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涡轮增压器
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陈明凯
陈明凯·头豹分析师
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行业定义
涡轮增压器是一种涡轮驱动的强制进气装置,通过向燃烧室内强制送入额外的压缩空气,提高内燃机的功率输出。其本质是一种利用内燃机运作所产生的废气通过由定子和转子组成的结构驱动之空气压缩机(Air-compressor)。与机械增压器功能相若,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中,透过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能提升内燃机的马力输出,部分车辆在设计时采用涡轮增压器并非为了增加引擎功率,而是透过涡轮增压器搭配较小汽缸容积的引擎,在不牺牲引擎输出性能的前提下(与自然进气引擎相比)来提升燃油的经济性与环保性。
行业分类
按废弃进入涡轮方向的不同,涡轮增压器可分为径流式、轴流式和混流式三种。
行业特征
涡轮增压器由于涡轮壳和中间壳的涡轮增压器中涡轮壳和中间壳生产制造对材料性能要求高,且其他配件行业标准高,工艺先进,产能额度和牌照资源稀有等原因,行业壁垒高,各级供应商之间保持稳定的合作关系,新的玩家进入难度较大。随着新能源汽车和混合动力汽车的发展,涡轮增压器的需求不断增长,会带来市场规模的持续扩大,从数据分析来看,行业增长潜力巨大。伴随着市场规模增长的是产品的不断更新迭代。考虑到汽车产业在节能和减排方面的升级会驱动涡轮增压器的更新,我们预测更新周期约为5-6年。
发展历程

涡轮增压器行业

目前已达到 3个阶段
产业链分析
行业规模
涡轮增压器行业规模
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政策梳理
涡轮增压器行业
相关政策 5篇
竞争格局
涡轮壳及中间壳行业壁垒较高,行业上规模参与者少,其中,科华控股是中国首家兼具涡轮壳及中间壳生产制造的上市企业,其业务营收规模位于中国领先地位。涡轮壳和中间壳行业上规模参与者较少,包括韩国、日本和中国在内的企业不足20家。参与者较少的原因主要有(1)产品制造难度大:客户对供应商成本、质量、产能管理等方面要求高;(2)团队合作能力要求高:供应商每年需与客户一起开展联合设计和研发的项目,协助客户提升生产效益,进而加强双方的合作关系;(3)运营标准要求高:供应商需具备绿色生产、智能化生产等能力;(4)铸造牌照获得难度高:工艺温度达1,600℃,危险系数大等,铸造牌照获得难度大。
数据图表
摘要
涡轮增压器是一种空气压缩机,通过压缩空气增加进气量,从而提高燃油的热效率。其技术原理是利用燃烧后气缸中排出的高温气体带动涡轮缸叶轮转动,再通过中间壳的轴承带动另一端压气机端叶轮转动,将新鲜的空气压入气缸内,从而保证燃烧的空气和燃油保持最佳比例14.7。目前的技术来看,涡轮增压器可提升10%-40%的发动机热效率,但随着现有涡轮增压器技术的不断革新,涡轮增压器或能助力发动机达到45%以上燃油的热效率提升。从2019年开始,涡轮增压器的行业整体规模呈高速增长态势,从市场规模来看,2022年涡轮增压器的的市场份额达到344.91亿元,据测算,2027年涡轮增压器的市场规模将达到450亿元以上。
涡轮增压器行业定义
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涡轮增压器是一种涡轮驱动的强制进气装置,通过向燃烧室内强制送入额外的压缩空气,提高内燃机的功率输出。其本质是一种利用内燃机运作所产生的废气通过由定子和转子组成的结构驱动之空气压缩机(Air-compressor)。与机械增压器功能相若,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中,透过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能提升内燃机的马力输出,部分车辆在设计时采用涡轮增压器并非为了增加引擎功率,而是透过涡轮增压器搭配较小汽缸容积的引擎,在不牺牲引擎输出性能的前提下(与自然进气引擎相比)来提升燃油的经济性与环保性。
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1:https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E6%B8%A6%E8%BC%AA%E5%A2%9E%E5%A3%93%E5%99%A8
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2:https://www.engineeringchoice.com/what-is-a-turbocharger-and-how-does-it-work/
