气柜行业:从传统走向革新,探索储气未来
言引:在工业领域中,气柜就像是一个默默坚守的 “气体守护者”,虽然低调,却发挥着不可或缺的重要作用。它究竟是什么,又有着怎样的发展历程呢?
气柜,简单来说,是一种用于储存气体的大型容器设备,它的存在,主要是为了平衡气体需用量的不均匀性。从外观上看,气柜通常呈现为球形或圆柱形 ,常见的材质有钢材和膜材料等。别看它的外观可能相对简单,其内部结构和工作原理可是相当有讲究。
气柜一般由柜体、活塞、进气口、出气口、导向装置、密封装置等部分组成。柜体作为气柜的主体,如同一个坚固的堡垒,通常由钢板焊接而成,具备良好的密封性和承压能力,为气体的储存提供了可靠的空间;活塞则位于柜体内部,它就像一个灵活的 “调节者”,可以根据气体的储存量和压力变化上下移动,以此来调节柜体内的气体压力;进气口和出气口分别承担着气体的输入和输出任务,并且通常会配备阀门,以便精准控制气体流量;导向装置能够确保活塞在上下移动的过程中保持稳定,防止出现倾斜或卡滞的情况,保障气柜的正常运行;密封装置则是气柜的关键部分,它就像一个忠诚的 “卫士”,保证活塞与柜体之间的密封性,防止气体泄漏,确保气体储存的安全性。
气柜的工作原理基于气体的可压缩性和活塞的运动。当气体从进气口进入柜体时,活塞会在气体压力的作用下向上移动,此时柜体内的气体被压缩,气体的压力升高,气柜就像一个被慢慢充气的气球,储存的气体量不断增加;而当需要使用气体时,打开出气口阀门,气体从柜体内流出,活塞则会在自身重力和柜体上部剩余气体压力的作用下向下移动,补充流出的气体,维持气体压力的稳定,就像气球慢慢放气一样。在这个过程中,活塞始终根据气体压力的变化自动上下移动,从而保持柜体内的气体压力平衡 ,确保气体能够稳定地储存和供应。
展开剩余91%气柜的起源可以追溯到 19 世纪,那是一个工业革命蓬勃发展的时代,随着气体工业的兴起,气柜应运而生,最初的气柜结构相对简单,功能也较为单一,主要用于储存和调节煤气,为当时的工业生产和城市照明提供支持。随着时间的推移和技术的不断进步,气柜也在持续发展和演变。20 世纪初,立干式气柜被发明,它通过垂直的干式设计,有效提高了储存效率和安全性,逐渐成为气柜的主流类型之一;后来,又出现了湿式气柜、膜式气柜等多种不同结构和类型的气柜,它们各自具备独特的特点和优势,以适应不同的气体储存需求和应用场景。
在发展过程中,气柜的技术水平不断提升,其储存容量越来越大,从最初的较小容积,发展到如今能够储存数万甚至数十万立方米的气体;密封性能也得到了极大的改善,有效减少了气体泄漏的风险,提高了气柜运行的安全性和可靠性;自动化程度更是日益提高,借助先进的传感器、控制系统和远程监控技术,操作人员可以实时监测气柜的运行状态,实现对气柜的精准控制和远程操作,大大提高了工作效率和管理水平。 如今,气柜已经广泛应用于石油、化工、冶金、电力、城市燃气等众多领域,成为了工业、能源、交通等领域中不可或缺的重要设备,为保障生产的连续性和稳定性发挥着关键作用。
市场现状剖析在全球经济与工业发展的大棋盘上,气柜市场正演绎着独特的发展篇章。近年来,全球气柜市场呈现出稳步增长的态势,据相关数据统计,2024 年全球气柜市场规模大约为 2.26 亿美元,预计在 2025 - 2031 年期间,年复合增长率(CAGR)将达到 5.1%,到 2031 年,市场规模有望攀升至 3.08 亿美元。这一增长趋势的背后,是全球能源转型和工业低碳化进程的强力推动 ,尤其是沼气产业的迅猛扩张,为气柜市场注入了源源不断的发展动力。
从区域维度来看,全球气柜市场呈现出明显的地域差异和多元化发展格局。亚太地区凭借 5.70% 的增长率,在全球市场中一马当先,成为增长最为强劲的区域,预计到 2031 年,其市场规模将达到 1.4847 亿美元,占据全球总额的 50% 以上,稳坐全球最大气柜消费市场的宝座。亚太地区之所以能取得如此突出的成绩,主要得益于中国、印度等新兴经济体的快速崛起。以中国为例,在 “双碳” 目标的引领下,清洁能源的开发与利用被提升到了前所未有的战略高度,沼气作为一种重要的生物质能,迎来了蓬勃发展的黄金时期。2025 年,中国规划沼气年产量达 100 亿立方米,2030 年更是将目标设定为 200 亿立方米,如此大规模的沼气产量增长,必然带动对配套储气设施 —— 气柜的旺盛需求;印度以及东南亚地区,不仅在沼气项目上积极布局,而且在钢铁产能建设方面,仍部分保留高炉技术,这使得钢制气柜在这些地区还有一定的市场空间,进一步促进了气柜市场的繁荣。
