2021年制冷壓縮機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資戰(zhàn)略專項研究預測

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1、制冷壓縮機簡介：

（1）壓縮機的基本分類壓縮機是將低壓氣體提升為高壓氣體的一種從動的流體機械，用來調節(jié)氣體壓力和輸送氣體。壓縮機屬于通用型設備，種類豐富、用途廣泛。

①壓縮機的結構分類：根據(jù)國家標準《壓縮機分類》（GB/T4976-2017），壓縮機可分為容積式壓縮機和動力式壓縮機兩大類。容積式壓縮機是指通過改變工作腔容積的大小，來提高氣體壓力的壓縮機。動力式壓縮機是指通過提高氣體運動速度，將其動能轉化為壓力能來提高氣體壓力的壓縮機。

按照運動方式的不同，容積式壓縮機又分為往復壓縮機和回轉壓縮機兩種結構形式。往復壓縮機是指活塞在氣缸內作往復運動或膜片在氣缸內做反復變形，壓縮其他來提高氣體壓力容積式壓縮機?；剞D壓縮機是通過一個或幾個轉子在氣缸內作回轉運動使工作容積產生周期性變化，從而實現(xiàn)氣體壓縮的容積式壓縮機。

中金企信國際咨詢公布《2021-2027年中國制冷壓縮機行業(yè)市場發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略前景預測報告》

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目前在制冷行業(yè)應用較為廣泛的壓縮機主要有五大類：活塞式壓縮機（全封閉、半封閉、開啟式）、轉子式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機（半封閉、開啟式）、離心式壓縮機。

基于技術路徑本身的特點、工程實施的科學性、產品應用的適配性和工程成本等多方面因素影響，五大類壓縮機在不同的市場應用各有所長。渦旋壓縮機是輕型商業(yè)應用的主導技術路徑和產品，也是大中型商業(yè)應用領域的重要參與方。

②壓縮機的工作氣體介質、用途分類：按照工作氣體介質不同，壓縮機主要分為空氣壓縮機和制冷（熱泵）壓縮機（以下簡稱“制冷壓縮機”）?？諝鈮嚎s機和制冷壓縮機是應用最為廣泛的壓縮機，合計市場規(guī)模占比超過壓縮機總市場規(guī)模的80%5?？諝鈮嚎s機主要用于動力輸出、化工原料輸送等工業(yè)用途。發(fā)行人主營產品渦旋壓縮機屬于制冷壓縮機，以下重點介紹制冷壓縮機的行業(yè)情況。

制冷壓縮機以制冷劑為壓縮工質，與冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥（也稱為節(jié)流毛細管）共同組成制冷（制熱）系統(tǒng)，是整個制冷系統(tǒng)的心臟。制冷壓縮機抽吸來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣，并提高其溫度和壓力后將其排至冷凝器，高壓過熱制冷劑蒸氣在冷凝溫度下放熱冷凝，而后通過節(jié)流元件，降壓后的氣液混合物流向蒸發(fā)器，制冷劑液體在蒸發(fā)溫度下吸熱沸騰，變?yōu)檎魵夂筮M入壓縮機，從而實現(xiàn)了制冷系統(tǒng)中制冷劑的不斷循環(huán)流動。

“制冷壓縮機”概念需要特別說明，字面上包含“制冷”兩字，但在專業(yè)語義范疇，采暖制熱、空氣制冷、冷凍冷藏應用都統(tǒng)稱為制冷壓縮機。

制冷系統(tǒng)原理圖

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③制冷壓縮機的分類和應用場景：按制冷量差異，制冷壓縮機主要分為家用（5HP及以下）、輕型商用（5~40HP）、大中型商用（40HP~150HP）、特大型商用及工業(yè)制冷（150HP~300HP）四大類。目前基本形成了“家用低功率場景轉子式、活塞式為主，輕商場景渦旋式為主，大中型商業(yè)領域渦旋式、螺桿式、半封式活塞差異化競爭、特大型商業(yè)和工業(yè)場景離心式為主”的市場格局。

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綜上，渦旋式壓縮機參與的市場集中在輕型商用場景。在空調和熱泵的家用領域，渦旋壓縮機除了零星應用于別墅、宅基地民宅及類似大面積場景，常規(guī)家用空調和熱泵場景均不涉及。冷凍冷藏領域，渦旋壓縮機完全不涉及家用冰箱、冷柜應用領域。

