中国冷却（凝）设备市场发展现状及前景

高效复合型冷却（凝）器市场前景浅析

        换热设备是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的装置。在工业领域，换热设备是保证工业系统正常运行、工艺介质温度合理、节约能源及回收余热(或废热)的关键设备，并且在金属消耗、动力消耗和投资方面在整个工业系统中占有较大份额。同时在制冷空调应用领域，包括食品、医药、家电、电子、交通及航空航天等工业部分也有着广泛地应用。

      换热设备按工艺功能和用途可以分为冷却（凝）设备、其它换热设备（包括蒸发器、加热器、预热器、再沸器等）。其中，冷却（凝）设备是将高温的工艺介质或制冷剂蒸汽的热量传递给冷却介质，使高温的工艺介质或制冷剂蒸汽降温冷却或凝结成液体的设备。冷却（凝）设备按冷却介质以及冷却方式的不同可分为三类，即水冷却（凝）器（亦称水冷却系统）、空冷器、蒸发式冷却（凝）器（含高效复合型冷却（凝）器），各冷却（凝）器性能特点对比见下表。另外，冷却（凝）设备按换热部件的传热面形状和结构可以分为管式、板式及其它形式。

各冷却（凝）器的性能特点对比

备注：显热换热指依靠冷却介质的温度的升降进行换热的方式，是无相变的换热过程；潜热换热是冷却介质在同一温度下，相变过程中吸收或释放热量的换热方式。

一、 中国冷却（凝）设备应用现状及变化趋势

1. 按不同技术

① 水冷却（凝）技术

水冷却（凝）技术的产品为水冷却（凝）器。水冷却（凝）器适用于水资源丰富的地区，在现今很多工业领域中，仍然是使用最广泛的一种冷却（凝）方式。

②空冷技术

空冷技术的产品为空冷器。空冷器比水冷却（凝）器的突出优势在于：冷源充足、节省冷却用水、减少环境污染。然而，由于最初对水资源节约意识不足，空冷器的推广发展缓慢。2000年以后，空冷器节水的优势逐渐被重视，并开始快速发展。目前，火力发电和石化已经成为空冷器最大的两个应用领域。

③蒸发式冷却（凝）技术

蒸发式冷却（凝）技术的产品为蒸发式冷却（凝）器。20世纪70年代，发达国家对蒸发式冷却（凝）器的研究逐渐成熟，使用范围迅速扩大，至今美国冷库中已普遍采用蒸发式冷却（凝）器。20世纪80年代中期，国内制冷企业引进该技术，蒸发式冷却（凝）器开始应用于冷库工程以及冰机制冷。90年代后期，随着国家和企业对节能节水的重视，蒸发式冷却（凝）技术的研究逐渐增多并更加深入。我国蒸发式冷凝（却）器在制冷空调领域应用发展迅速，冷却（凝）效率及节水节能效果也已经得到普遍认同，并开始向各工业领域推广。然而，在各工业领域，由于冷却（凝）系统是开式系统，冷却介质难于控制，被冷却介质的组分复杂、状态变化多样，加上我国地域辽阔，气候差异较大、季节变化明显，因此，蒸发式冷却（凝）器在各工业领域的应用中常常受到介质单一、进出口温差小、易结垢、易腐蚀和节水节能效果不理想等诸多问题的困扰，应用效果不理想。

高效复合型冷却（凝）器产生于近5年，是一种将蒸发潜热换热和空冷换热优化组合而成的高效冷却（凝）器。在各类技术的进步和国家节能节水政策大力推行的背景下，以及下游用户对产品效果要求的不断提高，2006年，洛阳隆华传热科技股份有限公司在国内率先将蒸发换热和空冷换热进行优化组合，研发出了煤化工甲醇生产工艺段用的高效复合型冷却（凝）器，解决了普通蒸发式冷却（凝）器存在的受不同地域气候条件影响大、季节适应性不强、易结垢等问题，进一步提升了设备节水、节能、高效的综合性能优势，并有助于各应用领域的清洁生产。目前，高效复合型冷却（凝）器在制冷空调行业已广泛应用，并在煤化工、冶金行业陆续推广，石油化工、电力行业也已开始应用，其冷却（凝）效果得到了很好的验证。高效复合型冷却（凝）器对冷却（凝）设备制造行业的影响和意义在于，拓展了蒸发式冷却（凝）器的应用范围，使蒸发冷式冷却（凝）技术的先进机理在制冷空调以外的煤化工、石油化工、冶金、电力等领域得到更为高效地运用。同时，高效复合型冷却（凝）器充分吸收了空冷器节水的优点，整个冷却系统较普通蒸发式冷却（凝）器更加节水，使得运行成本大幅下降。高效复合型冷却（凝）器节水、节能、高效的特点，符合当今中国工业生产节水、节能的发展趋势，拥有广阔的市场前景，为中国蒸发式冷却（凝）设备应用的快速拓展打下了坚实的基础。

