全國瀝青攪拌設備市場分析及發(fā)展趨勢展望
2022-02-15 09:52 作者: 張西農(nóng)
圖1瀝青混合料攪拌設備示意圖
整套設備的品質(zhì)取決于各個環(huán)節(jié)的技術發(fā)展水平和良好的協(xié)調(diào)配套應用。幾十年來,隨著我國公路通車里程尤其是高速公路通車里程的快速延伸,造就了瀝青混合料攪拌設備的全球最大市場。從整體技術上來說,中國的研發(fā)制造水平已經(jīng)站到了世界前列,與世界知名品牌同場競技。兩年來的新冠疫情肆虐全球,但我國憑借優(yōu)越的社會管理體制基本使疫情得到有效控制,擬制了肆意蔓延,從而保證了社會經(jīng)濟的正常發(fā)展。在國家“六穩(wěn)”“六?!?、保暢通、交通強國等戰(zhàn)略措施的支撐下,公路工程基建項目有序釋放,路面施工與養(yǎng)護機械基本處在一個平穩(wěn)發(fā)展的狀態(tài)。
下面通過中國工程機械工業(yè)協(xié)會筑養(yǎng)路機械分會對全國瀝青混合料攪拌設備主要研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)銷量統(tǒng)計與調(diào)查數(shù)據(jù),對近年瀝青混合料攪拌設備的運行情況以及發(fā)展趨勢作一簡單分析,僅供參考。
一、瀝青混合料攪拌設備的市場表現(xiàn)
1、2021年當年市場銷量情況
筑養(yǎng)路機械分會在對瀝青混合料攪拌設備主要生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)基礎上,以具有一定規(guī)模的企業(yè)數(shù)據(jù)作為樣本,反映我國瀝青混合料攪拌設備行業(yè)的連續(xù)運行狀況。本統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)僅反映1000型以上的強制間歇式攪拌設備,1000型以下的較小型設備沒有反映在內(nèi)。2021年全行業(yè)設備銷量總計為671臺套,同比下降了2.89%。其中,一季度銷量同比大幅增長了63.39%。這是由于2020年下半年,疫情基本得到控制,生活恢復正常,道路工程項目陸續(xù)到了2021年開春鋪面的準備時段,使得設備銷量快速放大,且2020年開年疫情突然爆發(fā),工程項目基本處于停滯狀態(tài),導致2020年一季度銷量基數(shù)太低的緣故。二季度同比下降7.41%,增長轉(zhuǎn)為負,承擔了一季度的部分透支。上半年瀝青攪拌設備總銷量比去年同期增長了14.93%。三季度銷量同比下降了19.88%,環(huán)比更是下降了39.11%。多點散發(fā)的疫情效應影響著項目的進展,市場普遍表現(xiàn)疲軟。前三個季度的銷量和上年同期基本持平。四季度表現(xiàn)變差,銷量僅為126臺套,同比下降了23.64%。2021年全年廠拌熱再生及配置熱再生設備215臺套,同比增長了8.59%。
經(jīng)不完全統(tǒng)計,2021年市場上的舊瀝青混合料攪拌設備完成環(huán)保改造100多套,其中40%左右增加了舊料再生系統(tǒng)。
2021年各季度銷量與熱再生設備銷量面積示意圖見圖2。
圖2 2021年瀝青混合料攪拌設備季度銷量與熱再生設備銷量面積圖
從全年的銷量情況來看,年初到年底呈現(xiàn)由高到低的趨勢,一季度雖然增長率較高,但二季度仍然是全年的銷量旺季。2020年下半年疫情得到基本控制后,經(jīng)濟快速恢復,土方機械和起重機械等工程機械產(chǎn)品逐月高速增長,直至2021年4月才出現(xiàn)環(huán)比下降的情況。但路面施工與養(yǎng)護機械基本保持在一個比較小的范圍內(nèi)波動,市場銷量基本和公路建設與養(yǎng)護市場的發(fā)展相吻合,沒有大起大落,符合行業(yè)的普遍預期。瀝青混合料攪拌設備作為路面施工與養(yǎng)護機械的主要機種,年度銷量沒有太大的起伏,但行業(yè)集中度的提高變化明顯。
