頂管刀具產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢

頂管刀具產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢破巖工具行業(yè)的周期性季節(jié)性區(qū)域性特征（一）破巖工具行業(yè)的周期性特征工程破巖工具主要應(yīng)用于城市軌道交通、公路鐵路隧道、城下地下綜合管廊、油氣管道施工、引水過江等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域，因此行業(yè)周期性與下游基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的周期性密切相關(guān)。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有政策驅(qū)動性和投資驅(qū)動性的特征，宏觀經(jīng)濟(jì)的波動導(dǎo)致投資周期性及政策的波動性，因此行業(yè)需求與國民經(jīng)濟(jì)的景氣度有較大的相關(guān)性。目前，在我國宏觀經(jīng)濟(jì)總體平穩(wěn)增長，城市軌道交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資規(guī)模保持較高水平的情況下，對工程機(jī)械的需求不斷釋放，工程破巖工具行業(yè)將保持持續(xù)增長態(tài)勢，行業(yè)周期性較小。（二）破巖工具行業(yè)的季節(jié)性特征工程破巖工具行業(yè)無明顯的季節(jié)性特征。行業(yè)的季節(jié)性與下游應(yīng)用行業(yè)特征有關(guān)，工程破巖工具屬于定制化的產(chǎn)品，其尺寸、性能主要根據(jù)工程施工的地層條件及工程裝備機(jī)型進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，與地層條件的匹配性要求較高。當(dāng)前城市軌道交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本不受季節(jié)性施工的影響，因此本行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動無明顯的季節(jié)性特征。（三）破巖工具行業(yè)的區(qū)域性特征在我國城市現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展過程中，城市軌道交通、城市地下綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)既與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相關(guān)，也與地質(zhì)環(huán)境有著更密切的關(guān)系。一方面，由于城市軌道交通、城市地下綜合管廊施工成本較地面施工明顯增加，因此經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，如長三角、珠三角、內(nèi)地中心城市為本行業(yè)主要業(yè)務(wù)區(qū)域，這些地區(qū)的破巖工具需求量較大，且比較集中；另一方面，因地下施工受地質(zhì)條件影響明顯，如西南代表性城市貴陽，全城地下均為溶洞、喀斯特地貌，施工難度極大，盾構(gòu)法施工較少；而同為西南中心城市的成都，作為山腳下的平原，土質(zhì)中有許多堆積物，如卵石、碎石等，質(zhì)地非常堅(jiān)硬，形成了復(fù)合地層，對施工機(jī)械、盾構(gòu)刀具破壞性極強(qiáng)，其破巖工具消耗量加大；而如上海這樣河流入海口處的城市，主要是泥沙沉積形成的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)難度明顯較低，單個工程破巖工具消耗量較小，但這些城市經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，軌道交通和市政建設(shè)量很大，綜合起來工程破巖工具需求量也較大。工程破巖工具下游行業(yè)需求分析工程破巖工具是盾構(gòu)機(jī)及TBM、頂管機(jī)等工程機(jī)械裝備的關(guān)鍵零部件。工程破巖工具是工程施工過程中的消耗品，根據(jù)工程機(jī)械裝備刀盤設(shè)計(jì)以及工程施工地質(zhì)情況的不同，配備不同數(shù)量及功能的工程破巖工具，如6，410mm盾構(gòu)機(jī)刀盤安裝133把盾構(gòu)刀具，6，840mm土壓平衡盾構(gòu)機(jī)同心圓刀盤共配置170把刀具。