2021年中國(guó)工業(yè)焊接行業(yè)市場(chǎng)需求潛力研究預(yù)測(cè)及投資戰(zhàn)略預(yù)測(cè)咨詢
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（1）工業(yè)焊接行業(yè)基本情況：工業(yè)焊接設(shè)備，是指將電能及其他形式的能量轉(zhuǎn)化為焊接能量并對(duì)金屬進(jìn)行連接，使其成為具有給定功能結(jié)構(gòu)的制造設(shè)備。焊接技術(shù)是一種集機(jī)械學(xué)、電工電子學(xué)、工程力學(xué)、材料學(xué)、自動(dòng)化控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種學(xué)科的綜合性先進(jìn)技術(shù)。
工業(yè)焊接設(shè)備，是現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中不可缺少的基礎(chǔ)加工設(shè)備，只要用到金屬材料加工的工業(yè)領(lǐng)域，如鋼材、鋁合金、其他有色金屬加工等，就需要焊接設(shè)備，其被廣泛應(yīng)用于船舶制造、石化裝備、管道建設(shè)、壓力容器、橋梁建設(shè)、電力電站、車(chē)輛、機(jī)械制造、鋼結(jié)構(gòu)、建筑裝飾、五金、家電等領(lǐng)域。
（2）工業(yè)焊接設(shè)備分類(lèi)情況：
1）依據(jù)焊接原理分類(lèi)：根據(jù)焊接的具體原理，焊接設(shè)備可以分為熔化焊、壓力焊、釬焊等。其中，熔化焊是指填充材料（如焊材、焊絲）和母材共同加熱至熔化狀態(tài)，在連接處形成熔池，熔池中的液態(tài)金屬冷卻凝固后形成牢固的焊接接頭，從而使分離工件連接成為一個(gè)整體的焊接方式。
熔化焊中的電弧焊是目前應(yīng)用最為廣泛的焊接方法，其利用焊接電源形成電弧為金屬焊接提供能量。由于焊接工藝是復(fù)雜的物理過(guò)程，對(duì)焊接電源的靜態(tài)輸出能力以及不同焊接工藝下的動(dòng)態(tài)變化能力要求極高，需要焊接電源根據(jù)不同的焊接材料、焊接環(huán)境、焊接工藝輸出不同的電流，因此，焊接電源性能高低直接決定了整個(gè)焊接設(shè)備的品質(zhì)。
中金企信國(guó)際咨詢公布《2021-2027年中國(guó)工業(yè)焊接行業(yè)市場(chǎng)分析及投資前景研究預(yù)測(cè)報(bào)告》
2）依據(jù)自動(dòng)化程度分類(lèi)：焊接設(shè)備的自動(dòng)化需要從兩個(gè)層面實(shí)現(xiàn)，一方面是實(shí)現(xiàn)焊材送給的自動(dòng)化（又可稱(chēng)為送絲自動(dòng)化），即通過(guò)自動(dòng)送絲設(shè)備，將焊接材料（焊絲）按照事先設(shè)置的方式自動(dòng)送給至焊接熔池，從而替代原人工手動(dòng)運(yùn)用焊材；另一方面是實(shí)現(xiàn)焊槍移動(dòng)的自動(dòng)化，即運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人替代人工實(shí)現(xiàn)對(duì)焊槍的自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)控制。
①送絲自動(dòng)化：在焊材送給的自動(dòng)化方面，主要通過(guò)在焊接電源外接或內(nèi)置一套自動(dòng)化送絲系統(tǒng)，將焊接材料送給至焊槍之中，并通過(guò)信號(hào)傳輸、反饋的方式與焊接控制系統(tǒng)連接，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)送絲系統(tǒng)與焊接電源進(jìn)行整體控制，按照事先設(shè)定的參數(shù)，根據(jù)不同的焊接材料、焊接環(huán)境、焊接工藝控制焊材的輸送，使焊材應(yīng)用與焊接電弧相匹配，從而實(shí)現(xiàn)焊接的自動(dòng)化。
隨著焊接工藝的要求逐步提高，除了對(duì)焊接送絲系統(tǒng)的精確性、穩(wěn)定性、可靠性的要求逐步提升之外，還對(duì)送絲速度的可變性、高速反復(fù)抽送絲（伺服送絲）等通過(guò)送絲裝置精確控制焊接能量輸出的技術(shù)提出了新的要求與挑戰(zhàn)。整體而言，伺服送絲焊接設(shè)備具有能量控制精確度高、可實(shí)現(xiàn)超薄板焊接且可節(jié)約焊材等諸多優(yōu)勢(shì)，但技術(shù)難度高、研發(fā)周期長(zhǎng)，相關(guān)核心技術(shù)原主要由伏能士等國(guó)外的焊接龍頭壟斷，單套產(chǎn)品的售價(jià)高達(dá)二十余萬(wàn)元。最近幾年，我國(guó)焊接企業(yè)也加大了對(duì)于伺服焊接設(shè)備的研發(fā)，發(fā)行人自主研發(fā)的伺服焊接設(shè)備已于2017年正式投產(chǎn)并投向市場(chǎng)，是我國(guó)最早推出伺服焊接設(shè)備的企業(yè)，且相關(guān)產(chǎn)品售價(jià)較伏能士等國(guó)外龍頭的相關(guān)產(chǎn)品售價(jià)更低，價(jià)差超過(guò)60%，具有極強(qiáng)的性價(jià)比及競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而可有效實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