在各種規(guī)格的產(chǎn)品銷量中,較小型設備的出貨量在下降,較大型設備有所增長。4000型和5000型設備的同比增長率分別為3.8%、7.29%。
各種規(guī)格的設備在當年銷量中的占比與前幾年大致相同(見圖3),4000型仍為市場的主要需求,比上年稍有提高,占全年銷量的40.69%。5000型設備在全年銷量的占比仍然較大,達到15.35%,上年為13.89%。總之,比較大型的設備占據(jù)全年銷量的主要份額。
圖3 2021年瀝青混合料攪拌設備各種規(guī)格銷量占比示意圖
全年統(tǒng)計到初裝機方向的設備數(shù)量600多臺套,國內(nèi)各大區(qū)的銷售方向大體如圖4所示,主要分布在華東23.68%,華中20.7%,華北14.4%。
圖4 全國各大區(qū)銷量分布示意圖
2、近十年瀝青混合料攪拌設備銷量情況
全國1000型以上強制間歇式瀝青混合料攪拌設備近十年來的銷量,基本上保持在每年600-800臺套的水平。2010年和2017年分別突破了1000臺套,2015年是個低谷期。平均來看波動不是很大。近十年全國瀝青混合料攪拌設備季度銷量及增長率趨勢見圖5。
圖5 近十年全國瀝青混合料攪拌設備銷量及增長率
二、瀝青混合料攪拌設備市場及產(chǎn)品發(fā)展趨勢展望
瀝青混合料攪拌設備的發(fā)展情況,與公路建設與養(yǎng)護工程的發(fā)展以及投資情況緊密相關。瀝青混合料攪拌設備是用于生產(chǎn)黑色瀝青路面鋪筑材料的,屬于公路工程建設項目的后周期產(chǎn)品,而且是路面施工與養(yǎng)護工程的必備保障裝備。我國公路建設與養(yǎng)護的市場體量巨大,路面的養(yǎng)護工程將是一個長期的任務,所以瀝青混合料攪拌設備也將長期伴隨其同步發(fā)展。
1、我國公路建設及投資情況
根據(jù)交通運輸部發(fā)布的數(shù)據(jù),截止2020年底,全國公路通車總里程為519.81萬公里,比上年增加18.56萬公里。公路密度54.15公里/百平方公里,增加了1.94公里/百平方公里。公路養(yǎng)護里程514.4萬公里,占公路通車總里程的99%。高速公路里程16.1萬公里,增加了1.14萬公里,高速公路車道里程72.31萬公里,增加了5.36萬公里。2021年12月23日,在全國交通運輸工作會議上,李小鵬部長在報告中談到,預計2021年全年新改(擴)建高速公路超過9000公里,預計全年完成脫貧地區(qū)公路投資超過8000億元,推動交通建設項目更多向進村入戶傾斜。推動“四好農(nóng)村路”高質(zhì)量發(fā)展,預計全年新改建農(nóng)村公路超過16萬公里。重大工程建設加快推進,川藏鐵路及配套公路、引江濟淮航運工程、連云港30萬噸級航道二期工程等重大項目建設有序推進,京哈高鐵、京新高速公路全線貫通,確?!胺€(wěn)增長”政策的落地。
2021年的公開資料顯示,西部大開發(fā)及擴大經(jīng)濟內(nèi)循環(huán)繼續(xù)穩(wěn)步推進。各地相繼公布了大量的新上及改擴建公路工程建設項目,公路密度值將有所增加,農(nóng)村公路及主干線公路的改擴建發(fā)展較快,公路建設的發(fā)展對瀝青混合料攪拌設備行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支撐。全國公路通車里程及公路密度見圖6。
圖6 2015-2020年全國公路總里程及公路密度
