“十四五”壓電驅(qū)動精密流體控制行業(yè)投資政策環(huán)境分析及市場規(guī)模前景可行性評估預測

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壓電驅(qū)動精密流體控制技術(shù)是將壓電驅(qū)動與流體控制相結(jié)合，利用壓電驅(qū)動精度高、速度快、功耗低的特點形成對流體精密控制能力的技術(shù)。精密流體控制是指對流體的高分辨率、高精度的控制性輸出，現(xiàn)有的精密流體控制主要采用傳統(tǒng)的電磁驅(qū)動方式，壓電驅(qū)動是一類新型的驅(qū)動方式。

中金企信國際咨詢公布的《2022-2028年中國壓電驅(qū)動精密流體控制行業(yè)市場全景調(diào)研分析及投資可行性研究預測報告》

（1）壓電驅(qū)動技術(shù)發(fā)展情況：壓電驅(qū)動是指利用逆壓電效應將電能轉(zhuǎn)換為壓電體的變形或振動，從而形成驅(qū)動能力的一種方式。逆壓電效應是指當石英、電氣石等各向異性的壓電晶體材料置于電場下時，晶體出現(xiàn)幾何變形的現(xiàn)象。隨著鈦酸鋇（BaTiO3）、鋯鈦酸鉛系（PZT）等壓電材料的發(fā)現(xiàn)，壓電晶體的壓電性能有了大幅度提高，促進了壓電驅(qū)動技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應用。

壓電驅(qū)動具有高精度、高頻響的特點，理論上可以通過調(diào)整壓電體的成分配比滿足任意速度與精度的驅(qū)動位移或變形要求。雙晶片結(jié)構(gòu)與疊堆結(jié)構(gòu)壓電元件的頻響可超過50,000Hz，響應時間小于0.1ms，并可在任意微量電壓變化下產(chǎn)生位移或變形，分辨率最小可達1nm，具備納米級的精密驅(qū)動能力。

目前，利用壓電驅(qū)動技術(shù)已形成壓電超聲波馬達、壓電精密驅(qū)動器、壓電閥、壓電泵等多種驅(qū)動裝置，廣泛應用于光學、生物醫(yī)療、精密制造、工業(yè)控制、航空航天、科學實驗等領(lǐng)域。

（2）壓電驅(qū)動與電磁驅(qū)動技術(shù)的比較情況：電磁驅(qū)動是基于電磁感應原理將電能轉(zhuǎn)換為機械能，從而形成驅(qū)動能力的一種方式。電磁驅(qū)動是現(xiàn)代國民經(jīng)濟與社會生活中應用范圍最廣、使用歷史最長的傳統(tǒng)驅(qū)動方式。電磁驅(qū)動技術(shù)成熟，作為其換能器件的種類繁多，使用便捷。相對于電磁驅(qū)動，壓電驅(qū)動的特點是位移(或變形)小，輸出功率小，一般不適于用作大載荷、大位移、大體積等大功率器件的驅(qū)動源，但在形成高精度、高速度、小體積驅(qū)動能力上，壓電驅(qū)動的性能十分突出。

壓電驅(qū)動與電磁驅(qū)動技術(shù)特點對比分析

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壓電驅(qū)動與電磁驅(qū)動應用特點對比分析

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在精密流體控制領(lǐng)域，壓電驅(qū)動能大幅提高控制精度與控制速度等，具備電磁驅(qū)動所達不到的能力，是電磁驅(qū)動之外最主要的新型動力驅(qū)動方式。

（3）壓電驅(qū)動精密流體控制產(chǎn)品的發(fā)展情況：以壓電驅(qū)動構(gòu)造形成的精密流體控制產(chǎn)品可統(tǒng)稱為壓電閥和壓電泵，相比同類電磁閥或電磁泵，具有更高的輸出精度、更快的反應速度，更易于控制、更安全節(jié)能，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小。壓電閥和壓電泵理論上可以在大部分高精度、高速度、小體積驅(qū)動能力的場景下代替電磁閥或電磁泵使用，在高端智能裝備中則具有更大的應用優(yōu)勢。

目前，壓電驅(qū)動在氣體、液體等流體的精密控制上均得到較好的應用，形成了壓電噴射閥、壓電比例閥、壓電泵、壓電噴油閥、壓電噴墨打印、壓電伺服閥、壓電超聲波流量控制器等十幾種產(chǎn)品，能量的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與技術(shù)構(gòu)成方式日趨豐富、完善，產(chǎn)品種類與功能也日益增多，新的壓電驅(qū)動精密流體控制產(chǎn)品還在不斷被開發(fā)出來，顯著改善著社會生活、工業(yè)生產(chǎn)等行為方式。

