常規(guī)機械密封產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南

常規(guī)機械密封產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南

研究激光器動力學，掌握激光晶體/光學晶體、半導體激光芯片等激光器關鍵功能部件的國產(chǎn)化。針對高端制造用激光器的迫切需求，開展工業(yè)化光纖/半導體大功率激光器制造技術、工業(yè)化超快（飛秒、皮秒）激光器制造技術、工業(yè)化短（紫外、深紫外）波長激光器制造技術等方面的研究，開展激光器標準建設，實現(xiàn)高性能激光器及核心關鍵部件的國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化。針對碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等為代表的寬禁帶半導體技術對關鍵制造裝備的需求，開展大尺寸（6吋）寬禁帶半導體材料制備、器件制造、性能檢測等關鍵裝備與工藝研究。針對高亮度半導體照明（LED、OLED）大生產(chǎn)線對制造裝備的需求，開展大產(chǎn)能材料制備、器件制造、性能檢測等關鍵裝備研發(fā)，掌握核心技術與工藝，滿足大生產(chǎn)線要求。機械密封行業(yè)經(jīng)營模式機械密封的應用領域十分廣泛，不同的下游行業(yè)使用的主機設備存在差異，并且主機設備的應用場景存在著不同的需求和特點，因此，中高端機械密封產(chǎn)品通常是根據(jù)客戶的個性化需求進行定制化設計和生產(chǎn)。機械密封生產(chǎn)企業(yè)通過招投標、競爭性談判等多種方式取得業(yè)務機會，然后根據(jù)不同客戶的具體需求進行有針對性的研發(fā)設計和定制化生產(chǎn)，再向設備制造商提供定制化的密封產(chǎn)品作為其生產(chǎn)主機設備的配套核心零部件。此外，由于機械密封產(chǎn)品具有工業(yè)消耗品的特征，機械密封生產(chǎn)企業(yè)也為終端用戶提供機械密封產(chǎn)品升級、備件采購和產(chǎn)品修復等產(chǎn)品或服務。機械密封市場應用可分為增量業(yè)務與存量業(yè)務。增量業(yè)務與下游行業(yè)的投資強度密切相關，下游行業(yè)的周期性波動亦會傳導至機械密封行業(yè)，帶來較為明顯的周期性特征。存量業(yè)務是由增量業(yè)務進入常態(tài)化運行后轉化而來，密封產(chǎn)品屬于一種工業(yè)消耗品，在使用過程中存在更換、修復、升級的需求，隨著產(chǎn)品應用規(guī)模的擴大，這些需求亦將保持穩(wěn)定的增長，較少受到下游行業(yè)周期性的影響。機械密封行業(yè)的銷售區(qū)域性特征受到終端下游行業(yè)區(qū)域性分布的影響，在石油化工、煤化工、電力和冶金等資源分布或進口貿(mào)易存在區(qū)域性特征的行業(yè)，機械密封產(chǎn)品的銷售也會隨之呈現(xiàn)一定程度的區(qū)域性分布特征。以石化行業(yè)為例，我國在2015年以來提出建設七大石化產(chǎn)業(yè)基地，石化產(chǎn)業(yè)集群化升級將對面向石化行業(yè)的機械密封銷售產(chǎn)生一定的區(qū)域性分布影響。機械密封產(chǎn)品的運輸較為便利，不存在顯著的銷售半徑特征，加上本身下游應用領域分布的廣泛性，機械密封行業(yè)的最終消費區(qū)域會受到下游行業(yè)的區(qū)域性特征的影響，但本身銷售不存在明顯的區(qū)域性特征。新型電子制造關鍵裝備面向寬禁帶半導體器件、光通訊器件、MEMS（微機電系統(tǒng)）器件、功率電子器件、新型顯示、半導體照明、高效光伏等泛半導體產(chǎn)業(yè)領域的巨大市場需求，開展關鍵裝備與工藝的研究，重點解決電子器件關鍵材料裝備、器件制造裝備等高端裝備缺乏關鍵技術、可靠性低、工藝開發(fā)不足等問題，推動新技術研發(fā)與關鍵裝備研發(fā)的協(xié)同發(fā)展，構建高端電子制造裝備自主創(chuàng)新體系。（一）寬禁帶半導體/半導體照明等關鍵裝備研究針對碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等為代表的寬禁帶半導體技術對關鍵制造裝備的需求，開展大尺寸（6吋）寬禁帶半導體材料制備、器件制造、性能檢測等關鍵裝備與工藝研究。