液压控制系统 头豹词条报告系列

液压控制系统行业分类 液压控制系统以伺服系统为主。伺服系统的输入信号是未知函数，而输出量能准确迅速地复现输入量的变化 规律。液压伺服控制系统又可分为电气-液压伺服系统、机械-液压伺服系统和气动-液压伺服系统。 液压控制系统行业分类 电气-液压伺服控制系统采用电子电气元件对误差信号进行检测、校正和初始放大等。电子电气元件对信号的测量、校正和放大都比较方便，响应速度快，抗负载刚性大。电液系统融合了电子电气元件和液压系统的优点，结合具有较大的灵活性和广泛的适应性，响应速度和控制精度较好。一般适用于功率大、负载惯性大、高速运作的对象的控制，如飞行器的姿态控制、雷达天线的方位控制、机器人关节控制、雷达和火炮控制系统等。 机械-液压伺服控制系统的给定、反馈和比较环节都采用机械构件，其优点是简单可靠，但是机构的摩擦和间隙容易影响使用寿命，偏差信号的校正及系统增益调整不如电液系统方便。一般适用于车辆转向控制、仿形机床等。 气动-液压伺服控制系统采用气动元件完成误差信号检测和初始放大，其结构简单，气动测量灵敏度高，可在恶劣环境中工作，但需要配备气源等附属设备，主要适用于高温、震动、易爆等工作场景。 行业进入壁垒高 液压控制系统行业有一定的技术壁垒和人才壁垒。 在技术方面，液压元件的加工精度要求高，造价成本高。液压控制系统的技术，如液压控制技术、液压阀密封技术和乳化液关键指标实时监控及保障技术，都具有一定的研发门槛。随着工业化程度的不断提高、 技术的不断迭代和定制产品的趋势，液压控制系统产品的研发、生产和运营维护的技术能力也需要不断更新提高。这对企业的技术和研发水平提出了较高要求。在人才方面，液压件的研发与生产涉及跨学科的技 术和制造工艺，企业需具备高水平研发团队及技术人员。而目前中国高端液压件的专业人才较为缺乏，企业自身培养建立的人才队伍需经过长期的技术积累与市场沉淀。且相较于机械传动和电力传动系统，液压 控制系统故障排除难度较大，对技术人员的故障排除和系统维护技术也提出更高要求。新进入的企业很难 在短期内配置专业的人才团队对系统进行研发制造和维护。因此，液压控制系统行业有一定的人才壁垒。 头部企业优势明显 下游客户对产品要求较高，技术强和产品质量高的企业具有显著优势。 液压控制系统的好坏对产品运转的稳定性、流畅度和寿命等具有较大影响。因此下游厂商会对液压控制系统的制造商进行严格挑选，对供应商的技术开发能力、生产能力和产品质量保障能力提出严格要求，倾向 选择品牌企业。2022年，中国电气液压控制系统领域的三家头部企业，恒达智控、天玛智控和天津华宁， 共占据了81%的市场份额，企业整体集中度较高，品牌效应明显。而且，下游厂商为确保产品的质量和稳定性，一旦与某一供应商确定合作关系，便不会轻易更换供应商。以头部企业恒达智控为例，其2020 年-2023年第一季度的前五大客户集中为郑煤机、山东能源集团、国家能源集团、淮河能源集团和淮北矿业集团，销量占比连续三年超过50%，客户关系具有较强粘性。对于新进入的企业而言，难以在短时间内建 立品牌效应和建立稳定的客户关系。因此，在行业内已经具备品牌效应的企业在竞争中会具有明显的优势。 国产产品逐步替代进口产品 国产产品技术的提高和国际贸易的受阻为国产产品发展带来机遇。 随着中国产业升级与结构的调整，农业机械、工程机械、农业机械汽车工业和高端装备等领域都取得快速发展，为液压控制系统产品带来广阔的市场需求。旺盛的需求刺激企业提高产量和进行技术革新，液压控 制系统技术陆续取得突破，如近水介质液压技术等。液压控制系统关键产品的技术工艺得到突破，推动产品质量提高。2022年，恒达智控企业在液压控制系统这一细分领域的市场规模已达14.2亿元，市场占有率 高端产品依赖进口 目前中国大多数液压产品处于价值链中低端，高端产品主要依赖进口和国内少数头部企业。 中国液压高端产品严重依赖进口，气动产品三资企业国内占有率近70%。