压缩机的介绍

一、 压缩机是通用机械关键设备

1.1 压缩机的介绍压缩机在工业及生活中至关重要，按介质和原理可细分为多种类型。

       压缩机是通过压缩空气或者其他气体实现能量转换的机械，其种类很多并且用 途极广，属于通用型设备。压缩机一般由腔体、电动机、缸体、控制设备和冷却系 统等组成。其中，腔体是压缩机的重要组成部分，其尺寸、形状和位置精度、光洁 度以及噪声辐射等直接影响压缩机的质量及其运行效果。 按照工作气体介质不同，压缩机可分为空气压缩机、工艺流程用压缩机、冷媒 压缩机。空气压缩机主要用于提供空气动力，广泛应用于机械制造、石化化工、矿 山冶金、纺织服装、医疗行业、食品行业、水泥行业、污水处理、电力行业等领域； 工艺流程用压缩机主要用于石油、化工、冶金等行业，生产工艺流程上压缩各种单 一或混合介质气体；冷媒压缩机的工作对象是冷媒介质，主要用于空调和制冷系统。

按压缩气体的原理，压缩机可分为容积式和动力式两大类。 （1）容积式压缩机是通过运动件的位移，使容积的气体顺序地吸入和排出 封闭空间以提高静压力的压缩机。按照运动方式的不同，又分为往复式和回转式两 种结构型式。其中，往复式压缩机又根据传动方式的不同分为轴驱动式和自由活塞 式；回转式压缩机可分为双轴和单轴两种结构，而双轴可进一步细分为螺杆式和罗 茨式。 （2）动力式压缩机是首先让气体分子获得很高的速度，然后让气体停滞下来， 使动能转化为位能，即将空气分子速度转化为空气的压力。动力式压缩机进一步可 分为喷射式和透平式，其中透平式应用较为普遍。

1.2 空气压缩机和制冷压缩机应用广泛，市场前景广阔。

压缩机用途广泛，空气压缩机和制冷压缩机应用广。压缩机的主要用途有空气动力、制冷和气体分离、合成及聚合及气体输送。具体来看，根据 Technavio 数 据，空气压缩机和制冷压缩机合计市场规模超过压缩机总市场规模的 80%。具体 来看，由于空气压缩机可广泛应用于石油化工业、制造业、风电、车辆制动等领域， 因此空气压缩机的市场规模占比超过 60%；而制冷压缩机主要应用于供热通风与 空气调节设备以及住宅、商业、工业制冷系统中，市场需求较为庞大， 市场规模占比约 20%。据 Technavio 此前统计，2016 年空气压缩机和制冷空调压缩机的市场规模分别为 426 亿美元和 121 亿美元，预计到 2021 年将分别达 到 530 亿美元和 154 亿美元。

1.2.1 活塞式空压机和螺杆空压机是当前空压机市场的主流产品。

空气压缩机是一种重要的动力提供设备，被广泛应用于各个工业领域。活塞式、 螺杆式和离心式空压机为生活上常见的种类。从类型上看，活塞式空压机和螺杆空 压机是当前空压机市场的主流产品。 2020 年，一般动力用容积式空压机产量为 260.75 万台，其中，各类螺杆空压机产 量为 52.73 万台微小型活塞式空压机产量为 207 万台。离心式空压机产量为 1219 台。

1.2.2 制冷压缩机产业链结构清晰，开启螺杆式压缩机是工业制冷领域的主导产品。

冷链物流产业链结构清晰，制冷剂和压缩机为上游核心原材料及设备。冷链物 流产业链上游主要是制冷材料及设备供应环节，冷链物流产业链中游为冷链运输、冷链仓储、包装等环节，冷链下游应用为生鲜零售、医药零售、化学用品制造等。从产业链来看，由材料与设备组成的制冷系统是冷链物流的核心，其中，制冷 剂是核心原材料，而制冷压缩机是制冷系统的核心和心脏。压缩机的能力和特征决 定了制冷系统的能力和特征。

制冷压缩机结构分为五大类，可广泛应用于家用、商用和工业场景。制冷压缩 机按结构可分为转子式、涡旋式、活塞式、螺杆式和离心式五大类；按压缩机与电 机的密封形式可分为全封闭式、半封闭式和开启式三大类；按应用场景可进一步分 为家用、商用和工业。其中，转子式、涡轮式和活塞式制冷能力相对较低，因此场 景主要集中在家用、中小型商用；而螺杆式和离心式制冷能力较强，多用于大型商 用和工业领域。

开启螺杆式压缩机是工业制冷领域的主导产品。工业制冷压缩机主要包括开启 活塞式、开启螺杆式和离心式三种类型，主要应用于石油化工、食品加工处理、冷 三大领域，制冷剂多以氨或氨 /二氧化碳复叠制冷方案为主。近年来中国工业制冷压缩机内销市场增 长较快，从台套数看，市场增长主要依靠开启螺杆式压缩机带动。BSRIA 数据显 示，2020 年，中国内销市场工业制冷压缩机销量共 9257 台，约 40%用于石油化 工。其中，开启活塞式压缩机全年销量为 1973 台，较 2019 年小幅下滑，开启螺 杆式压缩机全年销量为 7284 台，同比增长约 12%。