②焊槍運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化：在焊槍運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化過(guò)程方面，主要是將機(jī)器人專(zhuān)用焊接設(shè)備安裝至工業(yè)機(jī)器人手臂上，通過(guò)焊接電源控制系統(tǒng)及機(jī)器人控制系統(tǒng)協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程與機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，達(dá)到全自動(dòng)化焊接的目的。一方面，為了實(shí)現(xiàn)焊接設(shè)備與工業(yè)機(jī)器人之間的信息通信，需要焊接設(shè)備采用數(shù)字化控制信號(hào)構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)，對(duì)焊接設(shè)備的數(shù)字化水平提出了更高的要求；另一方面工業(yè)機(jī)器人手臂及控制器的定位精確度、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性及可靠性等決定了焊槍運(yùn)動(dòng)控制的最終效果，直接影響最終的焊接質(zhì)量，對(duì)機(jī)器人手臂及控制器的水平也提出了相應(yīng)要求。
根據(jù)焊接設(shè)備的自動(dòng)化程度，焊接設(shè)備可以分為全手動(dòng)焊接設(shè)備、半自動(dòng)焊接設(shè)備（實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送絲）以及機(jī)器人專(zhuān)用焊接設(shè)備（既實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)送絲，又可安裝至機(jī)器人實(shí)現(xiàn)焊槍移動(dòng)的自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)焊接應(yīng)用）。
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3）依據(jù)焊接工藝技術(shù)分類(lèi)：依據(jù)焊接工藝技術(shù)的不同，弧焊設(shè)備通常分為手工弧焊機(jī)、氣體保護(hù)焊機(jī)、氬弧焊機(jī)、埋弧焊機(jī)、等離子切割機(jī)等，不同焊接設(shè)備工藝的技術(shù)特點(diǎn)如下所示：
類(lèi)別 | 特點(diǎn) |
手工弧焊機(jī) | 設(shè)備簡(jiǎn)單、可靠，操作靈活方便，可達(dá)性好、適應(yīng)性強(qiáng)，維護(hù)方便，幾乎可用于焊接各種位置、各種厚度和形狀的焊件，廣泛應(yīng)用于船舶制造、石油管道建設(shè)、壓力容器、車(chē)輛制造、建筑裝飾施工等行業(yè)。 |
氣體保護(hù)焊機(jī) | 電流密度高，電弧熱量集中，焊接變形??；明弧、無(wú)渣、電弧可見(jiàn)性好、易于對(duì)中；生產(chǎn)效率高，是手工電弧焊的2-4倍；對(duì)油、銹的敏感性低；操作簡(jiǎn)單、易于掌握；焊絲連續(xù)送進(jìn)，容易引弧，可實(shí)現(xiàn)全位置焊接和自動(dòng)化焊接。廣泛應(yīng)用于碳鋼、不銹鋼、低合金鋼等金屬的焊接，也是焊接專(zhuān)機(jī)通常選用的焊接方法。 |
氬弧焊機(jī) | 氬氣作為保護(hù)氣體，使用鎢極作為非熔化電極，焊接接頭力學(xué)性能非常好，適用于焊接易氧化、氮化、化學(xué)活潑性強(qiáng)的有色金屬、不銹鋼、鋁和各種合金；電弧穩(wěn)定，適用于薄板、超薄材料的點(diǎn)焊；焊接參數(shù)容易調(diào)節(jié)，可進(jìn)行各種位置的焊接，容易實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形；焊縫成形美觀。主要應(yīng)用于合金鋼、不銹鋼、銅、鋁及其合金等活性較高的金屬，廣泛應(yīng)用于重工業(yè)中要求高的場(chǎng)合，以及五金、家具等輕工業(yè)行業(yè)。 |
埋弧焊機(jī) | 是一種非明弧焊接方法，具有焊縫質(zhì)量高成形好、熔深大、焊接效率高、無(wú)弧光及煙塵少等優(yōu)點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于石油管道建設(shè)、壓力容器、船舶制造、橋梁建設(shè)等金屬結(jié)構(gòu)的制造。 |
等離子切割機(jī) | 等離子切割配合不同的工作氣體可以切割火焰切割難以切割的金屬，尤其是對(duì)于有色金屬（不銹鋼、鋁、銅、鈦、鎳）切割效果更佳。廣泛運(yùn)用于車(chē)輛制造、壓力容器、化工機(jī)械、核工業(yè)、通用機(jī)械、工程機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)、船舶制造等各行各業(yè)。 |