在公路基礎建設投資方面,2019年完成公路建設投資21896億元,比上年增長2.6%。其中,高速公路建設完成投資11504億元,增長15.4%。2020年,全年完成交通固定資產(chǎn)投資34752億元,比上年增長7.1%。其中公路建設固定資產(chǎn)投資24312億元,比上年增長11.0%。高速公路完成投資13479億元,增長17.2%。普通國省道完成5298億元,增長7.6%。農(nóng)村公路完成4703億元,增長0.8%。十幾年來的公路基礎建設投資,一直保持在高位運行,且處于增長態(tài)勢。在李小鵬部長的全國交通工作會議報告中,2021年1-11月,全國交通固定資產(chǎn)完成投資3.28萬億元,其中鐵路6401億元、公路水路2.53萬億元、民航1050億元。2015年至2020年的公路建設完成投資情況見圖7。
圖7 2015-2020年全國公路建設完成投資額及增長率
2022年,我國公路交通固定資產(chǎn)投資將按照“適度超前”、“有效穩(wěn)投資”的計劃推進,《2022年交通運輸固定資產(chǎn)投資計劃(第一批)》已公布,一批高速公路、普通國省道、農(nóng)村公路、災毀恢復重建、綜合客運樞紐等項目將陸續(xù)開工。多地交通運輸部門也公開表示,2022年交通運輸固定資產(chǎn)投資規(guī)模將繼續(xù)擴大。資料顯示,至2022年2月初,已有山東、北京、河北、江蘇、上海、廣東、浙江、四川等八個省市發(fā)布了2022年重大項目投資清單,共有6500多個項目,總投資將超15.6億元。預計2022年交通固定資產(chǎn)投資總體增速將升至8%,超過2019年5.4%的疫前水平。
公路交通建設投資的增長是瀝青混合料攪拌設備發(fā)展的一個風向標。從近幾年公路建設投資情況看,穩(wěn)步增長是大方向。新建路里程的增長和舊路養(yǎng)護工程的增多,都需要大量的瀝青混合料。對瀝青混合料攪拌設備來說,有投資、有項目,就有需求。但瀝青混合料攪拌設備屬大宗耐用裝備,目前從管理的角度還沒有淘汰機制,所以,其增長率將維持在一個比較平穩(wěn)的緩慢增長狀態(tài)。
2、瀝青混合料攪拌設備存量及瀝青混合料生產(chǎn)量情況
幾十年來,中國的公路交通建設突飛猛進,通車里程已居世界第一位,瀝青混合料攪拌設備的市場保有增量主要在中國。由于市場未建立報廢機制,單機產(chǎn)值又比較大,模塊化的結構,也使它有了翻新、升級、改造的市場機會,10年前服役的在用設備仍然很多,每年有100多臺套舊設備得到環(huán)保改造及技術升級。目前國內(nèi)大型瀝青混合料攪拌設備保有量估計在13000臺套左右。由于公路工程的遠距離野外施工特點,以及巨大的養(yǎng)護里程,使得目前的瀝青混合料攪拌設備離建立像水泥混凝土商混站那樣的集中生產(chǎn)供應點還有不小的距離,造成設備總體利用率較低,增大了設備裝機的數(shù)量需求。
瀝青混合料攪拌設備是用來生產(chǎn)瀝青混合料的,全國每年新建及養(yǎng)護需要的瀝青混合料數(shù)量巨大,但設備開機很不平衡。據(jù)調(diào)查,市場上少量設備滿負荷運轉(zhuǎn),大量的設備生產(chǎn)任務不足,甚至常年閑置。從全國瀝青路面工程的總量推算瀝青混合料的用量,可見設備的整體利用率非常低。同樣,從歐美國家瀝青混合料的生產(chǎn)總量和設備保有量來看,設備的總體利用率也不高,但仍比我國高出約一倍。
根據(jù)交通運輸部公路科學研究院首席道路工程師黃頌昌的研究資料,2014年我國實際消耗瀝青混合料約3億噸,依近年來的統(tǒng)計資料和公路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,每年的增量在10%左右,2020年估計瀝青混合料產(chǎn)量在4.5億噸左右。隨著路面使用年限的延長,舊瀝青路面回收料越來越多,目前大約在每年8000萬噸。舊瀝青路面回收料是寶貴的資源,必須進行再生利用。目前舊瀝青路面回收料的高價值再生利用方式是熱再生法,包括廠拌熱再生和就地熱再生。就地熱再生受各種條件限制,用量比較小,絕大部分由廠拌熱再生完成。根據(jù)筑養(yǎng)路機械分會調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù),近三年廠拌熱再生設備的銷量占比由26%提高到了32%。
