2023渦輪增壓器行業(yè)現(xiàn)狀及供需分析

• 黃文玉 2023年4月17日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1063 68
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渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。

一、渦輪增壓器的概況

渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。

以前，渦輪增壓器大都用在柴油發(fā)動機上，因為汽油和柴油的燃燒方式不一樣，因此發(fā)動機采用渦輪增壓器的形式也有所區(qū)別。汽油發(fā)動機不同于柴油發(fā)動機，它進入氣缸的不是空氣，而是汽油與空氣的混合氣，壓力過大容易爆燃。因此，安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃，這里涉及兩個相關(guān)問題，一個是高溫控制，另一個是點火時間控制。

二、渦輪增壓器行業(yè)現(xiàn)狀及供需分析

與機械增壓器相比，渦輪增壓器不消耗發(fā)動機額外功率，可以有效改善燃燒效率，油耗率可降低10%左右，主要適用于高速運轉(zhuǎn)場景，在市場中占據(jù)主導(dǎo)地位，普遍應(yīng)用于各類內(nèi)燃機。

強制性增壓后，汽油機壓縮和燃燒時的溫度和壓力都會增加，爆燃傾向增加。另外，汽油機排氣溫度比柴油機高，而且不宜采用增大氣門重疊角(進、氣排門同時開啟的時間)方式來加強排氣的降溫，降低壓縮比又會造成燃燒不充分。還有，汽油機的轉(zhuǎn)速比柴油機高，空氣流量變化大，很容易造成渦輪增壓器反應(yīng)滯后。針對汽油機使用渦輪增壓器出現(xiàn)的一系列問題，工程師有針對性地一一做了改進，使汽油機也能用上廢氣渦輪增壓器。

汽車要跑得快，就必須要有強勁的動力。目前汽車的動力系統(tǒng)可粗分為自然進氣系統(tǒng)及增壓進氣系統(tǒng)兩大類。在歐洲跑車中，除了寶馬汽車公司依然堅持使用自然進氣發(fā)動機外，其他各汽車公司為了提升車輛的動力性能，紛紛采用增壓系統(tǒng)，例如：奔馳跑車使用機械增壓系統(tǒng)，紳寶汽車則為渦輪增壓的開山鼻祖。近年日系汽車也開始大量采用渦輪增壓技術(shù)。自然進氣系統(tǒng)沒有安裝任何形式的增壓器，只是利用活塞下行所產(chǎn)生的負(fù)壓來吸進混合氣。雖然自然進氣系統(tǒng)通過可變氣門正時系統(tǒng)能夠得到較大的馬力輸出，但動力的提升很有限。為了有效增加發(fā)動機的輸出功率，采用增壓系統(tǒng)可說是最有效的方式。最常見的發(fā)動機增壓系統(tǒng)有機械增壓與廢氣渦輪增壓兩種。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國渦輪增壓器行業(yè)供需分析及發(fā)展前景研究報告》顯示：

全球汽車渦輪增壓配置率方面，整體來看，全球渦輪增壓器配置率總體呈上升趨勢。細分來看，歐洲市場由于法規(guī)要求，最早推行了小排量渦輪增壓發(fā)動機，成為渦輪增壓技術(shù)最為普及的地區(qū)，配置率提升空間有限。從全球市場競爭格局來看，渦輪增壓器市場集中度高。目前Garreet(蓋瑞特)、Cumins(康明斯)、BorgWarner(博格華納)、MHI(三菱重工)和IHI(石川島播磨)等占據(jù)了全球渦輪增壓器90%以上的市場份額，行業(yè)集中度高。

從渦輪增壓器產(chǎn)業(yè)鏈來看，渦輪增壓器零部件所需主要金屬原材料包括鎳板、低碳鉻鐵、鈮鐵、廢鋼等，下游為渦輪增壓器整機制造業(yè)和汽車整車制造業(yè)。從國內(nèi)汽車工業(yè)現(xiàn)狀來看，據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2022年國內(nèi)汽車產(chǎn)銷量分別達到2702.1萬輛和2686.4萬輛，同比分別增長3.4%、2.1%，汽車行業(yè)整體復(fù)蘇向好，實現(xiàn)正增長。就國內(nèi)渦輪增壓行業(yè)市場規(guī)模而言，國內(nèi)市場受到汽車工業(yè)帶動發(fā)展迅速。2021年中國渦輪增壓行業(yè)市場規(guī)模約為410億元，預(yù)計2025年達到552億元。

目前我國渦輪增壓器主要由外資壟斷，2020年中國渦輪增壓器CR4高達87%，市場高度集中，其中，蓋瑞特和博格華納的市場份額均為30%，其次是三菱重工和石川島播磨(IHI)，市場占有率分別為15%和12%。渦輪殼作為渦輪增壓器的核心部件，2015至2020年，我國渦輪殼的銷售量由約1269萬件波動增長至約1481.7萬件，年復(fù)合增速為3.15%。

從全球渦輪增壓行業(yè)市場規(guī)模來看，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球渦輪增壓器行業(yè)市場規(guī)模約為1466億元，同比增長9.73%。預(yù)計2025年市場規(guī)模達到1863億元。配置率方面，目前中國目前面臨愈加嚴(yán)苛的油耗限制、二氧化碳減排政策，2021年渦輪增壓配置率提升至48.0%，預(yù)計2023年提升至62.4%，渦輪增壓配置率仍有25-30PCT的提升空間。

渦輪增壓器已經(jīng)普及到許多類型的汽車上，它彌補了一些自然吸氣式發(fā)動機的先天不足，使發(fā)動機在不改變排氣量的情況下可以提高輸出功率30%以上。因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術(shù)來改進發(fā)動機的輸出功率，藉以實現(xiàn)轎車的高性能化。在政策和市場的雙輪驅(qū)動下，新能源汽車持續(xù)爆發(fā)式增長，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年新能源汽車市場占有率達到25.6%，其中2022年中國純電動汽車銷售536.5萬輛，插電混動汽車銷售151.8萬輛。

三、渦輪增壓器市場發(fā)展前景

按照國務(wù)院頒布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》規(guī)化，到2025年我國年銷售2500萬輛乘用車，同時所有燃油車必須使用渦輪增壓器以達到節(jié)能目標(biāo)。因此2025年，我國每年新增新能源車預(yù)計為500萬輛，而使用渦輪增壓器的節(jié)能車(純?nèi)加?油電混動)接近2000萬輛即占到我國乘用車總銷量的80%。

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