反观欧美市场,虽然在技术研发和应用创新方面依然保持着领先地位,但受经济发展相对成熟、工业结构调整等因素的影响,气柜市场的增长速度相对较为平缓,美国的增长率约为 3.00%,欧洲为 3.54%。不过,欧美地区在高端气柜产品和技术服务领域,仍然占据着重要的市场份额,并且凭借其深厚的技术积累和完善的产业配套体系,在一些对技术和质量要求极高的应用场景中,如半导体、高端化工等行业,持续发挥着主导作用。
在产品细分市场方面,膜结构气柜凭借其高性价比以及对清洁能源储能需求的出色适应性,逐渐崭露头角,成为市场的主流选择。从 2024 - 2031 年,其销量市场份额预计将从 97.96% 进一步提升至 98.93%,几乎占据了整个气柜市场的主导地位。这主要是因为膜结构气柜具有重量轻、安装便捷、成本低廉、维护简单等诸多优点,能够很好地满足当前全球能源转型背景下,各类沼气项目对储气设备的需求。而钢结构气柜,由于其成本较高,且主要应用于钢铁工业,随着全球钢铁行业在减碳政策的影响下,产能结构逐渐由高炉 / 转炉向电弧炉工艺转移,其市场份额正不断萎缩,2024 年,钢制气柜仅占市场份额的 1.68%,预计未来还将进一步下滑至 0.89%,其市场需求主要集中在亚太地区的新建高炉项目以及旧项目改造领域。
应用领域大揭秘(一)能源行业
在能源行业,气柜是保障能源稳定供应和高效利用的关键一环。
在沼气利用项目中,气柜扮演着 “能量储蓄罐” 的重要角色。随着全球对清洁能源的需求日益增长,沼气作为一种可再生的生物质能源,受到了广泛关注。沼气的产生是一个持续的过程,但用户对沼气的使用需求却存在时间和量上的波动。气柜的出现,完美地解决了这一供需不平衡的问题。它能够将沼气池持续产生的沼气储存起来,在用户需要时稳定地输出,确保沼气发电、沼气供暖等应用场景的正常运行 。以某大型养殖场的沼气项目为例,该养殖场通过建设气柜,将养殖过程中产生的大量粪便和污水进行厌氧发酵产生沼气,气柜将这些沼气储存起来,不仅满足了养殖场自身的用电和供暖需求,还将多余的沼气并入电网,实现了能源的有效利用和经济收益的增加,同时减少了废弃物对环境的污染,可谓一举多得。
在煤气储存方面,气柜同样发挥着不可替代的作用。在一些以煤气为主要能源的工业生产过程中,如钢铁冶炼、煤气化发电等,气柜作为煤气的储存和调节设备,能够保证煤气供应的稳定性和连续性,确保工业生产不受气源波动的影响。在钢铁冶炼过程中,煤气是高炉、转炉等设备的重要燃料,气柜可以储存足够的煤气,在煤气生产装置进行检修或出现临时故障时,依然能够为钢铁生产提供持续的能源供应,避免因能源中断而导致的生产停滞,保障了钢铁企业的正常生产秩序,对工业能源供应的稳定起到了重要的支撑作用。
(二)工业生产
在工业生产领域,气柜的身影随处可见,为各类工业生产过程的顺利进行提供了有力保障。
在钢铁行业,气柜主要用于储存高炉煤气和转炉煤气等。这些煤气是钢铁生产过程中的副产品,具有一定的热值,可以作为二次能源进行回收利用。气柜的存在,使得这些煤气能够得到有效的收集和储存,然后根据生产需求,稳定地输送到需要的环节,如用于加热炉的燃料,为钢铁生产提供热能;或者用于发电,实现能源的循环利用,降低钢铁企业的能源消耗和生产成本 。同时,气柜还能够对煤气的压力和流量进行调节,保证煤气供应的稳定性,有助于提高钢铁生产的效率和质量,是钢铁生产过程中不可或缺的重要设备,对整个钢铁行业的节能减排和可持续发展具有重要意义。
在化工行业,气柜的应用则更加多样化和专业化。化工生产中常常涉及到各种易燃易爆、有毒有害的特殊气体,如乙炔、氯乙烯、氢气等,这些气体的储存和运输需要高度的安全性和可靠性。气柜作为专门的气体储存设备,通过采用特殊的设计和制造工艺,配备完善的安全防护设施,如防爆装置、泄漏检测系统、紧急切断阀等,能够满足这些特殊气体的储存要求 。在电石法聚氯乙烯生产中,气柜用于缓冲和储存乙炔气体和氯乙烯气体,确保生产过程中气体的稳定供应,避免因气体供应不足或压力波动而影响生产的连续性和稳定性,保障了化工生产的安全和高效进行,对化工产品的质量和生产效益有着直接的影响。
技术创新驱动力(一)材料革新
在气柜技术创新的征程中,材料革新无疑是一股强大的驱动力,为气柜性能的提升开辟了新的道路。新型材料的不断涌现,让气柜在储存气体的过程中,展现出更加卓越的性能。
