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三、隔膜壓縮機(jī)發(fā)展態(tài)勢(shì)與市場(chǎng)機(jī)遇
1、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)
1916年，法國(guó)工程師Henri Corblin（考比林）制造出世界上第一臺(tái)隔膜壓縮機(jī)，此后隔膜壓縮機(jī)技術(shù)被法國(guó)Burton Corblin（考比林公司，后被英國(guó)豪頓集團(tuán)收購(gòu)）和美國(guó)PDC機(jī)械公司等歐美企業(yè)所壟斷。20世紀(jì)60年代，北京第一通用機(jī)械廠制造出我國(guó)第一臺(tái)隔膜壓縮機(jī)，此后我國(guó)在隔膜壓縮機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域逐步取得突破，目前已能與前述國(guó)外著名廠商競(jìng)爭(zhēng)。
按照應(yīng)用環(huán)節(jié)劃分，隔膜壓縮機(jī)可分別應(yīng)用于氣體充裝和氣體使用環(huán)節(jié)。氣體充裝環(huán)節(jié)包括氫氣充裝和特種氣體充裝，氣體使用環(huán)節(jié)包括化工、加氫站、軍工、核電等領(lǐng)域。近年來(lái)，氫氣和特種氣體制備充裝、化工、加氫站、軍工、核電等隔膜壓縮機(jī)應(yīng)用廣泛的行業(yè)均處于高速增長(zhǎng)期，發(fā)展前景廣闊，為隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大機(jī)遇。根據(jù)高工產(chǎn)研數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2025年和2030年，全球隔膜壓縮機(jī)市場(chǎng)需求將分別達(dá)到211億元和811億元，2023年至2030年年均復(fù)合增長(zhǎng)率36.90%，具有廣闊的市場(chǎng)前景，見(jiàn)圖3。
中國(guó)隔膜壓縮機(jī)市場(chǎng)需求在產(chǎn)業(yè)升級(jí)步伐加快及“雙碳”目標(biāo)的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)將以更快的速度增長(zhǎng)。據(jù)相關(guān)產(chǎn)研數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2025年和2030年，國(guó)內(nèi)隔膜壓縮機(jī)市場(chǎng)需求將分別達(dá)到85億元和356億元，2023年至2030年年均復(fù)合增長(zhǎng)率41.08%，呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，見(jiàn)圖4。
2、行業(yè)面臨的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)
?。?）行業(yè)面臨的機(jī)遇
?、僬叱掷m(xù)支持國(guó)內(nèi)高端制造企業(yè)
隔膜壓縮機(jī)下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涉及化工、能源、軍工等多個(gè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要領(lǐng)域，是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的高端通用設(shè)備。近年來(lái)，國(guó)家持續(xù)支持國(guó)內(nèi)高端制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，著力提升高端設(shè)備的自主設(shè)計(jì)制造能力。
黨的二十大報(bào)告明確提出，推動(dòng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，鞏固優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位，在關(guān)系安全發(fā)展的領(lǐng)域加快補(bǔ)齊短板，提升戰(zhàn)略性資源供應(yīng)保障能力。面對(duì)全球貿(mào)易保護(hù)主義抬頭和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇的局面，未來(lái)我國(guó)將持續(xù)加強(qiáng)對(duì)國(guó)產(chǎn)高端制造產(chǎn)業(yè)的支持，為隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境。
②“雙碳”政策利好多個(gè)下游行業(yè)
2020年9月，在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上正式宣布我國(guó)“雙碳”目標(biāo)，即力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》以及各部門相繼推出的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》、《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》、《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)》等文件均將鋰電池、光伏、氫能、核能等作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)。
隔膜壓縮機(jī)是氫氣和特種氣體制備充裝、鋰電池上游氟化工、光伏和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上游硅化工、氫燃料電池汽車加氫站和核電站建設(shè)等領(lǐng)域的重要設(shè)備。這些行業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)品技術(shù)的革新以及市場(chǎng)需求的大幅提升，為隔膜壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展帶來(lái)重要契機(jī)。
?。?）行業(yè)面臨的風(fēng)險(xiǎn)
?、傩袠I(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱
雖然近年來(lái)國(guó)內(nèi)隔膜壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模都有所提升，但由于發(fā)展時(shí)間較短等因素，行業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱。國(guó)外隔膜壓縮機(jī)行業(yè)經(jīng)歷了多輪產(chǎn)業(yè)并購(gòu)，目前國(guó)外領(lǐng)先的隔膜壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)多為通用設(shè)備制造跨國(guó)龍頭公司，產(chǎn)品種類豐富，資金和研發(fā)實(shí)力雄厚。我國(guó)隔膜壓縮機(jī)廠商則多以隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)品為主，在技術(shù)積累、資本規(guī)模、品牌影響力等方面，與國(guó)外的領(lǐng)先企業(yè)相比仍存在一定的差距。
②專業(yè)人才較為緊缺
隔膜壓縮機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)涉及熱力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)以及數(shù)學(xué)、機(jī)械、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，對(duì)研發(fā)人員的專業(yè)水平、復(fù)合知識(shí)背景以及技術(shù)經(jīng)驗(yàn)要求較高。我國(guó)隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，目前國(guó)內(nèi)院校較少開(kāi)設(shè)相關(guān)專業(yè)，隔膜壓縮機(jī)細(xì)分領(lǐng)域科研人員也相對(duì)較少，在人才儲(chǔ)備，特別是高端人才儲(chǔ)備上具有滯后性。高端研發(fā)人才的緊缺可能對(duì)中國(guó)隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)不利影響。
3、行業(yè)主要壁壘
?。?）技術(shù)與研發(fā)壁壘
隔膜壓縮機(jī)是一種特殊結(jié)構(gòu)的容積式壓縮機(jī)，其研發(fā)設(shè)計(jì)涉及熱力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)以及數(shù)學(xué)、機(jī)械、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，技術(shù)含量高，在型腔設(shè)計(jì)、膜片等核心零部件加工工藝等方面，對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)儲(chǔ)備、經(jīng)驗(yàn)積累、核心技術(shù)人員的技術(shù)水平均有較高要求。同時(shí)，隔膜壓縮機(jī)通常用于對(duì)高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性或放射性及高壓工業(yè)氣體進(jìn)行壓縮，其下游客戶對(duì)于產(chǎn)品的性能和可靠性要求較高，對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量要求高于一般通用設(shè)備廠商。此外，隔膜壓縮機(jī)具有較強(qiáng)的定制化特征，且其下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的持續(xù)研發(fā)能力也提出了較高的要求。因此，隔膜壓縮機(jī)行業(yè)存在較強(qiáng)的技術(shù)與研發(fā)壁壘。
?。?）生產(chǎn)能力壁壘
隔膜壓縮機(jī)下游行業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，新增產(chǎn)線投資較多，產(chǎn)品需求量較大且對(duì)產(chǎn)品快速交付能力要求較高，產(chǎn)能規(guī)模大、具有穩(wěn)定的產(chǎn)品交付能力的企業(yè)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，隔膜壓縮機(jī)的工藝流程包括圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、機(jī)加工、焊接、整機(jī)總裝和試車等多個(gè)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，同時(shí)隔膜壓縮機(jī)具有定制化、精密性的特征，生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于產(chǎn)品制造工藝的精度及規(guī)范性要求較高。因此，新進(jìn)入廠商在缺乏長(zhǎng)期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累及較強(qiáng)的生產(chǎn)管理能力的情況下，難以僅靠大量新增購(gòu)入廠房和生產(chǎn)設(shè)備或大量招聘生產(chǎn)工人而快速提升產(chǎn)能規(guī)模。因此，隔膜壓縮機(jī)行業(yè)存在較強(qiáng)的生產(chǎn)能力壁壘。
?。?）市場(chǎng)壁壘
隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)品具備專業(yè)屬性強(qiáng)、定制化程度高、零部件復(fù)購(gòu)率高等特點(diǎn)，在銷售的前中后各環(huán)節(jié)均需為下游客戶提供面對(duì)面、全方位的專業(yè)服務(wù)。營(yíng)銷能力及服務(wù)質(zhì)量是決定廠商競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素，新進(jìn)入廠商通常難以快速建立起高效的營(yíng)銷和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，亦難以快速建立起一支具有行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)知識(shí)儲(chǔ)備的銷售人才隊(duì)伍。同時(shí)，行業(yè)內(nèi)已與客戶建立較長(zhǎng)合作關(guān)系的廠商對(duì)于客戶的需求、應(yīng)用領(lǐng)域等較為熟悉，雙方默契度較高，具有較強(qiáng)的客戶粘性。此外，由于隔膜壓縮機(jī)下游氫氣和特種氣體制備充裝、化工、加氫站、軍工和核電等領(lǐng)域，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求較高，產(chǎn)品故障帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和損失較大，故客戶使用新進(jìn)入廠商產(chǎn)品的成本和風(fēng)險(xiǎn)較高。因此，隔膜壓縮機(jī)行業(yè)存在較強(qiáng)的市場(chǎng)壁壘。