針對高亮度半導體照明（LED、OLED）大生產(chǎn)線對制造裝備的需求，開展大產(chǎn)能材料制備、器件制造、性能檢測等關鍵裝備研發(fā)，掌握核心技術與工藝，滿足大生產(chǎn)線要求。（二）光通訊器件關鍵裝備及工藝研究針對光通訊器件制造對裝備的需求，重點圍繞硅基光電子芯片工藝裝備、InP（銦磷）基等光電子芯片工藝裝備、光纖器件工藝裝備、光電子器件耦合封裝等關鍵裝備等開展研究，掌握核心技術，實現(xiàn)產(chǎn)品應用，提升國內(nèi)光通訊器件制造能力及工藝水平。（三）MEMS器件/電力電子器件等關鍵裝備與工藝研究針對MEMS器件、電力電子器件等領域對裝備的特殊工藝需求，開展材料制備、芯片制造、特種封裝、性能檢測等關鍵裝備與工藝的研發(fā)，掌握關鍵技術、開發(fā)特色工藝，提高國產(chǎn)裝備的工藝適應性及可靠性。研究基于國產(chǎn)裝備為主的成套工藝，完成對國產(chǎn)裝備的工藝優(yōu)化、可靠性驗證及集成應用，打造自主產(chǎn)業(yè)鏈，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。（四）高效光伏電池關鍵裝備及工藝研究針對下一代高效光伏電池技術（PERC、HIT、黑硅電池等）對關鍵裝備及工藝的需求，開展大產(chǎn)能、高轉換效率光伏電池制造工藝裝備、自動化制造裝備、核心工藝等研究，降低電池片制造成本，轉換效率達到國際領先水平，實現(xiàn)批量銷售。（五）新材料，新器件關鍵電子裝備與核心部件研究針對石墨烯、碳基電子器件、柔性顯示、光互聯(lián)等國際上不斷出現(xiàn)的新材料、新器件、新工藝對半導體技術相關的裝備需求，開展面向電子器件應用石墨烯材料制備裝備、大面積轉移裝備、石墨烯電子器件制造裝備、柔性顯示有機膜材料制備裝備、柔性顯示有機器件制造及檢測裝備、碳基電子器件制造裝備、光互聯(lián)器件制備裝備、高密度封裝等方面的關鍵裝備開發(fā)，滿足研發(fā)或產(chǎn)業(yè)化需求，推動新技術研發(fā)與裝備研發(fā)的協(xié)同發(fā)展。高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備堅持主機牽引、夯實基礎、突破核心、工藝驗證，聚焦航空航天和汽車兩個重點服務領域，重點攻克高檔數(shù)控系統(tǒng)和功能部件等瓶頸，完成150種以上智能、精密、高速、復合型高端制造業(yè)裝備的研制和示范應用，大幅提升國家重點工程、國民經(jīng)濟重點領域關鍵制造裝備國產(chǎn)化率，在強化高端數(shù)控裝備單機智能化水平提升的基礎上，逐步實現(xiàn)由單機示范應用向智能化制造成組成套整體解決方案的提升，擴大專項裝備成果的應用成效。（一）航空航天領域高檔數(shù)控裝備聚焦航空航天典型結構件加工需求，以提高加工效率和質量為目標，突破關鍵工藝和編程等核心技術；開展高檔五軸數(shù)控機床與關鍵成形裝備等主機的應用驗證與示范，推動高檔數(shù)控系統(tǒng)和以擺角銑頭為代表的關鍵功能部件實現(xiàn)批量化應用。（二）汽車制造領域高檔數(shù)控裝備重點研究數(shù)控機床的可靠性快速試驗技術與制造保障技術、數(shù)控系統(tǒng)的可靠性第三方測試及可靠性增長技術，突破數(shù)控機床可靠性MTBF>2000小時的技術瓶頸，通過示范應用與工藝驗證，大幅提升國產(chǎn)數(shù)控機床的組線能力。加強成組成套工藝集成研究，為汽車關鍵零部件制造提供成套解決方案，實現(xiàn)國產(chǎn)高檔數(shù)控機床在汽車發(fā)動機關鍵零部件高效柔性加工與批量化制造中的成組成套應用。（三）智能裝備與先進工藝重點解決高端裝備產(chǎn)品質量較差、檔次不高，缺乏核心工藝，智能化程度不足，可靠性及精度保持性難題，研制一批代表性智能加工裝備、先進工藝裝備和重大智能成套裝備，支撐我國高端裝備向高精尖和智能化互聯(lián)方向發(fā)展，引領裝備的智能化升級。激光制造面向航空航天、高端裝備、電子制造、新能源、新材料、醫(yī)療儀器等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的迫切需求，實現(xiàn)高端產(chǎn)業(yè)激光制造裝備的自主開發(fā)，形成激光制造的完整產(chǎn)業(yè)體系，促進我國激光制造技術與產(chǎn)業(yè)升級，大幅提升我國高端激光制造技術與裝備的國際競爭力。