隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)深度解析

隧道掘進(jìn)機(jī)-行業(yè)深度解析

隧道掘進(jìn)機(jī)（tunnelboringmachine），是用機(jī)械破碎巖石、出碴和支護(hù)實(shí)行連續(xù)作業(yè)的一種綜合設(shè)備。按掘進(jìn)機(jī)在工作面上的切削過程，分為全斷面掘進(jìn)機(jī)和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)。按破碎巖石原理不同，又可分滾壓式（盤形滾刀）掘進(jìn)機(jī)和銑切式掘進(jìn)機(jī)。中國產(chǎn)品多為滾壓式全斷面掘進(jìn)機(jī)，適于中硬巖至硬巖。銑切式掘進(jìn)機(jī)適用于煤層及軟巖中。目錄1隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)定義2隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)發(fā)展政策環(huán)境分析3隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)價(jià)值鏈分析4隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析5隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)5.1國際領(lǐng)先企業(yè)5.2國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)6隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)五力競爭模型分析6.1行業(yè)上游議價(jià)能力分析6.2行業(yè)下游議價(jià)能力分析6.3行業(yè)替代品威脅分析6.4行業(yè)新進(jìn)入者威脅分析6.5行業(yè)競爭現(xiàn)狀分析

隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)定義隧道掘進(jìn)機(jī)（tunnelboringmachine），是用機(jī)械破碎巖石、出碴和支護(hù)實(shí)行連續(xù)作業(yè)的一種綜合設(shè)備。按掘進(jìn)機(jī)在工作面上的切削過程，分為全斷面掘進(jìn)機(jī)和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)。按破碎巖石原理不同，又可分滾壓式（盤形滾刀）掘進(jìn)機(jī)和銑切式掘進(jìn)機(jī)。中國產(chǎn)品多為滾壓式全斷面掘進(jìn)機(jī)，適于中硬巖至硬巖。銑切式掘進(jìn)機(jī)適用于煤層及軟巖中。對(duì)于全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)（Full-faceTunnelBoringMachine），包含盾構(gòu)和TBM。一般來說，在歐洲，盾構(gòu)也稱為TBM；但在日本和中國，習(xí)慣上將用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為盾構(gòu)，將用于巖石地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為TBM。全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)自20世紀(jì)50年代以來就已經(jīng)在施工行業(yè)大量使用，如今已是在國內(nèi)外普遍采用的一種具有高科技水平的隧洞施工機(jī)械。當(dāng)隧洞長度過長時(shí)，用常規(guī)鉆爆法進(jìn)行施工需要相當(dāng)長的工期，隧道掘進(jìn)機(jī)法則適合長隧洞施工的需要。國外實(shí)踐證明：當(dāng)隧洞長度與直徑之比大于600m時(shí)，采用隧道掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行對(duì)隧洞施工是經(jīng)濟(jì)的。隧道掘進(jìn)機(jī)廣泛采用了監(jiān)測(cè)、遙控、電子信息技術(shù)等對(duì)施工過程進(jìn)行全面監(jiān)控，使掘進(jìn)全過程始終處于最佳狀態(tài)，與常規(guī)鉆爆法相比，其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①掘進(jìn)速度快；②工作效率高，實(shí)現(xiàn)了隧道掘進(jìn)機(jī)開挖、出碴、襯砌、回填、灌漿等工序的循環(huán)作業(yè)；③施工安全，隧道掘進(jìn)機(jī)施工作業(yè)始終在護(hù)盾的保護(hù)下有效地進(jìn)行；④施工環(huán)境好，含塵空氣由凈化器除塵，無爆破煙塵；⑤成洞條件好，開挖面光滑平整，無超挖，對(duì)圍巖基本無擾動(dòng)。