原因首先是液压控制系统的基础 材料与配套件有待提高。液压元件的主要原材料是钢管，除一些龙头钢铁企业的产品外，大部分国产钢管的杂质含量和性能指标与进口钢管存在差距，导致高端液压产品的原材料依赖进口。其次，自主创新与基 础研发能力稍显不足，液压系统集成能力有待提高。由于中国液压产业与国外相比起步较晚，制造发达但创新不足，产业大而不强，液压产品处于价值链的中低端，所以高端液压控制系统的产品主要依赖进口。 目前中国已经出台一系列推动液气密行业发展的政策，一批具有自主知识产权的高端产品为液气密行业提供配套并助力实现产业化。 [3] 1：https://vip.stock.fi… 2：中国液压气动密封件工… [4] 液压控制系统发展历程 二十世纪五十年代，液压控制系统行业从液压元件在机床厂生产起步。二十世纪六十年代，液压技术从机床 逐渐推广到农业机械和工程机械领域，液压系统的应用领域得到拓展，行业进入专业化生产体系阶段。二十世纪八十年代，液压行业的产需矛盾突出，中国开始重视液压行业的生产制造，液压行业进入高速发展时期。目前， 液压产品在农业机械、工程机械、农业机械汽车工业和高端装备等领域得到应用，液压控制系统的产品正往高端 方向发展，逐步破除依赖进口的局面。 萌芽期 1950~1960 中国液压控制系统行业从机床行业生产起步，液压元件在机床厂生产。1952年上海机床厂试制出中 国第一台液压元件(齿轮泵)。1959年，中国建立了首家专业化液压元件制造企业—天津液压件厂。 行业进入起步阶段 启动期 1960-1980，液压技术从机床逐渐推广到农业机械和工程机械领域，液压系统的应用领域得到拓展。 同一时期，中国开始引进德国、日本、美国等国家的先进液压技术和产品。 行业进入专业化生产体系阶段 高速发展期 1980~1990 1980-1990，在改革开放方针的指引下，机械工业得到快速发展，但生产器械零部件的生产落后于生 产器械的性能需求的问题逐渐突出，中国开始重视液压行业的发展。1987年《液压伺服控制系统》出版，详细介绍了液压控制系统的相关知识，在科普液压系统知识和培养液压技术人才方面起重要作 用。 行业进入高速发展时期 成熟期 1990~2023 1990至今，液压产品在农业机械、工程机械、农业机械、汽车工业和高端装备等领域得到应用，液 压控制系统的产品正往高端方向发展，逐步破除依赖进口的局面。“十三五”期间，在“强基”工程引导下，液压行业在高端产品研发生产方面取得突破，如以液压挖掘机为代表的工程机械高压液压元 件和系统、为农业机械配套的静液压驱动装置等。 行业进入成熟期 [4] 1：液压伺服控制系统 [5] 液压控制系统产业链分析 液压控制系统产业链主要由上游原材料和配套件供应商、中游液压控制系统产品制造商和下游设备应用客户组成。上游企业主要有北路智控、宝武钢铁和鞍钢集团等，负责钢管和铸件的供应；中游企业主要有博鼎精工和 恒宝股份等，主要负责液压控制系统的技术研发与产品的生产、制造和销售；下游企业主要有中国一拖、国家能 源集团和三一重工等，他们将液压控制系统的相关技术和产品应用于其生产的机械中。 上游供应商的原材料和配件供应与国外存在一定差距，目前正向零部件精细化，配件制作标准贴合国际的供应方向转变，减少对国外进口的依赖；产业链中游的技术逐步得到突破，制造企业正往产品高密封性和集成化的 产业链上游 生产制造端 原材料和配套件供应商 上游厂商 产业链中游说明 ①中游企业在技术研发方面取得成效，已研制出高压大流量液压控制技术、液压阀密封技术和乳化液 关键指标实时监控及保障技术。液压控制系统企业重视对技术的研发，相较于“十三五”期间的 2.8%，2022年的平均研发费用占比提升至7.5%。液压控制技术具备响应速度快、阀芯开启冲击低的 特点。