?。?）資金壁壘
隔膜壓縮機(jī)的體積和重量相對(duì)較大，搬運(yùn)過(guò)程中需要使用較大規(guī)格的機(jī)械設(shè)備，對(duì)于廠房的面積、承重能力等要求較高；同時(shí)，隔膜壓縮機(jī)涉及的生產(chǎn)工藝較多，生產(chǎn)設(shè)備投資需求較高，屬于資金密集型行業(yè)，對(duì)于新進(jìn)入廠商資金要求較高。此外，隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)品的交貨周期和回款時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)于企業(yè)流動(dòng)資金的需求較高。因此，隔膜壓縮機(jī)行業(yè)存在較強(qiáng)的資金壁壘。
4、行業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的作用地位及與上、下游行業(yè)間的關(guān)聯(lián)性
隔膜壓縮機(jī)行業(yè)企業(yè)從供應(yīng)商處采購(gòu)各類原材料，通過(guò)設(shè)計(jì)和加工，生產(chǎn)隔膜壓縮機(jī)及其核心零部件，并將產(chǎn)品銷往下游客戶。隔膜壓縮機(jī)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈見(jiàn)圖5。
隔膜壓縮機(jī)行業(yè)企業(yè)向上游采購(gòu)的原材料主要包括缸體缸蓋毛坯、中體及曲軸箱等金屬鍛鑄件，以及泵閥、電機(jī)、儀表、啟動(dòng)控制柜等其他部件。整體而言，目前我國(guó)相關(guān)上游行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展較為成熟，供應(yīng)商眾多，產(chǎn)能充足，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能夠保障隔膜壓縮機(jī)行業(yè)企業(yè)的采購(gòu)需求。
隔膜壓縮機(jī)具有不污染壓縮介質(zhì)、密封性好、壓縮效率高、易實(shí)現(xiàn)高壓壓縮等優(yōu)良特性，是下游氫氣和特種氣體制備充裝、化工、加氫站、軍工和核電等多個(gè)領(lǐng)域的重要設(shè)備。近年來(lái)，上述下游行業(yè)發(fā)展情況良好，帶動(dòng)隔膜壓縮機(jī)行業(yè)快速發(fā)展。
四、隔膜壓縮機(jī)應(yīng)用與市場(chǎng)前景
1.氣體充裝領(lǐng)域
氣體充裝領(lǐng)域，隔膜壓縮機(jī)主要應(yīng)用于對(duì)氣體純度要求較高的氫氣充裝和特種氣體充裝領(lǐng)域，具體情況如下：
?。?）氫氣充裝
氫氣是一種重要的化工原料、工業(yè)氣體以及清潔能源。在氫氣儲(chǔ)存環(huán)節(jié)中，高壓氣態(tài)氫氣儲(chǔ)存方式最為成熟和經(jīng)濟(jì)，是目前氫氣儲(chǔ)運(yùn)的主要方式。該種方式需要使用壓縮機(jī)對(duì)氫氣加壓從而使其以氣態(tài)形式儲(chǔ)存至特定容器中。其中，高純度氫氣通常使用對(duì)氣體介質(zhì)無(wú)污染的隔膜壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮充裝。
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高純度氫氣廣泛應(yīng)用于電子半導(dǎo)體、精細(xì)化工、醫(yī)藥保健、食品等行業(yè)以及氫能領(lǐng)域，近年來(lái)發(fā)展速度較快，帶動(dòng)高純度氫氣制備充裝產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，2021年我國(guó)高純度氫氣產(chǎn)能同比增長(zhǎng)20%以上。未來(lái)，隨著下游需求持續(xù)快速增長(zhǎng)，高純度氫氣制備充裝產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)加速發(fā)展期，見(jiàn)圖6。
在電子半導(dǎo)體行業(yè)，高純度氫氣在電真空材料、集成電路、電子管、太陽(yáng)能電池等制造領(lǐng)域作為還原劑或原料氣等均有應(yīng)用。半導(dǎo)體作為信息產(chǎn)業(yè)的核心，廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域，影響現(xiàn)代生活的方方面面，同時(shí)半導(dǎo)體行業(yè)是我國(guó)重點(diǎn)支持的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和“卡脖子”產(chǎn)業(yè)，隨著我國(guó)不斷加大對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的扶持力度，其發(fā)展速度逐步加快，2021年中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為12190億元，近三年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)14.43%，預(yù)計(jì)未來(lái)仍有望繼續(xù)較快增長(zhǎng)。同時(shí)，高純度氫氣還廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工、醫(yī)藥保健、食品等行業(yè)，該等行業(yè)受益于我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和消費(fèi)升級(jí)步伐的不斷加快，均保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