工程破巖工具在黏土地質(zhì)下施工的壽命高于砂土，在砂土地質(zhì)下施工的壽命高于砂礫，其壽命與施工地質(zhì)的硬度呈反比，工程施工長度越長，需要更換的刀具越多。隨著我國城市軌道交通、公路、鐵路、城市地下綜合管廊等交通基礎(chǔ)設(shè)施以及石油、礦山、水利、煤炭等工程建設(shè)的快速發(fā)展，各類工程破巖工具得到了廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)我國工程破巖工具及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。工程破巖工具主要安裝于盾構(gòu)機(jī)及TBM掘進(jìn)機(jī)、頂管機(jī)、水平定向鉆等工程裝備，應(yīng)用在城市軌道交通、公路鐵路隧道、城市地下綜合管廊及輸油氣管線等工程施工領(lǐng)域，在工程施工過程中，根據(jù)其磨損系數(shù)程度進(jìn)行定時更換或維修，保證正常的施工進(jìn)度。因此工程破巖工具行業(yè)的發(fā)展既與下游工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)緊密相關(guān)，又與其應(yīng)用的各類工程建設(shè)發(fā)展關(guān)系緊密。工程破巖工具產(chǎn)品直接面向終端用戶以及工程裝備制造廠商，工程破巖刀具產(chǎn)品的下游市場應(yīng)用主要包括兩大類型：（1）工程裝備制造廠商的刀具配套需求；（2）工程施工單位終端用戶的刀具更換及維修需求。（一）刀具配套市場發(fā)展概況刀具配套市場主要指工程裝備制造廠商生產(chǎn)工程裝備過程中，工程裝備需要安裝配套刀具形成的需求市場。需要安裝工程破巖工具的工程裝備包括盾構(gòu)機(jī)及TBM、頂管機(jī)等裝備。因此盾構(gòu)機(jī)及TBM、頂管機(jī)行業(yè)的發(fā)展與刀具配套市場有著直接的緊密的關(guān)系。1、盾構(gòu)機(jī)及TBM行業(yè)發(fā)展概況盾構(gòu)機(jī)及TBM具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、同步注漿、測量導(dǎo)向糾偏等功能，集機(jī)、電、液、氣、傳感等于一體，被稱為工程機(jī)械之王，是國家裝備技術(shù)實(shí)力的重要體現(xiàn)。盾構(gòu)機(jī)及TBM進(jìn)行隧洞施工具有自動化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、對地面建筑物影響小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于城市軌道交通建設(shè)、公路鐵路隧道建設(shè)、綜合管廊、油氣管道施工、引水隧洞工程等非開挖施工領(lǐng)域。隨著我國城市化進(jìn)程的發(fā)展，地鐵的修建往往通過人口密集區(qū)，無法大面積進(jìn)行地表開挖，拉動了對盾構(gòu)機(jī)及TBM的需求。目前盾構(gòu)法施工在地鐵領(lǐng)域的滲透率基本達(dá)到了100%，但在鐵路公路隧道領(lǐng)域的滲透率依然非常低。城市地下綜合管廊建設(shè)等項(xiàng)目是盾構(gòu)機(jī)及TBM新增應(yīng)用領(lǐng)域和市場，目前城市地下綜合管廊的近、中、遠(yuǎn)期規(guī)劃建設(shè)正有序進(jìn)行中。隨著地下空間開發(fā)的推進(jìn)，一方面，隧道建設(shè)需求會持續(xù)增加；另一方面，盾構(gòu)法的滲透率會持續(xù)增加，二者共同推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)及TBM需求的增長，進(jìn)而促進(jìn)了其配套刀具市場的擴(kuò)大。根據(jù)中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會掘進(jìn)機(jī)械分會數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2017年、2018年、2019年、2020年盾構(gòu)機(jī)及TBM產(chǎn)量（含再制造）分別達(dá)到617臺、606臺、610臺、655臺，其保有量達(dá)3，000臺以上。2、頂管機(jī)行業(yè)概況頂管機(jī)發(fā)展歷史悠久，頂管技術(shù)記載工程追溯到1896~1900年，美國北太平洋鐵路鋪設(shè)的穿越鐵路路線的工程，20世紀(jì)50年代，英、法、日、德等國家開始采用頂管技術(shù)。