SCR后处理系统定制化逐渐提升具备全球化能力的企业机会更多

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    2023-12-31 珠海发电机租赁

  •   对于汽车零配件企业而言,拥有优秀的经营管理团队、雄厚的研发技术实力、丰厚的行业经验积累和先进的生产制造水平将更受主机厂的青睐,同时也是企业持续发展和提升行业竞争力的重要基础。汽车零配件企业管理人员需要深刻理解市场、技术和管理,对行业具有某些特定的程度的经验积累,而培养具有综合能力的管理人才要比较长时间的积累。同时,汽车内燃机尾气后处理产品涉及软件、电子、传感、工业设计、结构设计等多个领域,培养具备多类领域专业知识、深度掌握核心技术的复合型技术人才也需要较久的积累。行业新进入者较难在极短的时间内获得并积累一批具备各类专业素养的优秀人才,从而形成了人才壁垒。

      全球汽车产业已经建立起较为成熟的质量管理认证体系。SCR后处理系统企业要成为合格的汽车零部件供应商,必须通过 ISO9001、IATF16949、ISO14001、ISO26262 等管理体系的认证,该等质量管理认证体系目前已广泛应用于世界各汽车主要制造商及汽车零部件制造商的考核中。新入SCR后处理系统行企业为取得该认证需要接受生产管理、技术储备、质量控制等多方面考核,认证周期较长、难度较大且在合作之初需要每年接受第三方独立机构监督检查,形成该行业特定的资质认证壁垒。

      内燃机尾气后处理行业是典型的技术密集型行业,其需要满足国内外不同国家、不同地区对于尾气排放的相关法规及标准,与此同时,随着全球主要国家对汽车尾气排放标准日趋严格,高效长寿命、近零排放等要求推动汽车与工程机械等机动车辆尾气排放处理技术不断升级,在上述因素驱动下,企业须保持持续的技术创新、研发投入、研发体系建设和人才储备。

      内燃机尾气后处理产品涉及到电子传感技术与精密结构件的融合,需根据不同汽车内燃机性能的要求将电子传感器产品的通用功能嵌入到精密结构件,并在功能、尺寸、规格等方面精准匹配,形成专用汽车总成类产品。

      汽车内燃机尾气后处理产品作为汽车重要的配套零部件,不同汽车生产商的车型均有专门的型号与标定,企业需要掌握不同汽车生产商的车型与发动机的配套技术要求,定制化研发相关模具,并不断优化技术方案、工艺流程和参数标定,通过不断开发实践逐步形成经验积累。

      综上,内燃机尾气后处理产品在技术投入、技术融合与定制化程度上要求更高,从而形成了较高的技术壁垒。

      内燃机尾气后处理产品由于涉及传感器等电子软硬件,其产品一致性要求较高,试验和检测、自动化生产专用设备的投入较大,产品开发初期生产商需投入大量资金用于固定资产的建设及机器设备的采购,将对企业能力产生一定影响。同时,由于产品开发周期较长,短时间之内难以形成经济效益,生产企业需要具备足够的资本以支撑产品的开发和量产。另一方面,由于整车供应链较长,速度较慢,从而对行业内企业形成较大的营运资本投入规模要求。因此,对于新进者而言,行业具有较高的资金壁垒。

      在汽车产业链中,主机厂为确保汽车的动力性能和安全性能,遴选关键汽车零部件供应商的要求较为严苛,流程往往较为复杂和漫长,在此背景下,汽车行业逐步形成了一套严格的供应链管理体系。通常而言,主流的主机厂要求供应商需经过样品测试、现场检查、文件审核、员工访谈及价格谈判等一系列严格的评估和考核程序,才会最终被纳入主机厂的配套供应体系,具备供应商基本资格。一般来说,从合作意向到批量供货需要通过十余项评审流程,周期长达 2-3 年不等。

      因此,SCR后处理系统企业一旦进入主机厂的供应体系,主机厂通常将与其共同参与新车型的研发工作、共享相关车型的详细配套资料及相关技术参数等具体要求,短期内该企业将难以替换。受上述筛选与合作机制影响,行业新进入者短期内难以快速融入相关配套体系,因此行业内形成了较高的客户资源壁垒。

      汽车零部件是汽车工业发展的基础,是汽车产业链的重要组成部分。汽车零部件通常指除汽车机架以外的所有零件和部件,种类众多,一辆汽车所需的汽车零部件可达上万件。从用途及性质来看,汽车零部件主要可分为发动机系统类、尾气后处理系统类、传动系统类、制动系统类、转向系统类、悬挂系统类、电气系统类。

