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【液压件行业】技术专家交流会纪要20210905【东吴机械】

胡巴

2021-09-06 20:00:08

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【液压件行业】技术专家交流会纪要20210905【东吴机械】
会议嘉宾：某外资龙头企业专家近20年行业经验
主持人：东吴机械首席分析师周尔双；东吴机械研究员罗悦
会议时间：2021年9月5日

纪要精华：
1、液压传动：凭借高压液体的流动驱使物体运动。液压传动具有易于实现直线运动、抗冲击性强、可实现大负载等优势，不会被电气传动取代。
2、液压件简介：（1）油缸和马达：执行元件，相当于人体的四肢，对外做功；（2）泵：动力元件，相当于人体的心脏，把液压油输送到液压系统各处；（3）阀：控制元件，在液压油通过时控制其流速和流向，相当于人体的大脑；（4）液压管：辅件，类似于人体的血管。一般来说，一套液压系统的价值量约占设备总成本10-20%
3、液压技术难点：（1）开发周期长，检测难度大：新产品的开发需要经过市场调研（需求调查和市场空间测算）、产品设计、试生产和测试。由于液压件对设备的性能影响极大，厂商需要对液压件进行多轮测试，有些阀的测试次数高达百万。设备复杂的工况、较长的连续工作时长，均拉长了产品的开发周期，并对液压件厂商的检测实力提出了极高的要求。（2）多学科交叉，精度要求高：液压件的开发涉及材料学、电子、结构学，需要多年的知识积累和技术积淀；液压件对零部件精度的要求也很高，尺寸和材质即使有微小差异，也会严重影响产品质量。
4、主机厂液压件自主化：主机厂液压件完全自给的可能性不大。原因在于（1）技术难度大：液压件研发需要多年的技术积淀，主机厂难以突破高端液压件技术；（2）生产成本高：主机厂液压件自给成本显著高于外购成本，首先相对于液压件厂商，主机厂自制液压件难以充分发挥规模效应；其次建厂需外购大量先进设备，搭建高自动化产线，并适应当地环保需求，前期投资和后期维护都需要大量投入，加大经营杠杆和风险。
5、液驱电控：液驱电控是液压技术未来的发展趋势。机械设备正向智能化发展，设备的远程控制、高精度控制和自动化都需要电液共同控制实现。

纪要正文：
主持人发言：液压件市场具有以下两大特点，投资价值值得长期关注：①市场空间大：全球市场规模2580亿元，作为高端装备制造业的上游，增速稳定；②竞争格局好：全球龙一力士乐市占率20%，液压件技术壁垒高，护城河深。