开启螺杆式压缩机中低 性能表现出色。 三类工业制冷压缩机产品对比来看： （1）开启活塞式压缩机：制冷量略小，不能用于石油化工领域，也很少用于食 品处理加工，主要用于制冷量相对较小、成本相对较低的场合，如一些低端冷 ， 还有船用等特殊场景。一般开启活塞式压缩机的效率在压比较小的情况下可能比开 启螺杆式压缩机还要高，但在较大压比的情况下，开启活塞式压缩机的单机效率相 对较差，这时候需要考虑使用双机。但由于其具有 COP 高、承压高、占地小且操 作简单等优势，因此开启活塞式压缩机具有特定的市场需求。（2）开启螺杆式压缩机：制冷量大，在石油化工、食品处理加工、大型冷 等 应用领域具有优势，在制冷的同时还可兼顾气体压缩，进行气体输送和气体增压。 （3）工业制冷离心压缩机：市场很小，其应用接近于空调工况，可用于石油化 工、既需要大冷量、又不需要太低 度的特殊领域。离心式压缩机转速快， 对工艺要求较高，造价一直居高不下，很多客户在实际应用中更倾向于使用几套螺 杆机组的替代方案，使用离心机的实际应用案例并不多。而且，离心机行业门槛较 高，掌握核心技术的企业数量比较少，这也延缓了其在工业制冷领域的推广速度。

二、空气压缩机：市场被外资占据，市场规模持续增长

2.1 空气压缩机行业起步较晚，可分为三个发展阶段

压缩机行业发展制造业水平息息相关，国内行业起步较晚。以空气压缩 机为例，国内空气压缩机行业发展历程可分为三个阶段。（1）活塞式压缩机：空气压缩机市场主要为活塞式压缩机，国内企业技术创新能力不足，螺 杆式压缩机市场由国外企业主导，包括阿特拉斯、英格索兰及美国寿力等国外品牌； （2）常规螺杆压缩机：该阶段以常规螺杆式压缩机为主导，2000 年中国加入 WTO，促进了中国的改革，使中国经济更加市场化、更加开放，国内 对于螺杆式压缩机需求增加，带动大量企业生产螺杆式压缩机；（3）螺杆压缩机：生产螺杆式压缩机的企业进入白热化竞争阶段。在节能环保 政策驱动下，永磁变频螺杆式空压机、两级压缩螺杆式空压机、无油螺杆式空压机 等提倡节能减耗、绿色环保的机型，在市场竞争中脱颖而出。

2.2对标国外品牌企业，国内空压机厂商规模较小，竞争激烈，未来较大提升空 间。

具体来看，阿特拉斯是压缩机生产企业，产品主要包括压缩机、建 筑及采矿设备、工业用工具等。2022 年公司总销售收入为 924 亿元，其中空压机 收入 399 亿元，亚洲地区收入占比 33%，约 132 亿元。而国内空压机厂商 开山股份，2020 年其根据前瞻产业研究院数据，空气压缩机业务销售收入仅占国 内市场份额为 2.34%，2022 年销售收入总计 37.54 亿元，压缩机业务收入仅为 24.68 亿元，对标国外品牌营收规模，未来国内厂商可提升空间广阔。

空气压缩机市场主要被外企占据，进口空气压缩机产品单价高于出口压缩 机单价。我国是空气压缩机主要生产，产品出口量较高，但出口产品附加 价值偏低，而进口产品量低，附加值较高。根据海关总署数据，2019-2021 年，中 国空压机出口量从 11989 万台增长至 15890 万台，2022 年出口量小幅下降至 13371 万台，对应的出口额从 2019 年的 163.9 亿元增长至 2022 年的 269.3 亿元。 而进口方面，2019-2011 年空压机进口量呈小幅下降趋势，从 2116 万台小幅下降 至 1671 万台，进口额基本处于 70-90 亿元之间。从产品单价水平来看，进口产品 单价是出口产品单价的 2 倍多，这不仅说明出口产品附加价值偏低，也反映了我国对生产空压机的能力不足。但从出口单价的趋势来看，2019-2022 年，出口单 价从 137 元提高至 201 元，也验证了近年来国内厂商技术能力不断提升和突破。

2.3 国内空压机市场规模扩张迅速，突破 600 亿元

空气压缩机是现代工业必不可少的通用设备，市场规模已突破 600 亿元。根 据开山股份招股说明书数据，空气压缩机下游行业中机械制造占比最高，达 38%， 化工和石化其次，达 23%，矿山和冶金占比 15%。随着我国工业水平的不断提升， 各行业商品贸易的日趋繁荣，对空气压缩机设备的总需求也在逐渐提升，行业市场 规模逐年扩大。另一方面，随着压缩机产业向中国的转移，受出口市场需求的 推动，中国国内空气压缩机的产量和市场规模也在逐步增长。根据共研网数据， 2021 年我国空气压缩机行业的市场规模突破了 605.5 亿元，预计 2022 年我国空 气压缩机行业的市场规模有望达到 627.7 亿元。