      汽车主机厂与零部件供应商之间的产业配套关系较为紧密。长期以来,日本、美国、德国等国家的国际汽车巨头均保持相对稳定的零部件供应商体系,强大的整车生产实力带动当地汽车零部件行业较快发展,使得当地汽车零部件企业实力不断增强。

      根据《美国汽车新闻》(Automotive News)发布的 2022 年全球汽车零部件供应商百强榜,日本、美国、德国企业占据大多数,优势显著。上榜的 100 家企业中,日本企业数量排名第 1,共有 22 家上榜;美国企业数量排名第 2,共 21家上榜;德国企业数量排名第 3,共有 18 家上榜。上榜的 100 家企业中,96 家企业的营收超过 10 亿美元,24家企业的营收超过 100 亿美元。

      尽管我国汽车零部件行业起步较晚,在技术研发、产品设计上较日本及欧美汽车零部件巨头仍有较大差距,我国汽车零部件企业坚持自主创新和技术消化吸收,关键零部件技术攻关能力不断提高,同时凭借稳定的产品质量、良好的客户服务、较低的生产成本,响应主机厂、一级供应商控制成本、丰富供应商渠道等需求,在部分细分领域成功切入主机厂与一级供应商供应体系。

      根据《美国汽车新闻》(Automotive News)发布的全球汽车零部件供应商百强榜单,2014-2016 年仅有 2 家中国企业上榜,2017 年有 4 家中国企业上榜,2018年至 2020 年均有 7 家中国企业上榜,2021年有 8 家中国企业上榜,2022 年有10 家中国企业上榜,我国汽车零部件供应商的竞争实力不断提升。

      SCR系统,即选择性催化还原系统,是柴油发动机中设计用来降低尾气排放中氮氧化物的主要后处理系统之一。SCR后处理系统主要包括催化单元、尿素箱总成、尿素管路及喷射控制等核心单元。其中,SCR尿素箱总成集成了管路、温度、液位、浓度等各类传感器。

      SCR尾气后处理的工作原理为,当排气管中发现氮氧化物时,SCR后处理系统会根据发动机电控单元给出的指令精确地将与发动机运行工况相匹配的尿素量(尾气处理液)喷入排气管,尿素分解出的氨与氮氧化物在催化器中经过催化还原反应最后生成无害的氮气(N2)和水(H2O)。若柴油机尾气处理液未加载,或者纯度不够,或者质量低劣,车辆发动机会被限扭或限速。同时,劣质的柴油尾气处理液会污染 SCR催化反应罐中的催化剂,造成严重后果。因此,尿素箱总成是 SCR后处理系统不可或缺的环节。

      在柴油机后处理中,SCR系统单车价值量最高,搭配车用尿素,在处理尾气中的氮氧化物的同时,可进一步优化发动机效率,为满足“国五”及之后排放标准更新迭代要求的必备技术路线。

      SCR后处理系统产品作为柴油发动机的核心零部件之一,其销量与下游商用车市场产销量息息相关。根据中国内燃机工业协会数据,随着国内商用车销量的不断提升,我国内燃机 SCR系统出货量呈波动增长趋势,由 2015 年的 53.00万套,增长至 2021 年的269.02 万套,年复合增长率约为 31.09%。

      随着尾气排放标准的不断趋严,以内燃机为动力的各类机械设备减排需求日益增加,SCR后处理系统未来在细分领域仍存增量机会,具体分析如下:

      非道路移动机械指的是以内燃机为动力的各种移动式机械设备,如工程机械、农业机械、发电机组等,主要使用柴油机,与道路车辆同属移动污染源范畴。随着各类非道路移动机械在生产、生活中的应用越来越广泛,对其进行污染物排放控制的需要也越来越迫切。

      据中国路面机械网报道,我国非道路用柴油机每年新增约 200 万台左右,全国柴油消耗总量中约有 20%用于各类非道路移动机械,非道路移动机械是氮氧化物的重要排放源,年排放氮氧化物200 万吨以上。由于非道路移动机械污染物排放控制技术相对落后,相对于排放标准已较为严格的道路车辆而言,具有更大的减排潜力。

      2022 年 12 月,我国全面执行非道路国四排放标准。较非道路国三标准,非道路国四标准在颗粒物(PM)、氮氧化物(NOx)净化率上均提出更高要求。为满足此要求,需要在非道路移动机械柴油机外加装尾气后处理设备,较大功率发动机一般均采用加装 DOC+DPF+SCR技术路线。整体来看,非道路移动机械后处理市场属于增量市场。