但是如果選型、設(shè)計(jì)不當(dāng)，則會(huì)影響隧道掘進(jìn)機(jī)開挖隧洞的優(yōu)越性，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懙焦こ淌┕すて?。因此，選用合適的隧道掘進(jìn)機(jī)對(duì)隧洞的施工有著極其重要的意義。隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)發(fā)展政策環(huán)境分析1、工程機(jī)械"十二五"進(jìn)出口規(guī)劃"十二五"期間我國機(jī)電和高新技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口藍(lán)圖初具。"十二五"期間，我國機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)出口力爭年均增速高于GDP和外貿(mào)增長速度，力爭"十二五"期末進(jìn)出口規(guī)模達(dá)到2.4萬億美元，其中出口達(dá)到1.4萬億美元。"十二五"期間，我國機(jī)電產(chǎn)品出口結(jié)構(gòu)將繼續(xù)優(yōu)化，具有自主品牌的機(jī)電產(chǎn)品占機(jī)電產(chǎn)品出口比重由目前的8%提高到15%。"十二五"期間，商務(wù)部將推動(dòng)出口企業(yè)從"車間型"向"營銷型"轉(zhuǎn)變。支持汽車、機(jī)床、工程機(jī)械、船舶、鐵路裝備等25個(gè)行業(yè)100個(gè)排頭兵企業(yè)在境外建立營銷網(wǎng)絡(luò)，培育和認(rèn)定200個(gè)出口基地和2000家基地企業(yè)，培育若干個(gè)具有較強(qiáng)科技創(chuàng)新能力和自主核心技術(shù)的跨國機(jī)電企業(yè)集團(tuán)。商務(wù)部將推動(dòng)建立政策性進(jìn)口信貸等金融支持模式，加大對(duì)裝備制造業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等的支持，支持重點(diǎn)企業(yè)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。2、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃"十二五"期間，中國發(fā)展高端裝備制造業(yè)的總體思路是：重點(diǎn)發(fā)展智能制造、綠色制造和服務(wù)性制造，做大做強(qiáng)航空裝備和衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，提升軌道交通裝備水平，加快培育發(fā)展海洋工程裝備，把高端裝備制造業(yè)培育成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)中國裝備制造業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變。預(yù)計(jì)2011年裝備工業(yè)全行業(yè)將繼續(xù)保持平穩(wěn)較快增長，預(yù)計(jì)全年工業(yè)增加值同比增長15%左右。高端裝備制造業(yè)主要包括航空、航天、高速鐵路、海洋工程裝備、智能制造裝備五大領(lǐng)域。工信部預(yù)計(jì)，到2015年，我國高端裝備制造業(yè)年產(chǎn)值將在6萬億元以上；到2020年，我國高端裝備制造業(yè)銷售產(chǎn)值力爭占裝備制造業(yè)銷售產(chǎn)值的30%以上，國內(nèi)市場(chǎng)滿足率超過25%。工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司透露，高端裝備制造業(yè)"十二五"規(guī)劃已經(jīng)進(jìn)入到最后的審議階段，確定將在2011年上半年出臺(tái)。