我國頂管技術(shù)在1953年開始運(yùn)用，20世紀(jì)80年代至90年代之間完成千米以上的超長管道頂進(jìn)，標(biāo)志我國在頂管技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)入世界領(lǐng)先國家行列。頂管技術(shù)是一項(xiàng)用于市政施工的非開挖掘進(jìn)式管道鋪設(shè)施工技術(shù)，頂管機(jī)的應(yīng)用主要集中在自來水工業(yè)、石油和天然氣行業(yè)、交通隧道等領(lǐng)域。其中，自來水行業(yè)是主要的應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)QYResearch統(tǒng)計(jì)，2020年在該應(yīng)用領(lǐng)域使用的頂管機(jī)數(shù)量為498臺，占據(jù)頂管機(jī)市場的37．78%。隨著國家對基礎(chǔ)建設(shè)投資力度的加大，市場對頂管機(jī)的需求也在不斷增長。根據(jù)QYResearch統(tǒng)計(jì)，2020年，全球頂管機(jī)市場銷售額達(dá)到了4．27億美元，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到8．87億美元，年復(fù)合增長率為10．59%。目前，我國是頂管機(jī)最大的生產(chǎn)地區(qū)，2020年我國產(chǎn)量占到全球產(chǎn)量的58．58%，同時我國也是全球最大的消費(fèi)市場，2020年我國頂管機(jī)市場規(guī)模為1．9億美元，約占全球的44．58%，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到4．62億美元，屆時全球占比將達(dá)到52．14%。（二）工程施工市場發(fā)展概況工程施工市場主要指施工單位在工程施工過程中因使用刀具所形成的需求市場。我國地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，需要進(jìn)行定制化的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，且在掘進(jìn)一定距離后需要進(jìn)行更換，屬于易耗品。工程施工市場是工程破巖工具應(yīng)用主要市場。工程施工市場主要包括城市軌道交通、公路隧道、鐵路隧道、城市地下綜合管廊、引水隧洞工程、輸油氣管線等工程施工建設(shè)過程中工程破巖刀具更換市場。下游應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展對破巖工具市場需求有著重要影響。隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向中西部、山區(qū)轉(zhuǎn)移，現(xiàn)代化城市基礎(chǔ)建設(shè)不斷完善。我國城市軌道交通、公路隧道、鐵路隧道、城市地下綜合管廊、輸油氣管線等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷增加，工程破巖工具市場保持穩(wěn)定增長態(tài)勢，市場需求規(guī)模巨大。1、城市軌道交通領(lǐng)域發(fā)展概況城市軌道交通是現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，包括地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、市域快速軌道系統(tǒng)、磁浮交通系統(tǒng)、跨座式單軌系統(tǒng)等多種系統(tǒng)類型。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市軌道交通在緩解城市擁堵、改善城市環(huán)境、緩解資源壓力、促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用，我國城市軌道交通行業(yè)也迎來快速發(fā)展時期。根據(jù)中國城市交通協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國大陸地區(qū)共有50個城市開通城市軌道交通運(yùn)營線路283條，運(yùn)營線路總長度9，206．8公里。2021年共計(jì)新增城軌交通運(yùn)營線路長度1，237．