（4）依據(jù)主電路及控制電路類(lèi)型分類(lèi)：依據(jù)焊接電源主電路的結(jié)構(gòu)，弧焊電源可以分為逆變電源及非逆變電源。逆變電源采用IGBT等功率開(kāi)關(guān)構(gòu)成的逆變主電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路交流電頻率的控制，更好的滿足焊接工藝的需求。與非逆變電源相比，逆變電源的體積更小、重量更輕、高效節(jié)能，是未來(lái)焊接電源的發(fā)展方向。
依據(jù)控制電路的控制方式，可以分為數(shù)字化控制焊接電源以及模擬控制焊接電源。其中，數(shù)字化控制焊接電源實(shí)現(xiàn)了反饋控制環(huán)節(jié)的數(shù)字化、信息輸入和輸出的數(shù)字化、PWM脈沖控制的數(shù)字化，較模擬控制焊接電源的控制精度更高，且增加焊接工藝參數(shù)儲(chǔ)存和自動(dòng)選擇功能、數(shù)字化通訊接口，既增加了焊接電源的功能，又為焊接電源自動(dòng)化、智能化發(fā)展提供基礎(chǔ)。
“十三五”前三年較“十二五”前三年電弧焊機(jī)的平均售價(jià)提升約?34.16%，單位產(chǎn)品的價(jià)值更高，高端設(shè)備的占比有所提升。但整體而言，我國(guó)焊接產(chǎn)品仍然集中在中端和中低端焊接設(shè)備上，高端制造業(yè)采用的先進(jìn)焊接設(shè)備主要還是依賴進(jìn)口。
根據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)，2019?年度，我國(guó)進(jìn)口的焊接與切割設(shè)備金額高達(dá)?71.91?億元人民幣。因此，對(duì)于國(guó)內(nèi)研發(fā)投入較高、技術(shù)領(lǐng)先的先進(jìn)焊接設(shè)備制造企業(yè)而言，仍有較大的進(jìn)口替代空間。
2）中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始復(fù)蘇：受中美貿(mào)易戰(zhàn)等外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響，2018?年?9?月以來(lái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量同比呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。2019?年第?4?季度開(kāi)始，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人月度產(chǎn)量同比增長(zhǎng)扭負(fù)為正。2020?年上半年，即使在新冠疫情的影響下，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人月度產(chǎn)量依然保持了快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)已經(jīng)全面復(fù)蘇。
中金企信國(guó)際咨詢公布《2021-2027年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展策略及投資潛力可行性預(yù)測(cè)報(bào)告》
（3）中國(guó)工業(yè)機(jī)器人未來(lái)市場(chǎng)空間依然較大
1）老齡化及用工成本高企推動(dòng)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人快速發(fā)展：最近二十年，在工業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)也面臨著人口結(jié)構(gòu)的變化，65歲及以上老年人的占比持續(xù)上升。2001?年，中國(guó)?65?歲及以上老年人口占比超過(guò)7%，正式步入老年化社會(huì)。而到?2019?年，中國(guó)?65?歲及以上老年人口占比已高達(dá)?12.60%，中國(guó)老齡化問(wèn)題逐步凸顯。
與此同時(shí)，我國(guó)的勞動(dòng)力人口數(shù)量并未隨著中國(guó)?GDP?的快速發(fā)展而明顯提升，勞動(dòng)力人口僅從?2010?年的?8.02?億人增加至?2018?年的?8.26?億人，勞動(dòng)人口增長(zhǎng)率僅?3.06%，與同期我國(guó)?GDP?高達(dá)?123.06%的增長(zhǎng)率形成明顯對(duì)比，從而導(dǎo)致我國(guó)制造業(yè)用工持續(xù)緊張，制造業(yè)勞動(dòng)成本逐步提高。制造業(yè)就業(yè)人員的平均工資從?2010?年?3.09?萬(wàn)元/年增加至?2018?年的?7.21?萬(wàn)元/年，增長(zhǎng)?133.17%。我國(guó)面臨著勞動(dòng)人口不足以及勞動(dòng)成本快速上漲的挑戰(zhàn)。
對(duì)于焊接行業(yè)而言，焊接工人的工作環(huán)境相對(duì)其他工種更為惡劣，年輕人不愿意從事焊接工作，而伴隨著我國(guó)老齡化的加劇以及用工成本的持續(xù)提升，制造
