全球流量计行业现状、特点及市场竞争分析

文:2014年12月

    国内液体流量计行业在机械工业的分类并不是增长最高的,四年来增长率在20%-27%之间,不过在整个机电行业中,液体流量计行业还是属于改制和转制进展较快的。本文以容积式流量计,涡轮流量计(典型的叶轮式流量计),差压式流量计,变面积式流量计,电磁流量计,超声波流量计,涡街流量计(典型的流体振荡式流量计),科里奥利质量流量计和插入式热质量流量计作为研究对象,对市场进行了分析。

1│全球流量计市场发展
    流量计是工业测量中最重要的仪表之一。随着工业的发展,对流量测量的准确度和范围要求越来越高,为了适应多种用途,各种类型的流量计相继问世,广泛应用于石油天然气、石油化工、水处理、食品饮料、制药、能源、冶金、纸浆造纸和建筑材料等行业。据预测,到2014年,全球流量计市场规模将达到35.8亿美元。2008~2014年的年均复合增长率会达到4.2%。在全球,流量计主要生产商包括:西门子、ABB、艾默生、EH、科隆、横河、通用电气、霍尼韦尔、英维思和山武。

A、驱动因素
    国际能源署预测,从2007至2030年全球需要对能源基础设施累计投资26.0万亿美元(以2007年美元价值计)。其中,电力行业投资13.6万亿美元,占总投资额的52.3%。目前的金融危机并不会影响长期投资,至2030年,预计单是维持目前能源的供应能力就需要全球能源投资的一多半资金,并且,到2030年,世界许多地方的石油,天然气,和电力的基础设施将需要更换。从长期来看,可预见的能源投资,将给流量计在石油天然气和能源行业板块的应用带来不小的发展空间。

    面临激烈的竞争环境,各个行业用户更加关注生产工厂的运行效率。大量的投资被用于提升工厂的自动化水平和现场数据的采集和实时监控。诸如,在石油天然气和能源行业,密闭传输设施中需求性能可靠的流体测量设备;化工和制药行业中需求高精准的流量计等,种种趋势必将带动传感器和现场设备(包括流量计)的发展。

    流量计中正在更多地引入电子技术,如数字信号处理(DSP)和微处理器,这使得流量计具备了自诊断功能,并且能够更好地与生产控制层面进行通信。

B、抑制因素
    当前全球经济形势有待进一步提振。众多行业用户放缓新项目投资或者暂停设备更新升级,等待全球经济出现复苏迹象。同时,全球流量计市场生产商众多。流量计生产商正面临着行业用户对价格较为苛刻的要求,在新兴经济体,尤其中国,很普遍。价格往往成为决定采购行为的最主要决定因素。长此以往,生产商更多关注价格策略,导致产品创新性不够,阻碍市场发展。

图1 全球流量计市场规模及预测(2008-2013)

表1 2013年中国流量仪表市场规模

表2 2013年中国流量仪表主要供应商业绩与市场份额-电磁流量计

2│中国流量计市场发展
    流量仪表是一种仪表性能强烈依赖于使用条件变化的仪表,在现场实际的测量环境中可以随着测量介质的稳定,压力,气泡含量等各种因素,仪表的精度受到影响。因此,由于测量介质的多样性,也决定了流量仪表的多样性。但是从总体来看,从测量原理上,可以划分为面积式(速度式)、体积式和质量式三种。从产品形式上目前主要的流量产品主要包括差压、电磁、涡街、质量、超声波、容积、转子等10多种方式。

A、流量仪表市场增长
    根据MIR的调研,虽然2013年第四季度的经济大环境不景气,但就13年全年而言,流量仪表行业仍保持8.4%的增长。订单额从2007年的31亿元人民币增长到2013年约36亿万元人民币。

    其中传统仪表(节流、容积、涡轮、转子流量计等)增速明显放缓,2008年的增长率为4.8%;而新型仪表(电磁、超声、涡街、科氏质量流量计)2013年平均增长率达10%,特别是科式质量流量计和电磁流量计增长率10%以上。

