液壓產(chǎn)品是控制主機(jī)完成各種動(dòng)作的關(guān)鍵，其技術(shù)水平和產(chǎn)品性能直接影響機(jī)器的自動(dòng)化程度和工作可靠性，直接影響機(jī)電產(chǎn)品和國(guó)防產(chǎn)品的性能和發(fā)展。經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，我國(guó)已建立初步完整的液壓工業(yè)體系。據(jù)液氣密協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)液壓企業(yè)超過(guò)1000家，其中有一定規(guī)模企業(yè)300多家，主要企業(yè)100多家。其中，恒立液壓、中川液壓和太重榆液等骨干企業(yè)正快速縮短與全球領(lǐng)先技術(shù)的差距，實(shí)現(xiàn)高端液壓泵閥產(chǎn)品的突破。國(guó)內(nèi)液壓骨干企業(yè)產(chǎn)品如表1所示。
1.國(guó)內(nèi)外液壓市場(chǎng)發(fā)展情況
全球來(lái)看，2003年全球液壓行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為176億歐元，到2016年上升為282億歐元，市場(chǎng)規(guī)�？焖贁U(kuò)大。中國(guó)液壓行業(yè)從無(wú)到有，在經(jīng)過(guò)60多年發(fā)展后，已成為全球主要液壓市場(chǎng)。
我國(guó)液壓系統(tǒng)總產(chǎn)值由2009年的269億元上升到2016年的510億元，且2017年工程機(jī)械行業(yè)回暖信號(hào)明顯，再加之中國(guó)制造2025、智能制造“十三五”規(guī)劃以及一帶一路等利好政策拉動(dòng)，中國(guó)液壓件市場(chǎng)將逐漸恢復(fù)增長(zhǎng)，至2021年市場(chǎng)容量有望提升至759億元。
液壓行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模與國(guó)家經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)化水平高度相關(guān)。作為全球第二大經(jīng)濟(jì)體和第一大制造業(yè)國(guó)家，2016年我國(guó)液壓行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模占全球的28%，僅略低于美國(guó)的34%，遠(yuǎn)高于日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。
液壓產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，其直接下游需求包括工程機(jī)械、航空航天和冶金機(jī)械等裝備制造領(lǐng)域。工程機(jī)械是液壓產(chǎn)品最大的需求領(lǐng)域。
2014年中國(guó)工程機(jī)械市場(chǎng)消耗了國(guó)內(nèi)35.4%的液壓產(chǎn)品，而同年日本的比例高達(dá)43.3%，由此可見(jiàn)工程機(jī)械對(duì)液壓行業(yè)的帶動(dòng)作用可見(jiàn)一斑。除工程機(jī)械外，航空航天、冶金機(jī)械等領(lǐng)域也對(duì)液壓件有較大需求。
2017年我國(guó)工程機(jī)械市場(chǎng)銷量約13萬(wàn)臺(tái)，較2016年的7.2萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)約80%，目前，我國(guó)挖掘機(jī)市場(chǎng)規(guī)模已占世界總規(guī)模的20%左右，其中中挖(20~30t)約2.6萬(wàn)臺(tái)，大挖約1.5萬(wàn)臺(tái);2017年我國(guó)挖掘機(jī)銷量預(yù)計(jì)14萬(wàn)臺(tái)，出口約7500臺(tái)，同比增長(zhǎng)27.5%。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，我國(guó)挖掘機(jī)市場(chǎng)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，總需求量13萬(wàn)臺(tái)左右，保有量150萬(wàn)臺(tái)左右。
2.高端液壓件進(jìn)口品牌主導(dǎo)
從全球經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，國(guó)際液壓行業(yè)具有明顯的市場(chǎng)集中特征，前6~7家主要企業(yè)占據(jù)了國(guó)際液壓市場(chǎng)80%~85%的市場(chǎng)份額(資料來(lái)源:《液壓氣動(dòng)與密封》，2010年P(guān)TC�？�)。
我國(guó)液壓行業(yè)起步晚、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，因此以外資或合資企業(yè)為代表的全球龍頭企業(yè)在我國(guó)液壓件市場(chǎng)占據(jù)重要地位。
以博世力士樂(lè)、川崎和伊頓為代表的全球液壓件龍頭企業(yè)，憑借日新月異的技術(shù)變革、豐富的產(chǎn)品譜系以及精益求精的工藝追求，牢牢占據(jù)了我國(guó)液壓件的核心市場(chǎng)。
據(jù)估計(jì)，2009年伊頓、博世力士樂(lè)和派克在我國(guó)液壓件市場(chǎng)的份額分別為11%、17%和7%;而到2015年外資企業(yè)在國(guó)內(nèi)液壓泵、馬達(dá)的市場(chǎng)份額仍超過(guò)70%。
高端液壓件研發(fā)制造仍留在母國(guó)保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)大量出口獲取市場(chǎng)份額。