（2）渦旋壓縮機：渦旋壓縮機是繼往復壓縮機、轉子壓縮機、螺桿壓縮機之后的又一種新型高效容積式壓縮機，被公認為是技術先進的第三代壓縮機。與同等容量的往復壓縮機相比，主要零部件僅為往復式的40%，體積減小40%左右，噪聲下降5-8dB，效率提高10%，重量減輕15%，驅動力矩的波動幅度僅為往復式的1/10。由于渦旋壓縮機獨特的結構形式和運動規(guī)律，使其具有優(yōu)良的熱力性能和力學性能。

①渦旋壓縮機的發(fā)展歷程：渦旋機械理論的提出，可以追溯到19世紀末與20世紀初。1905年法國人LeonCreux以可逆轉的渦旋膨脹機為題申請了美國專利；1925年LNordi申請了渦旋液體泵的專利。在隨后近70年里，渦旋機械都沒有得到更深入的研究和發(fā)展，其原因主要是由于渦旋機械的關鍵部件——渦旋盤渦旋齒型線的加工精度無法得到保證，各種加工手段、工藝設備和檢測設備都不能保證高精度渦旋型線的加工與檢測。直到20世紀70年代，由于能源危機以及溫室效應的出現(xiàn)，使得對節(jié)省能源和環(huán)境保護的要求日益高漲，渦旋機械以其效率高、振動噪聲小、結構簡單和運轉平穩(wěn)等顯著優(yōu)點滿足了人們對節(jié)能和環(huán)保的要求；同時高精度數(shù)控加工技術的發(fā)展，也為渦旋機械的發(fā)展帶來了機遇。1972年，美國ArthurD.Little（簡稱A.D.L）公司首次采用雙伸軸兩級壓縮的結構，成功開發(fā)出了排氣壓力為1.7MPa的氦氣渦旋壓縮機，展現(xiàn)出渦旋機械獨特的優(yōu)點。把它用在遠洋海輪上，并在此基礎上與瑞士合作開發(fā)了多種工質的渦旋壓縮機樣機，標志著渦旋壓縮機實用化的到來，從而揭開了渦旋壓縮機大規(guī)模產業(yè)化的序幕。

1973~1976年間，美國和瑞士先后開發(fā)了空氣、氮氣及氟利昂等介質的渦旋壓縮機，從此渦旋壓縮機的系列化產品相繼出現(xiàn)。1981年，日本三菱重工推出了用于汽車空調的渦旋壓縮機；1982年，三電公司開始批量生產汽車空調渦旋壓縮機；1983年，日立公司開發(fā)出2~5hp（0.15~3.73kW）的全封閉渦旋壓縮機用于單元式空調和柜式空調；松下電器于1990年開始大規(guī)模生產小型立式空調渦旋壓縮機，又于1992年成功地研究開發(fā)了分體式空調臥式渦旋壓縮機；目前渦旋壓縮機的研究制造主要集中在美國、日本、丹麥、韓國、中國等國。

②渦旋壓縮機的結構：渦旋壓縮機主要由動渦盤、靜渦盤、支架、偏心軸、防自轉機構及其他配件構成。典型的渦旋壓縮機結構如下圖：

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③渦旋壓縮機的工作原理：渦旋壓縮機由一個固定的漸開線渦旋盤和一個呈偏心回旋平動的漸開線運動渦旋盤組成壓縮腔，通過動渦盤的運動實現(xiàn)壓縮器容積的變化而提高氣體壓力，屬于容積式回轉壓縮機。

在吸氣、壓縮、排氣的工作過程中，靜渦旋盤固定在機架上，動渦旋盤由偏心軸驅動并由防自轉機構制約，圍繞靜渦旋盤基圓中心，作很小半徑的平面轉動。氣體通過空氣濾芯吸入靜渦旋盤的外圍，隨之偏心軸的旋轉，氣體在動靜盤嚙合所組成的若干個月牙形壓縮腔內被逐步壓縮，然后由靜渦旋盤中心部件的軸向孔連續(xù)排出。