依托此技术研制出的安全阀卸荷能力可达1,250L/min，单向阀可满足1,600L/min通流能力； 液压阀密封技术得到突破，凭借该技术制造的安全阀寿命可达2万次，液控单向阀可达6万次；乳化液 关键指标实时监控及智能保障技术有效保障乳化液的浓度和供给，对维护液压设备和延长系统使用寿命起重要作用。 ②在“强基”工程引导和市场需求的拉动下，中游企业已在高端液压产品的生产制造取得重大突破，部分高端产品已实现产业化。一大批科技成果转化项目陆续落地，如以液压挖掘机为代表的工程机械 高压液压元件和系统、为农业机械配套的静液压驱动装置、为大型锻压机械提供的高压大流量液压元 件及系统、为工程机械配套的数字液压元件及系统、为煤矿机械配套的防爆电磁铁等。高端产品依赖进口的现象得到改善。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 下游系统应用企业 渠道端 中国一拖集团有限公司 国家能源投资集团有限责任公司 三一重工股份有限公司 查看全部 产业链下游说明 液压控制系统的下游应用领域广泛。从近年市场需求分析，液压控制系统的下游的应用机械主要为行走机械，其所占市场份额不断增强，约占全部液压产品销售额的近50%，目前主要集中在工程机械、 汽车工业、农业机械等领域。 ①在工程机械领域，根据《液压液力气动密封行业“十四五”发展规划纲要》统计，中国工程机械销 售量约占全球总量60%，销售额约占中国液气密行业的45%，中国的工程机械销量稳定且全球销量占比大，是液气密产品配套最大的主机行业。 ②在汽车工业领域，汽车的发动机系统、主动或被动安全系统需要配备多个液压系统和液压元件。中国汽车工业协会统计，2023年1-6月，汽车产销量分别为1,324.8万辆和1,323.9万辆，同比分别增长 9.3%和9.8%。汽车的产销量稳定增长，液压控制系统在汽车工业领域的市场需求广阔。 ③近年来，中国重视农业发展，农业机械对高性能产品需求旺盛，《液气密行业十四五规划》将农业机械领域列为液压控制系统的重点发展方向。在农业领域，液压控制系统目前主要应用于大中型拖拉 机。根据国家统计局的数据，2021-2022年大中型拖拉机的产量都保持在40万辆左右，农业机械产量稳定。其中，博鼎精工企业已先行在农业机械布局。 液压控制系统行业的下游市场发展良好，液压控制系统产品的需求旺盛，液压控制系统产品具有广阔市场空间。下游企业为追求产品的性能的提高，对液压控制系统产品的数量、质量和定制需求会不断 增加，同时也对产品的智能化、高压化、集成化等提出更高的技术要求。下游企业对液压控制系统不断提高需求将会推动液压控制系统技术的提高，带动产品质量的提高，为液压控制系统提供更大的发 展空间。 中国液压控制系统市场规模从2018年的8.7亿元增长至2022年的14.2亿元，年均复合增长率达到了10.3%。 综合预测未来2023年-2027年市场总体增长率将保持在约6%左右，2027年中国液压控制系统市场规模有望达到 16.17亿元。 液压控制系统与煤炭行业的高度相关，中国液压控制系统市场规模与中国原煤产量呈现高度正相关关系。中国液压控制系统市场规模主要受到以下因素影响：（1）渗透率方面，2018年中国大型煤炭企业采煤机械化程度 就已达到97.90%，而其它下游应用占比小暂时不足以显著影响其市场，因此2018-2021年间中国液压控制系统 行业规模增长一直较为稳定。而后2020年大流行爆发，行业增长近乎停滞一年。（2）原煤产量方面，根据中国煤业协会数据，2022年全国原煤产量45.6亿吨，同比增长10.5%，增长趋势显著。2022年俄乌战争导致国际能 源价格大幅上涨，其本质是供应短缺，推动了原煤产量的大幅增加。（3）用电方面，电力的需求同样推动了对原煤的需求，根据国家能源局数据，2022年全国累计发电装机容量约25.6亿千瓦，同比增长7.8%。液压控制系 统市场规模也发生了显著变化，从2021年对应11.3亿元升至2022年的14.2亿元。 中国液压控制系