冷弯成型设备行业研究.doc
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1、冷弯成型专用设备制造行业分析摘 要:21 世纪以来,随着经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,在生产和生活中,具有外形美观、经济实用、环保节能、安装方便等综合优势的冷弯型钢产品受到越来越多的人关注,这种高效经济型材的应用也越来越广泛。这就规定冷弯成型专用设备制造业的发展必须满足冷弯型钢生产的需求,从而带动了冷弯成型专用设备制造产业的发展。本文一方面介绍了冷弯成型专用设备行业概况,涉及行业属性、行业发展历程及产业链等内容;另一方面描述了冷弯成型专用设备行业的市场运营情况,涉及市场规模与行业发展趋势;然后具体介绍了冷弯成型专用设备行业的监管体系及政策;接着重点分析了影响冷弯成型专用设备行业发展的
2、因素等内容;最后对冷弯成型专用设备行业的风险进行了研究与分析。一、引言冷弯设备行业在国外发达国家己有超过50年的发展,而对于中国而言,则是一个新兴的绿色行业,其自身的市场容量大,发展前景广阔。随着中国经济的深层次发展,各产业快速发展,各方面的因素也在促使冷弯设备市场不断的扩大,这无疑给生产冷弯设备行业带来了可预期的发展前景。冷弯成型设备在中国的普及运用集中体现在钢结构建筑行业。和其它三种建筑结构形式(钢筋混凝土结构、木结构、沙石结构)相比,钢结构建筑以其自身重量轻,抗震性好,施工周期短,标准化作业限度高,投资回报快,环保节能等诸多优势,己被我国拟定为此后很长一段时期重点发展的环保绿色产业。并且
3、在一些重大场馆、高层建筑以及各类功能性基础设施,如机场、煤矿行业、国电、风电、水利、太阳能等工程建设中得到广泛的使用。并且在未来经济的发展过程中,取代其它三种结构形式的趋势正在加快。在未来一个很长的一段时间里,我国钢结构的总量将继续保持快速增长,行业前景十分广阔,市场潜力巨大。钢结构市场繁荣同时也带来了冷弯成型设备市场的空前繁荣。同时,正是由于冷弯成型技术的广泛应用,才使得钢结构市场如雨后春笋的发展成为也许。无论从国家政策方面还是行业自身的发展来看,现阶段均是冷弯成型设备普及和广泛应用一个难得的发展时期。我国的冷弯设备制造业起步较晚,且发展较缓慢,一直到80年代才得到较快的发展。目前产业仍存在
4、很多缺陷,比如,冷弯型材设备的生产以私有公司为主,规模较小且分布较分散,制造产品的品种比较少,资源共享性较差等。初期我国的冷弯型材制造设备重要是引进国外设备,后来由于国内技术人员的研制开发,开始逐渐转向国内市场。随着国内冷弯型材设备制造的不断发展,目前,已经基本实现国产化,尚有一部分已经出口到了英国、美国、埃及等国家。二、行业概况1、行业属性(1)定义冷弯成型设备(又称冷弯成型机)是通过顺序配置的多道次成型轧辊,把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲,以制成特定断面型材的塑性加工工艺的机械。冷弯成型设备涉及开卷部分、送料部分、成型部分以及成品出料部分。一般是由开卷机、活套、主机(机架和孔型制
5、造)、高频焊接、飞锯矫直、打包等机器组成。 (2)行业分类根据国民经济行业分类(GB/T 4754-2023),“冷弯成型专用设备”行业属于 “C3516 冶金专用设备制造”行业;根据中国证监会发布的上市公司行业分类指引(2023年修订),“冷弯成型专用设备”行业属于“C35 专用设备制造业”;根据全国中小公司股份转让系统有限责任公司发布的挂牌公司管理型行业分类指引,“冷弯成型专用设备”行业属于“C3516 冶金专用设备制造”行业。(3)冷弯成型设备行业在国民经济中的地位 冷弯成型是通过顺序配置的多道次成型轧辊,把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲,以制成特定断面的型材。采用冷弯成型工艺可