此外，高純度氫氣作為一種清潔能源在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用，具有廣闊發(fā)展空間。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，近年來(lái)氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量不斷取得突破，相關(guān)行業(yè)規(guī)范及配套設(shè)施建設(shè)逐步完善，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，同時(shí)氫氣作為燃料在船舶、航空器等領(lǐng)域的應(yīng)用也得到國(guó)家政策大力支持，具有較高發(fā)展?jié)摿Γ辉趦?chǔ)能領(lǐng)域，氫儲(chǔ)能具有調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)、儲(chǔ)能容量大等優(yōu)勢(shì)，“風(fēng)光發(fā)電+氫儲(chǔ)能”有望成為可再生能源一體化應(yīng)用的新模式；在發(fā)電領(lǐng)域，氫氣作為一種來(lái)源豐富、綠色低碳的二次能源，在分布式區(qū)域供電、備用電源、發(fā)電調(diào)峰等方面亦具有廣闊的應(yīng)用前景。
②制氫方式加速轉(zhuǎn)變
目前我國(guó)氫氣供應(yīng)以煤制氫和天然氣制氫為主，根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，至2025年我國(guó)將初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫為主的氫能供應(yīng)體系。
作為石化工業(yè)大國(guó)，我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫供應(yīng)潛力巨大，現(xiàn)有年副產(chǎn)氫供應(yīng)潛力450萬(wàn)噸，在政策支持以及高純度氫氣需求不斷提升的推動(dòng)下，化工企業(yè)將工業(yè)副產(chǎn)氫提純并儲(chǔ)存利用的經(jīng)濟(jì)效益增強(qiáng)，工業(yè)副產(chǎn)氫的利用率有望進(jìn)一步提升。
同時(shí)，未來(lái)隨著我國(guó)水電、風(fēng)電及光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電的成本進(jìn)一步降低，水電解法等可再生能源制氫方式預(yù)計(jì)將取代化石能源制氫成為主要的氫氣供給來(lái)源。預(yù)計(jì)2040年工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫將占?xì)錃夤┙o總量的一半，至2050年工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫將占?xì)錃夤┙o總量的70%。
工業(yè)副產(chǎn)和可再生能源所制備的氫氣純度相對(duì)較高，提純成本相對(duì)較低，在下游高純度氫氣需求快速增長(zhǎng)的推動(dòng)作用下，該等氫氣制備充裝企業(yè)更傾向于采用隔膜壓縮機(jī)對(duì)其制備的氫氣進(jìn)行壓縮儲(chǔ)存，工業(yè)副產(chǎn)制氫和可再生能源制氫裝置的大量建設(shè)將成為隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，見(jiàn)圖7。
綜上，受益于下游行業(yè)快速發(fā)展，高純度氫氣需求持續(xù)增長(zhǎng)；同時(shí)在政策支持以及高純度氫氣需求不斷提升的推動(dòng)下，制氫方式加速轉(zhuǎn)變，工業(yè)副產(chǎn)制氫和可再生能源制氫裝置大量建設(shè)，推動(dòng)氫氣充裝用隔膜壓縮機(jī)需求迅速增長(zhǎng)。
?。?）特種氣體充裝
特種氣體對(duì)純度和密封性等要求極高，一旦其純度或凈度不達(dá)標(biāo)，輕則影響下游產(chǎn)品質(zhì)量，重則擴(kuò)散污染整條產(chǎn)品線，因此特種氣體制備充裝企業(yè)通常選擇密封性好且對(duì)介質(zhì)無(wú)污染的隔膜壓縮機(jī)作為氣體充裝壓縮裝置。特種氣體種類繁多，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。其中，電子特氣市場(chǎng)份額最大，是推動(dòng)特種氣體行業(yè)近年來(lái)快速發(fā)展的主要因素。半導(dǎo)體行業(yè)是電子特氣下游應(yīng)用第一大領(lǐng)域，占比超過(guò)62%。特種氣體被應(yīng)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)中的清洗、刻蝕、光刻、外延、摻雜等多個(gè)核心工藝中，如在刻蝕工藝中作為刻蝕用氣有選擇地從硅片表面去除不需要的材料，在摻雜工藝中作為摻雜氣體摻入半導(dǎo)體材料內(nèi)以使材料具有所需要的導(dǎo)電類型和一定的電阻率。因此，特種氣體是半導(dǎo)體生產(chǎn)的重要原材料，占半導(dǎo)體生產(chǎn)所需原材料的15%。此外，特種氣體還包括用于手術(shù)和醫(yī)學(xué)研究的醫(yī)療氣體、用于精密儀器校準(zhǔn)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)氣體、用于國(guó)防軍工建設(shè)的激光氣體等，該等下游行業(yè)均服務(wù)于現(xiàn)代高端產(chǎn)業(yè)，具有良好的發(fā)展前景。同時(shí)，特種氣體的國(guó)產(chǎn)化率近年來(lái)也得到大幅提升，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2018至2020年我國(guó)特種氣體國(guó)產(chǎn)化率由9%提升至14%，并預(yù)計(jì)將于2025年提升至25%。
綜上，在半導(dǎo)體等下游行業(yè)旺盛的需求以及特種氣體國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程不斷加快的推動(dòng)作用下，我國(guó)特種氣體行業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，根據(jù)億渡數(shù)據(jù)，近三年中國(guó)特種氣體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率為20.43%，并在未來(lái)幾年將持續(xù)以20%左右的增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)，至2026年中國(guó)特種氣體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到808億元。特種氣體行業(yè)的快速發(fā)展有力拉動(dòng)了特種氣體充裝用隔膜壓縮機(jī)需求的增長(zhǎng)，見(jiàn)圖8。
