高速精密压力机市场现状及发展趋势分析
2024-03-06冯忠罗文会张旭栋锻造与冲压杂志社有限公司
文/冯忠,罗文会,张旭栋·《锻造与冲压》杂志社有限公司
“十四五”是我国基本实现工业化,迈入制造强国行列的重要阶段,是我国由全面建成小康社会向基本实现社会主义现代化迈进的关键时期。锻压产业与汽车工业、航空航天工业、轨道交通、装备制造业、能源工业、电工电气、石油化工、海洋装备、家用电器、材料工业等产业协调发展,与国际锻压行业市场接轨,为国内外制造业发展起到重要的支撑作用。
锻压机械(设备)又称金属成形机床,是以压力成形方式进行板材或体积成形的一类装备,是能够实现分离、剪切、弯曲、拉深等冲压工艺的装备,是机床行业下的一个重要类别。锻压机械行业作为制造业的基础之一,是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业,产业关联度高、吸纳就业能力强、技术资金密集,是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。机械压力机是锻压机械中重要的细分品类之一,主要作为金属冲压工艺的机械设备而广泛应用于各行各业,2023 年中国机械压力机市场规模达到183.9 亿元。
绿色环保、节能减排是全世界的共同话题。锻造成形需要克服巨大的变形阻力,传统的大型液压式压力机体积大、能耗高,机械式高速压力机、电动伺服驱动压力机为锻压机械的节能转型带来新的发展途径。从全球机械压力机市场规模来看,近五年全球机械压力机市场发展较为稳定,整体呈现小幅上升趋势,2023 年市场规模突破600 亿元。机械压力机市场规模见表1。
表1 机械压力机市场规模(单位:亿元)
随着机械压力机下游制造业工艺技术与生产模式的迭代升级,对相关生产设备效率与精度提出了更高的要求,从而推动高速精密压力机(又称“高速精密冲床”)的市场需求进一步增长与发展。
例如,受新能源汽车下游需求驱动影响,电机、电池结构件市场迎来需求增长期,从而为高速精密冲床带来强劲的市场需求增长动力。驱动电机是新能源车的主要执行机构,是决定新能源车动力爬坡能力、加速能力以及最高车速等性能的三大核心零部件之一。根据中汽协数据,2022 年我国新能源车销量为688.7 万辆,同比增长95.6%。2023 年我国新能源乘用车销量增长至850 万辆。新能源车销量快速增长为电机市场带来新增量,同时拉动铁心冲压设备需求增长。根据Global Info Research 数据及预测,预计2027 年我国汽车电机铁心销量达1273 万件,2023-2027 年复合增长率达14%。
在电池结构件生产中,高速精密冲床是圆柱封装壳体及安全阀生产的重要设备。以金杨股份公开的电池结构件生产项目为例,金杨股份“年产20 亿只圆柱封装壳体扩产计划”中,高速精密冲床采购量8台,总金额为5600 万元;高速冲床采购量77 台,总金额13090 万元,高速冲床及高速精密冲床采购金额占项目设备总投资额的75%。“年产10 亿只安全阀扩产计划中”,高速精密冲床采购量30 台,总金额为3000 万元,占项目设备投资额的45%。“年产5000 万只方形封装壳体扩产计划”中,高速冲床采购量8 台,总金额为960 万元,占项目设备投资额的51%。由此可见,高速精密冲床已然成为当前电池结构件生产中最重要的生产设备。
高速精密冲床除了应用在新能源汽车电机、电池结构件生产领域外,也广泛适用于半导体领域IC 引线框架、半导体引线框架的生产以及电池结构件、精密端子、连接器、电路板散热片等零配件的制造。采用高速精密冲床可加工的产品见表2。
表2 高速精密冲床可加工的产品
精密冲压技术可以提高产品精度,降低原材料消耗,提高模具寿命,减少加工浪费,降低能耗,降低成本。在双碳背景下,一方面,随着新能源汽车的发展,动力电池、燃料电池及高速动力电机定转子相关冲压产品技术得到快速发展;另一方面,非汽车行业冲压件产品被采用的越来越多,冲压产品及相关工艺和装备技术得到快速发展,零部件材料—结构—性能一体化设计成为趋势。受益于此,全球高速精密压力机市场也得到了较好的发展,市场规模由2018 年的42.17亿元持续上升至2023 年的78.46 亿元,如图1 所示。
图1 2018-2023 年全球高速精密压力机市场规模
冲压行业是我国制造业的基础,其冲压技术应用涵盖汽车、家电、电子电气、通讯、轨道交通、航空航天等各行各业。虽然目前汽车冲压企业仍是我国冲压行业的主体,但冲压行业的新发展已更多地外延至其他行业领域,行业内企业也开始重视聚焦细分市场,发挥各自的技术特点,各取所长,走专业化、精细化发展道路。仍以汽车产业为例,国内新能源汽车的快速发展,除带动汽车冲压内构(梁)件、冷冲压成形件等大型的冲压产品技术发展外,也带动了新能源电池、新能源电机定转子以及引线框架等中小型、高精密的冲压产品对高速精密压力机的市场需求。得益于此,国内高速精密压力机市场规模不断创下新高,2022 年为31.60 亿元,2023 年延续增长趋势,市场规模达到40.56 亿元,如图2 所示。
图2 2018-2023 年中国高速精密压力机市场规模
虽然目前国内用于电机铁心连续模冲压的高速冲床精度和速度与国外相比差距仍较大,但随着宁波精达、豪辉科技、扬锻、协易、东和科技(排名不分先后)等国内企业的产品定位逐渐专业化和精细化,相关国产高速精密压力机技术与国际先进水平的差距也正在不断缩小。国产高速精密冲床现已能逐渐适应0.2 ~0.35mm 新能源汽车等更高效能电机铁心高精度、高速冲压要求以及精密引线框架等超高速、超精密冲压要求。
随着新能源汽车的发展,更多的冲压产品需要高速精密冲压,未来高速精密冲床的市场一定会随着发展越来越好。中国压机市场也会随之变大,整体水平也会显著提高。