（一）激光與材料的相互作用機理面向航空航天、新能源、電子制造、醫(yī)療等領域的國家重大需求，探索激光與材料相互作用的復雜物化過程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新應用。開展大功率激光/短波長激光與材料相互作用機理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品質表面制造、精細制造、極端微結構、高精高效制造等制造機制與實現(xiàn)方法。（二）激光器與核心功能部件研究激光器動力學，掌握激光晶體/光學晶體、半導體激光芯片等激光器關鍵功能部件的國產(chǎn)化。針對高端制造用激光器的迫切需求，開展工業(yè)化光纖/半導體大功率激光器制造技術、工業(yè)化超快（飛秒、皮秒）激光器制造技術、工業(yè)化短（紫外、深紫外）波長激光器制造技術等方面的研究，開展激光器標準建設，實現(xiàn)高性能激光器及核心關鍵部件的國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化。（三）復雜構件表面的激光精細制造技術與裝備研究激光表面精細制造、激光清洗、激光拋光等核心技術，探索器件表面功能性結構的激光高質、高效制造機理與新技術，研究關鍵構件表面微結構成形機理與實現(xiàn)方法，并掌握激光光束路徑規(guī)劃及高速掃描、激光制造裝備在線監(jiān)測與補償、激光制造過程精密在線檢測等裝備關鍵技術，開發(fā)航空航天、微電子、生物醫(yī)療等領域典型復雜構件的激光精密加工技術與裝備，提升國產(chǎn)激光制造技術與裝備的競爭力。（四）大功率激光高效制造技術與裝備研究特殊工況下的激光制造機理與失效行為，突破大型構件激光制造裝備的設計制造技術瓶頸，攻克大型構件定位、質量在線檢測等關鍵技術，研究激光切割、激光打孔、激光沖擊強化、激光焊接以及激光復合制造等關鍵技術，開發(fā)面向飛機、船舶、高鐵等大型構件制造中的高端激光制造技術、裝備與標準。（五）先進激光精密微細制造技術與裝備針對航空航天、微電子、新型微小航空器件、光子集成器件等領域，突破激光衍射極限的納米尺度制造、復雜微納操縱及激光納米連接、激光光束整形與協(xié)同控制等關鍵技術，開發(fā)硬脆材料高效精密制造、異種材料的激光高性能連接制造、極端微納結構精細制造等技術與裝備，并設計和加工若干具有重大應用前景的新型功能器件。機械密封行業(yè)的未來發(fā)展趨勢（一）機械密封行業(yè)市場發(fā)展趨勢中高端機械密封產(chǎn)品具有明顯的個性化定制和工業(yè)消耗品特征，在主機設備的持續(xù)運行過程中存在定期更換、密封升級、日常服務、備件采購等持續(xù)需求。終端用戶對主機設備運行安全性十分重視，具有較高的客戶忠誠度。隨著設備制造商將機械設備向終端用戶交付使用，機械密封行業(yè)的存量終端用戶規(guī)模不斷擴大，未來市場空間將越來越集中到機械密封產(chǎn)品的修復、更換、升級、備件采購等存量市場，其是機械密封生產(chǎn)廠商利潤實現(xiàn)的主要來源。增量市場與下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資情況緊密相關，并會在主機設備交付運行后轉化為存量業(yè)務。增量市場將一直是機械密封生產(chǎn)廠商拓展存量市場和行業(yè)收入的重要組成部分。近年來，在《國家重大科技基礎設施建設中長期規(guī)劃（2012-2030年）》《工業(yè)強基工程實施指南（2016-2020年）》《制造基礎技術與關鍵部件重點專項2019年度項目申報指南》《液壓液力氣動密封行業(yè)十三五發(fā)展規(guī)劃》等一系列行業(yè)政策所營造的良好政策環(huán)境下，以中密控股、丹東克隆和一通密封為代表的國內(nèi)機械密封行業(yè)龍頭企業(yè)不斷延伸和拓展高端機械密封產(chǎn)品市場，與國際密封龍頭企業(yè)展開競爭，推動高端機械密封的國產(chǎn)化和進口替代進程。未來，隨著國內(nèi)企業(yè)尤其是綜合實力較強的龍頭企業(yè)的不斷發(fā)展，國內(nèi)機械密封市場的整體進口替代水平有望進一步提升，高端機械密封市場的國產(chǎn)化率將進一步提高，國內(nèi)企業(yè)的市場份額有望取得更大突破。