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1、激光测厚系统行业市场现状调查及投资策略一、 过程控制行业下游及终端市场情况分析随着碳中和成为全球各国的共识，新能源产业蓬勃发展。新能源电池作为新能源产业重要组成部分，是各国大力发展的新兴领域。锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。在手机、新能源汽车等下游行业对锂电池的能量密度、寿命、安全等技术指标不断提升的背景下，锂电池生产厂商对于自动化检测和控制系统需求不断提升。锂电池极片与隔膜的厚度不标准、涂布不均匀、外表面缺陷、内部缺陷等将直接影响锂电池的性能。根据应用场景的不同，锂电池可分为动力锂电池、消费锂电池和储能锂电池等，其中动力锂电池是占比最大的细分领域。受益于
2、国家对新能源汽车的扶持和终端用户的接受度不断提高，我国新能源汽车渗透率不断提升，有效拉动对动力锂电池的需求，将成为锂电行业增长的主要推动力。根据数据显示，2021年全球锂电池出货量为601GWh。未来随着新能源汽车渗透率的不断提升及储能其他下游产业的发展，预计2025年全球锂电池出货量将达到4，100GWh，2021-2025年复合增长率达到6161%。光伏胶膜和光伏背板膜方面，根据中国光伏行业协会数据显示，2020年国内光伏新增装机量为482GW，2013-2020年间复合增长率为2366%；在多国碳中和目标、清洁能源转型及绿色复苏的推动下，乐观预计2022-2025年，全球光伏新增装机将达
3、到240GW-330GW。薄膜的种类较多，除了光伏膜材外，包装膜、卫生膜、铝塑复合膜等其他膜材也存在广泛的市场需求。根据对薄膜市场需求调研，薄膜生产线所必备的模具年出货量约为3，000套，1套模具对应1条薄膜生产线，所配套的薄膜厚度在线测控系统和表面瑕疵检测系统各1套，据此推算1条薄膜产线厚度在线测控系统和表面瑕疵检测系统投资需求合计为40万元。2021年-2025年，其他膜材市场容量各年均为12亿元。近年来，无纺布行业在中国发展迅猛，我国已成为全球最大的无纺布生产国与消费国。2020年，疫情带动了口罩、防护服、消毒湿巾等卫生用品的生产，国内无纺布市场迅速扩大。根据中国产业用纺织品行业协会数据
4、，2020年高达8788万吨，同比增长359%。新冠疫情短期内催化无纺布需求。从长期看，与发达国家相比，中国人均无纺布消费量处于较低水平。中国一次性防护用无纺布产品使用比例远低于发达国家水平，随着消费者健康卫生意识增强，生活习惯逐渐改变，个人卫生护理及清洁擦拭无纺布制品整体市场需求还将进一步扩大，长期来看医用无纺布消费量有望持续增长。我国是传统造纸大国。改革开放以来，通过引进技术装备与国内自主创新相结合，我国造纸行业从早期的产能分散、工艺粗放式生产向集约型发展模式的过渡。部分国内优秀造纸企业已完成由传统造纸业向现代造纸业的转变，步入世界先进造纸企业行列。目前，中国已成为全球纸品产销大国，造纸总
5、产量和消费量已经跃居世界首位。根据中国造纸协会的数据，2021年我国纸及纸板生产量达到12，105万吨，创下历史新高。根据中国造纸行业协会发布的造纸行业十四五及中长期高质量发展纲要，2025年和2030年全国纸及纸板总产量目标分别为14亿吨和17亿吨。2021年-2025年和2025年-2030年，全国纸及纸板总产量的复合增长率分别为370%和396%；同时提出主动淘汰落后产能，关闭排放不达标、能耗水平相对落后、产品竞争力弱的生产设施，持续进行技术改造，对产能进行优化提升。未来，纸及纸板总量持续上升，叠加落后产能淘汰挤出新增产能。预计国内造纸领域未来市场需求额能够维持5%以上的增长率，2021