2009年冷却（凝）设备市场中，三种技术领域市场规模如下：

（1）蒸发式冷却（凝）技术市场规模约为35亿元，占整个冷却（凝）设备市场的9.36%；其中复合型冷却（凝）技术市场规模约1.4亿元，占蒸发式冷却（凝）技术市场份额的4.00%。

（2）空冷技术市场规模约为54亿元，占整个冷却（凝）设备市场的14.44%。

（3）水冷却（凝）技术市场规模约285亿元，占整个冷却（凝）设备市场的76.20%。
 

       近年来我国水资源、能源日益紧缺，高效、清洁的换热技术需求呼声越来越高。虽然目前水冷却（凝）技术占了较大的市场份额，但是由于系统水耗大、能耗高，综合使用成本很高，未来的市场份额将会快速下降；而空冷技术因耗电量大、效率低，应用也存在一定的局限；蒸发式冷却（凝）技术由于对温度、压力、腐蚀性不同的多种工艺介质的处理要求缺乏适应能力，应用工艺段也有限，此外，受喷头堵塞、管组结垢等因素限制，应用拓展将会受到一定的阻碍。随着国家节约用水、节能降耗、清洁生产政策的大力推行，和国家“资源节约型”和“环境友好型”社会建设的深入推进，可以预见，复合型冷却（凝）技术在各个领域的应用将逐渐扩大。

不同冷却（凝）技术应用趋势示意图

2. 按不同应用领域

冷却（凝）设备制造行业下游需求领域非常广泛，覆盖了煤化工、石油化工、冶金、电力、制冷空调等多个领域。2009年我国冷却（凝）设备在煤化工、石油化工、冶金、电力及制冷空调五个主要应用领域的分布情况如下图。

二、 我国冷却（凝）设备需求市场分析

1. 冷却（凝）设备主要下游应用行业发展趋势及市场容量

中国冷却（凝）设备下游市场的巨大需求为本行业提供了广阔的发展空间。各下游行业对冷却（凝）设备的需求结构，包括纯粹扩大产能的新建项目、淘汰落后产能的新建项目以及技术改造项目。主要下游行业发展趋势以及冷却（凝）设备市场容量分析如下：

（1） 煤化工行业

冷却（凝）设备广泛应用于煤化工行业中，如甲醇、尿素、二甲醚，煤制油、烯烃、甲烷等领域。

近年来甲醇燃料方面的消费量发展较快，加之醇醚燃料、甲醇制烯烃等新兴煤化工产业发展前景受到市场追捧，这些领域将刺激甲醇产能的扩大。根据我国新建、拟建甲醇项目，预计2010年后甲醇产能还会继续保持增长。2006-2013年我国甲醇工业新增产能以及新增产能、现有产能改造形成的冷却（凝）设备市场容量变化情况见下图。

数据来源：北京石油交易所、山西太原化学工业第二设计院

数据来源：北京石油交易所、山西太原化学工业第二设计院

人口的增长、对粮食及经济作物需求的稳步上升、农业结构的调整成为影响我国尿素中长期需求的主要动力，未来我国农业将保持4-5%的年增长率，这将构成化肥需求尤其是尿素需求增长的一个持续推动力量。2006-2013年尿素新增产能以及新增产能、现有产能改造形成的冷却（凝）设备市场容量变化情况见下图。

数据来源：中国氮肥工业协会、山西太原化学工业第二设计院

数据来源：中国氮肥工业协会、山西太原化学工业第二设计院

（2） 冶金行业

冷却（凝）设备主要应用于冶金行业中的钢铁工业，在有色金属领域也有少量应用。在我国钢铁产量逐步趋于稳定的同时，我国钢铁行业正面临着战略转型。钢铁工业发展需尽快实施产业布局调整、加快节能减排等新技术的应用以及淘汰落后产能，因此，未来粗钢产能仍将有进一步的增长，预计2010-2013年，我国将新增粗钢产能分别为3390万吨、2372万吨、3078万吨、4802万吨。