      船用柴油机目前是民用船舶的主要动力。国际海事组织(IMO)规定,2016年 1 月 1 日以后开始建造的船舶,进入排放控制区需要满足 IMO Tier Ⅲ法规要求。现有氮氧化物(NOx)排放控制区包括北海、波罗的海、加勒比海,美国、加拿大附近海域。

      2016 年,我国发布《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》,该标准系我国首个船舶大气污染物排放控制国家标准,第一、二阶段标准分别已于 2019 年和 2022 年全面实施,其中第一阶段要求与我国船机排放现状相比,PM 排放削减 70%左右,NOx 排放削减 20%以上;第二阶段则要求PM 和NOx 在第一阶段基础上,分别进一步降低 40%和 20%。

      为了满足 IMO Tier III 法规的排放标准和我国船舶发动机国二标准,船舶发动机加装 SCR系统成为主流技术路线

      1)行业产业结构日趋成熟,市场集中度较高全球汽车产业链分工化发展与整车行业发展趋势紧密相关。过去汽车 SCR一体化系统集成方案主要由博世、康明斯、TE 和安费诺等海外汽车电子或系统供应商巨头提供或主导,其产品结构丰富、种类广泛,业务范围遍及全球。在传统供应链体系中,主机厂主要向上述企业采购 SCR 系统总成产品或核心零配件,同时上述一级供应商以此为主导协调产业链中的二级供应商及三级供应商等关键零部件企业的研发、生产与销售,总体呈“金字塔”式供应商体系。上述一级供应商凭借着早期的技术与市场积累,与主机厂客户建立了长期紧密的合作关系,相较于低端品牌竞争优势显著。

      近年来,随着主机厂对供应链的管理不断向上游延伸,原有的关键零部件企业——一级供应商——主机厂的供应链模式也逐步向由汽车电子巨头、关键零部件企业同步直接向主机厂供货,或由主机厂指定的总成组装企业进行系统组装的扁平化方式转变,这一模式缩短了关键零配件企业的供应渠道,同时也为关键零配件企业向一级供应商发展提供了战略机会。

      2)具备全球化供货能力的零部件企业将获得更多业务机会中重卡、非道路移动机械等柴油内燃机驱动车型的市场需求,与排放标准相关性较强。在过去,主要全球化 OEM 厂商根据不同国家地区的排放法规,需推出不同动力系统及后处理系统参数的车型。随着全球主要国家及地区的排放法规不断趋严,越来越多区域市场均对柴油车型的后处理提出了相应要求,进而对于中重卡、非道路移动机械生产厂商来说,同一动力及后处理系统平台的车型可以应用与更加广阔的区域市场,从采购端零部件产品稳定性及成本考虑,将会优选具备全球主要区域市场属地化供货及客户服务的零部件供应商。

      3)节能减排政策推升行业市场空间行业发展趋势与全球节能减排及碳排放政策息息相关。自 2016年《巴黎协定》以来,中国、美国、日本、欧洲、印度等国家均启动了各自的节能减排法案。欧洲地区早于 2013 年就推出了第六部欧盟尾气排放标准(Euro 6),已于 2020 年发展至 Euro 6d 阶段;美国 EPA 2017 亦已开始分阶段全面施行,国内相关尾气后处理法规主要在欧洲排放法规的基础上结合国情进行制定。我国分别在 2018 年和 2020 年出台国六和非道路国四标准,针对商用车和工程机械尾气排放进行了规定。商用车国六标准及非道路国四标准已分别于2021年7月及2022年 12 月开始全面施行。

      根据“Euro 7”提案,污染物不仅指发动机尾气排放,还包括制动磨损颗粒、轮胎磨损,此外提案对电动汽车寿命也提出了要求。2023 年 4 月 12 日,美国环保署也宣布了将在 2027 年生效的尾气排放标准,要求在正常运行期间将 NOx 排放量削减至 0.035 克/马力小时,在低负载时削减至 0.05 克/马力小时,在怠速时削减至10 克/马力小时。相比之下,当前的标准没有考虑发动机负载,并且基本上忽略了当后处理系统处于冷态并且不能以最佳效率工作时的低负载、怠速和启动条件。新标准比当前的标准减少了约 82.5%的氮氧化物排放。

      )全球汽车市场在短期回落后恢复向好汽车行业是全球经济最为重要的支柱性产业之一。根据国际汽车制造商协会统计,2005 年至 2019 年,全球汽车年总产量由 6,648.24 万辆增长到 9,178.69 万辆,增长幅度达 38.06%;2020 年,受全球宏观经济波动影响,全球汽车总产量为 7,762.16 万辆,较 2019 年下降 15.43%,为近十年来低点;2021 年,全球范围内宏观经济的逐步好转给汽车行业需求带来有效刺激,全球汽车总产量达8,015.50万辆,较 2020 年有所回升,增长幅度为 3.26%,全球汽车市场恢复向好态势。