在航空方面，將重點(diǎn)加快推進(jìn)大型飛機(jī)研制，大力發(fā)展系列支線飛機(jī)、通用飛機(jī)和直升機(jī)，重點(diǎn)突破發(fā)動(dòng)機(jī)重要機(jī)載系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備；在高速鐵路方面，重點(diǎn)研發(fā)高速列車、中轉(zhuǎn)列車、城際和城市快捷軌道車輛列車運(yùn)行控制系統(tǒng)；在海洋工程裝備方面，重點(diǎn)發(fā)展勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)裝備，海上作業(yè)與輔助服務(wù)裝備，特種資源開發(fā)裝備，大型海上結(jié)構(gòu)物、海下系統(tǒng)以及關(guān)鍵設(shè)備與系統(tǒng)，同時(shí)，扶持海洋可再生能源利用裝備、海底礦產(chǎn)資源裝備、海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備的研發(fā)和創(chuàng)新，不斷拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域；在智能制造裝備方面，重點(diǎn)推進(jìn)精密和智能儀器儀表與試驗(yàn)設(shè)備、智能控制系統(tǒng)、關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、高檔數(shù)控機(jī)床與智能專用裝備。3、隧道掘進(jìn)機(jī)"十二五"產(chǎn)業(yè)化方向"十二五"期間，我國將繼續(xù)推進(jìn)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，全面提升中國隧道掘進(jìn)機(jī)制造業(yè)的技術(shù)水平，使土壓盾構(gòu)系列化、產(chǎn)業(yè)化研究成果達(dá)國際先進(jìn)水平；加大泥水盾構(gòu)、復(fù)合型盾構(gòu)和TBM研究力度，使中國隧道掘進(jìn)機(jī)的總體水平步入國際先進(jìn)行列。隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)價(jià)值鏈分析隧道掘進(jìn)機(jī)是根據(jù)隧道施工對(duì)象"度身訂做"的，正如裁縫根據(jù)具體的人進(jìn)行"量體裁衣"一樣。隧道掘進(jìn)機(jī)的制造特點(diǎn)是以工程為依托，根據(jù)施工環(huán)境（基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地貌、地面建筑物及地下管線和構(gòu)筑物等特征）進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)和制造。隧道掘進(jìn)機(jī)的特殊性決定了隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈體系建立在以工程為依托，系統(tǒng)設(shè)計(jì)為核心，相關(guān)配件制造企業(yè)加盟生產(chǎn)，施工單位配合使用的基礎(chǔ)上，其設(shè)計(jì)、制造必須與工程項(xiàng)目緊密結(jié)合，其產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈如下圖所示。圖表1：隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈

資料來源：前瞻隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)研究小組整理隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析單就國內(nèi)市場(chǎng)近幾年來的需求來看，現(xiàn)在國內(nèi)應(yīng)用盾構(gòu)施工最多的城市是上海，當(dāng)前已經(jīng)達(dá)到了80多臺(tái)，有望超過100臺(tái)的需求量。地鐵建設(shè)的活躍城市--廣州目前已經(jīng)保有量已經(jīng)達(dá)到50臺(tái)以上。現(xiàn)在除了地鐵建設(shè)用的比較多之外，鐵路隧道也開始大量應(yīng)用隧道掘進(jìn)機(jī)，包括引水隧道已大量使用。除此之外，現(xiàn)在城市地下管網(wǎng)用隧道掘進(jìn)機(jī)施工的實(shí)例還不多。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，城市地下管道建設(shè)不能總通過開挖地面解決，這種情況下，微型盾構(gòu)的應(yīng)用機(jī)會(huì)將逐步增多。面對(duì)這樣大的市場(chǎng)應(yīng)用前景，盾構(gòu)國產(chǎn)化替代進(jìn)口是本土企業(yè)的目標(biāo)和主要任務(wù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2015年以前，中國規(guī)劃建設(shè)的城市快速軌道交通項(xiàng)目總長度達(dá)2600公里，10000多億元投資將聚集在這一領(lǐng)域，投入施工的隧道掘進(jìn)機(jī)約500臺(tái)以上，加上大型的越江工程，中國的各類盾構(gòu)未來潛在市場(chǎng)將有400億元以上的產(chǎn)值。