和位置精度、光洁度以及噪声辐射等直接影响压缩机的质量及其运行效果。领先整机厂商对压缩机腔体零部件的形状、结构及其整体刚性、曲率、应力等指标有极高的要求，这对生产企业的技术及工艺水平提出考验。
空气压缩机、制冷压缩机是应用 为广泛的压缩机，市场规模占比超过压缩机总市场规模的 80% 。其中，空气压缩机广泛应用于石油化工业、制造业、风电、车辆制动等领域，市场规模占比超过 60%；制冷压缩机主要应用于供热通风与空气调节（HVAC）设备以及住宅、商业、工业制冷系统中，市场需求较为庞大。根据 Technavio 数据，2016 年全球空气压缩机和制冷空调压缩机的市场规模分别为 426 亿美元和 121 亿美元；预计到 2021 年将分别达到 530 亿美元和 154 亿美元。因此，未来全球空气压缩机和制冷压缩机市场规模的持续稳定增长，将为其配套零部件带来庞大的市场需求。
2016-2021 年全球空气压缩机和制冷压缩机市场规模及预测 单位：亿美元
数据来源：Technavio
根据 Technavio 的统计数据，2016 年亚太地区空气压缩机和制冷空调压缩机的市场规模分别为 128 亿美元和 81 亿美元；预计到 2021 年将分别达到 161 亿美元和 105 亿美元。
2016-2021 年亚太地区空气压缩机和制冷压缩机市场规模及预测 单位：亿美元
数据来源：Technavio
受益于工业化、城镇化进程以及冷链运输业的快速发展，我国已发展成为压缩机、尤其是制冷压缩机产品的制造与消费大国。全球压缩机制造重心逐渐向中国大陆转移，国际主要的压缩机或空调、空压机整机生产企业纷纷进入中国市场，在中国建立生产基地，同时国内企业也投入巨资研发新技术、提升产品品质，我国已成为亚太地区 大的压缩机市场。
同时，随着“低碳节能”的相关政策不断出台，国家已经将节能减排作为经济和社会发展的约束性指标，导致制冷、矿山、冶金、医药化工等重度排放行业内企业需要不断提升生产的规范程度和节能标准，促使其对于节能型的制冷设备或空气压缩设备的潜在需求大大提高，从而给高端压缩机市场持续性增长带来了强大动力，为整个产业链的优质企业，包括压缩机整机制造商、核心部件提供商等都提供了良好的发展机遇。
（2）工程机械行业供求状况
工程机械是土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，是现代装备工业的重要组成部分，广泛用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。
从需求来源来看，工程机械行业的需求增长主要由基础设施建设与房地产业的增长决定，其需求场景包括了铁路、公路、市政建设、房地产开发、矿山开采、制造业基础设施建设等。
根据 Technavio 预测，我国工程机械市场规模将由 2015 年的 321 亿美元增长至 2020 年的 557 亿美元，年复合增长率达 11.69%。
2015-2020 年我国工程机械市场规模及预测 单位：亿美元
数据来源：Technavio
从工程机械行业内竞争格局来看，近年来行业集中度持续提升，行业龙头市场占有率持续提升，呈现出强者恒强的局面。随着行业竞争加剧，龙头企业凭借现金流状况、产品质量和服务能力优势，逐步蚕食中小型企业的市场份额，在竞争中不断壮大。自 2012 年以来，行业龙头企业的市场份额逐步扩大，2018 年，三一重工、卡特彼勒和日本小松在 30 吨以上挖掘机市场的占有率已达 55.45%。
龙头企业在 30 吨以上挖掘机领域的销售量及市场份额 单位：台、%
数据来源：公司官网
综上，近年来工程机械行业需求旺盛，增长态势良好，同时随着行业集中度的提升，行业龙头企业有望双重受益于市场容量扩大与市场份额的提升。
（3）食品机械行业供求状况
食品机械是指把食品原料加工成食品或半成品过程中所应用的机械设备和装置，主要可以分为食品加工机械和包装机械两大类。
食品和包装机械行业是为中国食品工业提供技术装备的基础产业。改革开放以来，伴随着食品工业的不断进步，我国食品装备从无到有，实现了质的飞跃。进入 21 世纪以来，随着居民生活水平的不断改善和消费水平的不断提高，我国食品行业不断壮大发展。据国家统计局统计资料显示，我国食品制造及农副食品加工业的主营业务收入已由 2001 年的 5,314.87 亿元增长至 2018 年的 65,611.30 亿元，年均复合增长率达 15.93%。
庞大的食品行业为加工机械行业创造了旺盛的需求。据中国食品和包装机械工业协会统计，“十二五”期间，我国食品和包装机械行业经济运行态势保持高速增长，全国食品和包装机械行业平均增长率为 14.5%，高于全国机械工业的整体增长速度。《中国食品和包装机械工业“十三五”发展规划》提出，“十三五”期间，我国食品和包装机械工业年均增长率将在 12%~13%左右，到 2020 年工业总产值达到 6,000 亿元以上。
“十二五”期间食品和包装机械工业总产值 单位：亿元、%
数据来源：中国食品和包装机械工业协会
资料来源：Technavio，观研天下整理，转载请注明出处（TC）