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三、隔膜壓縮機(jī)發(fā)展態(tài)勢(shì)與市場(chǎng)機(jī)遇
1、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)
1916年，法國(guó)工程師Henri Corblin（考比林）制造出世界上第一臺(tái)隔膜壓縮機(jī)，此后隔膜壓縮機(jī)技術(shù)被法國(guó)Burton Corblin（考比林公司，后被英國(guó)豪頓集團(tuán)收購(gòu)）和美國(guó)PDC機(jī)械公司等歐美企業(yè)所壟斷。20世紀(jì)60年代，北京第一通用機(jī)械廠制造出我國(guó)第一臺(tái)隔膜壓縮機(jī)，此后我國(guó)在隔膜壓縮機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域逐步取得突破，目前已能與前述國(guó)外著名廠商競(jìng)爭(zhēng)。
按照應(yīng)用環(huán)節(jié)劃分，隔膜壓縮機(jī)可分別應(yīng)用于氣體充裝和氣體使用環(huán)節(jié)。氣體充裝環(huán)節(jié)包括氫氣充裝和特種氣體充裝，氣體使用環(huán)節(jié)包括化工、加氫站、軍工、核電等領(lǐng)域。近年來(lái)，氫氣和特種氣體制備充裝、化工、加氫站、軍工、核電等隔膜壓縮機(jī)應(yīng)用廣泛的行業(yè)均處于高速增長(zhǎng)期，發(fā)展前景廣闊，為隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大機(jī)遇。根據(jù)高工產(chǎn)研數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2025年和2030年，全球隔膜壓縮機(jī)市場(chǎng)需求將分別達(dá)到211億元和811億元，2023年至2030年年均復(fù)合增長(zhǎng)率36.90%，具有廣闊的市場(chǎng)前景，見(jiàn)圖3。
中國(guó)隔膜壓縮機(jī)市場(chǎng)需求在產(chǎn)業(yè)升級(jí)步伐加快及“雙碳”目標(biāo)的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)將以更快的速度增長(zhǎng)。據(jù)相關(guān)產(chǎn)研數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2025年和2030年，國(guó)內(nèi)隔膜壓縮機(jī)市場(chǎng)需求將分別達(dá)到85億元和356億元，2023年至2030年年均復(fù)合增長(zhǎng)率41.08%，呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，見(jiàn)圖4。
2、行業(yè)面臨的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)
?。?）行業(yè)面臨的機(jī)遇
?、僬叱掷m(xù)支持國(guó)內(nèi)高端制造企業(yè)
隔膜壓縮機(jī)下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涉及化工、能源、軍工等多個(gè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要領(lǐng)域，是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的高端通用設(shè)備。近年來(lái)，國(guó)家持續(xù)支持國(guó)內(nèi)高端制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，著力提升高端設(shè)備的自主設(shè)計(jì)制造能力。
黨的二十大報(bào)告明確提出，推動(dòng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，鞏固優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位，在關(guān)系安全發(fā)展的領(lǐng)域加快補(bǔ)齊短板，提升戰(zhàn)略性資源供應(yīng)保障能力。面對(duì)全球貿(mào)易保護(hù)主義抬頭和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇的局面，未來(lái)我國(guó)將持續(xù)加強(qiáng)對(duì)國(guó)產(chǎn)高端制造產(chǎn)業(yè)的支持，為隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境。
②“雙碳”政策利好多個(gè)下游行業(yè)
2020年9月，在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上正式宣布我國(guó)“雙碳”目標(biāo)，即力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》以及各部門相繼推出的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》、《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》、《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)》等文件均將鋰電池、光伏、氫能、核能等作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)。
隔膜壓縮機(jī)是氫氣和特種氣體制備充裝、鋰電池上游氟化工、光伏和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上游硅化工、氫燃料電池汽車加氫站和核電站建設(shè)等領(lǐng)域的重要設(shè)備。這些行業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)品技術(shù)的革新以及市場(chǎng)需求的大幅提升，為隔膜壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展帶來(lái)重要契機(jī)。
?。?）行業(yè)面臨的風(fēng)險(xiǎn)
?、傩袠I(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱
雖然近年來(lái)國(guó)內(nèi)隔膜壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模都有所提升，但由于發(fā)展時(shí)間較短等因素，行業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱。國(guó)外隔膜壓縮機(jī)行業(yè)經(jīng)歷了多輪產(chǎn)業(yè)并購(gòu)，目前國(guó)外領(lǐng)先的隔膜壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)多為通用設(shè)備制造跨國(guó)龍頭公司，產(chǎn)品種類豐富，資金和研發(fā)實(shí)力雄厚。我國(guó)隔膜壓縮機(jī)廠商則多以隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)品為主，在技術(shù)積累、資本規(guī)模、品牌影響力等方面，與國(guó)外的領(lǐng)先企業(yè)相比仍存在一定的差距。
②專業(yè)人才較為緊缺
隔膜壓縮機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)涉及熱力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)以及數(shù)學(xué)、機(jī)械、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，對(duì)研發(fā)人員的專業(yè)水平、復(fù)合知識(shí)背景以及技術(shù)經(jīng)驗(yàn)要求較高。我國(guó)隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，目前國(guó)內(nèi)院校較少開(kāi)設(shè)相關(guān)專業(yè)，隔膜壓縮機(jī)細(xì)分領(lǐng)域科研人員也相對(duì)較少，在人才儲(chǔ)備，特別是高端人才儲(chǔ)備上具有滯后性。高端研發(fā)人才的緊缺可能對(duì)中國(guó)隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)不利影響。
3、行業(yè)主要壁壘
?。?）技術(shù)與研發(fā)壁壘
隔膜壓縮機(jī)是一種特殊結(jié)構(gòu)的容積式壓縮機(jī)，其研發(fā)設(shè)計(jì)涉及熱力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)以及數(shù)學(xué)、機(jī)械、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，技術(shù)含量高，在型腔設(shè)計(jì)、膜片等核心零部件加工工藝等方面，對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)儲(chǔ)備、經(jīng)驗(yàn)積累、核心技術(shù)人員的技術(shù)水平均有較高要求。同時(shí)，隔膜壓縮機(jī)通常用于對(duì)高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性或放射性及高壓工業(yè)氣體進(jìn)行壓縮，其下游客戶對(duì)于產(chǎn)品的性能和可靠性要求較高，對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量要求高于一般通用設(shè)備廠商。此外，隔膜壓縮機(jī)具有較強(qiáng)的定制化特征，且其下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的持續(xù)研發(fā)能力也提出了較高的要求。因此，隔膜壓縮機(jī)行業(yè)存在較強(qiáng)的技術(shù)與研發(fā)壁壘。
?。?）生產(chǎn)能力壁壘
隔膜壓縮機(jī)下游行業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，新增產(chǎn)線投資較多，產(chǎn)品需求量較大且對(duì)產(chǎn)品快速交付能力要求較高，產(chǎn)能規(guī)模大、具有穩(wěn)定的產(chǎn)品交付能力的企業(yè)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，隔膜壓縮機(jī)的工藝流程包括圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、機(jī)加工、焊接、整機(jī)總裝和試車等多個(gè)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，同時(shí)隔膜壓縮機(jī)具有定制化、精密性的特征，生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于產(chǎn)品制造工藝的精度及規(guī)范性要求較高。因此，新進(jìn)入廠商在缺乏長(zhǎng)期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累及較強(qiáng)的生產(chǎn)管理能力的情況下，難以僅靠大量新增購(gòu)入廠房和生產(chǎn)設(shè)備或大量招聘生產(chǎn)工人而快速提升產(chǎn)能規(guī)模。因此，隔膜壓縮機(jī)行業(yè)存在較強(qiáng)的生產(chǎn)能力壁壘。
?。?）市場(chǎng)壁壘
隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)品具備專業(yè)屬性強(qiáng)、定制化程度高、零部件復(fù)購(gòu)率高等特點(diǎn)，在銷售的前中后各環(huán)節(jié)均需為下游客戶提供面對(duì)面、全方位的專業(yè)服務(wù)。營(yíng)銷能力及服務(wù)質(zhì)量是決定廠商競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素，新進(jìn)入廠商通常難以快速建立起高效的營(yíng)銷和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，亦難以快速建立起一支具有行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)知識(shí)儲(chǔ)備的銷售人才隊(duì)伍。同時(shí)，行業(yè)內(nèi)已與客戶建立較長(zhǎng)合作關(guān)系的廠商對(duì)于客戶的需求、應(yīng)用領(lǐng)域等較為熟悉，雙方默契度較高，具有較強(qiáng)的客戶粘性。此外，由于隔膜壓縮機(jī)下游氫氣和特種氣體制備充裝、化工、加氫站、軍工和核電等領(lǐng)域，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求較高，產(chǎn)品故障帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和損失較大，故客戶使用新進(jìn)入廠商產(chǎn)品的成本和風(fēng)險(xiǎn)較高。因此，隔膜壓縮機(jī)行業(yè)存在較強(qiáng)的市場(chǎng)壁壘。