2006-2013年钢铁行业新增设备投资以及新增产能、现有产能改造形成的冷却（凝）设备市场容量变化情况见下图。

数据来源：国家统计局、中钢协

数据来源：国家统计局、中钢协

（3） 石油化工行业

冷却（凝）设备在石油化工行业的各领域有广泛的应用，如炼油、氯乙烯、聚丙烯、PX、PTA等。

在做大规模总量的同时，加快推行装置大型化和炼化一体化是我国炼油工业的发展方向。根据中国石化集团的数据，全国在建和拟建大型炼油项目有大港石化、中化泉州、天津石化二期、福建炼化改造、河北曹妃甸、石炼化改造项目、惠州石化二期、宁波石化、上海石化、南京石化、广州石化、茂名石化扩建等。可见，我国炼油能力在未来几年将保持持续稳定的增长。预计2010-2013年我国炼油工业固定资产投资将分别达到1920亿元、2310亿元、3130亿元、4390亿元。

2006-2013年炼油工业新增设备投资以及新增产能、现有产能改造形成的冷却（凝）设备市场容量变化情况见下图。

数据来源：国家统计局统计年鉴、国家能源网、中国石油和化学工业协会

数据来源：国家统计局统计年鉴、国家能源网、中国石油和化学工业协会

（4） 电力行业

冷却（凝）设备应用于电力行业中的火电、核电、生物发电等。

未来电力行业的发展将进一步加快电源结构调整力度，实现清洁发电；根据国家电力行业相关政策，未来降低煤电的比重是电力工业电源结构调整的主导方向。2006-2013年火电行业新增装机容量、现有机组改造形成的冷却（凝）设备市场容量变化情况见下图。

数据来源：中国电力企业联合会

数据来源：中国电力企业联合会

（5） 制冷空调行业

冷却（凝）设备是制冷空调行业中的主要设备，如食品、盐化工、煤化工、制药、石油化工等都有广泛的应用。

中国未来的冷库需求很大，未来10年内，我国冷藏库年均增长30%以上；同时，降低制冷能耗是中国冷冻冷藏企业提高市场竞争力的必然选择。2006-2013年我国食品冷冻冷藏行业新增冷库容量及现有冷库改造形成的冷却（凝）设备容量变化见下图。

数据来源：中国制冷空调工业协会、制冷学会

数据来源：中国制冷空调工业协会、制冷学会

2.冷却（凝）设备市场容量

2009年之后，我国经济复苏的步伐不断加快，通过对冷却(凝)设备市场发展空间及机会分析，得出冷却(凝)设备制造行业的下游具有稳定攀升的旺盛市场需求（见下图），预计2013年冷却（凝）设备总市场容量将达到658亿元。

随着国家“资源节约型”、“环境友好型”社会建设的深入推进和“节约用水、节能降耗、清洁生产”政策的大力推行，未来对具有节水、节能同时又有助实现清洁生产的高效冷却（凝）设备的需求亦将会迅速增加。

1. 三、 中国冷却（凝）设备市场竞争格局

1、市场总体竞争格局

经过多年发展，国内冷却（凝）设备市场发展明显加快，经济总量显著增长，冷却（凝）设备制造企业不断增多，产量不断攀升，自主化水平逐渐提高，冷却（凝）设备技术水平国际竞争力进一步提升。

目前，我国冷却（凝）设备市场格局主要分为以下三部分：

（1）水冷却（凝）器市场

水冷却（凝）器市场主要由国内分散的小企业占领，2009年约占整个冷却（凝）设备市场规模的76.20%。但水冷却（凝）器耗水量大，运行成本高，应用正受到政策方面的限制。另外，由于水长期在设备中使用会出现浓缩、结垢、滋生微生物等，直接影响换热效率和设备安全，需要对冷却水进行处理，且水处理成本较高，因此，未来水冷却（凝）器市场规模将呈现快速下降的趋势。