    从目前的市场发展来看,传统仪表的增长速度明显减慢,如低端节流装置,技术门槛较低,国内能够生产的厂商众多,价格竞争激烈,导致销售额增长乏力。

    超声波流量计市场近年来增长速度较快;涡轮与节流装置相比,量程比可达10:1,且较准确,在贸易结算上,仍为中小客户乐于选用;电磁流量计是发展速度最快的仪表,由于没有中间部件,同时又便于维护,应用非常广泛。

    随着流量仪表技术的发展,新型仪表在不少领域中取代传统仪表,是一个总的发展趋势,但过程将是漫长的。

表3 2013年中国流量仪表主要供应商业绩与市场份额-涡街流量计

表4 2013年中国流量仪表主要供应商业绩与市场份额-质量流量计

B、流量仪表市场份额
    目前流量仪表市场的几个主要的多产品供应商如EMERSON,YOKOGAWA,E+H,KROHNE都出现在排名里,在不同的子领域,他们各有千秋。在中国不断发展的流量仪表市场,也涌现出大量的民营企业,虽然目前不是市场主力,但是也看出中国本土仪表市场的迅速发展。

a.电磁流量计市场
    目前国内的电磁流量计技术以ABB、Krohne和横河三家厂商为主要代表。国内厂商的技术普遍来源于ABB的技术。Krohne低频矩形波励磁型电磁流量计主要是大口径产品,在水行业应用广泛。横河的双频励磁技术,特别是100MM以下小口径的产品在造纸行业占有率高。

    2013年电磁流量计整体市场规模在7.3亿,前三甲KROHNE,YOKOGAWA和E+H占据市场45%的市场份额,市场占有率分别都超过10%。川仪和开仪以及ABB是第二梯队的代表厂商,虽然业绩不及10%,但是增长迅速。其他市场份额都不及5%,但是近几年在流程行业大展拳脚的西门子的增长速度不容小窥。

b.涡街流量计市场
    涡街流量计从技术上看,Krohne的涡街流量计代表了目前市场最高技术水平,但是由于价格水平偏高。横河由于进入中国市场较早,在城市供热行业有较多的应用案例,用户的接受程度比较高。E+H和Emerson两家近年涡街流量计市场增长迅速,在石化和化工市场竞争非常激烈。

    本土的涡街流量计生产厂崛起一场迅速,如上海肯特,北京菲波都是比较知名的厂商。但是这些后起之秀的市场规模普遍不多,在千万左右。若想突破市场的瓶颈,还是需要从研发高端产品出发,提高自己的研发实力。

c.质量流量计市场
    质量流量计市场毋庸置疑的领导者是EMERSONMICROMOTION。虽然其他的厂商如YOKOGAWA,KROHNE等都有自己的质量流量计,但是市场销售远不如EMERSON,无论从技术还是市场上说都是EMERSON创造的神话。但是,近年,这几家公司都加强了在质量流量计的推广力度,一家独大的情况可能在未来会发生改变。

    国内的质量流量计研发一直没有停止,但是由于国有体制的一些限制,流于形式盖过了技术的本质,另一方面,质量流量计技术确实和电磁和涡街相比有一定难度,因此本土的质量流量计一直没有发展起来,仅有的两家目前也是千万的级别。其应用还不能进入主流市场。

3│流量计市场新趋势

A、关于液体流量计
    中国液体流量计行业与发达国家相比有10~15年的差距。但在发展中国家里,我国是液体流量计行业最大最齐全、综合实力最强的一个国家。

    其次,世界上液体流量计的增长率是3%~4%,我国已连续四年实现20%以上的年增长率,发展速度十分之快。

    第三,液体流量计行业是直接与外商竞争的行业,外资在华已进入第三阶段。第一阶段是合资和技术输出为主,20世纪90年代前后的合资转成控股为第二阶段,现在已进入到以独资和兼并我国优秀企业为主的第三阶段。

    第四,一些中低档产品已具有规模优势和国际市场竞争力。比如普通数字万用表等产品占了世界很大产量,家用电度表生产能力占世界的50%。

    第五,液体流量计有很大比重是应用到教育领域的,其中以测量类仪表居多,像大家熟悉的示波器、万用表等等。很多仪器生产厂商都认为中国是一个非常有潜力的大市场。

B、关于超声波流量计
    随着石油和天然气工业的强势增长,以及行业对于现场设备技术的逐步接受,超声波流量计的全球市场总额将在今后5年内以9.6%的复合年增长率(CAGR)增长。ARC分析师表示:“尽管超声波流量测量技术的出现已经有数十年了,其应用范围却非常小。而随着用户逐渐认识到超声波流量计的众多优点,包括高精确度、无阻碍测量以及较低的总体拥有成本等,这一情况将逐渐改观。”