歐美國家處在一個相對發(fā)達的設備保有平衡期。據(jù)美國瀝青路面協(xié)會(NAPA)數(shù)據(jù),2019年美國瀝青混合料攪拌設備保有總量約3500臺套,其中約700臺是固定式,2800臺是連續(xù)式。歐盟28國瀝青混合料攪拌設備保有量為4600臺套左右,其中有730多臺是移動式。資料顯示歐洲2014-2019年瀝青混合料攪拌設備保有量為4628-2865臺(見表1),呈現(xiàn)逐年減少之勢,2019年設備總量減少了20%多。歐洲公路密度已基本飽和,路面修建質(zhì)量比較好,新路及改擴建工程不多,大修養(yǎng)護量也不是很大,所以大量的二手設備被轉(zhuǎn)移到了非洲和中東。主要以養(yǎng)護和中小型工程為主,有利于商混站形式的集中布局,有大生產(chǎn)率的設備替代小型設備的趨勢。
根據(jù)歐洲瀝青路面協(xié)會(EPAP)發(fā)布的2020年度國際瀝青路面報告(見表2),2011-2019年歐洲和美國通過廠拌熱再生和溫拌形式生產(chǎn)的混合料增長幅度較大。美國瀝青混合料生產(chǎn)總量保持在3.2-3.8億噸/年左右,廠拌熱再生料占比約20%,溫拌料從30%左右提高到2017-2018年的40%多。歐洲瀝青混合料總產(chǎn)量在2.8億噸左右,廠拌熱再生料占17%左右,溫拌料占2.5%左右,但2018年達到了5.71%,翻了一倍多。
3、瀝青混合料攪拌設備發(fā)展趨勢展望
從國家政策導向和市場需求各方面的情況著眼,瀝青混合料攪拌設備向著節(jié)能、環(huán)保、自動化信息化方面的發(fā)展方向是無疑的,但一定是在滿足施工規(guī)范和市場接受的條件下,向著成本更低、效率更高的方向發(fā)展。
3.1連續(xù)式
連續(xù)式瀝青混合料攪拌設備具有生產(chǎn)率高、環(huán)保性能好、親近舊料再生、制造及使用成本低等優(yōu)點,但對原料要求高、計量難度大。單機生產(chǎn)率的大小要和瀝青混合料運輸距離、攤鋪與壓實工藝相匹配。美國大多采用連續(xù)式是有其歷史淵源和市場綜合適應條件的。我國在高速公路建設伊始決定采用強制間歇式攪拌的技術路線,是符合我國當時的具體情況的。近過二十多年的發(fā)展進步,我們從原料供應端可以進行有效的控制(盡管近來來骨料供應緊缺,市場穩(wěn)定性差),大型保溫運輸車、大厚度瀝青攤鋪機、重型壓路機等配套技術已經(jīng)取得了長足發(fā)展,操作人員的技能水平也得到了很大提高,高技能操作人員隊伍發(fā)展壯大,完全可以滿足使用大產(chǎn)能低成本的連續(xù)式攪拌設備條件。目前,《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》修訂發(fā)布后,以鐵拓機械為代表的主要研發(fā)企業(yè),已經(jīng)成功上市了適合我國情況的連續(xù)式設備。為提高瀝青混合料生產(chǎn)的環(huán)保性能,適應舊料再生市場的發(fā)展,連續(xù)式攪拌設備將會得到一定發(fā)展。當新路建設和養(yǎng)護市場達到基本平衡時,連續(xù)式的發(fā)展速度可能會得到加速。
3.2廠拌熱再生
我國高等級公路的修建始于30年前,以十年左右的路面大修實際周期和年通車里程增量看,舊瀝青路面回收料的產(chǎn)生量將出現(xiàn)一個爆發(fā)增長階段。為提高資源的有效利用率,廠拌熱再生方式注定是必須大力發(fā)展的一個確定方向。目前,主要生產(chǎn)企業(yè)都可向市場提供整體式原再生一體機。為降低市場應用中對再生與原生工程選擇的機會風險,德基機械、中交西筑、泰安岳首等企業(yè)開發(fā)出了可靈活更換的模塊式設備。這些機型的變化,正是適應了我國當前的市場情況。在再生需求不斷增多的情況下,廠拌熱再生的固有優(yōu)勢將得到進一步的發(fā)揮和提高。