1公里，新增運(yùn)營線路39條，新開既有線路的延伸段、后通段23段，當(dāng)年新增運(yùn)營線路長度與上年基本持平，繼續(xù)保持快速增長。其中，北京、上海等35個城市有新線或新段開通運(yùn)營。其中，上海新增102公里，居全國首位，其次是武漢96．9公里，運(yùn)營線路規(guī)模增量居前。北京、廣州、嘉興增量超過50公里，其中北京有9條（段）新線同時開通運(yùn)營；嘉興開通有軌電車和杭海城際線。增長率超過100%的城市有哈爾濱、佛山、貴陽，分別增長157．6%、149%、113．5%。截至2021年底，中國大陸地區(qū)有55個城市在建線路總規(guī)模6，096．4公里，在建線路253條（段），共有29個城市在建線路為3條及以上。從敷設(shè)方式來看，在6，096．4公里的在建線路中，地下線4，971．7公里，占比81．55%，地面線539．1公里，占比8．84%，高架線585．6公里，占比9．61%。2、公路隧道領(lǐng)域發(fā)展概況公路作為最基礎(chǔ)、最廣泛的交通基礎(chǔ)設(shè)施，是銜接其他各種運(yùn)輸方式和發(fā)揮綜合交通網(wǎng)絡(luò)整體效率的主要支撐，在綜合交通運(yùn)輸體系中具有不可替代的作用。我國公路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)不斷完善，結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，基本形成了以高速公路為骨架、國省干線公路為脈絡(luò)、農(nóng)村公路為基礎(chǔ)的全國公路網(wǎng)，發(fā)展水平顯著提升。據(jù)《2020年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》數(shù)據(jù)顯示，2020年末全國公路總里程519．81萬公里，比2019年末增加18．56萬公里；公路隧道21，316處、2，199．93萬延米，其中特長隧道1，394處、623．55萬延米，長隧道5，541處、963．32萬延米。公路隧道年增長長度隨著我國公路交通運(yùn)輸?shù)牟粩嗤晟?，總體呈現(xiàn)上升趨勢。3、鐵路隧道領(lǐng)域發(fā)展概況鐵路運(yùn)輸具有覆蓋面積廣、高度連續(xù)性、載運(yùn)量大、運(yùn)行速度快、安全性高等優(yōu)勢，長期以來在我國現(xiàn)代交通運(yùn)輸體系中占據(jù)重要地位，受到國家政府以及各類產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵。隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向中西部、山區(qū)轉(zhuǎn)移，鐵路建設(shè)規(guī)模逐年加大。根據(jù)中國鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院在《隧道建設(shè)》期刊中發(fā)布《中國鐵路隧道發(fā)展與展望》文章顯示：截至2020年底，中國鐵路營業(yè)里程達(dá)14．5萬公里，其中已投入運(yùn)營高速鐵路總長3．7萬公里；投入運(yùn)營鐵路隧道19，630公里，其中高速鐵路隧道6，003公里。2020年新增開通運(yùn)營鐵路隧道1，589公里，新增運(yùn)營高速鐵路隧道508公里；在建鐵路隧道6，083公里，在建高速鐵路隧道2，750公里；規(guī)劃鐵路隧道16，255公里，規(guī)劃高速鐵路隧道7，966公里。4、城市地下綜合管廊領(lǐng)域發(fā)展概況城市地下綜合管廊指在城市道路、廠區(qū)等地下建造一個隧道空間，將電力、通訊、燃?xì)狻⒐?、給排水等兩種及兩種以上的市政公用管線鋪設(shè)在同一個構(gòu)筑物內(nèi)。城市地下綜合管廊將城市地下各種類的市政管網(wǎng)設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)榧谢?、統(tǒng)一化的綜合管廊，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和生命線，滿足我國城市化建設(shè)的發(fā)展需求，使城市地下的空間資源得到充分利用，已成為市政公用管線鋪設(shè)的主流趨勢和必要發(fā)展方向。我國城市地下管廊建設(shè)起步晚，目前處于快速發(fā)展階段。為解決反復(fù)開挖的馬路拉鏈等問題，國家從2014年開始不斷出臺政策推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)；2015年《關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》到2020年建成一批具有國際先進(jìn)水平的地下綜合管廊并投入運(yùn)營。