6、年-2025年，国内造纸产线市场需求量分别为133条、140条、147条、162条和179条，1套造纸机产线对应的纸张定量/水分/灰分/在线测控系统、冷凝水回收/集散控制系统和纸张表面缺陷检测系统需求量分别为1套、1套和035套，据此推算1套造纸机产线纸张定量/水分/灰分/在线测控系统、冷凝水回收/集散控制系统和纸张表面缺陷检测系统投资需求合计约为7580万元，经测算造纸领域市场容量合计数分别为101亿元、106亿元、111亿元、123亿元和136亿元。二、 过程控制行业发展概况过程控制在工业领域是指以厚度、水分、成分、温度和压力等工艺参数作为被控变量的自动控制，是计算机及时地采集检测数据，经
7、过算法得出最佳值迅速地对控制对象进行自动控制和自动调节，也被称为实时控制。过程控制是保持生产稳定、降低消耗及成本、提高生产质量的重要手段。依据具体职能和组成的不同，过程控制技术可分为自动检测系统、自动控制系统、自动保护系统和自动操纵系统四类。（一）自动检测系统行业发展概况自动检测系统是指自动连续地对面密度、厚度、灰分、水分等各种工艺变量进行测量，并在上位机中对测量结果进行分析输出，为实现自动化控制提供输入信息。根据测量原理的不同，自动检测系统可以分为射线式、激光式、微波式、超声波式等。目前，片材在线自动检测主要是片材的厚度/面密度/水分或其它成分含量的在线检测，如厚度（面密度）国际同行通用的检
8、测方式主要是射线测厚、激光反射测厚、红外测厚等，水分的主要检测方式主要是红外检测和微波检测；其他成分检测主要是射线检测或红外检测。当前片材生产过程中在线实时、非接触高精度检测要求日益提升，射线检测、激光检测、红外检测、微波检测在检测场景中仍是行业内重点发展的检测技术，且随着涂覆、复合等深加工新材料应用场景增多，射线类面密度检测技术性能明显优于其他检测手段，具有广阔的市场空间。（二）自动控制系统行业发展概况自动控制系统是指利用自动控制仪表及装置，对生产过程中某些重要的工艺变量进行自动调节，使它们在受到外界干扰影响偏离正常状态后，能够自动地重新回复到规定的范围之内，从而保证生产的正常进行。按控制原
9、理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统，在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差；闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。智能制造需要强大的工业自动化作为支撑。过程控制是工业自动化的重要分支，广泛应用于新能源电池、薄膜、造纸、无纺布及卫材、医药和食品等过程工业领域。随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，过程工业产品的质量和功能也向更高的层次发展，为满足优质、高产、低消耗等要求，过程控制已经成为现代过程工业不可或缺的重要组成部分。我国智能制造尚处于起步阶段，过程控制作为智能
10、制造在过程工业领域实现的根基，其应用水平将直接影响未来智能制造在过程工业的发展。三、 PLC：工控系统中的重要底层控制部件PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）是一种以微处理器为基础，集合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术的数字运算操作电子系统，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，将其存入PLC的用户程序存储器，运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作
11、。PLC于上世纪60年代末研制出应用于汽车制造业，PLC是从摸仿原继电器控制原理发展起来的，70年代的PLC只有开关量逻辑控制，所以被命名为可编程逻辑控制器。PLC具有适用范围广、可靠性高、编程简单、使用方便等特点。PLC主要由CPU结构、存储器、I/O单元、电源模块、外部设备接口等部分组成。大中型PLC主要用于项目型市场，小型PLC应用于OEM市场。国内大中型PLC主要应用于项目型市场，产品的安全性、可靠性、稳定性和网络通信能力要求比较高，如汽车、冶金、电力、化工、建材等；小型PLC主要应用于OEM市场，如纺织机械、包装机械、起重机械、食品机械等器械设备。中国PLC市场主要由外资品牌主导。欧