3.3環(huán)保技術
瀝青混合料攪拌設備的污染排放主要是瀝青煙和粉塵。不管是全封閉形式還是廠房式,都是在解決無組織排放的問題。目前的瀝青煙處理方法和除塵過濾技術,已發(fā)展到了相當好的水平,但都屬于后端處理技術,沒有從源頭解決問題。從后端增加研發(fā)投資一定會增加總體成本,所以行業(yè)發(fā)展的方向應該是從前端控制污染物的產(chǎn)生,尤其是瀝青煙的產(chǎn)生量。目前的主要先進成果有溫拌技術和微波加熱技術等。
瀝青混合料生產(chǎn)過程中,瀝青將被加熱到160℃以上,改性瀝青、橡膠瀝青加熱溫度更高。瀝青的加熱溫度越高,持續(xù)時間越長,其輕質(zhì)成份的揮發(fā)量就越大,瀝青的性能下降也越大,這也是瀝青煙產(chǎn)生的主要原因。溫拌技術可使瀝青混合料攪拌溫度降低20-40℃左右。有關資料顯示,溫度的降低可直接節(jié)約能耗30%左右,同時二氧化碳、氮氧化物等有害氣體排放量減少50%以上,在卸料、運輸、攤鋪過程中的瀝青煙霧釋放也會大大降低,改善了環(huán)境污染和工人的工作條件。目前采用泡沫瀝青法是常見的一種溫拌技術,主要的幾個生產(chǎn)廠家都有供貨。溫拌技術從研究到應用已經(jīng)有十多年的發(fā)展歷程了,但由于成本增加較多、政策支持不到位等原因,一直沒有得到普遍應用。從市場發(fā)展的方向和“雙碳”目標的上看,溫拌技術無疑將會得到市場的青睞。
另一個發(fā)展中的技術就是微波加熱技術。隨著舊料再生市場的擴大,舊料的加熱方法得到重視。在舊料加熱中,如何更好地保留原有瀝青的性能,又能提高加熱效率,是解決矛盾的焦點所在。要將骨料顆粒中心加熱到使用溫度,傳統(tǒng)的傳熱方式只能是由表及里的熱傳導形式。要想傳熱快,就得提高溫度梯度,而裹覆在骨料表面的瀝青薄膜就極易被過熱焦化,產(chǎn)生過多的瀝青煙。微波加熱技術恰好解決了這一難題。微波加熱機理是被加熱介質(zhì)的里外同時升溫。實驗證明,瀝青混合料中瀝青對微波的吸收不敏感,而骨料卻相反。骨料顆粒從里到外同時快速升溫,再將石子的熱量傳遞到外表的瀝青,這樣既解決了傳統(tǒng)加熱有可能造成的“夾生飯”問題,也保護了瀝青不致于被過熱老化。加熱效率高,瀝青煙少。尤其是較大顆粒的骨料更能說明問題。2021年12月,陜西中霖集團與山東高速集團合作完成的“基于微波加熱技術的瀝青混合料攪拌設備關鍵技術”研究項目獲專家好評,樣機設備已運轉(zhuǎn)出料。中霖集團與長安大學合作在瀝青混合料微波加熱技術及加熱工藝的研究方面也已取得了長足進展和豐碩的成果。江蘇集萃道路工程技術與裝備研究所有限公司也進行了多年的基礎研究和應用,攻克了許多技術難關。微波加熱雖然在保護瀝青性能、提高加熱效率、降低污染排放等諸多方面很有優(yōu)勢,但其綜合能耗、成本和電源等問題有待進一步提高??上驳氖切录夹g層出不窮,光伏技術將很快與瀝青攪拌站相結合,不但能夠解決電源問題,總體的工程綠色化水平也將大大提高。
不管是溫拌技術還是微波加熱技術,擬或其它形式的前端降排技術,只是大大降低了污染物的產(chǎn)生,而在瀝青混合料生產(chǎn)過程中的污染排放是不可避免的,所以后端的除塵過濾是必不可少的。在我國確定的2030年碳達峰、2060年碳中和的總目標下,結合歐美這幾年的發(fā)展過程,溫拌技術必然是我國瀝青混合料攪拌設備要著力發(fā)展的一個方向。同時微波技術的突破,將在瀝青混合料攪拌技術發(fā)展史上,留下光輝的一頁。(中國工程機械工業(yè)協(xié)會筑養(yǎng)路機械分會張西農(nóng))