④渦旋壓縮機的技術優(yōu)勢：

1）零件數(shù)少、無氣閥等易易損件，因而結構簡單緊湊、體積小、重量輕、可靠性高。

2）無吸排氣閥，因而氣體流動損失小、吸排氣損失小、無氣閥的敲擊噪聲和由此引起的振動。

3）吸氣過程是主動的包容運動且持續(xù)時間長，無吸氣余隙，容積效率高。

4）工作腔容積變化過程持續(xù)時間長，因而壓縮平穩(wěn)、排氣接近連續(xù)，氣流脈動小。

5）主軸回轉半徑小，且可對旋轉零件進行平衡，因而旋轉慣性力小、運動平衡性能好、整件振動小、運轉平穩(wěn)。

6）動、靜兩渦旋盤之間相對滑動速度小，因而摩擦磨損小、主軸可選用較高轉速。

7）可實現(xiàn)徑向和軸向隨變，能夠實現(xiàn)徑向和軸向的磨損補償、對系統(tǒng)雜質和液體具有較高的容許量。

8）定壓縮比壓縮，因而啟動性能好，轉速可在較大范圍內調節(jié)且效率變化不大，變轉速特性好。

9）多個壓縮腔同時工作，因而轉矩和驅動力矩的變化幅度小。

10）相鄰壓縮腔的壓差小，因而工作腔間的密封性好，氣體泄漏小。

⑤渦旋壓縮機與轉子式和活塞式壓縮機的技術特點對比：

各種容積式壓縮機機技術路徑的比較分析

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渦旋式壓縮機在能源效率上，相對于活塞式、轉子式和螺桿式的壓縮機，具有原理性上的優(yōu)勢。從運動學的角度看，渦旋式壓縮機在整個工作過程中，扭矩變化和壓力變化，均相對小而平穩(wěn)，使得產品的振動和噪音數(shù)據(jù)，都表現(xiàn)優(yōu)秀。由于渦旋式壓縮機的機構簡單，運動部件少，簡單的機構帶來了級數(shù)的可靠性利好，也帶來了成本的優(yōu)勢。

與家用空調及制冷設備相比，商用制冷設備市場對于產品品牌美譽度、可靠性、更好的能效和更低的噪音是有支付能力的，對成本敏感度相對較低。從技術路徑而言，渦旋式壓縮機在能效、噪音和可靠性方面均具有原理性的優(yōu)勢。

2、全球制冷壓縮機行業(yè)的發(fā)展概況：20世紀下半葉，全球制冷和空調產業(yè)獲得高速發(fā)展。制冷成為保證食物儲存供應的基本手段，空調成為達到工作及生活環(huán)境舒適要求的必要手段。工業(yè)生產的發(fā)展也加深了對制冷工藝的依賴程度。例如電子工業(yè)和化學工業(yè)需利用制冷工藝實現(xiàn)計算機芯片的制造和各種化工合成物的生產。環(huán)境保護、經濟發(fā)展和新技術的進步積極推動了制冷和空調產業(yè)的發(fā)展。作為制冷和空調設備的核心部件，制冷壓縮機具有廣泛的市場需求，保持了穩(wěn)定的增長趨勢。

2020年制冷壓縮機在全球四大主要消費地區(qū)（中國、美洲、EMEA、印度）的市場容量為260億美元，復合增長率3.7%。其中空調應用165億美元、冷凍冷藏應用88億美元、熱泵應用7億美元。

3、我國制冷壓縮機及渦旋壓縮機行業(yè)的發(fā)展概況：

（1）我國制冷壓縮機行業(yè)發(fā)展歷程：制冷壓縮機制造業(yè)為資本與技術密集行業(yè)。壓縮機制造技術屬于精密制造技術，不僅需要價格昂貴的高精度加工設備，而且需要相對較高的生產與管理水平，在較長的時間內持續(xù)積累生產經驗，不斷提高壓縮機的品質和可靠性，因此壓縮機制造行業(yè)的進入門檻相對較高。

建國初期，我國工業(yè)基礎薄弱，為滿足工業(yè)化生產對鋼鐵等材料的需要，急需大量礦山開采設備，因此空氣壓縮機是國家重點發(fā)展的行業(yè)。因當時經濟條件所限，且機械制造水平較低，加之國外核心技術的封鎖，制冷壓縮機行業(yè)發(fā)展較為緩慢。

隨著改革開放政策的實施和全球制冷空調行業(yè)的發(fā)展，我國制冷壓縮機行業(yè)迎來了歷史性的發(fā)展機遇。當時，西方先進工業(yè)國家經過百年之工業(yè)積累，在全球壓縮機制造行業(yè)形成了壟斷局面。中國依托原材料成本優(yōu)勢和稅收優(yōu)惠政策，積極吸引國際知名壓縮機制造商到中國設廠，開啟了全球制冷壓縮機產業(yè)向中國轉移的進程。

我國制冷壓縮機制造業(yè)經歷了初期仿制、外資品牌占據(jù)優(yōu)勢地位、國產品牌消化吸收再創(chuàng)新自行設計制造、逐漸實現(xiàn)外資品牌替代的發(fā)展歷程。目前除渦旋壓縮機市場仍呈現(xiàn)外資品牌主導市場的格局，其他細分市場均已基本完成了國產替代，國外品牌廠商僅在部分高端應用領域占有一定優(yōu)勢。

