超细粉体研磨干燥设备行业将呈现集中度提升的发展趋势
时间: 2024-06-27 17:11:01 | 作者: 粉体辅助设备
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研磨干燥设备可广泛运用于新能源电池材料、油墨涂料、光伏电子浆料、精细化工、食品医药等领域。产品类型丰富多样，行业内企业主要在部分细分行业领域中存在重叠并展开竞争。国家双碳政策的推动下，我国格外的重视新能源产业的发展培育，动力电池、储能、光伏市场规模得以快速扩张，为研磨设备、干燥设备公司能够带来了广阔的发展空间。
超细粉体的材料粒度达到微米、纳米级时，其物理化学性质发生明显变化，体现出分布均匀、比表面积大、化学反应迅速等优良性能，可满足特定的制造需求。目前，超细粉体已成为新能源电池、精细化工、半导体/集成电路、食品医药等流程型行业不可或缺的原材料。
流程型行业主要是通过物理变化和化学反应实现连续复杂生产，主要特征为需要连续作业、过程机制复杂、密闭要求高、工艺柔性小、能耗需求大，因此对机械设备产线的精准自动控制要求比较高。超细粉体相关的流程型作业主要涉及的设备包括：拆包设备、投料设备、输送设备、混合设备、研磨设备、干燥设备、包装设备等一系列成套制备装备。
研磨作业系通过研磨设备对物料施加碰撞、摩擦、剪切、分散等作用，以获得特定细度的粉体微粒。
根据研磨物料中液含量的不同，研磨方式大致上可以分为干法研磨和湿法研磨。干法研磨的物料液含量一般低于 4%，无需先后浸湿、干燥物料，工序复杂程度和运行成本相比来说较低；但研磨时，待研磨物料的温度快速上升，若研磨至较小粒径，则存在安全防爆问题。因此，干法研磨的粒径通常在 8μm 以下。湿法研磨需要先将物料与水、无水乙醇等溶剂混合后形成浆料、液料，液含量通常超过 50%，因此不存在粉尘防爆需求，研磨粒度极限较干法研磨可大幅提升。
根据研磨结构特点的不同，研磨方式可分为辊压研磨机、珠磨机。辊压研磨机通过水平排列的若干辊筒间相对运动，将高粘度物料夹在辊筒之间做挤压、研磨和剪切，还可具体分为三辊机、对辊机、五辊机等。珠磨机通过锆珠等研磨介质的高速剪切碰撞及搅拌器装置转动对低粘度物料实现研磨破碎，根据搅拌器类型具体还可具体分为棒销式、涡轮式、盘面式等。
干燥作业系在流程型工业中，借助热能使物料中的水分（或溶剂）气化，并由气体带走生产蒸汽、留存物料固体（粉体、颗粒）的过程。干燥固体时，水分（或溶剂）将从固体内部扩散到固体表面，再从固体表面气化。干燥作业的作用包括：防止制品在后续煅烧作业中发生变形、龟裂；防止霉变，有效延长保存时间；减少物料重量，降低运输成本；保留香气、营养物质等。
根据导热方式的不同，干燥设备可分为：对流式干燥机、传导式干燥机。对流式干燥机以高速热气流使物料悬浮流体化，固气两相接触面积大、传热系数高、干燥时间短，因此也称瞬间干燥。
研磨干燥设备属于物料自动化处理设备，大多数都用在流程型、连续生产性行业，对设备正常运行稳定性、技术经验等具有较高要求。国外对超细粉体研磨干燥设备的研究与制备起步较早、改进加工技术相对成熟、生产制备产业化能力较强。国际设备有突出贡献的公司依靠先发优势形成技术垄断，具备深厚的技术底蕴、丰富的应用经验及知名的品牌声誉。
基于上述历史原因，国内材料制备企业过往通常选择与上述国际设备有突出贡献的公司合作，大量使用进口产品。在三辊研磨机领域，光伏浆料企业过往广泛使用德国艾卡特（Exart）设备；在珠磨机领域，油墨涂料、新能源锂电材料、食品医药企业过往广泛使用德国耐驰（Netzsch）、瑞士布勒（Bühler）设备；在干燥设备领域，新能源锂电材料、食品医药企业过往广泛使用德国基伊埃（GEA）设备。国际巨头发展历史悠远长久，经过百余年的研发积淀、强大的工业应用体系、精密的制造工艺控制，长期垄断了国内物料自动化设备市场。