（二）機械密封行業(yè)理論發(fā)展趨勢密封的基礎理論涵蓋了流體力學、熱力學、固體力學、傳熱學、材料學、摩擦學等多個學科領域。隨著各學科基本理論的進步，密封理論正在向解決極端應用場景下的傳熱、變形、磨損和微尺度下的流動特性等方向發(fā)展。密封理論的不斷發(fā)展將有力的支撐機械密封產(chǎn)品向大型化、高參數(shù)化、環(huán)?；透叻€(wěn)定性的趨勢發(fā)展，以滿足極端應用場景下主機設備的密封需求。（三）機械密封行業(yè)技術發(fā)展趨勢機械密封產(chǎn)品在研發(fā)設計、試驗監(jiān)測、加工生產(chǎn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)依托計算機、信息、工業(yè)自動化、數(shù)控加工等領域技術發(fā)展。隨著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，機械密封產(chǎn)品的數(shù)字化設計將成為主流方向；三維可視化技術、傳感器技術、振動和噪聲等測試分析技術以及先進測量儀器、試驗手段將在機械密封的試驗和監(jiān)測方面得到進一步推廣和應用；未來納米級機械加工、電子束和離子束加工、LIGA（光刻）技術、掃描隧道顯微等高科技加工技術將支持機械密封加工技術在微納制造、極端制造、數(shù)字制造等方面的同步發(fā)展。此外，智能制造技術有助于提高企業(yè)設計中心、加工中心、生產(chǎn)線、銷售服務系統(tǒng)的信息智能化、網(wǎng)絡化集成與共享，是企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的高度柔性化和集成化的技術方向。（四）機械密封行業(yè)產(chǎn)品發(fā)展趨勢隨著石油化工、煤化工、冶金等終端下游行業(yè)的供給側改革不斷深入、節(jié)能環(huán)保標準不斷提升、項目建設向大型化不斷發(fā)展，以及航空航天等高精尖行業(yè)的快速發(fā)展，機械密封產(chǎn)品的應用領域不斷向更高參數(shù)、更復雜工況領域延伸，市場對高端機械密封產(chǎn)品的需求呈現(xiàn)擴大趨勢。國內(nèi)機械密封行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，中低端產(chǎn)品市場已經(jīng)基本實現(xiàn)進口替代，高端產(chǎn)品市場也已步入進口替代發(fā)展階段，并在部分高參數(shù)產(chǎn)品領域逐步開始與國外廠商競爭。未來，隨著國內(nèi)企業(yè)在研發(fā)和技術創(chuàng)新方面的不斷突破，國內(nèi)高端機械密封產(chǎn)品覆蓋的市場深度和廣度將進一步延伸和拓展，高端機械密封的國產(chǎn)化和進口替代將持續(xù)深化。（五）機械密封行業(yè)市場集中度發(fā)展趨勢全球機械密封行業(yè)經(jīng)過一百多年的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)高度集中的市場格局和穩(wěn)定的專業(yè)化分工。由于我國工業(yè)建設起步較晚，發(fā)展初期主要以產(chǎn)品模仿為主，加上受計劃經(jīng)濟期間重主機、輕配套思想影響較大，自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)較為落后。目前，我國機械密封企業(yè)產(chǎn)品主要集中在中低端，行業(yè)整體處于分散化、低集中度的發(fā)展階段。近年來，國內(nèi)部分規(guī)模較大的企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)并購的方式提升了自身市場占有率。未來，隨著國家供給側改革的不斷深化和節(jié)能環(huán)保要求的不斷提高以及產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整與升級的持續(xù)推進，機械密封行業(yè)的市場集中度有望得到進一步提升。增材制造重點解決增材制造領域微觀成形機理、工藝過程控制、缺陷特征分析等科學問題，突破一批重點成形工藝及裝備產(chǎn)品，在航空航天、汽車能源、家電、生物醫(yī)療等領域開展應用，引領增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。