最新以及其他具體內(nèi)容詳見發(fā)布的《2014-2018年中國隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》。隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)國際領(lǐng)先企業(yè)德國海瑞克公司美國羅賓斯公司日本川崎重工日本三菱重工日本小松制作所國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)北方重工集團(tuán)有限公司上海隧道工程股份有限公司海瑞克（廣州）隧道設(shè)備有限公司廣州海瑞克隧道機(jī)械有限公司羅賓斯（上海）地下工程設(shè)備公司海瑞克（成都）隧道設(shè)備有限公司大連重工·起重集團(tuán)有限公司二重集團(tuán)（德陽）重型裝備股份有限公司上海重型機(jī)器廠有限公司杭州杭鍋通用設(shè)備有限公司隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)五力競爭模型分析行業(yè)上游議價(jià)能力分析隧道掘進(jìn)機(jī)是高端裝備制造業(yè)的標(biāo)志性產(chǎn)品，具有快速高效、安全可靠、施工成本低、對(duì)地面建筑物影響小和出土量少等優(yōu)點(diǎn)。隧道掘進(jìn)機(jī)發(fā)展到目前種類已經(jīng)非常齊全，已生產(chǎn)了斷面為圓形、矩形、雙圓、三圓、球型盾構(gòu)、子母盾構(gòu)等，尺寸也從直徑200毫米到15米多。雖然盾構(gòu)機(jī)的種類較多，但其工作原理基本相同，主要由切削刀盤、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、液壓主軸頂進(jìn)機(jī)構(gòu)、液壓糾偏機(jī)構(gòu)、液壓中繼頂進(jìn)機(jī)構(gòu)、襯砌及巖土排運(yùn)機(jī)構(gòu)以及檢測(cè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分。隧道掘進(jìn)機(jī)技術(shù)屬于高端成套技術(shù)，集機(jī)、電、液、測(cè)于一身的高技術(shù)重大裝備，是多種技術(shù)的綜合集成，配套項(xiàng)目多，涉及上萬個(gè)零部件和五六十個(gè)學(xué)科。由于受到中國機(jī)械零部件制造業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱的制約，相當(dāng)比例的國產(chǎn)零部件的質(zhì)量、穩(wěn)定性、先進(jìn)程度都落后一些發(fā)達(dá)國家的同類產(chǎn)品。目前國內(nèi)所使用的掘進(jìn)機(jī)大部分是整機(jī)進(jìn)口，少量的是在國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)一部分機(jī)械件，其余部件均靠進(jìn)口，在國內(nèi)完成裝配。由于國外公司控制著核心技術(shù)和集成技術(shù)，同時(shí)，國產(chǎn)設(shè)備所需部件中包括大型軸承、液壓馬達(dá)、泵、檢測(cè)元件、特殊刀具等關(guān)鍵件目前大多需要通過進(jìn)口，直接導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)價(jià)格居高不下，在很大程度上制約了國產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)在隧道施工中的廣泛應(yīng)用。近年來，中國隧道掘進(jìn)機(jī)自主化程度大幅提升。隧道掘進(jìn)機(jī)的11項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)有6項(xiàng)國產(chǎn)化率超過90%，還有3項(xiàng)達(dá)到50%，整機(jī)國產(chǎn)化率達(dá)到40%。但總體看來，中國隧道掘進(jìn)機(jī)的零部件仍過于依賴進(jìn)口，國外零部件供應(yīng)商的議價(jià)能力相對(duì)較強(qiáng)。行業(yè)下游議價(jià)能力分析目前國外隧道掘進(jìn)機(jī)由于其高附加值及精良制造工藝，在國內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)了85%左右的市場(chǎng)份額，歐洲和日本等公司的隧道掘進(jìn)機(jī)在中國隧道掘進(jìn)機(jī)市場(chǎng)占主導(dǎo)地位。相對(duì)比的是，國產(chǎn)隧道機(jī)存在地質(zhì)適應(yīng)性較差、缺乏砂卵石和巖石地質(zhì)使用的經(jīng)驗(yàn)和業(yè)績，在國內(nèi)市場(chǎng)上難以與國外品牌競爭。