随着新能源、精细化工、油墨涂料行业的迅速增加，国内生产企业对于核心生产设备自主可控的要求日益提升。受制于国际设备有突出贡献的公司长期垄断，进口设备价格昂贵、交期保障和售后配套服务能力存在很明显短板，国内生产企业对国产设备、工艺升级等需求愈发迫切。
随着国内设备企业自主攻关、持续深耕、不断突破以及产业链上下游各环节紧密协同合作，在新能源、精细化工、油墨涂料等领域，国产设备企业逐步在各核心关键设备领域掌握核心技术并占据一席之地。国产设备企业可更好配合客户的设备及工艺人员对流程和工艺来优化，实现用户定制化需求和针对性迭代升级，具有更高的性价比和快速响应能力。
随着我国在新能源、新材料、精细化工等领域“弯道超车”，叠加“一带一路”、区域全面经济伙伴关系（RECP）的鼓励支持，国产设备出海已成潮流，部分竞争实力较强的设备厂商开始全球化布局，在海外设立工厂或售后支持服务基地，在部分细致划分领域具备了和国际设备龙头同台竞争的能力。
精细化工、材料制备等传统流程型行业通常面临能源耗用高、污染排放大、生产所带来的成本高、生产效率低、安全风险高等问题。随着行业向精细化、绿色化、自动化、智能化转型，节能降耗、绿色环保成为研磨干燥行业的重点优化方向。
以研磨设备为例，加强解决能力、扩大设备容量、增设搅拌元件、提升转速上限、实现更细研磨粒径和更小尺寸分布范围、提升研磨效率、缩短研磨时间、降低能耗成本，成为行业的重要发展趋势；设备企业要创新设备结构，搅拌形态从立式向卧式演变、搅拌元件由棒式向棒销/涡轮/盘面等高效多元形态发展、分离网筛由静态向动态转型，逐步提升研磨物料的表面与形态质量。
以干燥设备为例，回收处理冷凝水气、搜集利用余热、减少污染排放，降低生产所带来的成本、提高能源利用效率，成为行业的重要发展的新趋势；设备企业要通过经验数据与数理模型，利用相流理论和流体力学方法，模拟干燥过程中的相流动、温度、湿度变化，以选择最佳干燥工艺，设计改进干燥设备、优化干燥参数、降低干燥能耗。
基于技术保密、成本控制考虑，下游客户历史上一般会用单独采购各模块单机设备并自行或委托第三方进行生产线工程安装工作。但随着客户对于工程进度、衔接适配、工艺改进、迭代升级、售后维修需求的不断的提高，下游客户越来越倾向于要求供应商以关键设备为核心、提供一站式物料自动化处理解决方案。
以磷酸铁锂行业为例，为保证尽快投产创收，客户通常对交付工期要求极为严格；在厂房规划/建设阶段，即选择设备产线供应商基于其厂房格局，协助其对整体产线设计布局、工艺技术路线方案、设备部件规格选型进行确定。一站式物料自动化处理整体解决方案需求不断的提高，综合解决方案提供能力已成为下游客户对供应商选择的重要标准之一。因此，具备丰富项目经验、多维场景实施案例、掌握关键设备核心技术和整体产线/工段实施交付能力的少数供应商更受到客户青睐，行业集中度有望得到提升。
国外对超细粉体研磨干燥设备的研究与制备起步较早、生产制备产业化能力较强，德国艾卡特（Exart）、德国耐驰（Netzsch）、瑞士布勒（Bühler）、德国基伊埃（GEA）等设备国际设备有突出贡献的公司依靠先发优势形成技术垄断，在新材料、油墨涂料、电子浆料、食品医药等多个行业领域具备深厚的技术底蕴、丰富的应用经验及知名的品牌声誉。
国内对超细粉体研磨干燥设备的研究与制备起步相对较晚，但受益于下业的加快速度进行发展，国内研磨、干燥设备企业成长较快、逐步在各核心关键设备、应用领域掌握核心技术。但研磨、干燥设备的应用领域众多，下业较为分散，且物料特性与加工需求存在比较大差异，因此，国内设备企业呈现专业化、细分化发展。设备企业技术销售人员及精力有限，主要沿着部分特定行业持续耕耘，业绩规模普遍不大。