?。?）資金壁壘
隔膜壓縮機(jī)的體積和重量相對(duì)較大，搬運(yùn)過(guò)程中需要使用較大規(guī)格的機(jī)械設(shè)備，對(duì)于廠房的面積、承重能力等要求較高；同時(shí)，隔膜壓縮機(jī)涉及的生產(chǎn)工藝較多，生產(chǎn)設(shè)備投資需求較高，屬于資金密集型行業(yè)，對(duì)于新進(jìn)入廠商資金要求較高。此外，隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)品的交貨周期和回款時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)于企業(yè)流動(dòng)資金的需求較高。因此，隔膜壓縮機(jī)行業(yè)存在較強(qiáng)的資金壁壘。
4、行業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的作用地位及與上、下游行業(yè)間的關(guān)聯(lián)性
隔膜壓縮機(jī)行業(yè)企業(yè)從供應(yīng)商處采購(gòu)各類原材料，通過(guò)設(shè)計(jì)和加工，生產(chǎn)隔膜壓縮機(jī)及其核心零部件，并將產(chǎn)品銷往下游客戶。隔膜壓縮機(jī)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈見(jiàn)圖5。
隔膜壓縮機(jī)行業(yè)企業(yè)向上游采購(gòu)的原材料主要包括缸體缸蓋毛坯、中體及曲軸箱等金屬鍛鑄件，以及泵閥、電機(jī)、儀表、啟動(dòng)控制柜等其他部件。整體而言，目前我國(guó)相關(guān)上游行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展較為成熟，供應(yīng)商眾多，產(chǎn)能充足，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能夠保障隔膜壓縮機(jī)行業(yè)企業(yè)的采購(gòu)需求。
隔膜壓縮機(jī)具有不污染壓縮介質(zhì)、密封性好、壓縮效率高、易實(shí)現(xiàn)高壓壓縮等優(yōu)良特性，是下游氫氣和特種氣體制備充裝、化工、加氫站、軍工和核電等多個(gè)領(lǐng)域的重要設(shè)備。近年來(lái)，上述下游行業(yè)發(fā)展情況良好，帶動(dòng)隔膜壓縮機(jī)行業(yè)快速發(fā)展。
四、隔膜壓縮機(jī)應(yīng)用與市場(chǎng)前景
1.氣體充裝領(lǐng)域
氣體充裝領(lǐng)域，隔膜壓縮機(jī)主要應(yīng)用于對(duì)氣體純度要求較高的氫氣充裝和特種氣體充裝領(lǐng)域，具體情況如下：
?。?）氫氣充裝
氫氣是一種重要的化工原料、工業(yè)氣體以及清潔能源。在氫氣儲(chǔ)存環(huán)節(jié)中，高壓氣態(tài)氫氣儲(chǔ)存方式最為成熟和經(jīng)濟(jì)，是目前氫氣儲(chǔ)運(yùn)的主要方式。該種方式需要使用壓縮機(jī)對(duì)氫氣加壓從而使其以氣態(tài)形式儲(chǔ)存至特定容器中。其中，高純度氫氣通常使用對(duì)氣體介質(zhì)無(wú)污染的隔膜壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮充裝。
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高純度氫氣廣泛應(yīng)用于電子半導(dǎo)體、精細(xì)化工、醫(yī)藥保健、食品等行業(yè)以及氫能領(lǐng)域，近年來(lái)發(fā)展速度較快，帶動(dòng)高純度氫氣制備充裝產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，2021年我國(guó)高純度氫氣產(chǎn)能同比增長(zhǎng)20%以上。未來(lái)，隨著下游需求持續(xù)快速增長(zhǎng)，高純度氫氣制備充裝產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)加速發(fā)展期，見(jiàn)圖6。
在電子半導(dǎo)體行業(yè)，高純度氫氣在電真空材料、集成電路、電子管、太陽(yáng)能電池等制造領(lǐng)域作為還原劑或原料氣等均有應(yīng)用。半導(dǎo)體作為信息產(chǎn)業(yè)的核心，廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域，影響現(xiàn)代生活的方方面面，同時(shí)半導(dǎo)體行業(yè)是我國(guó)重點(diǎn)支持的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和“卡脖子”產(chǎn)業(yè)，隨著我國(guó)不斷加大對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的扶持力度，其發(fā)展速度逐步加快，2021年中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為12190億元，近三年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)14.43%，預(yù)計(jì)未來(lái)仍有望繼續(xù)較快增長(zhǎng)。同時(shí)，高純度氫氣還廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工、醫(yī)藥保健、食品等行業(yè)，該等行業(yè)受益于我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和消費(fèi)升級(jí)步伐的不斷加快，均保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