一、液压系统科普：
1、传动技术：（1）概念：传动即动力（或能量）的传递、转换和控制。（2）分类：按照传动件或工作介质的不同，可分为机械传动、电气传动（使用电动机作为动力源的传动技术）、气压传动和液压传动四种。（3）主要特点：①机械传动：使用齿轮、齿条、连杆、皮带等部件；②电气传动：以电动机作为动力源；③气压传动：以压缩空气作为动力源，使用气缸、气马达输出机械能；④液压传动：以高压液体的流动驱使物体运动。
2、液压传动的优势：①易于实现直线运动（例如油缸做功）；②抗冲击性强；③可实现大负载。液压传动自身优势明显，不会被电气传动取代。
3、液压工作原理：（1）帕斯卡定律：对于一个密闭流体而言，容器的各处有相同的压强（单位面积承受的压力，即P=F/S）变化。（2）实际应用：①水力发电：即利用水位的落差（高处的大坝和低处的水轮机）形成较大的压强，作用在水轮机的叶片上，推动水轮机做功，带动发电机旋转。水轮机的叶片一般会设计得很大，与高水压相结合，就能产生较大的推力（F=P*S）。②千斤顶：向千斤顶面积较大的一端活塞施力，能够产生压强（P1=F1/S1）。根据帕斯卡原理，另一端活塞也会发生相同的压强变化。由于另一端活塞的面积较小，在同一压强下能产生更大的力（F2=P1/S2，S2F1）。
4、液压技术的主要应用领域：①工程机械：液压技术应用最为广泛的领域（例如挖掘机、起重机、混凝土机、压路机等）。由于工程机械行业市场空间大，液压件种类较少，更易于量产形成规模效应，液压件的国产替代自工程机械开始。②工业领域：产品种类极其丰富，液压件的需求量大但是难以量产。细分领域包括冶金、水电站等。③农机：例如棉花收割机、水稻收割机。④海工海事：例如船舶、海上石油钻井。
5、液压元件简介：（1）油缸和马达：执行元件，相当于人体的四肢，对外做功；（2）泵：动力元件，相当于人体的心脏，把液压油输送到液压系统各处；（3）阀：控制元件，在液压油通过时控制其流速和流向，相当于人体的大脑；（4）液压管：辅助元件，类似于人体的血管。
6、挖掘机中液压件的配置：（1）油缸：4只油缸，控制铲斗、大臂和小臂的运动；（2）马达：2个行走马达，用于驱动履带转动，1个回转马达，驱动大臂来回旋转；（3）阀：一只主阀，多只辅助阀；（4）泵：一个主泵（属于串泵）。液压系统的价值量占设备的成本10-20%，其中油缸和泵价值量更大，马达和阀价值量相对较小。
7、液压件技术难度排序（从低到高）：
①油缸：技术难度最低，主机厂基本都可以做。但是当前工程机械设备对压力的要求越来越高，工况越来越恶劣或复杂，技术难度也提高了。
②马达：依种类不同，技术难度有差异，例如齿轮马达基本已经国产化，但国产柱塞马达的质量一直落后于进口产品。
③阀：依种类不同，技术难度有差异。工作压力越大、控制精度越高（要求比例控制或伺服控制）的技术难度越大。
④泵：技术难度最高，可分齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。其中，高压柱塞泵的技术难度最大，其零部件数量多，且材质各异，研发需要应用多学科知识。恒立柱塞泵的成功研发，也是通过邀请了多领域的专家，共同研发多年实现的。
除恒立外，国内其他企业也正突破液压件技术，例如温州海特克已实现搅拌车液压件的进口替代。
8、液压系统的工作介质：一般使用液压油。外部环境不同，使用的液压油种类不同，相应的液压件结构也会有所差异。例如在高温环境下需要使用更稠的液压油。工程机械设备一般使用46号抗磨液压油。

二、液压件行业壁垒：
1、液压件行业进入壁垒
（1）开发周期长，检测难度大：新产品的开发需要经过市场调研（需求调查和市场空间测算）、产品设计、试生产和测试。国内企业目前主要处在进口替代阶段，市场调研花费的时间较少。由于液压件对设备的性能影响极大，厂商需要对液压件进行多轮测试，有些阀的测试次数高达百万。设备复杂的工况、较长的连续工作时长，均拉长了产品的开发周期，并对液压件厂商的检测实力提出了极高的要求。
（2）多学科交叉，精度要求高：液压件的开发涉及材料学、电子、结构学，需要多年的知识积累和技术积淀；液压件对零部件精度的要求也很高，尺寸和材质即使有微小差异，也会严重影响产品质量。液压技术的更新慢，有些产品从70年代用到现在，行业专利有效期相对较短。尽管如此，国产化替代进程还是很缓慢。
2、恒立的崛起：把握国内挖机景气周期，抓住外资供给缺口，进入挖机供应体系。
3、主机厂液压件自主化：主机厂液压件完全自给的可能性不大。原因在于（1）技术难度大：液压件研发需要多年的技术积淀，主机厂难以突破高端液压件技术。三一有试制过液压泵，但应用在设备上后客户满意度下滑，最后放弃了。（2）成本高，规模效应难以充分发挥：相对于液压件厂商，主机厂自制液压件难以充分发挥规模效应；还需外购大量先进设备，搭建高自动化产线，并适应当地环保需求，液压件自给的总成本显著高于外购。卡特曾经上过油缸的产线，最后还是选择外购；林德叉车曾为了适应自己产品的需求，单独研发液压件，但是随着叉车同质化，也处于成本的考虑选择外购。

三、液驱电控
液驱电控是液压技术未来的发展趋势。机械设备正向智能化发展，设备的远程控制、高精度控制和自动化都需要电液共同控制实现。

四、下游拓展难度
油缸：不同应用领域的油缸技术通用性高，掌握挖机油缸技术后，拓展其他下游相对容易，但是可能不愿意接利润率太低的订单。
泵：不同应用领域的泵技术通用性低，即使已掌握挖机液压泵的技术，拓展其他下游仍相对较慢。每个行业的工况不同，对泵的要求不同，不同客户还会有差异化的需求，公司需要重新开发和做适配。

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