當(dāng)前，日本川崎、德國(guó)力士樂(lè)等全球頂級(jí)液壓件供應(yīng)商均已先后在我國(guó)建立生產(chǎn)基地。除了將非核心產(chǎn)品本地化生產(chǎn)外，主要廠商均將高端液壓件留在本土研發(fā)制造，并通過(guò)向我國(guó)出口獲取國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額。
2013年伊頓、派克和博世力士樂(lè)在當(dāng)年我國(guó)進(jìn)口的液壓件中占比分別高達(dá)15%、21%和27%。
我國(guó)高端液壓產(chǎn)品70%依賴進(jìn)口，特別是在高端工程機(jī)械中，90%的液壓件受制于人，70%~80%的利潤(rùn)給了國(guó)外液壓產(chǎn)品制造商。
國(guó)內(nèi)液壓件整體市場(chǎng)空間約500億元，進(jìn)口的高端液壓件超過(guò)100億元，特別是挖掘機(jī)用的高端液壓件，基本上依賴博世力士樂(lè)、川崎重工等廠商進(jìn)口，嚴(yán)重制約我國(guó)挖掘機(jī)主機(jī)廠的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)液壓產(chǎn)業(yè)既不大也不強(qiáng)，落后國(guó)際先進(jìn)水平15年左右。
未來(lái)液壓元件發(fā)展趨向如下:將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展;向低能耗、低噪聲、振動(dòng)、無(wú)泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展;行業(yè)將努力開發(fā)高集成化、高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型、微型液壓元件;積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。
縱觀行業(yè)發(fā)展，智能化、節(jié)能、綠色、可靠性是未來(lái)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。
3. 液壓元件技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
(1)智能化
未來(lái)機(jī)器設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)首先是提高安全性、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，因此必然要求作業(yè)系統(tǒng)易于操作和人機(jī)界面友好，甚至實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化無(wú)人化。
其次是要求提高機(jī)器的精密和動(dòng)態(tài)性能，要求運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力控制系統(tǒng)具有較高的精度。為提高產(chǎn)品服役期內(nèi)的可靠性和長(zhǎng)壽命，減少維修保養(yǎng)時(shí)間，降低人員成本，要求系統(tǒng)具有狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷和智能維護(hù)的能力。
液壓元件行業(yè)必須通過(guò)提高自身的智能化程度來(lái)滿足主機(jī)裝備的要求。液壓元件產(chǎn)品全生命周期的智能化技術(shù)，是未來(lái)滿足機(jī)器設(shè)備需求的重要技術(shù)發(fā)展需求。
(2)節(jié)能
低碳、節(jié)能、減排、環(huán)境友好是液壓行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，未來(lái)將通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和主動(dòng)控制方法來(lái)提高元件和系統(tǒng)的效率，降低元件和系統(tǒng)的振動(dòng)、噪聲與傳動(dòng)介質(zhì)的泄露，電子控制將取代變量元件中傳統(tǒng)的機(jī)械和先導(dǎo)控制模式，并由軟件程序決定功能，以增強(qiáng)系統(tǒng)的全局優(yōu)化匹配能力。
(3)綠色環(huán)保
液壓元件及零部件在制造過(guò)程中的工藝污染、產(chǎn)品的振動(dòng)噪聲、材料損耗、介質(zhì)泄露等問(wèn)題，一直是我國(guó)液壓行業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。
未來(lái)需要將綠色制造技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝、制造、使用和回收利用的全生命周期過(guò)程。通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和主動(dòng)控制原理來(lái)降低元件和系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲。
行業(yè)將逐漸淘汰危害環(huán)境的表面處理和加工制造工藝，采用環(huán)保型工藝制造方法和設(shè)備。如利用凈成形工藝、切削加工優(yōu)化技術(shù)、干式切削技術(shù)等，提高制造過(guò)程中資源和能源利用率、原材料轉(zhuǎn)化率，減少污染廢棄物和有毒物質(zhì)排放。
通過(guò)推廣環(huán)保型介質(zhì)應(yīng)用，開發(fā)新型的減摩材料，提高材料利用率。通過(guò)開發(fā)管路連接技術(shù)，研發(fā)新型密封材料，優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)和精加工工藝，以提高產(chǎn)品密封性能，減少介質(zhì)泄露和污染。