此外，高純度氫氣作為一種清潔能源在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用，具有廣闊發(fā)展空間。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，近年來(lái)氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量不斷取得突破，相關(guān)行業(yè)規(guī)范及配套設(shè)施建設(shè)逐步完善，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，同時(shí)氫氣作為燃料在船舶、航空器等領(lǐng)域的應(yīng)用也得到國(guó)家政策大力支持，具有較高發(fā)展?jié)摿Γ辉趦?chǔ)能領(lǐng)域，氫儲(chǔ)能具有調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)、儲(chǔ)能容量大等優(yōu)勢(shì)，“風(fēng)光發(fā)電+氫儲(chǔ)能”有望成為可再生能源一體化應(yīng)用的新模式；在發(fā)電領(lǐng)域，氫氣作為一種來(lái)源豐富、綠色低碳的二次能源，在分布式區(qū)域供電、備用電源、發(fā)電調(diào)峰等方面亦具有廣闊的應(yīng)用前景。
②制氫方式加速轉(zhuǎn)變
目前我國(guó)氫氣供應(yīng)以煤制氫和天然氣制氫為主，根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，至2025年我國(guó)將初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫為主的氫能供應(yīng)體系。
作為石化工業(yè)大國(guó)，我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫供應(yīng)潛力巨大，現(xiàn)有年副產(chǎn)氫供應(yīng)潛力450萬(wàn)噸，在政策支持以及高純度氫氣需求不斷提升的推動(dòng)下，化工企業(yè)將工業(yè)副產(chǎn)氫提純并儲(chǔ)存利用的經(jīng)濟(jì)效益增強(qiáng)，工業(yè)副產(chǎn)氫的利用率有望進(jìn)一步提升。
同時(shí)，未來(lái)隨著我國(guó)水電、風(fēng)電及光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電的成本進(jìn)一步降低，水電解法等可再生能源制氫方式預(yù)計(jì)將取代化石能源制氫成為主要的氫氣供給來(lái)源。預(yù)計(jì)2040年工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫將占?xì)錃夤┙o總量的一半，至2050年工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫將占?xì)錃夤┙o總量的70%。
工業(yè)副產(chǎn)和可再生能源所制備的氫氣純度相對(duì)較高，提純成本相對(duì)較低，在下游高純度氫氣需求快速增長(zhǎng)的推動(dòng)作用下，該等氫氣制備充裝企業(yè)更傾向于采用隔膜壓縮機(jī)對(duì)其制備的氫氣進(jìn)行壓縮儲(chǔ)存，工業(yè)副產(chǎn)制氫和可再生能源制氫裝置的大量建設(shè)將成為隔膜壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，見(jiàn)圖7。
綜上，受益于下游行業(yè)快速發(fā)展，高純度氫氣需求持續(xù)增長(zhǎng)；同時(shí)在政策支持以及高純度氫氣需求不斷提升的推動(dòng)下，制氫方式加速轉(zhuǎn)變，工業(yè)副產(chǎn)制氫和可再生能源制氫裝置大量建設(shè)，推動(dòng)氫氣充裝用隔膜壓縮機(jī)需求迅速增長(zhǎng)。
?。?）特種氣體充裝
特種氣體對(duì)純度和密封性等要求極高，一旦其純度或凈度不達(dá)標(biāo)，輕則影響下游產(chǎn)品質(zhì)量，重則擴(kuò)散污染整條產(chǎn)品線，因此特種氣體制備充裝企業(yè)通常選擇密封性好且對(duì)介質(zhì)無(wú)污染的隔膜壓縮機(jī)作為氣體充裝壓縮裝置。特種氣體種類繁多，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。其中，電子特氣市場(chǎng)份額最大，是推動(dòng)特種氣體行業(yè)近年來(lái)快速發(fā)展的主要因素。半導(dǎo)體行業(yè)是電子特氣下游應(yīng)用第一大領(lǐng)域，占比超過(guò)62%。特種氣體被應(yīng)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)中的清洗、刻蝕、光刻、外延、摻雜等多個(gè)核心工藝中，如在刻蝕工藝中作為刻蝕用氣有選擇地從硅片表面去除不需要的材料，在摻雜工藝中作為摻雜氣體摻入半導(dǎo)體材料內(nèi)以使材料具有所需要的導(dǎo)電類型和一定的電阻率。因此，特種氣體是半導(dǎo)體生產(chǎn)的重要原材料，占半導(dǎo)體生產(chǎn)所需原材料的15%。此外，特種氣體還包括用于手術(shù)和醫(yī)學(xué)研究的醫(yī)療氣體、用于精密儀器校準(zhǔn)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)氣體、用于國(guó)防軍工建設(shè)的激光氣體等，該等下游行業(yè)均服務(wù)于現(xiàn)代高端產(chǎn)業(yè)，具有良好的發(fā)展前景。同時(shí)，特種氣體的國(guó)產(chǎn)化率近年來(lái)也得到大幅提升，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2018至2020年我國(guó)特種氣體國(guó)產(chǎn)化率由9%提升至14%，并預(yù)計(jì)將于2025年提升至25%。
綜上，在半導(dǎo)體等下游行業(yè)旺盛的需求以及特種氣體國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程不斷加快的推動(dòng)作用下，我國(guó)特種氣體行業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，根據(jù)億渡數(shù)據(jù)，近三年中國(guó)特種氣體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率為20.43%，并在未來(lái)幾年將持續(xù)以20%左右的增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)，至2026年中國(guó)特種氣體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到808億元。特種氣體行業(yè)的快速發(fā)展有力拉動(dòng)了特種氣體充裝用隔膜壓縮機(jī)需求的增長(zhǎng)，見(jiàn)圖8。
注：本文未完待續(xù)，更多精彩見(jiàn)下期！
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