（2）我國渦旋壓縮機行業(yè)的發(fā)展歷程隨著20世紀80年代日本企業(yè)完成渦旋壓縮機的產業(yè)化，80年代后期，渦旋壓縮機逐漸成為我國的研究熱點。先后有西安交通大學、蘭州理工大學和合肥通用機械研究所，以及一些其他的院所和工廠，對渦旋壓縮機進行了研究，并在理論研究和工程實踐上取得了相當?shù)某晒?，成功地研制了多種渦旋壓縮機的產品樣機。后來清華大學、重慶大學、東北大學、華中科技大學、合肥工業(yè)大學等高校也進行了相關的研究，在理論研究和工程實踐上也取得了大量的成果，成功地研制了多種渦旋壓縮機的產品樣機——系列汽車空調渦旋壓縮機、渦旋空氣壓縮機、天然氣渦旋壓縮機、無油潤滑渦旋壓縮機、特種渦旋壓縮機等。但因渦旋型線設計難度較大、加工精度較高，產業(yè)化難度較大，國內企業(yè)一直未能實現(xiàn)渦旋壓縮機設計和制造的產業(yè)化。

20世紀90年代開始，日立、日本大金、美國艾默生、江森自控等外資渦旋壓縮機品牌也陸續(xù)進入中國市場。外資品牌憑借其技術和品牌優(yōu)勢，以及稅收減免等一系列的優(yōu)惠政策，在國內迅速發(fā)展壯大。憑借先發(fā)優(yōu)勢，外資品牌目前仍高度壟斷我國渦旋壓縮機市場。2016年至2020年，前五大外資品牌（艾默生、江森日立、大金、丹佛斯、松下）的市場占有率從2016年的95.64%下降至2020年的85.89%，仍居于主導地位11。

發(fā)行人于2013年6月實現(xiàn)量產，是國內第一家實現(xiàn)批量生產并向市場持續(xù)穩(wěn)定供貨的內資渦旋壓縮機企業(yè)，打破了長久以來外資品牌在渦旋壓縮機領域的多寡頭格局，也是國內出貨量最大的制冷渦旋壓縮機國產品牌廠商。國內渦旋壓縮機產品質量和技術水平的全面提升也獲得了國外用戶的認可，產品出口規(guī)模穩(wěn)步擴大，參與全球市場競爭。

（3）我國渦旋壓縮機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：

①下游空調等行業(yè)的繁榮帶動了渦旋壓縮機行業(yè)的發(fā)展：

渦旋壓縮機是輕型商業(yè)應用的主導技術路徑和產品，主要用于輕型商用空調、熱泵及冷凍冷藏設備。商用空調是渦旋壓縮機的重要市場，占比80%以上。

商用空調行業(yè)的發(fā)展與國民經濟和社會的發(fā)展密切相關。隨著我國經濟持續(xù)快速增長，尤其是固定資產投資和產品出口的持續(xù)增加、城鎮(zhèn)化率的穩(wěn)步提高，近十余年來，我國商用空調行業(yè)出現(xiàn)了持續(xù)的繁榮景象。中央空調市場銷售規(guī)模從2011年511億元增長到2020年982億元，10年間中央空調市場呈現(xiàn)周期性增長，市場容量已接近千億元，復合增長率為7.53%12?？照{行業(yè)的繁榮帶動了渦旋壓縮機行業(yè)的發(fā)展。

②國產品牌替代逐步加速過程中：伴隨著國民經濟的發(fā)展，我國渦旋壓縮機制造業(yè)結合我國國情進行消化吸收和再創(chuàng)新，自主創(chuàng)新能力不斷增強。國內外市場對渦旋壓縮機品種和數(shù)量需求的穩(wěn)定增長，推動了我國渦旋壓縮機產業(yè)的發(fā)展。