由于國產(chǎn)設(shè)備不能保證質(zhì)量，在價(jià)格上又沒有明顯優(yōu)勢(shì)，目前國內(nèi)隧道工程建設(shè)方的崇洋媚外行為較為嚴(yán)重，比如甲方要求買國外產(chǎn)品使得施工單位在投標(biāo)過程中只能與國外聯(lián)合，全部從國外進(jìn)口設(shè)備。如廣州、深圳、北京、南京等城市地鐵施工，主要從工程進(jìn)度、減少施工風(fēng)險(xiǎn)出發(fā)，對(duì)國內(nèi)產(chǎn)品缺少信心，不愿用、也不敢用本土企業(yè)的產(chǎn)品。而鐘情于國外品牌的隧道工程項(xiàng)目不止城市地鐵隧道工程，如南水北調(diào)工程中也大量地使用著國外品牌的隧道掘進(jìn)機(jī)。目前國內(nèi)隧道掘進(jìn)機(jī)市場(chǎng)上，國外品牌的壟斷地位將在較長時(shí)期內(nèi)難以撼動(dòng)，國內(nèi)較多施工單位對(duì)高新產(chǎn)品過分追求，導(dǎo)致很多工程項(xiàng)目招投標(biāo)時(shí)不計(jì)成本，使得國外隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品的價(jià)格一直居高不下，工程招標(biāo)方的議價(jià)能力較為薄弱。行業(yè)替代品威脅分析當(dāng)隧道（洞）長度過長時(shí)，用常規(guī)鉆爆法進(jìn)行隧道施工將需要相當(dāng)長的工期，隧道掘進(jìn)機(jī)法施工則適合長隧道施工的需要。根據(jù)國外實(shí)踐證明：當(dāng)隧道長度與直徑之比大于600時(shí)，采用TBM進(jìn)行隧道施工是經(jīng)濟(jì)的。TBM最大的優(yōu)點(diǎn)是快速。其一般速率為常規(guī)鉆爆法的3-10倍。此外，采用TBM施工還有優(yōu)質(zhì)、安全、有利于環(huán)境保護(hù)和節(jié)省勞動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)。由于TBM提高了掘進(jìn)速率，工期大為縮短，因此在整體上是經(jīng)濟(jì)的。由于科學(xué)技術(shù)的不斷迅猛進(jìn)步，現(xiàn)在TBM可以適應(yīng)較為復(fù)雜的地質(zhì)條件，從松散軟土到極堅(jiān)硬的巖石都可以應(yīng)用，使用范圍日益廣泛。TBM已在全球長隧道工程中得到越來越多的應(yīng)用，并且其技術(shù)水平日益得到提高，在未來較長的時(shí)間內(nèi)均難有替代品出現(xiàn)。行業(yè)新進(jìn)入者威脅分析由于掘進(jìn)機(jī)占用資金量大、進(jìn)入門檻較高，技術(shù)附加值突出、制造工藝復(fù)雜、維修服務(wù)成本大等特點(diǎn)，都決定了它的準(zhǔn)入門檻較高，特別是在沒有具體訂貨合同時(shí)，在一個(gè)需要相對(duì)較大資金投入的項(xiàng)目面前，單靠企業(yè)自身完成風(fēng)險(xiǎn)極大，對(duì)大多數(shù)企業(yè)而言困難較多。近十年來，上海、北京、廣州等很多地方企業(yè)在"市場(chǎng)換技術(shù)"原則下與國外企業(yè)合作，但所謂的合作，實(shí)際是由外商總承包及技術(shù)負(fù)責(zé)，國內(nèi)合作企業(yè)只承擔(dān)結(jié)構(gòu)件制造及組裝。結(jié)果這些合資企業(yè)也僅成為國外品牌的組裝工廠，隧道掘進(jìn)機(jī)的核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件、控制系統(tǒng)，國內(nèi)合作方并不了解，更談不上掌握。因?yàn)樗淼谰蜻M(jìn)機(jī)的制造是根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行的，地質(zhì)情況不一樣盾構(gòu)機(jī)配置也不相同，刀具也不盡相同。隧道掘進(jìn)機(jī)是機(jī)電、土木相結(jié)合的產(chǎn)物，自動(dòng)化、智能化程度非常高，這些核心技術(shù)外資企業(yè)是不可能拱手相讓的。故而隧道掘進(jìn)行業(yè)的新進(jìn)入者威脅較小，國內(nèi)一些重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)通過與國外企業(yè)合作的方式進(jìn)入隧道掘進(jìn)機(jī)領(lǐng)域，也只是這些國外企業(yè)通過"改頭換面"，以更好地滲透中國隧道掘進(jìn)機(jī)市場(chǎng)。行業(yè)競爭現(xiàn)狀分析中國大約有85%的隧道掘進(jìn)機(jī)依賴進(jìn)口，歐洲和日本等