“十五五”時期壓力容器向高效節能化、清潔化、智能化方向發展
1、行業概況及分類
壓力容器行業屬于裝備制造業，裝備制造業是國民經濟的主體，其發展水平是一個國家綜合國力的重要體現，國家重大裝備制造更是事關國家經濟安全、國防安全的戰略性產業。壓力容器作為現代制造業工藝流程中的關鍵過程裝備，一般指用于完成反應、換熱、吸收、萃取、分離和儲存等生產工藝過程，并能承受一定壓力的密閉容器，屬于靜設備類，廣泛應用于石油化工、煤化工、精細化工、新能源、新材料等多個領域。
壓力容器通常是指工作壓力大于或等于0.1Mpa的密閉容器，壓力容器形式多樣、種類繁多，常見分類如下：
（1）根據安裝方式可將其分為固定式壓力容器和移動式壓力容器；
（2）根據壓力等級可分為低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器；
（3）根據用途可劃分為反應器、換熱器、分離器和儲存器。
近年來，隨著國民經濟的發展以及國家對高端裝備制造業的高度重視和大力扶持，我國壓力容器市場需求也保持著持續的增長態勢。自2005年以來我國壓力容器保有量呈持續上升態勢，截至2023年末，我國壓力容器保有量為533.92萬臺，期間實現年均復合增長率7.22%。
2、壓力容器產業鏈
（1）上游材料供應
壓力容器產業鏈的上游是原材料和部件供應，原材料主要包括不銹鋼、碳鋼等普通鋼材以及鎳、鈦等特殊金屬材料，部件主要包括工藝管道、閥門、電氣設備以及各類配套儀器等。壓力容器的主要上游原材料為金屬材料，其中鋼材占據絕大數的份額，因此原材料采購價格波動與鋼材市場價格波動具有較強關聯性。隨著壓力容器應用場景逐漸增多，功能趨于多樣化，壓力容器原材料也變得愈加豐富。
（2）中游生產制造
壓力容器制造商位于產業鏈的中游，主要進行壓力容器相關的技術研發、工藝設計、產品生產與制造以及裝配等，為下游客戶提供技術產品或解決方案，是整個產業鏈中的核心環節。
（3）下游應用
壓力容器作為諸多行業中的基礎設備，其下游應用領域廣泛，包括但不限于化工、新能源、電力、核能、新材料、醫藥等行業。壓力容器產品的需求與下游行業固定資產投資密切相關，下游行業景氣度的提高將會帶動相關固定資產的增加，進而帶動壓力容器需求的增長。
壓力容器行業產業鏈
資料來源：普華有策
3、行業市場規模
在全球范圍，壓力容器行業亦呈現良好的發展前景。預計到2030年全球壓力容器市場規模將達到2,677億美元，2022年至2030年年復合成長率為5.5%，市場預計將保持穩定增長。2023年全球壓力容器市場規模達到1,839億美元。
近年來，隨著“制造興國”“碳達峰、碳中和”等一系列戰略目標的提出，我國陸續出臺了多項支持能源轉型、推動制造業升級的產業政策。《中國制造2025》提出：到2025年，具有我國自主知識產權的高端裝備市場占有率能夠得到大幅的提升，核心技術對外依存度明顯下降，基礎配套能力顯著增強，重要領域裝備達到國際領先水平；同時加強財政資金對制造業的支持，重點投向高端裝備等制造業轉型升級的關鍵領域，為制造業發展創造良好的政策環境。基于良好的發展環境，壓力容器市場規模逐年上升，其在國民經濟中的重要性持續增強。我國壓力容器市場規模從2016年的1,444億元增長至2023年的2,311億元，預計2026年我國壓力容器市場規模有望突破2,600億元。
2019-2026年中國壓力容器市場規模及預測（億元）
資料來源：普華有策
壓力容器下游應用主要集中在油氣和化工領域，二者合計占比達到58%，與此同時，在光伏行業快速發展的帶動下，新能源行業占比達10%，在壓力容器下游應用中占據重要地位。
壓力容器主要下游應用市場分布
資料來源：普華有策
4、行業技術水平
壓力容器產品多在高溫、高壓、腐蝕等環境下長期運行，涉及介質常為易燃、易爆、劇毒、有害物質，對產品的可靠性、穩定性、安全性及運行有效性要求極高。我國壓力容器制造業是在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上發展起來的，經過多年積累，相關技術水平和生產工藝臻于成熟，核心技術對外依存度明顯下降。近年來，隨著我國制造產業的高速發展，冶金、機械加工、焊接和無損檢測等技術的不斷進步，特別是計算機技術和自動化技術的飛速發展，使得我國壓力容器行業得到了高質量的快速發展。
壓力容器生產過程中涉及的主要工藝技術水平如下：
（1）設計技術
壓力容器制造廠商根據工藝包設計壓力容器的材料、結構和可靠性，確保技術要求得以實現。設計水平是衡量企業創新和競爭力的重要指標。壓力容器設計通常需要反復計算和試驗，以平衡各項指標，因此要求設計單位具備先進的軟件、設備和豐富經驗。
我國的壓力容器設計經歷了從手工計算到計算機輔助設計的幾個階段，目前多數仍停留在“計算機輔助計算+二維繪圖”階段。雖然部分企業已實現參數化或三維可視化繪圖，設計效率仍有待提高。隨著計算機技術、大數據和人工智能的發展，未來壓力容器設計將朝智能化方向邁進，借助標準化規則和深度學習工具，實現自動化設計。