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壓電驅(qū)動精密流體控制已經(jīng)發(fā)展成為一種新的技術(shù)門類與產(chǎn)品行業(yè)，擁有廣闊的發(fā)展空間與應用前景。

中金企信國際咨詢公布的《2022-2028年壓電噴射閥市場調(diào)查分析與投資戰(zhàn)略分析預測報告》

1）壓電噴射閥的發(fā)展情況：早期自動化點膠設備采用接觸式的針頭點膠筒，易造成拉絲拖尾、針頭撞斷等問題，且精度不高，效率低。此后行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)電磁驅(qū)動型噴射閥，形成了非接觸式點膠（又稱為噴射點膠）這一新型點膠方式。噴射點膠具有不接觸工件、無Z軸運動、點膠速度快、噴射精度高和一致性好等特點，更適用于小微流量、工件表面不平整的精密點膠。但電磁驅(qū)動型噴射閥工作頻率最高約為200Hz，點膠精度和速度受到了一定限制。隨著以智能手機為代表的3C電子產(chǎn)品快速發(fā)展，電子制造產(chǎn)業(yè)對點膠工藝的精度和效率提出更高要求，國外品牌如美國諾信、德國馬科、德國微密斯、日本武藏等的壓電噴射閥開始進入市場。壓電噴射閥也屬于非接觸式點膠，除點膠精度和速度相較于電磁驅(qū)動型噴射閥大幅提高外，其還具有點膠一致性好，易于維護和調(diào)試的特點?；谝陨蟽?yōu)勢，壓電噴射閥開始得到大規(guī)模應用。公司于2014年成功研發(fā)并率先推出國產(chǎn)壓電噴射閥，實現(xiàn)了進口替代，成功進入了聲學器件龍頭瑞聲科技的供應鏈，占據(jù)了國內(nèi)市場先機。

制造產(chǎn)業(yè)的持續(xù)精密化發(fā)展為壓電噴射閥的迅速普及帶來成熟的市場條件以及廣闊的市場空間。隨著TWS耳機、智能手表等可穿戴產(chǎn)品的出現(xiàn)以及人工智能、5G等技術(shù)的快速發(fā)展，電子元器件持續(xù)向微型化發(fā)展且集成度不斷提高，對高精度點膠封裝的需求不斷增加，壓電噴射閥有望成為3C電子、新能源電池、半導體等精密電子制造領(lǐng)域的主流點膠方式。

2）壓電比例閥的發(fā)展情況：比例閥是一種隨輸入控制信號連續(xù)成比例地對流體壓力、流量等輸出進行控制的裝置。比例閥應用范圍廣泛，涉及氣缸控制、氣體壓力控制的相關(guān)領(lǐng)域均可使用比例閥。傳統(tǒng)的電氣比例閥產(chǎn)品已用于激光切割、研磨、印刷、焊接、噴涂、層壓、塑料成型和氣密性檢測等眾多工業(yè)自動化場景，通過集成在半導體化學機械拋光設備、固晶機、智能點膠機、貼合邦定機、鋰電池化成機、光伏絲網(wǎng)印刷機等設備上，已服務于半導體、3C電子、新能源、光伏、汽車、印刷、食品、醫(yī)療和生物醫(yī)藥等眾多行業(yè)。壓電比例閥不僅適用現(xiàn)有電氣比例閥的應用場景，還在防爆、醫(yī)療等特殊場景下更具應用優(yōu)勢。

目前市場上的比例閥產(chǎn)品仍以電氣比例閥為主，主要生產(chǎn)廠家為日本的SMC、及德國的費斯托等。壓電比例閥由德國賀爾碧格率先推出，其產(chǎn)品主要應用于機械工程領(lǐng)域的氣體和液體計量或氣動控制。其他壓電比例閥生產(chǎn)廠家主要為德國費斯托，費斯托的壓電比例閥產(chǎn)品主要應用于生命醫(yī)療領(lǐng)域。

隨著我國制造業(yè)持續(xù)向自動化、智能化發(fā)展，對高精度比例閥的需求將持續(xù)增加，壓電比例閥作為一種新型比例閥產(chǎn)品，憑借性能優(yōu)勢將逐步在更多領(lǐng)域替代傳統(tǒng)電氣比例閥。