      )中国汽车行业发展保持总体稳定,已成为全球最大的汽车市场,有望延续增长势头我国汽车行业总体发展呈现稳中向好的态势。据中国汽车工业协会统计,2009 年我国汽车产量达 1,379.10 万辆,首次成为全球最大的汽车市场。2009 年至 2019 年,我国汽车产销量保持较快速度增长,2019 年我国汽车产量达 2,572.07万辆,连续多年位列全球汽车市场第一。受宏观经济影响,2020 年我国汽车产量为 2,522.52 万辆,同比下降 1.93%。随着宏观经济逐步向好,2021 年、2022年全国汽车产量恢复增长势头,分别为 2,608.22 万辆和 2,702.06 万辆,同比增长3.40%和 3.60%。

      2)国六排放标准持续加速,推动行业进一步发展尾气后处理行业是一个具有较强政策导向性的行业,法规规定了各类车辆尾气中相关污染物的排放限值,行业的发展直接受尾气排放法规的影响。近年来,全球机动车和非道路机械尾气排放标准一直在升级。欧洲地区早于 2013 年就推出了第六部欧盟尾气排放标准(Euro 6,简称“欧六”),已于 2021 年发展至 Euro 6d 阶段;美国 EPA 2017 亦已开始分阶段全面施行,国内相关尾气后处理法规主要在欧洲排放法规的基础上结合国情进行制定。我国分别在 2018 年和 2020 年出台《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》和《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》,针对商用车和工程机械尾气排放进行了规定。目前,所有商用车均于 2021 年 7 月 1 日开始全面施行国六排放标准,并于 2022 年 12 月全面实施非道路国四标准。

      国六排放标准对原有的氮氧化合物、颗粒物质量(PM)、一氧化碳、碳氢化合物等污染物设置更低的排放限值,并新增粒子数量(PN)和氨气等污染物的排放限制。相较于之前阶段的排放标准,国六对内燃机的尾气排放要求有了较大幅度的提升。国六标准下,部分指标追平、甚至超越欧洲排放标准,从而催生了新的尾气后处理技术路线,SCR 环节变得更加重要。

      3)集成化产品单体价值量提升,驱动市场规模扩大商用车国六的提标带来发动机的价值增量主要集中在后处理系统。为了符合新的排放要求,相关零部件如尿素传感器等产品的技术方面的要求更高,且整个尾气处理系统更加复杂,未来产品将进一步向集成化的方向发展,价值量更大,国六后处理系统占发动机整体价值量较国五阶段有望大幅提升。因此,排放新标强力驱动尾气后处理市场规模扩大,未来围绕后处理系统配套的产品将会受益。

      1)传感器等核心产品国产化程度较低近几年,国内尾气后处理行业的制造技术虽然得到迅速发展,然而,在关键零部件领域,大部分国内企业的产品研究开发、设计、匹配能力与国外传统行业龙头之间仍然存在较大差距,除少量产品国内企业具备关键零部件的自主生产能力并获得国内外主流汽车生产厂商认可外,不少行业内企业在计量阀、尿素泵、传感器等关键零部件方面仍然需要依靠博世、康明斯、TE 等国外汽车零部件或传感器领域龙头厂商供货。一旦上述供应商调整其供货价格或限制其高端产品的供应量,则将对整个行业造成不利影响。

      2)电动汽车等新能源汽车发展对本行业的冲击2020 年 11 月,我国印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中提出,到 2025 年,新能源汽车新车销售量要达到汽车新车销售总量的20%左右。可以预见在未来 5-10 年的汽车市场中,新能源车将与燃油车作为互补性选择而长期并存。长远来看,如果新能源汽车的生产技术取得革命性进展,纯电动汽车、燃料电池汽车等新能源汽车将不断挤占传统汽车的市场空间,将对内燃机尾气污染治理行业带来一定的冲击。

      近年来,新能源汽车发展迅速,根据中国汽车工业协会统计数据,2021 年及 2022 年度,中国新能源汽车销量分别为 352.10 万辆与 688.70 万辆,市场渗透率分别为 13.40%与 25.60%,新能源汽车的市场销量及占比不断增加。新能源汽车中,纯电动汽车与燃料电池汽车分别采用驱动电机与燃料发电机作为动力系统,不再使用内燃机作为动力装置,因而不再需要复杂的尾气后处理系统。

