我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，尤其是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展浪潮的推動(dòng)下，我國(guó)制造相關(guān)行業(yè)都取得了很不錯(cuò)的成績(jī)。而在機(jī)械工業(yè)當(dāng)中，齒輪是最重要不可缺的基礎(chǔ)部件，應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，我國(guó)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展帶動(dòng)了齒輪行業(yè)的快速前進(jìn)。

目前，自主創(chuàng)新成為了齒輪行業(yè)的主旋律，也迎來(lái)了一個(gè)洗牌期。如今智能制造成為了國(guó)家推動(dòng)的新政策，齒輪行業(yè)具備標(biāo)準(zhǔn)化、批量大的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)型向智能化方向更加容易實(shí)現(xiàn)，可以說(shuō)目前齒輪制造企業(yè)最大的問(wèn)題就是急需改變生產(chǎn)模式、提高工廠自動(dòng)化水平。



　一、我國(guó)齒輪行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

齒輪工業(yè)是我國(guó)裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，吸納就業(yè)強(qiáng)，技術(shù)資金密集，是裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步的重要保障。

經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展，我國(guó)的齒輪行業(yè)全面融入了世界配套體系中，并形成了世界上最完整的產(chǎn)業(yè)體系，歷史性地實(shí)現(xiàn)了從低端向中端的轉(zhuǎn)變，齒輪技術(shù)體系和齒輪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系基本形成。摩托車(chē)、汽車(chē)、風(fēng)電以及工程機(jī)械等行業(yè)是帶動(dòng)我國(guó)齒輪行業(yè)的發(fā)展動(dòng)力，在這些相關(guān)行業(yè)的帶動(dòng)下，齒輪行業(yè)收入規(guī)模呈現(xiàn)出較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)，齒輪產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示，2016年我國(guó)齒輪行業(yè)市場(chǎng)產(chǎn)值約為2300億元，位居世界第一。2017年，齒輪產(chǎn)品產(chǎn)值達(dá)到2360億元，同比增長(zhǎng)7.02%，約占機(jī)械通用零部件總產(chǎn)值的61%。

按照產(chǎn)品用途，齒輪行業(yè)可以細(xì)分為三類：車(chē)輛齒輪、工業(yè)齒輪及齒輪專用裝備;車(chē)輛齒輪產(chǎn)品應(yīng)用的領(lǐng)域包括各類汽車(chē)、摩托車(chē)、工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)和軍用車(chē)輛等;工業(yè)齒輪產(chǎn)品應(yīng)用的領(lǐng)域包括船用、礦山、冶金、航空、電力等;齒輪專用裝備主要為齒輪專用機(jī)床、刀具等齒輪制造配套設(shè)備。


在我國(guó)龐大的齒輪市場(chǎng)中，車(chē)輛齒輪的市場(chǎng)份額達(dá)到 62%，工業(yè)齒輪占 38%，其中，汽車(chē)齒輪又占車(chē)輛齒輪的 62%，即占整體齒輪市場(chǎng)的 38%，其他車(chē)輛齒輪占整體齒輪市場(chǎng)的 24%。


從生產(chǎn)端看，齒輪制造企業(yè)5000多家，規(guī)模以上企業(yè)1000多家，骨干企業(yè)300多家。其中，上市公司包括中國(guó)高速傳動(dòng)、寧波東力、杭齒前進(jìn)、雙環(huán)傳動(dòng)、中大力德和中馬傳動(dòng)。按照齒輪產(chǎn)品的檔次來(lái)分，高、中、低端產(chǎn)品的比例大約為25%、35%和40%;按照生產(chǎn)高、中、低端產(chǎn)品的企業(yè)來(lái)分，其比例大約為15%、30%和55%。

在政策支持方面，《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》、《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》、《機(jī)械基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)制造工藝和基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》、《工業(yè)強(qiáng)基工程實(shí)施指南(2016-2020年)》等先后發(fā)布，對(duì)齒輪技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)作用很大。

從消費(fèi)端來(lái)看，齒輪主要用于各種汽車(chē)、摩托車(chē)、農(nóng)用車(chē)、發(fā)電裝備、冶金建材裝備、工程機(jī)械、艦船、軌道交通裝備和機(jī)器人等。這些裝備要求齒輪和齒輪裝置的精度、可靠性、傳動(dòng)效率越來(lái)越高，使用壽命越來(lái)越長(zhǎng)。從配用齒輪(含齒輪裝置)的價(jià)值來(lái)看，各種車(chē)輛齒輪占比超過(guò)60%，其他齒輪占比不足40%。2017年，各類汽車(chē)制造企業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)汽車(chē)約2900萬(wàn)輛，配用手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器、驅(qū)動(dòng)橋等齒輪產(chǎn)品約1400億元。2017年，全國(guó)發(fā)電新增裝機(jī)126.61GW。其中，新增火電裝機(jī)45.1GW、水電裝機(jī)9.13GW、并網(wǎng)風(fēng)電16.23GW、并網(wǎng)太陽(yáng)能53.99GW、核電裝機(jī)2.16GW。這些發(fā)電裝備配用增速齒輪箱、減速器等齒輪產(chǎn)品數(shù)十億元。