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3:维基百科,Engineering Choice
维基百科,Engineering Choice
涡轮增压器行业分类
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按废弃进入涡轮方向的不同,涡轮增压器可分为径流式轴流式混流式三种。
按废气进入涡轮方向
涡轮增压器分类
径流式
废气垂直于转子轴线流动,特点是流量小、体积小、结构简单叶轮强度低,应用场景:涡轮效率低使用频率低
轴流式
废气平行于转子轴线流动,特点是流量大、效率高、增压倍数大,应用场景:大型柴油机使用
混流式
废气以垂直、平行结合的方式流动,特点是高转速比下可保持高效率,应用场景:车用发动机使用
[2]
1:https://www.17350.com/news/18425.html
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2:专汽网-废气涡轮增压器的分类
专汽网-废气涡轮增压器的分类
涡轮增压器行业特征
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涡轮增压器由于涡轮壳和中间壳的涡轮增压器中涡轮壳和中间壳生产制造对材料性能要求高,且其他配件行业标准高,工艺先进,产能额度和牌照资源稀有等原因,行业壁垒高,各级供应商之间保持稳定的合作关系,新的玩家进入难度较大。随着新能源汽车和混合动力汽车的发展,涡轮增压器的需求不断增长,会带来市场规模的持续扩大,从数据分析来看,行业增长潜力巨大。伴随着市场规模增长的是产品的不断更新迭代。考虑到汽车产业在节能和减排方面的升级会驱动涡轮增压器的更新,我们预测更新周期约为5-6年。
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行业壁垒较高
行业壁垒较高,尤其涡轮壳和中间壳的生产制造对材料性能要求高。涡轮壳和中间壳行业属于技术密集型行业,生产制造零部件的技术能力是涡轮壳及中间壳生产制造商的核心竞争力。
汽车零部件行业具备特有的多层级供应商体系,其中涡轮壳及中间壳供应商属于汽车零部件行业的二级供应商。由于汽车零部件供应商的筛选流程耗时长(当前供应商的筛选流程具体耗时时长为3年左右),且成本、质量、产能管理、技术创新等方面标准较高,因此,各级供应商间易保持较为长久和稳定的合作关系(各车型配套产品周期为4-7年左右),即涡轮壳及中间壳具备较高的行业进入壁垒。
2
市场规模持续增长
受下游需求刺激,涡轮增压器及其上游涡轮壳、中间壳市场规模将持续增长
根据头豹预测,2027年中国新增汽车有望达3,150.9万辆,涡轮增压器行业增长潜力巨大,按销售量计2022-2027年预测年复合增长率将达到2.65%,且未来混合动力汽车与混合插电式混合动力汽车带来的涡轮增压器需求增长强劲。按销售量计,预计2025年中国涡轮壳市场规模将达2,670.4万件,2020-2025年预测年复合增长率将达到12.5%。中间壳与涡轮壳配比多为1:1,因而中国中间壳市场规模及2020-2025年预测年复合增长率将与涡轮壳保持同等水平,受需求端涡轮增压器影响,预计未来涡轮壳和中间壳市场规模将继续增长。
3
更新周期5-6年
涡轮增压器的更新带动涡轮壳和中间壳革新,更新以5-6年为一个周期
涡轮增压器的生命周期主要考虑排放和节能两方面。其中欧系汽车(如宝马、大众)在发动机技术的研发投入和升级方面积极。发动机的更新带动涡轮增压器的更新,进而驱动涡轮壳和中间壳革新。涡轮壳和中间壳的更新以5-6年为一个周期。持续的发动机技术创新和性能改良为汽车整车厂商赢得更多客源,也使其成为大众购买保持销量领先的汽车时主要考虑的、除品牌喜好外的因素。连续蝉联多年汽车销量榜榜首的丰田卡罗拉具备质量稳定、较低油耗等优点,现在售的丰田卡罗拉车型大都装配有涡轮增压器。
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行业定义
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行业分类
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行业特征
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发展历程
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产业链分析
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行业规模
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政策梳理
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竞争格局
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