总体而言，我国超细粉体设备行业已基本形成了竞争充分、市场化程度较高的竞争格局。随着下业整合发展加速，超细粉体设备行业将呈现集中度提升的发展的新趋势，市场占有率将主要集中于部分规模较大且掌握核心技术的设备企业。
研磨设备、干燥设备及物料自动化生产线整体较为复杂，系机械工程、电气工程、软件算法、流体力学、热力学、材料学等众多领域交叉的技术密集型行业，对跨学科的复合型技术人才需求较高，需要设备产线供应商通过长期研发资产金额的投入、大量项目案例锻炼培养。
同时，设备产线供应商需要深刻了解客户的真实需求，基于进料特性（配方、成分、种类、粘度、粒径、密度、固含量）、出料指标（产能、粒径分布、固含量、温度、磁性物质含量等）、厂房布局空间限制等技术条件，进行定制化的设计、生产、安装、调试，整一个流程中需要市场销售、技术工艺、生产安装、工程交付、采购物流、售后支持等多个团队协同配合。
我国研磨干燥设备产业发展较晚，但近年来发展迅速，人才需求相比来说较高。但产业高品质人才仍相对短缺，且经验比较丰富、技术过硬、成熟稳定的组织团队需要长时间实践才可形成，对新进入企业形成了一定的人才团队壁垒。
研磨设备、干燥设备及物料自动化生产线系按照每个客户的应用场景、工艺流程、空间限制、产能、交期等参数指标要求做定制化开发，基于客户技术路线制定整体系统配置，对于整体产线工艺方案设计的要求比较高；同时，基于客户物料特性不同，设备产线企业要对关键整机的核心部件来优化，以实现用户的特殊需求。
随着下业的发展，一方面，下游客户对设备正常运行稳定性、产品质量、生产效率和节能降耗等方面的要求日益提升，促使设备产线供应商慢慢地增加研发技术、推出新产品满足下游需求。另一方面，一站式综合解决方案成为设备产线行业的发展潮流，供应商深度参与客户产线建设过程，下游客户早在厂房规划/建设阶段，即选择设备产线供应商基于其厂房格局，协助其对整体产线设计布局、工艺技术路线方案、设备部件规格选型进行确定，部分客户甚至通过厂房与设备同步设计建设安装交付的方式缩短整体项目建设周期。
新进入企业技术实力不足，需要经过较长时间的摸索、开发、生产经验积累，方能满足下游客户复杂工况下对量产设备的一致性与稳定性要求，短期内难以形成专业化的市场竞争力。
研磨、干燥设备属于物料自动化处理设备，大多数都用在流程型、连续生产性行业，上述行业客户对设备正常运行稳定性要求极高。一旦某一设备发生故障问题，不仅影响单一工段的产品质量，还可能进而导致整体产线停工停产，对客户的产品按时合格交付造成影响，甚至有可能给用户带来巨额经济损失。
材料化工、油墨涂料等领域的下游客户对于设备产线质量、稳定性、售后服务要求极其严格。下游客户通常会建立一套合格供应商评审体系，考察供应商的研发设计、质量控制、生产组织、交付保障等方面的能力，整体审核程序较为复杂。设备产线供应商要比较长时间的经验积累才能与下游客户建立合作伙伴关系。此外，下游客户倾向于保持供应链体系的稳定，不会轻易更换现有设备产线供应商，新增产能时通常从现有供应商中服务较好、质量放心可靠的企业继续采购；或从曾有类似项目实施经验、口碑声誉较好、市场排名靠前的新增供应商中择优合作。
因此，对于拟进入研磨设备、干燥设备及物料自动化生产线行业的企业而言，在缺乏项目实施经验、过往应用案例、口碑品牌声誉的情况下，严格复杂的供应商评审选择程序将构成其一大进入壁垒。
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第十二章PHPOLICY对2024-2030年中国超细粉体研磨干燥设备行业发展预测分析
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