形成創(chuàng)新設計、材料及制備、工藝及裝備、核心零部件、計量、軟件、標準等相對完善的技術創(chuàng)新與研發(fā)體系，結合重大需求開展應用示范，具備開展大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用的技術基礎。（一）增材制造控形控性的科學基礎探索增材制造自由成形過程的成形幾何精度、成形效率、材料組織結構與性能的形成規(guī)律與關鍵影響因素和控制方法，為提升增材制造工藝技術和裝備設計水平提供堅實的科學支撐，并為形成重大原創(chuàng)性增材制造新技術提供科學指引。（二）基于增材制造的結構優(yōu)化設計技術發(fā)展基于增材制造工藝特性，融合力學、物理與化學多種功能的結構優(yōu)化設計技術，為結構整體化、輕量化、高性能化和滿足聲、光、電、磁、熱等多功能化提供設計方法和設計軟件，支撐我國高端裝備的自主創(chuàng)新設計和跨越式技術發(fā)展。（三）增材制造專用材料制備技術基于增材制造的工藝特性和應用需求，開展增材制造專用金屬和非金屬材料的設計與制備技術研究，最大限度地發(fā)揮增材制造技術優(yōu)勢，大幅度拓展增材制造的產(chǎn)業(yè)化應用領域。（四）增材制造的核心裝備設計與制造技術針對激光/電子束選區(qū)熔化、激光選區(qū)燒結、高能束金屬沉積成形、光固化、激光沉積打印、微滴噴射3D打印、熔融沉積造型等已經(jīng)展示重大產(chǎn)業(yè)化應用價值的增材制造技術，開展相關裝備設計與制造技術的深入研究，占據(jù)增材制造產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端。（五）評價體系與標準建設研究制定增材制造的材料標準、設計標準、工藝標準、裝備標準、檢測標準、數(shù)據(jù)標準和服務標準等7個方面的標準體系，為增材制造的廣泛產(chǎn)業(yè)化應用奠定基礎，并顯著增強我國增材制造技術的國際競爭力。我國制造業(yè)發(fā)展對科技創(chuàng)新的需求粗放式發(fā)展道路已經(jīng)無法適應我國制造業(yè)的發(fā)展，通過科技創(chuàng)新提高制造業(yè)競爭力是必由之路。在當前我國制造業(yè)實施戰(zhàn)略轉型的關鍵時期，制造業(yè)健康快速發(fā)展對科技創(chuàng)新工作提出了明確的需求。（一）加強制造基礎能力方面的科技創(chuàng)新制造業(yè)基礎技術研究能力薄弱已經(jīng)成為當前制約我國制造業(yè)發(fā)展的主要瓶頸，其中基礎材料、關鍵基礎零部件、電子元器件、集成電路、傳感器、控制系統(tǒng)、軟件工具及平臺等眾多領域的基礎研究、關鍵技術研究、關鍵工藝研究都沒有掌握自主核心技術，工藝裝備、測試與實驗裝備、標準化等共性技術自主創(chuàng)新能力薄弱，亟需科技攻關。（二）亟需加強制造企業(yè)經(jīng)營管理模式創(chuàng)新我國制造企業(yè)管理正處于由傳統(tǒng)管理模式向現(xiàn)代管理模式轉變的階段，經(jīng)營目標、管理模式、管理理念和決策標準發(fā)生根本性變化，多數(shù)企業(yè)并沒有從根本上改變以產(chǎn)品為中心的傳統(tǒng)制造模式，無法適應互聯(lián)網(wǎng)、云制造等模式下的多品種大批量定制化的要求，企業(yè)管理信息化、生產(chǎn)過程智能化、咨詢服務網(wǎng)絡化的水平制約著中國制造業(yè)的快速發(fā)展。（三）亟需提升制造業(yè)智能化水平隨著中低端產(chǎn)品加工制造產(chǎn)業(yè)重心向東南亞等發(fā)展中國家轉移，我國裝備制造業(yè)在全球地位面臨挑戰(zhàn)，急需利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、傳感器等增強裝備產(chǎn)品智能化程度，構建數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化的智能化生產(chǎn)線和數(shù)字化工廠，從而提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量，提升產(chǎn)業(yè)的競爭力。（四）亟需加強新興產(chǎn)業(yè)關鍵裝備的研發(fā)我國新興產(chǎn)業(yè)所需裝備的需求缺口較大。光電子、先進光伏電池設備、