6、以生产多种规格、形状的开口与空心断面的冷弯型钢产品,它是一种节材、节能、高效的金属板料成型新工艺、新技术。由于冷弯型钢产品具有表面光洁、尺寸精度高、单位质量的断面性能优于同型热轧产品的优点且具有节材和节能的双重效果,体现了现代社会对材料轻型化、合理化、功能化的使用规定。并且可以缩短产品开发的周期、提高生产效率,从而提高公司的市场竞争力。因此,冷弯成型产品作为重要的结构件在钢结构建筑行业、汽车制造、农机制造、船舶制造和交通运送行业、石油化工、电子工业、机械制造业及平常用品制造等许多领域得到了广泛的应用。在我国国民经济中起着很重要的作用。冷弯成型产品从普通的导轨、门窗等结构件到一些为特殊用途而制造
7、的专用型材,类型极其广泛。使用冷弯型钢代替热轧型钢可以取得既节约钢材又节省能源的双重效果,而作为冷弯型钢的生产设备,冷弯成型机制造工艺的进步和质量的提高对于我国钢铁及其下游行业具有重要意义。 2、发展历程(1)全球冷弯设备行业发展概况 冷弯成型技术是一种节省材料、节约能源、高效率的金属成型工艺,它通过顺序配置的多道次成型轧辊,把板材连续地横向弯曲,可以加工出力学性能好、表面质量高、尺寸精确的高附加值产品。 国外冷弯成型技术工艺已具有 100 数年历史了,大体分为三个阶段。 第一阶段(18381909)是探索和试制阶段。这阶段辊弯成型理论和冷弯型钢的研究工作进展缓慢。随着工业运送业的迅速发展,辊
8、弯成型工艺生产的冷弯型钢己经不能满足用户规定。在这一阶段里仅有几个国家进行生产制造,产量低、品种少且质量差,仅可以满足当时建筑部门与车辆厂本部门的需求。第二阶段(1910 1959)是创建和逐步推广冷弯成型工艺的阶段。 冷弯型材设备的生产制造开始逐步推广,一方面是美国创新性的完毕了辊式冷弯成型工艺,并制造了史上第一套专业的辊式冷弯钢机组。但是由于冷轧、热轧带材生产技术落后的因素,给冷弯型材的进一步使用与发展带来了一定的影响。第三阶段(1960 年至今)是冷弯型材设备制造产业迅速发展的阶段。这一时期,由于世界钢材品种有了重大进步,带钢与板材的比重与质量显著提高,使冷弯型钢生产应用得到了极大发展。
9、目前,国外冷弯型钢生产有以下几个特点: 1)产品生产规模、品种和应用范围日益扩大。工艺不断更新和完善,冷弯成型机械不再局限于薄板的成型,并且更多应用于承重结构件的生产,使得可加工板材的厚度从0.2mm直到22mm。其生产出的冷弯型钢业逐渐从建筑行业向其他行业推广,如车辆(铁路、汽车等)制造、矿井建设、桥梁建设、电力建设等。此外,微型冷弯型钢在仪表工业也已广泛使用; 2)大量采用新技术、新工艺。为了提高弯曲部位的金属性能,采用了局部加热的方法来生产高强度厚壁冷弯型钢。美、日等国开发的冷弯成型与冲压、压花、轧边等工艺组成的联合生产线,使产品更加接近零部件的规定; 3)冷弯成型设备生产高速化。冷弯设
10、备的速度直接决定工厂生产的效率以及产品产能等生产因素,故使用者对设备成型速度规定有着高速化的趋势,随着飞剪、飞切等新技术的广泛运用,设备的速度有了质的奔腾。目前,法国麦克公司已拥有了成型速度高达1.5m/s的机组,并正在制造2m/s的高效机组; 4)产品精度规定越来越高。冷弯成型设备自身具有生产效率高,反复性精度高,不伤及材料等特点。正逐步推广到精密度更高的应用场合,如轻轨车辆铺设的导电轨,汽车的保险杠,金属粮仓等用于代替传统的冲压工艺。5)以冷弯成型CAD(即以计算机孔型设计技术)为中心的研究工作与开发工作正在逐步进一步和扩大。由于辊弯成型断面复杂,道次多,并且在成型过程中影响因素又比较复杂
11、。数年来在孔型设计中,大量的参数无法从理论上精确拟定。为此,应用CAD技术去完毕孔型设计、变形分析及绘图,已势在必行。(2)中国冷弯成型设备行业的发展概况 中国冷弯型钢生产起始于20世纪50-60年代,生产厂家集中于武汉、鞍山、上海、重庆等个别地区,重要服务于农机业。20世纪80年代,是第一次发展高潮,生产厂家扩大到华东、华北、东北等地区,服务范围也扩大到货车、客车、建筑门窗、公路护栏、货架、电器等行业。目前,国内生产设备相对比较陈旧,且中小型设备多,大型专业化设备少,微型机组尚属空白;从品种规格、产品质量上看与国外也有很大差别,集中表现为:1)冷弯成型机械的设计技术相对落后。国外的产品设计可