（2）空冷器市场

空冷器市场近年来获得了迅速的发展，2009年约占整个冷却（凝）设备市场规模的14.44%。但是由于换热机理的限制，当环境气温升高到一定程度时，空冷器的冷却（凝）效果将随之降低，导致生产设备不能满负荷运转，生产效率降低，严重时将影响设备正常生产运行。为了实现良好的冷却（凝）效果，必须增大设备的体积并加大风机的运行，因此，设备能耗较高，另外，在夏季也难以实现良好的冷却（凝）效果。目前，空冷器主要由国内的哈尔滨空调股份有限公司、德国的GEA公司等具有一定规模和市场占有率的企业生产，未来空冷器的市场规模将呈逐渐下降的趋势。

（3）蒸发式冷却（凝）器（含高效复合型冷却（凝）器）市场

2009年，蒸发式冷却（凝）器（含高效复合型冷却（凝）器）市场规模约占整个冷却（凝）设备市场规模的9.36%。蒸发式冷却（凝）器（含高效复合型冷却（凝）器）主要是国内的行业骨干企业以及部分外（合）资企业生产，如洛阳隆华传热科技股份有限公司、厦门铭光机械制造有限公司、BAC大连有限公司等。由于蒸发式冷却（凝）器（含高效复合型冷却（凝）器）在技术水平、节能节水等多个方面都具有较大的优势，且符合国家的节能节水等政策，将会是行业内普遍推广的冷却方式，特别是高效复合型冷却（凝）器，因为解决了普通蒸发式冷却（凝）器存在的受不同地域气候条件影响大、季节适应性不强、易结垢等问题，未来市场将呈现快速增长态势。

2、蒸发式冷却（凝）器（含高效复合型冷却（凝）器）市场竞争格局

我国蒸发式冷却（凝）器（含高效复合型冷却（凝）器）市场处于快速发展阶段，2009年市场规模约为35亿元，占整个冷却（凝）设备市场的9.36%。目前蒸发式冷却（凝）器市场的竞争状况是：

①蒸发式冷却（凝）器在制冷空调行业的发展较早，市场成长较快，目前在制冷空调行业已经有近百家企业，大多规模较小，竞争力弱，集中度不高；②在制冷空调行业以外的煤化工、石油化工、冶金、电力等工业领域，能够成功进入的企业屈指可数，呈现出集中的竞争格局。

分析蒸发式冷却（凝）器市场竞争格局的形成原因：从发展上看，蒸发式冷却（凝）器最早在制冷空调行业被成功应用，并且发展较快，而在煤化工、石油化工、冶金、电力等工业领域，蒸发式冷却（凝）器的发展相对滞后。从技术上看，制冷空调行业冷却（凝）介质较为单一，技术相对成熟，技术壁垒不高，市场准入环境显得宽松；而在煤化工、石油化工、冶金、电力等工业领域，冷却（凝）工艺介质较复杂，温度、压力范围均比制冷空调领域更广，蒸发式冷却（凝）器在这些领域的应用存在较高技术壁垒。市场方面，与制冷空调行业相对宽松的市场准入环境不同，煤化工、石油化工、冶金、电力等工业领域属于国家基础工业领域，市场集中度高，多为国有大型集团公司，各自都有对供应商的严格筛选体系，对蒸发式冷却（凝）器企业来说具有较高的市场准入壁垒，导致企业数目相对较少，但同时也涌现出了少数优秀企业成为蒸发式冷却（凝）器应用技术的领军者和下游行业的开拓者。

2009年蒸发式冷却（凝）器制造重点企业市场份额如下表：

         表中前10家蒸发式冷却（凝）器制造企业市场占有率在1%-6%之间，前11家重点企业合计占34.2%的市场份额，其余市场则被数量众多的其他中小企业分割。从下游应用领域上看，洛阳隆华传热科技股份有限公司涵盖的下游应用领域最多，其他企业则有各自的优势领域，例如厦门铭光和烟台荏原在冶金领域，重庆天瑞在煤化工领域等。另外我们可以看出，蒸发式冷却（凝）器最早开始应用的制冷空调行业仍然是进入企业最多的领域，11家重点企业中有9家均有涉及。

          未来中国冷却（凝）设备将进一步向着节水节能高效的方向发展，以蒸发式冷却（凝）技术为代表的节水节能新技术的开发和应用创新日益重要，各冷却（凝）设备制造企业只有把握住本行业的重点发展方向，才能在激烈的竞争中占据有利地位。