3）其他壓電驅(qū)動精密流體控制產(chǎn)品的發(fā)展和應用情況：其他壓電驅(qū)動精密流體控制產(chǎn)品包括壓電超聲波流量控制器、壓電伺服閥、壓電泵、壓電噴油閥、壓電噴墨打印等，產(chǎn)品種類達十余個，適用范圍涵蓋社會、經(jīng)濟、工業(yè)與民用以及國防軍工等多個領(lǐng)域，是自動化、智能化高端裝備的重要功能部件產(chǎn)品。

3、主要下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況：壓電驅(qū)動精密流體控制部件具有精度高、響應速度快、易于控制等特點，已成為多種智能裝備的核心流體控制部件，被廣泛應用于高端制造產(chǎn)業(yè)中。公司產(chǎn)品聚焦于自動化、智能化的高端制造需求，目前已應用的下游產(chǎn)業(yè)包括3C電子、新能源電池、半導體制造、光伏和汽車電子等，終端應用市場的蓬勃發(fā)展為相關(guān)產(chǎn)品提供了巨大的市場空間。

（1）3C電子產(chǎn)業(yè)：3C電子產(chǎn)品是對計算機、通信和消費類電子三類產(chǎn)品的統(tǒng)稱。智能手機是3C電子產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，其規(guī)模和成長性占據(jù)行業(yè)主導地位。近年來隨著移動互聯(lián)網(wǎng)應用的普及，智能手機等消費電子產(chǎn)品增長趨于平穩(wěn)，但更新?lián)Q代的步伐逐步加快，成為行業(yè)增長的主要動力。以智能手機為代表的3C產(chǎn)品未來仍然具有廣闊的市場空間。3C電子制造廠商對產(chǎn)品創(chuàng)新和生產(chǎn)效率的要求不斷提高，將帶來生產(chǎn)技術(shù)和工藝的持續(xù)更新，生產(chǎn)設備的技術(shù)迭代與升級需求巨大。

根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2020年我國電子信息制造業(yè)固定資產(chǎn)投資規(guī)模為3.06萬億元，同比增長12.5%。我國3C電子產(chǎn)業(yè)自動化提升空間仍較大，隨著電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，固定投資規(guī)模穩(wěn)步增長，驅(qū)動自動化生產(chǎn)線投資，進而推動自動化設備市場持續(xù)擴張。2020年3C電子行業(yè)點膠、灌膠、焊錫等智能化、自動化電子封裝設備市場規(guī)模將達到137億元。

2014-2020年中國電子信息產(chǎn)業(yè)固定投資規(guī)?，F(xiàn)狀分析

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數(shù)據(jù)統(tǒng)計：中金企信國際咨詢

1）5G建設的逐步開展為3C電子產(chǎn)業(yè)帶來新的增量：2020～2023年是5G建設的主要階段。根據(jù)浙商證券研究報告，5G建設高峰期間通信設備制造固定資產(chǎn)投資完成額在2000～3000億元之間，相關(guān)點膠、灌膠、焊錫等智能化、自動化電子封裝設備的市場需求約100～150億元。

為了滿足5G網(wǎng)絡的發(fā)展，運營商將投入大量的固定支出用以基站建設，智能手機產(chǎn)業(yè)鏈也將結(jié)合5G特性產(chǎn)生新的市場格局。2020年我國5G通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到5,036億元，同比增長128%，未來三年將實現(xiàn)跨越式發(fā)展。2021年5G手機滲透率將達到10%，2024年將達到75%，屆時，5G手機保有量將達到10億臺。在智能手機市場逐漸飽和的當下，未來5G手機的推廣將成為消費電子板塊新一輪增長的重要支點。因此隨著5G的推動，整個電子信息制造業(yè)將迎來新一輪發(fā)展，對應的智能化、自動化設備也將從中受益。預計2020年開始5G手機大規(guī)模量產(chǎn)后對智能化、自動化設備的需求將大幅增加。

2）可穿戴設備等新興3C產(chǎn)品市場快速增長：技術(shù)創(chuàng)新與工藝革新產(chǎn)生了以TWS耳機、智能手表為代表的可穿戴設備、以及VR/AR設備等新興3C產(chǎn)品，新技術(shù)與新產(chǎn)品推動新興3C產(chǎn)品需求快速增加。隨著2014年蘋果公司推出智能手表，可穿戴設備由健康手環(huán)等單一功能產(chǎn)品向多功能化和智能化產(chǎn)品發(fā)展，全球可穿戴設備迎來了快速增長。受益于耳戴類設備銷量的快速拉升，2019年全球可穿戴設備出貨量達到3.37億臺，較上年增長89%，2014年～2019年年均復合增長率達到50.6%。未來可穿設備市場將持續(xù)快速增長，預計2024年出貨量將達到5.27億臺。