12、以做到轧辊连续生产,使用寿命达2023以上,而国内设计的轧辊在使用过程中,通常一到两年就需要对整套轧辊进行更换。设计技术的差异还表现生产产品的精度上,先进的设计技术和优秀的控制系统可以保证生产出来的产品精度在毫米以内,国内的设计多在5毫米范围左右。因此国内冷弯成型机械多集中在中低端市场的水平。2)自动化控制技术尚有待提高。自动化控制技术待提高部分,重要表现在对设备整体上的把握和细节上的解决。一条完整的冷弯成型涉及开卷部分、送料部分、成型部分以及成品出料部分。如何将这些组成部分很好的集成到一起,前后兼顾,保持设备整体的连贯性,仍是未来几年内,国内大多数公司需要克服的一个难题。3)生产效率不高,生
13、产速度较慢。国外类似的设备普遍比国外供应商提出方案高出许多。国外的生产线可以做到100米/分钟。而国内设备的速度普遍停留在20-30米/分钟的水平上。4)相关配套工艺不完善。国际上先进冷弯成型设备的解决方案通常配合其他工艺共同使用,这样既节约其他工艺解决的时间,同时全程设备操作,保证了产品的质量。而国内的技术依旧停留在冷弯成型单一工艺的基础上,冲孔、飞剪、飞切、焊接等工艺灵活使用仍需要数年的发展和对技术进行积累。5)冷弯设备的批量应用仅限于钢结构建筑行业。随着冷弯成型技术的不断完善和周边配套工艺的快速发展,国外发达国家的冷弯技术的应用已不完全局限在钢结构建筑行业,同时也向交通、汽车、电力等行业
14、扩展。(3)冷弯成型设备重要产品结构 冷弯型钢轧制工艺按产品的不同分为开口型钢生产工艺和闭口型钢生产工艺两种,其中开口型钢生产工艺的相应的设备有:纵剪机组、对焊装 置、辊式成型冷弯机组、剪切装置或飞锯。闭口型钢生产工艺涉及圆管和异型管,圆管工艺的相应设备有:纵剪机组、对焊装置、冷弯成型和定径机组、高频焊接设备、剪切装置(飞锯或飞剪等)。假如能与其他如平板冲孔、热浸镀锌等工艺结合,可进行深加工和生产高附加值产品,提高冷弯机组的运用效率。冷弯成型设备产品重要以成型工艺区分,目前重要产品结构有: 1)四辊式成型是冷弯成型的一种新型工艺,可以显著改变产品加工性能和表面质量,并且可以灵活地配置轧辊组合,
15、减少生产成本。特别合用于广大冷弯型钢中小公司的设备技术升级和改造。 四辊式成型机在成型垂直断面上设立 1 对主辊。这种结构可改善坯料的变形条件,特别是在对断面高宽比较大的产品成型时,可减少变形的附加摩擦,减少能耗,消除划痕,更有助于保证产品表面质量。 2)柔性冷弯成型机组(简称 FCF 机组)。合用于生产多种规格的开口冷弯型钢产品及空心型预成型产品,该机组由奥地利钢铁联合公司研制,已于1992年投入使用。 FCF 机组的特点是:通过机架牌坊、带辊片的辊轴单独或同步移动,使型材断面的两翼在各机架中交替或同时弯曲变形,达成不需换辊即可改变产品规格的目的。因此,FCF 机组的生产操作和调整的灵活性更
16、为优良。 3)成型辊集中调节的成型机组(简称 CTA 机组)。该机组的特点是:采用1 个通用的预成型机架、1 个弯边机架和 1 个专门的 CTA 装置取代 45 个传统辊机架及立辊装置。CTA 机组以生产圆管为主,要改变生产规格只需调整辊片的位置即可实现。调整时,轧辊只作直线移动,其角度恒定不变,且轧辊直线移动量与产品的成型半径成比例。整型机架是个万能式辊组,在生产方形、矩形管时,只需调整 4 个交错布置的平、立辊位置即可实现换规格的规定。 3、产业链分析(1)行业产业链冷弯成型设备行业的上游产业重要涉及钢铁、伺服电机、控制系统等组成部件的生产行业,下游重要是冷弯型钢、钣金加工、新型建材、建筑
17、、装潢、洁净行业等的生产公司。 (2)上游行业与本行业的关联性及其影响从上游来看,钢材作为冷弯机设备的重要原材料,钢铁行业及其发展状况会直接影响冶金专用设备制造行业产品的质量和利润水平。铁矿石、钢铁、钢材等原材料在冷弯成型专用设备产品的生产成本中占有较高的比重,原材料价格的涨落对冷弯机设备工业的影响越来越大。同时,伺服电机作为伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是冷弯机设备的重要构成装置。伺服电机的质量和稳定性、精确性影响了冷弯成型机的工效和设备质量。而伺服电机的价格又直接影响着冷弯成型机的成本。进口高端品牌的价格虽然居高不下,但随着伺服电机生产公司的增多,未来我国伺服电机的价格呈现下降趋势,