2019年11月25日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、工業(yè)和信息化部、國家廣播電視總局、國家能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理有關(guān)工作的通知》。通知指出，要規(guī)范優(yōu)化管線工程審批，各地有關(guān)部門要按照放管服改革要求，進(jìn)一步優(yōu)化城市地下管線工程建設(shè)審批服務(wù)流程，將城市供水、排水、供熱、燃?xì)狻㈦娏?、通信、廣播電視等各類管線工程建設(shè)項(xiàng)目納入工程建設(shè)項(xiàng)目審批管理系統(tǒng)，實(shí)施統(tǒng)一高效管理。強(qiáng)化管線工程建設(shè)和維護(hù)，建設(shè)單位要嚴(yán)格執(zhí)行城市地下管線建設(shè)、維護(hù)、管理信息化相關(guān)工程建設(shè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，提升管線建設(shè)管理水平。隨著社會的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，越來越多的建筑拔地而起，大廈密集，城市道路四通八達(dá)，但是與此同時，問題也接踵而來：用地緊張、生存空間擁擠、交通阻塞、生態(tài)失衡、環(huán)境惡化等，這給人們居住生活帶來很大影響，也制約著經(jīng)濟(jì)與社會的進(jìn)一步發(fā)展。在這種情況下，地下空間的發(fā)展尤為重要，根據(jù)近年來我國城市地下綜合管廊的發(fā)展情況，我國城市地下綜合管廊的建設(shè)將繼續(xù)維持平穩(wěn)發(fā)展。隨著異形盾構(gòu)機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用，城市地下綜合管廊建設(shè)也在原來主要使用頂管機(jī)、定向穿越鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，加大了對盾構(gòu)機(jī)的使用量，為相關(guān)破巖工具帶來了市場增量。5、引水隧洞工程發(fā)展概況我國水資源時空分布極不均勻，受降水的影響，季節(jié)分配夏秋多、冬春少，空間上分布南多北少、東多西少，水資源短缺和水環(huán)境惡化問題嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。為緩解我國水資源分布不均問題，我國興建了一系列水資源配置工程，采用跨流域調(diào)水的方式，將水資源豐富地區(qū)的水調(diào)到水資源缺乏的地區(qū)，來均衡水資源的空間分布，以更合理的利用水資源。2019年4月，水利部發(fā)布《關(guān)于印發(fā)加快推進(jìn)水利基礎(chǔ)設(shè)施補(bǔ)短板的指導(dǎo)意見的通知》提到，區(qū)域水資源配置工程方面，在中西部地區(qū)，以及京津冀、長江經(jīng)濟(jì)帶、粵港澳大灣區(qū)、海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)、海南自貿(mào)區(qū)等重點(diǎn)地區(qū)，加快建設(shè)高質(zhì)量區(qū)域供水基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。2019年水資源配置工程在建投資規(guī)模為7，875．0億元，累計(jì)完成投資4，530．2億元，項(xiàng)目投資完成率為57．5%。廣東珠江三角洲水資源配置等工程開工建設(shè)；湖北鄂北地區(qū)水資源配置工程封江口水庫上游段、江西廖坊水利樞紐灌區(qū)二期工程實(shí)現(xiàn)通水，引江濟(jì)淮、云南滇中引水、內(nèi)蒙古引綽濟(jì)遼、陜西引漢濟(jì)渭、貴州夾巖水利樞組及黔西北調(diào)水等工程加快實(shí)施。6、輸油氣管線領(lǐng)域發(fā)展概況管道輸油（氣）是我國目前最為主要的油氣傳輸方式，通過油氣產(chǎn)地與用地間的連接，形成一條油氣傳輸專用管道。隨著油氣流動頻率增加，管道需求不斷增加，管道建設(shè)以天然氣管道為主，石油管道次之。管道建設(shè)施工方法有開挖法、頂管法、微型隧道法、水平定向鉆法。