（2）新能源電池產(chǎn)業(yè)：新能源電池包括以磷酸鐵鋰電池為代表的新型鋰離子電池、以氫燃料電池為代表的燃料電池以及超級電容電池等。新能源電池由于具備高能量比、高功率比、高轉(zhuǎn)換率等優(yōu)點，受到政策支持和市場關(guān)注，近年來呈高速增長態(tài)勢。

鋰離子電池憑借其工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、充電速度快、放電功率強、自放電率小、無記憶效應、重量輕、體積小、無污染等突出優(yōu)勢，在21世紀后迅猛發(fā)展，在手機電池領(lǐng)域逐漸占據(jù)主導地位，已廣泛應用于消費電子產(chǎn)品，并逐步向新能源汽車、儲能等領(lǐng)域拓展。中國鋰離子電池市場規(guī)模從2014年645.3億元增長至2018年的1,494.7億元，年復合增長率達23.4%。伴隨電子產(chǎn)品的不斷升級更新、新能源汽車強勢發(fā)展以及政府對于節(jié)能環(huán)保要求的提高，鋰離子電池的市場空間有望進一步擴大，預計2023年市場規(guī)模有望達到3,294.8億元。

2015-2020年中國各終端鋰離子電池出貨量分析

單位:GWh

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數(shù)據(jù)統(tǒng)計：中金企信國際咨詢

在消費領(lǐng)域，隨著3C電子產(chǎn)品市場逐漸飽和，我國手機、筆記本電腦、平板電腦和數(shù)碼相機等其他電子設備在經(jīng)過爆發(fā)式增長后增速放緩，但由于現(xiàn)存3C設備的高滲透率，消費領(lǐng)域在鋰離子電池的應用中仍占據(jù)重要地位。隨著5G、高刷新率等新功能對手機續(xù)航時間提出更高要求，手機電池容量持續(xù)提升，以及TWS耳機等新興3C電子產(chǎn)品的快速崛起，預計消費型鋰離子電池仍將保持穩(wěn)定增長。根據(jù)中金企信統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年及2019年我國消費型鋰離子電池出貨量分別為28.4GWh和31.0GWh，占我國鋰離子電池出貨總量比例穩(wěn)定在25%以上。

動力鋰電池在鋰離子電池終端應用中所占份額居首，高達60%～70%。鋰離子電池作為世界目前公認的、可循環(huán)的新能源電池主導技術(shù)路線，其能量密度、循環(huán)壽命、安全穩(wěn)定性能在不斷提升。近年來，我國對新能源汽車產(chǎn)業(yè)給予大力支持，比亞迪、蔚來等造車新勢力崛起，帶動我國動力鋰電池迅猛發(fā)展。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2019年我國新能源汽車產(chǎn)量為124萬輛，2020年雖受疫情影響，但新能源汽車購置補貼和免征購置稅政策延長2年等支持政策臺，使新能源汽車產(chǎn)量實現(xiàn)5.48%的同比增長，達到130.8萬輛。受新能源汽車市場發(fā)展帶動，2017～2019年中國動力電池市場保持高速增長，2018年和2019年中國動力鋰電池出貨量分別為65GWh和71GWh，同比分別增長46.1%和9.4%。隨著國家政策的逐漸落地，以及未來鋰離子電池生產(chǎn)技術(shù)提升、成本下降、新能源汽車及配套設施的普及度提高，未來新能源汽車的動力電池需求仍將保持增長。

（3）半導體制造產(chǎn)業(yè)：半導體制造是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎和核心產(chǎn)業(yè)之一，是關(guān)系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎性、先導性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。半導體制造設備研發(fā)難度大、技術(shù)含量高、價值高，是半導體行業(yè)的基礎和核心。半導體器件的生產(chǎn)流程主要包括晶圓制造和封裝測試，晶圓制造主要設備包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、清洗設備等，封裝測試主要設備包括切片機、貼片機、固晶機、鍵合機等。