12、美品牌主要以西门子、罗克韦尔、施耐德、GE为代表。西门子在中国市场占而有率44%，占据领先的市场地位，其大型、中型、小型PLC产品的可靠性、稳定性等性能较为良好，在大型、中型PLC市场中具有较强竞争优势，罗克韦尔排名第四，市占率为5%，但是其在大型PLC产品是绝对的龙头；日韩品牌主要以三菱、欧姆龙、LG为代表。主要依靠较高的性价比和渠道优势占据一定的市场份额，其中以三菱和欧姆龙为代表的日本PLC在小型控制系统等细分领域中应用较多；本土品牌市占率仅11%，主要以信捷电气、汇川技术、麦格米特、和利时为代表，市场规模相对较小，目前本土品牌主要以提供小型PLC产品为主。四、 过程控制行业发展现状（一）
13、应用领域拓展和检测精度提高，检测设备需求旺盛在工业自动化中，特别是连续生产过程的自动化中，检测系统是实现生产过程自动化必不可少的技术工具之一。自动检测系统通过对过程参数的准确检测，可以及时准确地反映工艺设备的运行工况，为操作人员提供必要的操作依据，为自动控制系统提供必要的信号，是过程控制中重要的前端系统。随着工业自动化的应用领域不断拓展和工业生产过程中对于检测精细度的要求不断提升，工业自动化产业对于检测设备的需求日益旺盛。根据GrandViewResearch数据，2020年全球自动检测设备规模已达到687亿美元。未来在全球工业自动化不断发展的驱动下，市场规模仍将保持持续增长。射线检测技术、激
14、光检测技术和微波检测技术等作为无损检测技术，应用范围广泛。射线检测设备方面，工业检测设备利用射线特质，在不影响、不损害被检对象使用性能的前提下，检测物料的缺陷和不均匀性、判断其状态。检测手段的非破坏性、检测结果的连续性和数据的可视化特性，避免了取样试验以点带面的局限性、弥补了人工感官检查的不足，使检查结果更具真实性、科学性，被广泛应用到工业品成分检测和内部缺陷等。随着检测精度要求提升和下游应用场景的不断增加，射线检测需求将保持快速增长。激光检测设备方面，激光广泛应用于仪器与传感器领域、材料加工与光刻领域、通信与光存储领域、科研领域等。激光检测设备应用的是激光传感器，根据MordorIntell
15、igence数据，2020年全球激光传感器市场规模达到989亿美元。MordorIntelligence预计未来全球激光传感器市场规模将以961%的年复合增长率持续增长，2026年将达到17亿美元。微波检测设备方面，微波对非金属复合材料具有较好的穿透性，多用于检测塑料、陶瓷、玻璃、橡胶、木材以及各种复合材料等，如检测纸张/无纺布中的水分、胶接结构和蜂窝结构件中的分层、金属加工工件表面粗糙度、裂纹等，应用场景广泛，市场需求量较大。（二）工业生产过程日趋复杂，工业控制系统前景广阔工业控制系统包括监控控制和数据采集系统，以及分布式控制系统和使用可编程逻辑控制器控制本地化过程的小型控制系统，自动控制系
16、统也属于工业控制系统范畴。随着生产技术水平的迅速提高与生产规模的持续扩大，工业领域对于自动控制系统的要求不断提升，对于工业自动控制系统的需求日益旺盛。根据AMRAnalysis数据，2019年我国工业控制系统市场规模为1056亿美元。2020年受新冠疫情影响，预计市场规模有所下降。未来随着工业自动化技术在我国各工业领域的普及和疫情恢复，我国工业控制市场规模将稳步提升，AMRAnalysis预计2027年我国工业控制系统市场规模将达到1516亿美元。五、 过程控制行业未来发展趋势（一）过程控制行业产品形态从单一系统向整体解决方案转变传统模式下，工业自动化行业内自动控制系统与自动检测系统相对独立，自动检测系统提供商专注于提供专业的检测设备，自动控制系统提供商专注于对各类设备进行系统集成和控制。随着全球工业和制造业正向着一体化、数字化和智能化的方向发展，对检测、控制设备等均出现更精细化、专业化的要求，对自动化
