全球电主轴需求主要集中在中国、日本、美国、瑞士、意大利、韩国等国家和地区。中国是世界上主要的电主轴市场,国产化率也在不断提高。中国电主轴市场正处于快速发展阶段,产能迅速扩大。但中高端产能不足,电主轴国产化率仍有提升空间。
1.中国是世界上主要的电主轴市场,国产化率也在不断提高。
中国是世界上主要的电主轴市场,还有巨大的发展空间。中国电主轴市场正处于快速发展阶段。2019年,中国电主轴行业市场规模达到约44.27亿元,同比增长约57亿元,未来有望继续增长。近年来,随着市场供应量的增加和市场竞争的加剧,我国电主轴产品价格总体呈下降趋势。2015年1月至今,国产电主轴平均价格. 25万元/件,2019年降至00.98万元/件。
全球电主轴需求主要集中在中国、日本、美国、瑞士、意大利、韩国等国家和地区。自2009年以来,中国对电主轴的需求一直在增加。2014年,244年增加23万,占同期全球总需求的26万,000.8%。与此同时,美国国内需求为16% 6000件,占同期全球总需求的1.8万件。日本国内需求为8%;. 80万,占同期全球总需求的9万0.7%。随着我国数控机床普及率和制造业自动化率的提高,电主轴的需求量越来越大。2019年,中国对电主轴的需求已经达到44%。
从1958年开始,我国研制出高速电主轴,其广泛应用促进了我国制造业的快速发展。但是,与国外先进的高速电主轴制造商相比,我国电主轴技术还有相当大的差距,我国高速电主轴的开发、设计和生产仍需进一步发展:
(1)润滑:电主轴的润滑主要有脂润滑、油雾润滑和油气润滑。国内主要采用油润滑和油雾润滑。虽然油润滑使用方便,通用但这两种润滑方式都不能精确控制供油量,不利于提高主轴轴承的转速和使用寿命,而且油雾润滑会对环境造成一定的污染。油气润滑可以精确控制各摩擦点的润滑油量,但设备复杂,成本高。目前,先进的油气润滑技术已广泛应用于国外高速电主轴轴承。
(2)功能和性能:国外已开发出多功能产品。数控机床用高性能电主轴产品仍是我国的主要发展方向。部分原因是国外电主轴厂商一般只负责电主轴的整体设计、技术研发和零部件。装配检测,剩下的关键部分都是市场采购。由于分工细致,可以在本专业的关键技术上取得科技突破,国外电主轴厂商在关键功能部件的研发上具有很强的前瞻性和创新能力。
(3)基础工业:中国和工业在材料和热处理方面与发达国家有一定差距,特别是在主轴加工的关键工序和关键零部件的制造技术方面。由于机床的限制,很多零件的表面粗糙度和形位公差都不如国外先进。
电主轴的总体发展趋势是:大功率、高速度、高主轴回转精度。
(1)大功率:电主轴向高速、大功率、低速、大扭矩方向发展。根据实际应用的需要,大多数数控机床在低速粗加工时需要满足重切削的需要,而高速电主轴需要高速切削,所以电主轴要有扭矩要求和高速大功率性能。
(2)高速:电主轴继续向高速、高刚性发展。电主轴轴承及其润滑技术、精密加工技术。在精密动平衡技术不断发展的背景下,数控机床电主轴的高速发展已经成为一种普遍的发展趋势。在刚度方面,由于轴承及其润滑技术的发展,电主轴的系统刚度越来越大,满足了数控机床高速高效精密加工的发展。
(3)高精度:电主轴进一步高精度、高可靠性、长寿命的发展方向。随着最终用户对数控机床的精度和可靠性提出越来越高的要求,电主轴的精度和可靠性也在不断提高。同时,由于采用了特殊的精密轴承、先进的润滑方式和特殊的预紧力施加方式,电主轴的使用寿命也相应延长,使用可靠性越来越高。
中国电主轴产能迅速扩张,但中高端产能不足。中国电主轴行业产能在“十三五”期间快速扩张,2019年产能达到38年。但由于市场结构失衡,大量低端产品的产量没有得到市场认可,近两年生产速度增长缓慢。
2019年国内电主轴产量约33.8万台,近年来整体产量趋势呈上升趋势。而同期国内电主轴市场需求约为444,2015-2019年复合年增长率为12019。所以2019年中国电主轴市场还是10%。高端电主轴仍需要进口9万台的生产缺口,因此中国电主轴制造商仍有足够的发展空间和市场空间。
电主轴等数控机床零部件进口替代趋势明显,市场空间广阔。我国数控机床功能部件发展相对缓慢。工业专业化、专门化程度比较低。电主轴、数控系统、伺服系统虽然形成了一定的生产规模,但只能满足中低档数控机床的需要,我国中高档数控机床使用的功能部件仍依赖进口。根据2025年中国制造重点领域技术路线图,到2020年,高档数控机床国产化率超过70%,电主轴国产化率达到50%;到2025年,高档数控机床国产化率超过80%,电主轴国产化率达到80%。
我国数控机床产业的规模一直处于世界前列,是我国电主轴产业未来可持续发展的长期动力。亚太地区是世界上最重要的数控机床产业,中国、日本和德国是机床的主要生产国。2019年,日本数控机床产业约占全球的32%。1%是世界上最大的数控机床生产商。中国数控机床产业的规模略低于日本,但仍处于世界前列, 约占31%。全球机床行业的稳步发展和日益激烈的竞争,为具有性价比优势的国内功能部件制造商提供了广阔的发展空间。中国庞大的数控机床数量为电轴售后服务市场的健康发展奠定了坚实的基础。
数控率与中国机床工业的发展工业国家之间还是有差距的,数控率的提高会支撑电主轴的持续增长。自2001年9月以来,中国机床行业的数控产量从11%增长到2013年的28%。2010年产值的数控化率也达到了52%.50%,这说明随着我国机床工业结构调整的深入,我国机床工业的数控化率有了明显的提高。但是从全球范围来看,发达国家工业全国机床行业的数控率一般为产值的60%~ 70%~90%。相比之下,中国机床行业的数控化率有望进一步提高。此外,从2005年到3005年, 国产数控机床的市场份额从0.4%上升到2012年的55.6%。数控机床及功能部件行业国产化率的提高给国内专业电主轴制造商带来了收益。
2.电主轴主要用于下游和工业结构。
电主轴是数控机床的核心功能部件,电主轴产业和下游机床产业的发展相辅相成。生产电主轴所需的原材料主要包括通用材料和标准件。通用材料包括金属材料和非金属材料,主要用于制造各种非标准件。标准零件包括轴承。密封件、传感器、气动元件、紧固件等。与非标准零件组装成电主轴。市场上通用材料和标准件供应充足。电主轴下游市场分为主机配套市场和售后服务市场,客户主要是机床制造商及其终端用户。主机配套市场主要包括PCB主轴市场、数控雕铣机主轴市场、 加工中心主轴市场和其他主轴市场。电主轴间接下游产业涉及国民经济多个领域,主要包括PCB产业、消费电子零部件、模具、五金制品等。这些领域的市场发展也将带动电主轴需求的上升。