18、这就在一定限度上减轻了冷弯成型机的成本压力,有助于冷弯成型设备行业的发展。 (3)下游行业与本行业的关联性及其影响 从下游来看,我国冷弯成型设备的重要用户之一为生产冷弯型钢的公司。目前冷弯型钢重要有以下几个发展趋势:冷弯型钢产品向特殊、异型、轻型方向发展,成型断面越来越复杂;小型产品逐渐向轻型、复杂断面方向发展;大型产品如建筑行业用方形、矩形、圆形冷弯型钢产品逐渐向大断面、厚壁方向发展;冷弯型钢产品由单一的碳素钢向合金钢、不锈钢、双金属复合材等方向发展;成型工艺技术不断完善,装备结构更加先进。根据冷弯型钢产品的发展趋势,可以更加具有针对性地改善我国冷弯成型设备的生产技术。随着冷弯型钢产品需求逐
19、渐转向更加多样化、个性化、轻质化,我国冷弯成型设备的生产技术也将向着精细化、多样化、规模化等方向发展。 同时,近些年随着我国彩钢板等板材加工行业的迅速发展,也带动了冷弯成型设备的快速发展。目前国内在经济发展较快的地区或制造业发达地区都出现了彩钢夹芯板行业集群。在珠江三角洲、长江三角洲和环渤海经济区的等地,都出现了几十家甚至上百家的行业集群,已经形成了本地的一个行业链,进一步扩大了冷弯成型设备市场前景。 三、市场分析1、市场规模根据国家记录局记录数据,2023年我国冷弯成型设备的生产规模为 64亿元,2023 年为 72 亿元,同比增长 13.48%。2023 年生产规模达成了 85 亿元,同比
20、增长 17.5%。2023 年增速有所放缓,为 10.46%,生产规模为 94 亿元。2023年,我国冷弯成型设备的生产规模为 106 亿元,同比增长 13.9%。 近年来,冷弯成型设备行业一直保持着两位数的增长速度,行业生产规模连年递增。特别在当前装配式建筑和轻型钢结构建筑更加普及和被社会认可的情况下,更是前景广阔。图3-1-1 2023-2023 年冷弯成型设备行业生产规模及增速分析数据来源:国家记录局 冷弯型钢产量由几十万吨发展到现今涉及焊管、压型板、异型材等约1.2亿吨,其产品已广泛应用于国民经济的各领域,冷弯型钢行业记录已成为了钢铁工业记录的重要组成部分之一。2023年,在整个钢铁行
21、业需求不振的大环境下,冷弯型钢供需仍然相对平稳,如图3-1-2对下游重要用户行业做简要需求分析。显然,建筑业是冷弯型钢重要的需求行业,占据了总需求的84.21%。图3-1-2 2023年各行业冷弯型钢需求分析行业钢材需求(万吨)冷弯型钢需求(万吨)建筑业443004000机械业15000150汽车业5300100交通业4200300造船业145080集装箱60070家电业110050数据来源:中国钢结构协会冷弯型钢分会2、竞争格局从区域生产分布来看,我国冷弯成型设备的重要分布区域,分布在华东地区、华北地区和华中地区,其中华东地区的公司规模、数量最大,约占 42.22%。如图3-2-1所示,国内
22、平均规模以上、重点冷弯型钢设备公司分布。 图3-2-1 冷弯成型设备制造公司地区分布数据来源:中国钢结构协会冷弯型钢分会我国钢结构设备市场的巨大潜力,吸引了国内外众多有实力的冷弯成型公司参与到钢结构设备的竞争行列中来。竞争格局由本来的单一的外资公司为绝对优势逐步形成为民营公司、国外进口、外商独资公司多方竞争主体并存的局面,到目前为止,钢结构机械供应商的重要由以下三部分组成:外商独资公司以及直接国外进口设备,这类公司技术领先,其产品制造精度高,可靠性、稳定性好,设备性能优良,在中国市场知名度和可信度高。但其价格昂贵,顾客目的是国内具有雄厚资金实力的个别高端客户,重要是外资公司和一些大的民营公司等
23、。另一方面是浙江精功科技股份有限公司等国内知名国内私营公司,这些公司通过十几年特别是近几年的快速发展,其设备机型齐全,适应性广;工艺和技术定型趋向成熟,已达成国内先进水平;销售网络覆盖全国,服务快捷;面向国内中低端客户,市场占有率高。但同进口设备相比,最大的局限性是产品的稳定性、可靠性亟需提高。最后,一些小规模的机械加工公司以及其它行业具有一定实力转向冷弯成型设备生产的公司等。这类公司技术一般,虽发展较快,但是产品在实际运用中,问题过多,其重要客户集中在低端客户群。在市场,该类公司的存在重要是以价格优势占领市场。如图3-2-2所示:图3-2-2 全球重要设备供应商竞争优势分析设备供应商价格品质
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