企業(yè)無(wú)焊接工人可用的問(wèn)題日益突出。隨著智能制造領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步與革新業(yè)自動(dòng)化設(shè)備成本下降的同時(shí)其高效性、穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性逐漸提升，工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備對(duì)體力勞動(dòng)者的替代作用日漸顯現(xiàn)，以焊接工業(yè)機(jī)器人為代表的自動(dòng)化設(shè)備的經(jīng)濟(jì)替代效應(yīng)拐點(diǎn)逐步顯現(xiàn)，未來(lái)“機(jī)器換人”已經(jīng)成為了焊接行業(yè)的必然趨勢(shì)，從而為我國(guó)焊接機(jī)器人的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。
2）中國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度持續(xù)提升，但仍有較大提升空間：
最近幾年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人保有量及機(jī)器人使用密度持續(xù)提升，制造業(yè)的自動(dòng)化程度持續(xù)增加，工業(yè)自動(dòng)化程度已經(jīng)超過(guò)全球平均水平，但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的自動(dòng)化程度仍然較為落后。2019?年度，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人使用密度為?187?臺(tái)/萬(wàn)人，而新加坡、韓國(guó)、日本、德國(guó)的工業(yè)機(jī)器人使用密度分別為?918臺(tái)/萬(wàn)人、855?臺(tái)/萬(wàn)人、364?臺(tái)/萬(wàn)人、346?臺(tái)/萬(wàn)人，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人使用密度與發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū)相比仍有較大差距，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)仍具有較大的市場(chǎng)空間及潛力。
3）通用工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模較小，未來(lái)應(yīng)用空間大：目前，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車(chē)制造業(yè)及電氣電子設(shè)備制造業(yè)，上述兩個(gè)行業(yè)的機(jī)器人使用量占工業(yè)機(jī)器人整體使用量的三分之二左右。而金屬加工制造業(yè)等其他通用工業(yè)的自動(dòng)化程度仍然較低，隨著其他通用工業(yè)自動(dòng)化升級(jí)改造的推進(jìn)，其他通用工業(yè)的工業(yè)機(jī)器人未來(lái)應(yīng)用空間巨大。
4）我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策支持有利于工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展：近年來(lái)，國(guó)家出臺(tái)的一系列產(chǎn)業(yè)政策為我國(guó)焊接機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展提供了充分的保障，推動(dòng)我國(guó)焊接機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，并從戰(zhàn)略方向、推廣、稅收等各個(gè)維度支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
5）5G?技術(shù)的發(fā)展將有效推動(dòng)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展：5G?技術(shù)相比于?4G?技術(shù)而言，在上網(wǎng)速度、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)以及連接終端數(shù)量方面具有巨大的提升，可使?5G?時(shí)代的工業(yè)機(jī)器人在數(shù)據(jù)回傳、多終端通信協(xié)同、遠(yuǎn)程控制等多方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，從而使得工業(yè)機(jī)器人能夠更好的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步打通生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流等多個(gè)環(huán)節(jié)，使得工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用更為廣泛，有效推動(dòng)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。