開發(fā)流體介質(zhì)的回收處理和再利用工藝，發(fā)展專用的元件拆解、回收、再制造工藝和生產(chǎn)線，完善再制造元件的性能評(píng)估方式，以提高產(chǎn)品可回收性和再制造水平。
(4)提升可靠性
我國(guó)液壓產(chǎn)品長(zhǎng)期存在可靠性差、使用壽命低的問(wèn)題，直接影響到行業(yè)整體聲譽(yù)。很多整機(jī)廠商長(zhǎng)期不敢用國(guó)內(nèi)液壓品牌，終端用戶也反對(duì)使用，由此導(dǎo)致我國(guó)液壓產(chǎn)品在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)依賴進(jìn)口。
我國(guó)液壓行業(yè)的可靠性研究狀況如下:起步較晚，且大多借鑒機(jī)械行業(yè)可靠性、電子可靠性等相關(guān)領(lǐng)域的研究成果，未能綜合考慮自身多場(chǎng)耦合、非線性、復(fù)雜振動(dòng)的特殊性;可靠性與故障預(yù)測(cè)的實(shí)時(shí)性不足;沒(méi)有統(tǒng)一的可靠性研究標(biāo)準(zhǔn)。
因此如何建立行之有效的、較為全面的可靠性研究，將是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)科學(xué)問(wèn)題。
4.高端液壓件國(guó)產(chǎn)化狀況
2013年以來(lái)，工業(yè)和信息化部在財(cái)政部等相關(guān)部門的大力支持下，連續(xù)5年開展工業(yè)強(qiáng)基工程工作，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、創(chuàng)新發(fā)展、協(xié)同推進(jìn)，取得了階段性進(jìn)展和成效。
其中，支持了山河智能、杭州前進(jìn)齒輪箱、北京華德液壓、天津工程機(jī)械研究院等多個(gè)工程機(jī)械零部件，總投資近5億元，補(bǔ)助資金近9000萬(wàn)元。
2017年9月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《工業(yè)和信息化辦公廳國(guó)家開發(fā)銀行辦公廳關(guān)于組織開展2017年工業(yè)強(qiáng)基工程重點(diǎn)產(chǎn)品、工藝“一條龍”應(yīng)用計(jì)劃工作的通知》(工信廳聯(lián)規(guī)〔2017〕88號(hào))。工程機(jī)械高壓油泵、多路閥、馬達(dá)“一條龍”應(yīng)用計(jì)劃，以我國(guó)20t、30t液壓挖掘機(jī)和50t以上大型汽車起重機(jī)主機(jī)為龍頭，針對(duì)主機(jī)對(duì)高壓油泵、多路閥、馬達(dá)自主配套的迫切需要，集合行業(yè)力量協(xié)同攻關(guān)，合作開發(fā)，形成“一條龍”配套示范應(yīng)用。
推動(dòng)高端液壓元件穩(wěn)定批量生產(chǎn)及在主機(jī)上的大批量配套，改變長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面，實(shí)現(xiàn)自主化發(fā)展，是我國(guó)工程機(jī)械發(fā)展中高端產(chǎn)品以及擴(kuò)大出口的迫切需要。
經(jīng)工業(yè)和信息化部組織評(píng)審，推薦部分企業(yè)作為工程機(jī)械高壓油泵、多路閥、馬達(dá)“一條龍”示范企業(yè)(詳見(jiàn)表3)，示范企業(yè)可以享受國(guó)家優(yōu)先政策支持。
我國(guó)液壓件企業(yè)通過(guò)在不同的細(xì)分領(lǐng)域加大資金和技術(shù)投入，逐步建立起自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在各自的細(xì)分市場(chǎng)，擁有較為成熟的主機(jī)配套能力、穩(wěn)定的客戶群和一定的技術(shù)儲(chǔ)備，與國(guó)際知名液壓企業(yè)的差距正在逐步縮小。
在國(guó)家相關(guān)政策的引導(dǎo)和市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)未來(lái)行業(yè)集中度將會(huì)逐步上升，具備強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力和優(yōu)秀管理能力的液壓企業(yè)將會(huì)獲得行業(yè)整合機(jī)遇，進(jìn)而做大做強(qiáng)，在促進(jìn)我國(guó)液壓行業(yè)整體技術(shù)水平提升的同時(shí)，緩解國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品供應(yīng)不足的現(xiàn)狀。
雖然國(guó)內(nèi)液壓件企業(yè)在整體實(shí)力上與國(guó)外企業(yè)相比還存在不足，但部分液壓件企業(yè)在經(jīng)過(guò)“引進(jìn)吸收再創(chuàng)新”的發(fā)展歷程之后，不斷加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)、提升技術(shù)工藝水平，在某些液壓件細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，本土競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)日益凸顯，逐步具備了替代進(jìn)口產(chǎn)品的能力，為進(jìn)一步拓展國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。