      由于新能源汽车“零排放”、智能化程度高、维护成本低等优点,其近年来在乘用车领域备受消费者关注;但随着新能源车销量的不断增加,其技术安全性、冬季续航里程困境以及充电桩、换电站等基础设施建设不足等短板也日益显现。而在商用车及工程机械等领域,由于仍缺少成熟可替代的技术应用方案,新能源产品的销量尚无法与乘用车领域相提并论,短期内内燃机系统仍无法被取代。

      1)零部件企业向规模化、集中化发展,头部效应凸显汽车零部件行业特点是多层级分工,汽车零部件供应链主要按照“零件、部件、系统总成”的金字塔式结构,参与公司数逐渐减少,头部效应明显。少数在所在领域具有核心优势的汽车零部件企业占据大部分的整车配套市场,而对于剩下的汽车零部件企业而言,其在行业竞争中处于相对弱势地位,往往仅能依靠低价竞争的方式来争取为车企配套的市场份额,且该类企业缺乏长期、持续、稳定的服务能力,长远来看不具备持续健康发展的能力,抗风险能力较弱。

      2)中国企业走向创新技术的国产化替代和全球化发展道路中国汽车零部件企业伴随着海外主机厂及零部件企业进入中国市场而逐步发展,是“市场换技术”的产物。我国汽车零部件行业经历了初级国产化、基础零部件国产化和核心零部件国产化三个阶段,目前处于核心零部件国产化和系统集成化的过程中。伴随着汽车产销量的增长,中国汽车零部件企业正逐步从“成本优势”为核心转向“技术开发、产品研发、创新”等高质量发展道路,越来越多的实现关键零部件国产替代、并走向海外市场。

      3)SCR后处理系统定制化属性逐渐提升SCR尾气后处理系统的生产主要分为催化单元、尿素箱总成、尿素管路及喷射控制等核心总成零部件,各主要零部件生产企业在完成相关产品生产后,通常交由封装系统厂商进行封装,封装完成后最终交付给发动机厂、主机厂使用。对于柴油机终端车型等产品,基于其不同发动机规格参数、设计结构、功率大小等存在差异,其排放污染物的具体组成成分各有不同,因此为达到相应排放标准的要求,其 SCR后处理系统需根据发动机的具体情况进行定制化配套开发。

      4)排放标准趋严,带动尾气处理产品升级换代以重卡为代表的商用车尾气是全球氮氧化物排放的主要来源之一。早期重卡产品的尾气排放污染较为严重,出于环境保护和节能减排的考虑,我国政策制定部门结合国内外主要国家地区的行业标准及根据技术发展变化,不断升级汽车尾气排放标准,使商用车尾气排放要求日趋严格。在这一过程中,重卡及相关零部件的更换需求预计将不断被释放。

      2022 年 11 月 7 日与 11 月 15 日,工信部分别联合多部门印发通知,明确提出推动淘汰国四及以下厂内车辆,同时,地方跟随中央顶层设计,陆续推出加快国四淘汰的相关政策;2023 年 5 月,生态环境部、工信部等六部门印发《关于实施汽车国六排放标准有关事宜的公告》,自 2023 年 7 月 1 日起,全国范围全方面实施国六排放标准 6b 阶段,禁止生产、进口、销售不符合国六排放标准 6b 阶段的汽车,排放标准进一步提高。

      5)财政政策为基建投资滚动续额,基建发力在即,有望成为重卡及上游零部件需求复苏的重要动力重卡作为生产工具,与宏观经济活动具有较强相关性。2022 年 12 月我国对各方面提出稳增长的指导方针和举措,以及更加积极的财政政策,特别是2023 年我国提到全年国内生产总值同比 5%左右的增长目标,为经济重启并回归合理增长区间提供强力支持。2023 年以来国家已出台多项稳增长政策,预计将刺激基建与物流需求,助力重卡市场修复基本面,行业有望跟随经济稳增长实现温和复苏。

      年SCR后处理系统行业市场调研及发展趋势预测报告》,同时普华有策咨询还提供产业研究报告、产业链咨询、项目可行性报告、项目后评价报告、十四五规划、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。目录

      第三章 《国民经济行业分类与代码》中SCR后处理系统所属行业2023-2029年规划概述

      第六章 POLICY对2023-2029年我国SCR后处理系统市场供需形势分析

      第九章 普●华●有●策对2023-2029年SCR后处理系统行业产业体系调整分析

      第十三章 普●华●有●策对2023-2029年SCR后处理系统行业投资前景展望

      第十四章 普●华●有●策对 2023-2029年SCR后处理系统行业发展的新趋势及投资风险分析

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