近年來(lái)，在政策和資金的支持下，行業(yè)創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng)。一些行業(yè)龍頭企業(yè)建立了國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、企業(yè)博士后工作站、院士工作站、企業(yè)研究院等創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)，奠定了創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)。授權(quán)專利量多質(zhì)優(yōu)，尤其是發(fā)明專利數(shù)量明顯增多。科技成果取得重大突破，三峽升船機(jī)大模數(shù)硬齒面齒條、大型重載行星齒輪箱、8AT自動(dòng)變速器等高端齒輪產(chǎn)品制造技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。不過(guò)，企業(yè)兩極分化嚴(yán)重，“南高齒”、“法士特”和“雙環(huán)傳動(dòng)”分別成為全球風(fēng)電齒輪箱、重型汽車(chē)變速器和汽車(chē)與工程機(jī)械齒輪的著名品牌，同時(shí)不少中小企業(yè)仍處于同質(zhì)化惡性競(jìng)爭(zhēng)中。不同的企業(yè)根據(jù)自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)專注于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，單個(gè)企業(yè)占整體市場(chǎng)份額比重較小，國(guó)內(nèi)齒輪市場(chǎng)集中度較低。



二、我國(guó)齒輪行業(yè)發(fā)展面臨的問(wèn)題

雖然我國(guó)齒輪行業(yè)在收入規(guī)模上不斷增長(zhǎng)，也具有一定高端產(chǎn)品的制造能力，但大多數(shù)齒輪產(chǎn)品仍集中在中低端產(chǎn)品，在功率密度、可靠性和使用壽命上與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在很大差距，我們還有很多關(guān)鍵產(chǎn)品需要進(jìn)口，比如汽車(chē)自動(dòng)變速器、機(jī)器人減速器等。去年我國(guó)齒輪進(jìn)口值達(dá)到160億美元，出口60億美元，逆差100億美元。目前齒輪行業(yè)面臨的主要問(wèn)題包括：

? 基礎(chǔ)研究和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匱乏，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造缺少數(shù)據(jù)支撐;

? 缺乏面向全行業(yè)的齒輪共性技術(shù)和前沿技術(shù)研究開(kāi)發(fā)、重要科技成果轉(zhuǎn)化及工程化應(yīng)用研究的創(chuàng)新平臺(tái)，缺乏指導(dǎo)齒輪及其傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)、制造改進(jìn)和可靠性提升的測(cè)試評(píng)價(jià)服務(wù)體系;

? 齒輪行業(yè)自主創(chuàng)新能力較弱，高端齒輪產(chǎn)品大量依賴進(jìn)口，核心技術(shù)受制于人;

? 高端產(chǎn)品研發(fā)、制造能力不足，中低端產(chǎn)品產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)加劇;

? 齒輪產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性差，產(chǎn)品早期故障率高，使用壽命短，可靠性低，不能滿足主機(jī)配套需求;

? 高層次研發(fā)和高技能人才普遍缺乏，整體人員素質(zhì)亟待提升;

? 齒輪行業(yè)不少中小型企業(yè)陷入融資困難、稅費(fèi)負(fù)擔(dān)重等困境，抗風(fēng)險(xiǎn)能力很弱。



三、齒輪行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

電動(dòng)化、柔性化、智能化、輕量化是未來(lái)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)，這對(duì)于傳統(tǒng)齒輪企業(yè)來(lái)說(shuō)既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。

電動(dòng)化：動(dòng)力的電動(dòng)化使傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)面臨挑戰(zhàn)，其帶來(lái)的危機(jī)是：傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)一方面向結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單更輕量化的高轉(zhuǎn)速、低噪聲、高效率、高精度、長(zhǎng)壽命升級(jí)，另一方面則面臨電直驅(qū)而無(wú)需齒輪傳動(dòng)的顛覆。因此，傳統(tǒng)齒輪變速器企業(yè)不僅要研究如何滿足電動(dòng)化對(duì)超高轉(zhuǎn)速下(≥15000rpm)齒輪傳動(dòng)噪聲控制的要求，抓住當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)爆發(fā)式增長(zhǎng)催生的新型變速器增長(zhǎng)的機(jī)遇，也要高度關(guān)注未來(lái)無(wú)齒輪電直驅(qū)技術(shù)和電磁傳動(dòng)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)及齒輪行業(yè)帶來(lái)的革命性威脅。

柔性化：未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激勵(lì)，對(duì)產(chǎn)品的需求趨于多樣化、個(gè)性化，但單個(gè)產(chǎn)品的需求量不一定非常大，而齒輪行業(yè)作為制造行業(yè)中基礎(chǔ)性行業(yè)，要面臨眾多下游領(lǐng)域，對(duì)產(chǎn)品制造的多樣性和效率提出更高的要求。因此，企業(yè)有必要建立彈性生產(chǎn)體系，在同一條生產(chǎn)線上通過(guò)設(shè)備調(diào)整來(lái)完成不同品種的批量生產(chǎn)任務(wù)，既滿足多品種的多樣化要求， 又使設(shè)備流水線的停工時(shí)間達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，打造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

智能化：控制技術(shù)在機(jī)器上的廣泛應(yīng)用，使機(jī)器實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化;控制技術(shù)、信息通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用，使機(jī)器和制造具備智能化。對(duì)于傳統(tǒng)齒輪制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，面臨的挑戰(zhàn)是如何將電氣工程、電子工程、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和集成，形成智能化。

輕量化：輕質(zhì)高強(qiáng)度材料、結(jié)構(gòu)減重和表層改性強(qiáng)化，需要跨行業(yè)合作與先進(jìn)仿真技術(shù)。