（2）焊接技術
焊接技術是壓力容器制造中至關重要的環節，它提升了產品質量和生產效率，并降低了人工成本。傳統焊接技術存在錯邊、變形和裂紋等問題，操作不當會影響焊接質量。隨著焊接工藝的不斷進步，新型焊接技術如手工電弧焊、氣體保護焊、等離子焊和雙脈沖MIG焊等已廣泛應用，顯著提高了焊接效率和設備的可靠性。
近年來，摩擦焊接、激光復合焊接和全位置焊接機器人等先進技術在壓力容器制造中得到越來越多的應用，進一步提升了焊接質量和生產效率。
（3）無損檢測技術
無損檢測是一種在不損壞檢測對象的情況下，利用物理或化學方法對其結構、內部和性質進行檢查的技術。其應用能夠有效發現壓力容器部件的缺陷，從而消除安全隱患，保障安全運行。目前，超聲、射線、電磁渦流和磁粉等多種無損檢測技術已廣泛應用于壓力容器檢測。隨著技術進步，超聲相控陣、非接觸超聲、超聲導波、射線成像和機器人輔助檢測等前沿技術也得到了深入研究和應用，以滿足不同類型壓力容器焊縫的檢測需求。
5、行業發展趨勢
隨著“雙碳”目標的提出及相關政策的陸續出臺，石化、電力、冶金等行業正面臨深度的產業結構調整，開始向清潔能源、節能減排方向轉型升級；與此同時，國家正大力鼓勵新能源、新材料、環保、核電等戰略新興行業的發展，受益于下游需求和政策的影響，壓力容器行業的發展主要呈現出向高效節能化、清潔化、智能化、設備大型化、裝置長周期運行的方向發展，具體如下：
（1）向高效節能化、清潔能源方向發展
全球范圍內，發展低碳經濟已成為共識，各國積極推進核電、天然氣、太陽能等清潔能源。在我國的能源安全策略中，清潔能源是未來的重點。國家發改委和能源局在“十三五”和“十四五”規劃中提出建設現代能源體系的相關措施。作為清潔能源行業的核心設備，金屬壓力容器在核電、天然氣開采及太陽能發電領域的需求前景看好。
（2）向智能化方向發展
自“十三五”以來，我國裝備制造業積極推進《中國制造2025》戰略，聚焦高端裝備、綠色制造和智能制造。智能制造分為三個階段：第一階段是數字化，提升生產靈活性和信息化管理；第二階段是網絡化制造，強調企業間協同與用戶交互；第三階段是新一代智能制造，融合人工智能，實現智能決策與優化運行。目前，壓力容器行業已實現部分數字化技術，未來將加速向智能設計、3D打印和智能工廠等方向發展。
（3）向設備大型化方向發展
石化煉廠的規模和煉油裝置大型化顯著提升了經濟效益，成為全球煉油發展的趨勢。自20世紀60年代起，發達國家逐步推動煉油廠大型化，80年代后期開始廣泛關注。大型設備相比小型單元具有更低的制造成本和更高的生產效率，有助于提高年產值并降低投資費用。這一趨勢也推動壓力容器向大型化、重型化發展，提出了對材料、設計、制造、檢驗、運輸和安裝的新要求。
（4）向裝置高穩定、長周期運行方向發展
能源和化工行業的壓力容器安全、穩定和長周期運行是企業安全生產和降本增效的關鍵。提高石化設備的檢維修水平和延長檢修周期，有助于降低檢維修費用和物料損失。根據普華永道的統計，中國石化的原油加工能力為2.7億噸/年，與“一年一修”相比，實施“三年一修”和“四年一修”可分別避免加工能力放空1,600萬噸和2,000萬噸。從上世紀六、七十年代的“一年一大修”到十三五時期的“四年一修”，我國煉油和化工裝置的運行水平顯著提升。十四五期間，隨著煉化一體化戰略的推進，預計將邁向“五年一修”的國際先進水平。
6、行業競爭格局
（1）市場參與者眾多，行業集中度有進一步提升的趨勢
中國壓力容器制造業經歷了從無到有、從小到大的發展，目前已相對成熟，市場參與者眾多且競爭分散。早期企業主要集中于低端產品制造，但近年來隨著行業發展，產品層次和經營規模顯著提升。
下游市場廣泛，產品種類繁多，各類產品對應不同的工藝要求，這使得行業參與者眾多。我國壓力容器行業CR5低于15%。隨著下游行業結構調整及對安全、環保的監管加強，客戶對產品品質和技術要求提高，行業競爭格局正在變化。
“低價為王”的競爭時代已基本結束，小企業生存空間縮小，而具備先進技術和規模化生產的優質企業將獲得更大發展機會，行業集中度有望進一步提升。
（2）國內壓力容器市場形成了明顯的競爭梯隊
壓力容器行業企業眾多，行業內以規模相對較小、整體競爭力較弱的中小企業為主，當前國內壓力容器行業基本形成了三個梯隊的行業競爭格局：
第一梯隊是以森松國際、蘭石重裝、中圣科技為代表的營收規模領先的行業龍頭企業；第二梯隊以營收規模較大的上市公司為主，該等企業在國內具有較高知名度、產品種類豐富且質量穩定或在特定產品領域擁有較強競爭力，包括科新機電、寶色股份、錫裝股份、藍科高新、廣廈環能、無錫鼎邦等；第三梯隊是其余數量眾多的中小企業，規模相對較小，技術實力有限，整體競爭力相對較弱，一般服務于特定客戶或者特定區域。
壓力容器市場競爭梯隊
資料來源：普華有策
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