向未来看，空压机市场规模稳中有增。空压机作为提供气源动力的工业现代化 基础机械，应用广泛，经济的整体发展会带来更多增量需求。同时，节能环保与产 业升级趋势下，中空压机的需求会增长更快：（1）无油空压机：随着工业技术 进步对无油的环境要求日益严格，无油空压机市场潜力较大。（2）变频及磁浮等相 关技术：为顺应节能技术发展趋势，变频及磁悬浮等技术渗透率将提升。

三、制冷压缩机：工商业制冷设备行业规模稳中有升，紧跟冷链市场同步发展

3.1 冷链行业景气度向好，冷链物流市场规模稳步提升

目前国内冷链市场处于 3.0 发展阶段。冷链物流是指利用控、保鲜等技术工 艺和冷 、冷车、冷 箱等设施设备，确保冷链产品在初加工、储 、运输、流 通加工、销售、配送等全过程始终处于规定度环境下的物流。 回顾中国冷链 产业的发展历程，2018 年以来我国进入冷链 3.0 时代，而近两年及地方层面更是发布多项“十四五”冷链物流相关政策以促进产业升级。究其原因，一方面是因 为新冠疫情期间，国内冷链物流产业暴露出较多问题，日益增长的冷链需求与落后 的产业发展之间 在矛盾； 另一方面，从战略性看，发展冷链物流是建设现代流通 体系、畅通国民经济循环、推动经济高质量发展的内在要求。因此，在政策的推动 下，我们认为“十四五”期间冷链物流有望快速发展。

冷链物流市场规模与需求量双增，未来有望持续增长。随着骨干冷链物流 基地和产地销地冷链设施建设的稳步推进，以及电商冷链物流系统的发展和冷链装 备水平的显著提升，行业规模增长趋势明显，冷链市场规模方面，2016-2021 年， 我国冷链物流市场规模从 2210 亿元增长至 4184 亿元，CAGR 达 13.6%；市场需 求方面，冷链物流市场需求从 2016 年的 1.25 亿吨增长至 2021 年的 2.75 亿吨， CAGR 为 17.1%。从增速来看，2019 年后，市场规模及需求量增速均有所下降， 主要系新冠疫情的发生给社会经济造成了巨大压力，而社会经济发展是社会物流需 求端的主要支撑，因此近年来增速有所下降。展望未来，一方面，后疫情时代经济 复苏是工作的重中之重；另一方面，随着冷链物流政策的落地和基础设施 建设的持续推进，冷链物流市场升级有望加速，因此综合来看，冷链物流市场规模 与需求量未来有望加速增长。

3.2 工商业制冷设备行业规模持续增长，技术进步加速推动 产业升级

随着 费升级的持续，近年来冷链物流的兴起推动制冷设备向商用市场持续转 移。商用制冷压缩机市场可细分为轻型商用制冷和大中型商用领域。轻型商用制冷 一般指制冷量区间在 3~40HP，其中 5HP 以上涡旋压缩机占据主导支配地位， 3~5HP 低制冷量区间涡旋压缩机和转子压缩机并 竞争。大中型商用领域一般指 制冷量区间在 40~150HP，形成了涡旋压缩机、半封活塞压缩机、螺杆压缩机共同 竞争的市场格局。150~300HP 为特大型商用及工业用途，主要为离心式压缩机。 根据中商研究院数据，2018 年至 2021 年，我国商用制冷压缩机市场规模保持稳定增长：总销售额从 2018 年的 189.24 亿元增长至 2021 年的 242.44 亿元，复合增长率为 8.61%；总销量从 2018 年的 839.98 万台增长至 2021 年的 1131.78 万台，复合增长率为 10.45%。预计 2022 年中国商用制冷压缩机销售额将达到 263.31 亿元，销售总量达到 1250.05 万台。

工业冷冻设备市场规模持续扩容，能源化工和食品加工为重要细分行业。根据 产业在线数据，2021 年我国工业冷冻设备规模 82.1 亿，预计 2023 年增长至 96.3 亿元，2025 年将增长至 106 亿元。从细分行业来看，能源化工和食品加工行业设 备规模最高，预计 2023 年分别为 43.1 亿元和 42.6 亿元，合计占比高达 89%。

（1）无油螺杆空压机：目前来看，喷油螺杆空压机凭借其制造成本优势，在我 国空气压缩机市场处于主流地位；无油螺杆空压机则主要用在医药、电子、食品等 需要纯净无油压缩空气的领域。

（2）离心式压缩机：离心式属于动力式压缩机，与容积式相比，离心式压缩机 具有重量轻、转速高、维修量小以及不污染被压缩气体等优点。在空气压缩机领域， 离心式空压机被广泛运用于各工业生产领域，特别是在重大化工装置、气体输送和 液化等领域有着广泛的应用。