在人工智能、5G對集成電路的巨大需求以及半導體產(chǎn)業(yè)向我國大陸持續(xù)轉(zhuǎn)移背景下，我國大陸半導體產(chǎn)業(yè)投資熱情高漲，帶動半導體設備市場迅速擴張。根據(jù)中金企信統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年我國大陸地區(qū)半導體制造設備銷售規(guī)模達到134.5億美元，預計未來仍將保持增長態(tài)勢，2020年市場規(guī)模將達181.0億美元，占全球半導體制造設備銷售額比例將達到26.3%。

（4）其他行業(yè)：壓電驅(qū)動精密流體控制產(chǎn)品還可應用于光伏、汽車電子、生命醫(yī)療、食品、科學實驗等行業(yè)。伴隨我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)將不斷推出新產(chǎn)品，拓展壓電驅(qū)動精密流體控制產(chǎn)品應用領(lǐng)域，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。

4、壓電驅(qū)動精密流體控制技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢

（1）持續(xù)向精密、高速、數(shù)字化的方向發(fā)展，滿足高端制造升級需求：隨著我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，智能制造是未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，以大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等為代表的數(shù)字技術(shù)與制造業(yè)的結(jié)合是實現(xiàn)智能化的關(guān)鍵。

數(shù)字技術(shù)向經(jīng)濟社會各領(lǐng)域全面滲透，產(chǎn)生了大量新型智能終端，并使各類生產(chǎn)設備實現(xiàn)了自動化、智能化，助力傳統(tǒng)制造業(yè)大幅提高生產(chǎn)效率和工藝水平，在經(jīng)濟社會發(fā)展中的作用已上升到生產(chǎn)力的中心位置。易于實現(xiàn)流體數(shù)字化控制的壓電驅(qū)動精密流體控制部件也憑借其高速、精密、小巧、節(jié)能等特性，應用于各類智能制造裝備，并不斷提高性能和數(shù)字化集成度，適應更加精密、高效的制造需求。

隨著主要下游產(chǎn)業(yè)3C電子產(chǎn)品持續(xù)向小型化、輕便化、便攜性發(fā)展，電子元器件的微型化、功能多樣性需求也逐步提升，這就要求壓電驅(qū)動精密流體控制部件和相關(guān)整機設備具備更高的作業(yè)精度、更快的作業(yè)速度、更小的一致性誤差。此外，隨著3C電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，生產(chǎn)線需不斷更新以滿足不同工藝需求，這也要求壓電驅(qū)動精密流體控制部件和相關(guān)整機設備生產(chǎn)企業(yè)快速進行產(chǎn)品性能的優(yōu)化提升與工藝方案的設計應用。

（2）新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，適用場景不斷增加，對電磁驅(qū)動精密流體控制產(chǎn)品形成有效替代與補充：電磁驅(qū)動在流體控制領(lǐng)域已形成眾多種類的電磁閥和電磁泵，下游應用領(lǐng)域十分廣泛。壓電驅(qū)動與電磁驅(qū)動相比具備更高的速度和精度，且結(jié)構(gòu)簡單、安全節(jié)能，可在眾多領(lǐng)域?qū)﹄姶膨?qū)動形成有效替代與補充，形成壓電驅(qū)動精密流體控制新產(chǎn)品。如在醫(yī)療領(lǐng)域，呼吸機、制氧機等輔助呼吸設備中均需用到氣體流量控制部件，壓電驅(qū)動工作時不產(chǎn)生噪音，可以減輕設備運行對病人休息的影響；在半導體制造領(lǐng)域，壓電超聲波流量控制方式不產(chǎn)生磁場，不會破壞去離子水的性狀，可應用于刻蝕機、薄膜沉積設備、真空鍍膜設備等多種高端裝備中；在航空航天領(lǐng)域，壓電驅(qū)動可形成精度更高、速度更快、結(jié)構(gòu)更輕、更適應高壓環(huán)境的微流量泵、微流量控制閥，實現(xiàn)流體的微量控制。

（3）高端裝備核心部件國產(chǎn)化進程加快，市場前景廣闊：隨著中國半導體制造、平板顯示產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對刻蝕機、薄膜沉積設備、離子注入機等高端裝備的國產(chǎn)化需求劇增，上述高端裝備中對腐蝕性流體、易沉積的高分子氣體、黏性液體進行精確計量和控制的核心部件尚主要由國外公司生產(chǎn)，國產(chǎn)替代需求的增加，為公司產(chǎn)品開發(fā)帶來良好的市場機遇、明確的技術(shù)目標和巨大的市場需求。