開挖施工需要開挖溝槽、管道放入管溝、土壤回填、壓實(shí)以及恢復(fù)路面等操作流程，具有影響交通、破壞環(huán)境等缺陷；頂管法、微型隧道法及水平定向鉆法等非開挖技術(shù)操作流程簡單，施工周期短。因此目前我國大口徑長輸油氣管道主要采用非開挖技術(shù)。《中長期輸油氣管網(wǎng)規(guī)劃》預(yù)期2020年累計(jì)建設(shè)油氣管道里程是16．9萬公里，到2025年輸油氣管網(wǎng)達(dá)24萬公里，截至2020年底累計(jì)建設(shè)里程只有14．4萬公里，到2025年底仍需建設(shè)9．6萬公里。在規(guī)劃里程未完成的基礎(chǔ)上，國家十四五規(guī)劃和2035遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出構(gòu)建現(xiàn)代能源體系，推動油氣增儲上產(chǎn)，加快建設(shè)天然氣主干管道，完善油氣互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)、要求推進(jìn)送電輸氣等一批強(qiáng)基礎(chǔ)、增功能、利長遠(yuǎn)的重大項(xiàng)目建設(shè)等要求，均需加快天然氣基礎(chǔ)建設(shè)。在政策支持和綠色低碳發(fā)展趨勢的推動下，天然氣管道建設(shè)將會持續(xù)建設(shè)。油氣管道的加快建設(shè)，將為頂管、水平定向鉆等使用的非開挖用工程破巖工具帶來更多的需求，促使行業(yè)快速發(fā)展。（三）工程破巖工具海外市場的發(fā)展情況工程破巖工具作為工程施工的消耗品，其出口業(yè)務(wù)主要是與中國工程承包單位共船出海逐步發(fā)展起來的。在一帶一路不斷深化，我國工程機(jī)械、工程承包業(yè)務(wù)也獲得了較大的發(fā)展，為未來工程破巖工具的出口奠定了良好的基礎(chǔ)。根據(jù)商務(wù)部發(fā)布的《中國對外承包工程發(fā)展報(bào)告（2019-2020）》，盡管全球經(jīng)濟(jì)面臨下行風(fēng)險(xiǎn)，但從國際基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場的中長期需求來看，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)始終是推動各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，國際基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求依舊較大。隨著新興經(jīng)濟(jì)體和發(fā)展中國家人口增長和城市化建設(shè)加快，新建基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)缺口大；發(fā)達(dá)國家基礎(chǔ)設(shè)施老舊，普遍存在更新升級的需求。根據(jù)全球基礎(chǔ)設(shè)施展望預(yù)測，全球基礎(chǔ)設(shè)施投資需求平均年增長速度為3．9%。其中橋梁、隧道、公路、鐵路、港口、機(jī)場等互聯(lián)互通基礎(chǔ)設(shè)施，電力網(wǎng)絡(luò)、水利建設(shè)、房屋建筑、公共設(shè)施等民生工程建設(shè)在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)仍將是各國建設(shè)的重點(diǎn)。近二十年來，我國對外承包工程業(yè)務(wù)規(guī)?？傮w保持增長，截至2019年底，對外承包工程業(yè)務(wù)已累計(jì)實(shí)現(xiàn)完成營業(yè)收入1．76萬億美元，新簽合同額2．58萬億美元。其中，與隧道施工息息相關(guān)的交通運(yùn)輸建設(shè)領(lǐng)域已連續(xù)數(shù)年成為我國企業(yè)對外承包工程業(yè)務(wù)中規(guī)模最大的專業(yè)領(lǐng)域，業(yè)務(wù)占比進(jìn)一步提升。破巖工具經(jīng)營模式及行業(yè)的競爭情況（一）破巖工具行業(yè)經(jīng)營模式工程破巖工具作為機(jī)械破巖整機(jī)設(shè)備中必不可少的消耗類核心零部件。對與整機(jī)設(shè)備廠商配套的工程破巖工具，需要根據(jù)設(shè)備廠商生產(chǎn)的終端設(shè)備的類別、功能型號進(jìn)行配套生產(chǎn)；對與施工單位配套的工程破巖工具，需要根據(jù)施工單位使用的設(shè)備類別、功能型號、應(yīng)用場景、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行定制研發(fā)和生產(chǎn)，這類工程破巖工具具有更高的技術(shù)含量，相對毛利率較高。