隨著優(yōu)秀國產品牌企業(yè)的制造能力、產品質量及服務水平、經營管理能力的提升，綜合競爭實力逐步增強，渦旋壓縮機市場的國產品牌替代也在逐步加速過程中。

③渦旋壓縮機呈現(xiàn)與細分市場融合的趨勢：中國制冷空調工業(yè)協(xié)會近年來對重點企業(yè)業(yè)績的調研結果顯示：專注于行業(yè)某一細分市場并成為領先者的企業(yè)，其企業(yè)穩(wěn)定性與抗風險能力較好。渦旋壓縮機行業(yè)下游的空調、熱泵和冷凍冷藏設備行業(yè)均是激烈競爭的成熟化市場，但是從下游產品的需求側出發(fā)，還存在較多的細分市場機會，如農作物、食品烘干熱泵、數(shù)據(jù)中心商用空調、軌道交通用空調等。國內渦旋壓縮機企業(yè)充分發(fā)揮本地化的服務優(yōu)勢，加快與相關下游行業(yè)加強溝通與融合，加大綜合研發(fā)的力度，形成系列化配套產品乃至產業(yè)化體系，主動更好地為需求側提供全方位的產品與服務，拓展行業(yè)相關產品的應用范圍。

④不斷完善的產業(yè)制度使行業(yè)發(fā)展逐漸規(guī)范化：2020年，許多新標準開始實施，隨著新標準的實施，渦旋壓縮機行業(yè)的發(fā)展逐漸趨于規(guī)范化、有序化。2020年7月1日,《房間空氣調節(jié)器能效限定值及能效等級》國家標準開始實施；2020年11月1日，《單元式空氣調節(jié)機能效限定值及能效等級》與《低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機組能效限定值及能效等級》等國家標準開始實施。這些能效標準的實施促使渦旋壓縮機行業(yè)能耗不斷降低的同時，也使得行業(yè)的發(fā)展逐漸規(guī)范化。新標準對能效等級的劃分更加細致，這將進一步提升渦旋壓縮機行業(yè)的規(guī)范化及有序化。

4、全球市場容量：全球及中國穩(wěn)定的渦旋壓縮機市場規(guī)模為公司可持續(xù)盈利奠定了堅實基礎。2018年、2019年、2020年全球渦旋壓縮機市場規(guī)模為1,565.2萬臺、1,566.4萬臺、1,488.7萬臺，其中全球第一大市場美國的銷量分別為653.3萬臺、678.5萬臺和718.6萬臺。2018年、2019年和2020年，全球市場增長率分別為-1.0%、0.1%、-5.0%，美國市場增長率分別為5.3%、3.9%、5.9%13。

美國是全球最大的渦旋壓縮機消費市場，2018年、2019年和2020年全球占比分別為41.7%、43.3%和48.3%，過去三年均保持穩(wěn)定增長。

2018-2020年全球與美國渦旋壓縮機銷量現(xiàn)狀分析

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數(shù)據(jù)統(tǒng)計：中金企信國際咨詢

5、國內市場容量：中國是全球第二大渦旋壓縮機消費市場，2018年、2019年和2020年市場容量分別為509.87萬臺、480.90萬臺和414.45萬臺，全球占比分別為32.58%、30.70%和27.84%。中國市場在全球市場的占比呈現(xiàn)小幅下降。

2015-2020年中國渦旋壓縮機銷售量和銷售金額分析

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數(shù)據(jù)統(tǒng)計：中金企信國際咨詢

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2015年至2020年中國渦旋壓縮機市場呈現(xiàn)波動，2015年至2017年銷售規(guī)模呈現(xiàn)上升趨勢，2017年至2020年銷售規(guī)模逐漸下降。

相較于北美、南美、歐洲等渦旋壓縮機主流市場，中國空調廠商對核心部件的成本更加敏感。出于成本考慮，國內白電巨頭美的電器、格力電器自建了龐大的轉子壓縮機產能。自2015年起，先后在5HP柜式空調開始大規(guī)模地使用自制轉子壓縮機，以替代外購的外資品牌渦旋壓縮機。隨著2016年起北方郊縣地區(qū)推行“煤改清潔能源”政策，美的電器、格力電器在戶式采暖熱泵設備再度大力推廣變頻轉子的應用，進一步擠壓了原屬于3~5匹渦旋式壓縮機的戶式采暖市場。憑借成本優(yōu)勢和兩大白電巨頭的市場影響力，轉子壓縮機在3~5HP低制冷量區(qū)間、工況相對簡單的商用空調和采暖熱泵領域，與渦旋壓縮機形成了強有力的競爭。

因5HP以上轉子壓縮機的成本優(yōu)勢喪失，渦旋壓縮機向更大制冷量發(fā)展，與轉子壓縮機形成錯位競爭。從銷售額角度，3HP以上渦旋壓縮機的年銷售額從2018年92.88億元下降至2020年83.72億元，下降9.86%。因大冷量單價提升，銷售金額下降幅度小于銷量的下降幅度。

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