    不论是技术上还是从经济上看,超声波测量仪器都是流量测量的理想选择。同时,亚洲和中东地区超声波流量计的增长将会是最大的。中国和印度将会在基础设施和新工厂上大举投资。中国为了寻找推动经济快速发展的能源,将会对其石油和天然气基础设施进行改造,并建立连接俄罗斯及其它地区供油商的管道。而由于中东地区在石油和天然气生产中的地位,这一地区将仍然是超声波流量计供应商的沃土。相比之下,北美市场的增长则显得相对平淡,但由于这一地区在石油和天然气基础设施及工业自动化上的投资,北美市场将仍然具有可观的增长。

图2 2013年中国流量仪表市场规模

图3 2013年中国流量仪表主要供应商业绩与市场份额-电磁流量计

图4 2013年中国流量仪表主要供应商业绩与市场份额-质量流量计

表5 2013年中国流量仪表市场规模增长预期

4│流量计市场新挑战
    传统的机械式流量计,例如差压式流量计、容积式流量计和变面积式流量计,已经处于普及化阶段,价格竞争激烈,利润空间日益减少,技术革新较少,市场相对成熟。实现产品的差异化和定制化生产是生产商在成熟市场的激烈竞争中的一个重要突破点。

    根据分析,用户群体希望生产商能够提供为生产过程带来切实利益的自动化设备。用户在产品应用过程中会产生具体的需求,例如:应用在石化行业的特殊环境中,需要坚固耐用的设计以及防爆认证;用户对直管设计的科氏流量计的需求等。如何有效获取用户实际需求,并且对传统产品进行改良,是对生产商差异化和定制化生产过程的一个不小挑战。引导用户接受并使用新技术流量计,如超声波流量计、电磁流量计和热质量流量计等,是生产商把市场做大做强的又一个挑战。此外,新技术流量计不断被引入各个行业的同时,快速有效的售后服务对生产商来说同样至关重要。尤其是运用基于基金会现场总线和ProfibusPA总线的流量计,对软件技术有一定要求,有效的服务能够为用户提供更适合的解决方案,并且贴近用户。

5│流量计市场未来展望

A.电磁流量计:
    从电磁流量计产品本身来看,电磁流量计是一款成熟的产品。随着近年的技术发展,一方面是电磁流量计变送器的智能化,变换器增加了自诊断和自校准等功能。从而实现一些在线的自诊断功能,减少电磁流量计的维护工作量,由在线检验替代传统的离线检验方法。目前Krohne和ABB都在推广这种在线自诊断的概念。电磁流量计的在线检验方法从诞生到应用正在日趋成熟,但要在全国各行业推广还需要一段时间。其最大的困难在于电磁流量计作为计量仪表,其在线的检验规范需要得到国家技术监督部门和各相关行业协会对的认可。

B.涡街流量计
    涡街流量计技术发展最大的问题就是如何抵御在实际生产中运用的噪声和振动的问题。涡街流量计尚属发展中的流量计,无论其理论基础或实践经验尚较差。在未来几年间,随着涡街流量计的技术不断成熟,用户的接受程度和技术水平逐步提高,涡街流量计将会逐步得到成熟运用。

C.质量流量计
    和电磁和涡街流量计不同,质量流量计技术门槛较高。质量流量计应用拓展最大的障碍就是价格问题。质量流浪计发展的几十年来,本土供应商一直也没有具体掌握高端的质量流量计生产技术。因此质量流量计价格高居不下,除了在石油石化行业应用比较广泛,在其他行业由于价格限制,应用较少。目前国外的主流的质量流量计供应商也看到这样的市场需求,在市场上开始推广低端的质量流量计产品。从质量流量计技术来看,质量流量计的口径也越来越大,能在各种大口径的管道上使用。

李定川介绍
    1982年毕业于成都电子科技大学电子信息工程专业。现任四川电子科技自动化股份有限公司技术总监,电子工程师,《科学中国人》特约记者。

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