行業(yè)內(nèi)的企業(yè)通常采取按訂單安排生產(chǎn)的經(jīng)營模式。企業(yè)根據(jù)客戶的訂單采購原材料，安排生產(chǎn)，完成后將產(chǎn)品交付給客戶。（二）破巖工具行業(yè)競爭格局目前國內(nèi)工程破巖工具企業(yè)市場化程度較高，市場競爭激烈。行業(yè)內(nèi)企業(yè)大多針對重點(diǎn)大客戶，開發(fā)市場用量大或符合其產(chǎn)品發(fā)展方向的非標(biāo)工程破巖工具產(chǎn)品。工程破巖工具行業(yè)產(chǎn)品需求和供應(yīng)均較為分散，難以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，產(chǎn)品具有種類多、規(guī)格豐富、非標(biāo)化等特點(diǎn)，行業(yè)內(nèi)規(guī)模效應(yīng)不顯著。從行業(yè)競爭格局上看，目前國內(nèi)能夠批量提供工程破巖工具的企業(yè)，以武漢恒立工程鉆具股份、洛陽九久科技股份、山東天工巖土工程設(shè)備等民營企業(yè)為主導(dǎo)，還包括中鐵裝備等國企，其中國企性質(zhì)的企業(yè)主要生產(chǎn)制造盾構(gòu)機(jī)及TBM、其他非開挖施工設(shè)備，少量生產(chǎn)其配套的盾構(gòu)及TBM刀具。從地域分布上看，以湖北、山東、河南等區(qū)域?yàn)橹?。隨著我國對盾構(gòu)機(jī)及TBM研發(fā)制造的大力支持和下游應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展，工程破巖工具的研發(fā)、生產(chǎn)工藝得到深入挖掘，其生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平、研發(fā)設(shè)計(jì)能力不斷提高。在產(chǎn)品特點(diǎn)上，國外產(chǎn)品主要為標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，對我國復(fù)雜多樣的施工地層適應(yīng)性較弱。相比之下，國內(nèi)企業(yè)能夠根據(jù)施工地層提供本土化適應(yīng)性更強(qiáng)的定制化刀具，并且對客戶面臨的技術(shù)、工藝難題及時響應(yīng)，能夠更貼近市場。目前我國工程破巖工具已成功實(shí)現(xiàn)了對主流國外進(jìn)口破巖工具的替代。破巖工具行業(yè)發(fā)展的方向從技術(shù)層面上，破巖工具是隧道施工、地下管廊、油氣輸送等地下工程施工的關(guān)鍵零部件。為了應(yīng)對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性，破巖工具需要根據(jù)施工項(xiàng)目的地質(zhì)環(huán)境等情況進(jìn)行個性化定制，以達(dá)到項(xiàng)目施工的要求，同時在刀具的設(shè)計(jì)、材料和加工工藝等方面也需要進(jìn)行升級和持續(xù)研發(fā)。從市場層面，破巖工具需要進(jìn)一步拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域，以提高市場容量。另外由于盾構(gòu)機(jī)及其刀具消耗量大、價值高，其循環(huán)利用的需求較高，國家也不斷出臺政策鼓勵和支持相關(guān)行業(yè)的綠色節(jié)能發(fā)展，推動了行業(yè)的再制造服務(wù)的需求增長。（一）破巖工具行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢工程破巖工具的關(guān)鍵技術(shù)主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料研發(fā)、熱處理、金屬密封等，我國工程破巖工具行業(yè)整體技術(shù)水平隨著盾構(gòu)機(jī)及TBM等工程裝備設(shè)備行業(yè)的發(fā)展取得明顯的進(jìn)步。國內(nèi)工程破巖工具行業(yè)在發(fā)展初期主要靠跟蹤、仿制國外同類產(chǎn)品，同時由國內(nèi)施工單位、科研院所和破巖工具制造廠商聯(lián)合對國外破巖工具進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。行業(yè)發(fā)展至今，隨著使用盾構(gòu)機(jī)、TBM、頂管機(jī)等非開挖施工設(shè)備的工程施工企業(yè)大量增長，施工中遇到的地質(zhì)情況及技術(shù)難題增多，工程破巖工具制造廠商也逐漸突破一系列關(guān)鍵技術(shù)，行業(yè)整體技術(shù)水平得到提升，與國外技術(shù)差距逐漸縮小。1、工程破巖工具定制化及非標(biāo)化我國幅員遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，不同地區(qū)的地質(zhì)狀況存在差異，即使同一地區(qū)的不同區(qū)域，地質(zhì)狀況也會存在較大差異。因此在盾構(gòu)、頂管施工過程中，可能會遇到各種不同地層，從淤泥、黏土、砂礫層到軟巖及硬巖等地層，各種地層的巖土物理力學(xué)性能相差較大，對刀具的磨損機(jī)理也不同，相應(yīng)的刀具配置也不相同，需要合理選擇刀盤并配置刀盤上的刀具，提高刀盤刀具的地質(zhì)適應(yīng)性，減少刀具損壞和磨損。工程施工地質(zhì)的多樣性和復(fù)雜性決定了工程破巖工具的定制化和非標(biāo)化，因此工程破巖工具制造廠商需要緊密結(jié)合刀具應(yīng)用的盾構(gòu)設(shè)備類型及地質(zhì)條件，針對性地研發(fā)設(shè)計(jì)相應(yīng)產(chǎn)品，提高刀具的適應(yīng)性，精準(zhǔn)滿足客戶的產(chǎn)品需求。同時，盾構(gòu)及TBM刀具等工程破巖工具作為消耗品，對盾構(gòu)施工進(jìn)度產(chǎn)生直接影響。施工過程中刀具選擇不當(dāng)，會加劇刀具磨損或損壞，導(dǎo)致頻繁更換刀具，從而延緩正常施工進(jìn)度以及增加施工成本。因此，工程破巖工具制造廠商需要充分了解各類地層地質(zhì)，通過與客戶充分溝通各種刀具配置方案及刀具的性能指標(biāo)要求，提供定制化的產(chǎn)品服務(wù)，提高施工效率，同時避免非正常損耗，降低工程施工成本。2、工程破巖工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程破巖工具作為掘進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部件，直接承擔(dān)外部土體切削任務(wù)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也要針對每個項(xiàng)目的工程地質(zhì)條件及施工需求進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，工程破巖工具制造廠商需要根據(jù)工程項(xiàng)目施工地質(zhì)構(gòu)造、施工用途以及切削原理等進(jìn)行破巖工具適應(yīng)性分析，保證刀具及相關(guān)附件等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度、剛度、使用壽命等技術(shù)參數(shù)符合施工要求，針對性地設(shè)計(jì)開發(fā)出各種型號、規(guī)格、尺寸的破巖工具。施工地層為較軟巖石時，通常采用齒刀；施工地層為軟土或破碎軟巖時，通常采用切刀或刮刀；施工地層為硬質(zhì)巖時，通常采用滾刀。近年來，隨著超硬地層、大埋深隧道工程建設(shè)越來越多，對工程破巖工具的承載力、抗沖擊性等提出更高的要求，有必要通過工程破巖工具結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)一步提高工程破巖工具的性能。3、工程破巖工具材料研發(fā)材料的韌性與耐磨性是發(fā)揮工程破巖工具作用的關(guān)鍵，因此在刀具設(shè)計(jì)開發(fā)階段的材料研發(fā)及選擇至關(guān)重要。如盤形滾刀在破巖時刀圈不僅承受較大的徑向破巖力，同時又受到巖石硬礦物的劇烈磨損，因此刀圈材料必須具有高硬度、高強(qiáng)度及良好的沖擊韌性；硬質(zhì)合金具有較高的硬度和強(qiáng)度，耐磨性好，可鑲嵌在滾刀刀圈上，增加刀具的耐磨性。同時，為了克服在工程破巖過程中硬質(zhì)合金材料表面可能出現(xiàn)的熱疲勞裂紋，也可以選擇韌性、耐磨性、導(dǎo)熱性更好的粗晶粒硬質(zhì)合金。4、工程破巖工具關(guān)鍵制造工藝工程破巖工具關(guān)鍵的制造工藝主要包括機(jī)加工、焊接、裝配等。工程破巖工具的機(jī)加工主要是車、銑、鉆、磨等多道工序，加工精度是破巖工具達(dá)到設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵因素。合理的加工工