高强度、耐腐蚀材料的应用,显著提升了气柜的使用寿命和安全性。在一些恶劣的工业环境中,如化工生产车间,气体中常常含有腐蚀性物质,传统材料制成的气柜容易受到腐蚀,导致气柜的结构强度下降,甚至出现泄漏等安全隐患 。而新型高强度、耐腐蚀材料的出现,有效解决了这一难题。例如,采用特殊合金材料制造气柜的柜体,这种合金材料不仅具有高强度,能够承受更大的气体压力,而且具备出色的耐腐蚀性能,能够抵御各种腐蚀性气体的侵蚀,大大延长了气柜的使用寿命,减少了维护成本和安全风险,确保了气柜在复杂工业环境下的长期稳定运行。
高性能膜材料在膜式气柜中的应用,更是带来了诸多优势。膜式气柜以其独特的结构和性能特点,在气柜市场中占据了重要的一席之地,而高性能膜材料则是膜式气柜的核心竞争力所在。这些膜材料通常具有重量轻、柔韧性好、气密性强等特点,使得膜式气柜在安装和使用过程中具有明显的优势 。重量轻使得膜式气柜的运输和安装更加便捷,能够大大缩短施工周期,降低施工成本;柔韧性好则使膜式气柜能够适应不同的地形和空间条件,具有更强的适应性;气密性强则保证了气柜对气体的良好储存效果,有效减少了气体泄漏的可能性,提高了气体储存的效率和安全性。在一些城市的沼气利用项目中,膜式气柜凭借其高性能膜材料的优势,能够快速安装并投入使用,为城市的清洁能源供应提供了有力支持。
(二)智能控制技术
随着科技的飞速发展,智能控制技术在气柜领域的应用越来越广泛,为气柜的运行和管理带来了革命性的变化,显著提升了气柜的安全性与管理效率。
自动化控制技术让气柜的操作更加精准和高效。通过自动化控制系统,操作人员可以根据预设的参数和程序,实现对气柜的自动控制,无需人工现场干预 。在气体的储存和输送过程中,自动化控制系统能够实时监测气柜内的气体压力、温度、液位等参数,并根据这些参数自动调节进气阀、出气阀的开度,以及气柜的运行状态,确保气体的储存和输送始终保持在最佳状态。这样不仅提高了气柜的运行效率,减少了人为操作失误带来的风险,还降低了操作人员的劳动强度,实现了气柜运行的智能化和无人化管理,为工业生产的连续性和稳定性提供了有力保障。
远程监控技术则打破了时间和空间的限制,让操作人员可以随时随地对气柜的运行状态进行监控和管理。通过安装在气柜上的传感器和远程监控设备,操作人员可以在监控中心或通过移动设备实时获取气柜的各项运行数据,如气体压力、温度、流量等,还可以通过摄像头实时查看气柜的外观和周边环境情况 。一旦发现气柜运行出现异常,操作人员可以及时采取措施进行处理,避免事故的发生。在一些大型能源企业中,通过远程监控技术,管理人员可以同时对分布在不同地区的多个气柜进行集中监控和管理,大大提高了管理效率和响应速度,实现了对气柜的全方位、实时化管理。
故障诊断技术是智能控制技术在气柜领域应用的又一重要体现,它能够及时发现气柜运行过程中出现的故障,并进行准确的诊断和分析,为故障的排除提供有力的支持。通过智能传感器和数据分析算法,故障诊断系统可以对气柜的运行数据进行实时监测和分析,一旦发现数据异常,系统会立即发出警报,并通过数据分析找出故障的原因和位置 。在气柜的密封装置出现泄漏时,故障诊断系统可以通过检测气柜内的气体浓度变化,快速判断出泄漏的位置和程度,并提供相应的维修建议,帮助维修人员及时进行修复,确保气柜的安全运行,有效提高了气柜的可靠性和维护效率,降低了设备故障率和维修成本。
竞争格局解读在全球气柜市场的竞技场上,众多企业各显神通,凭借自身独特的优势,在市场中占据一席之地,形成了多元化的竞争格局。
中冶集团和中钢工程作为中国气柜行业的领军企业,在全球市场中表现亮眼。中冶集团凭借在钢铁工程领域深厚的技术积累和丰富的项目经验,在钢制气柜的设计、制造和安装方面具备强大的实力,尤其在大型钢铁企业的高炉煤气柜项目中,展现出卓越的技术优势和项目管理能力,其产品质量可靠,能够满足钢铁生产过程中对气体储存的高要求,在全球钢铁行业气柜市场中拥有较高的市场份额;中钢工程同样在钢制气柜领域拥有核心技术和专业团队,能够为客户提供从方案设计到设备交付的一站式解决方案,凭借其本土化成本优势和快速响应的服务能力,在亚太地区的新建高炉项目和旧项目改造中,获得了众多客户的青睐,与中冶集团一起合计占全球营收份额 36.81% ,在钢制气柜市场形成了强大的竞争壁垒。
ECOMEMBRANE、Tecon 等欧美企业,则在沼气气柜领域深耕细作,占据着重要的市场地位。ECOMEMBRANE 专注于膜式气柜的研发和生产,采用先进的膜材料和独特的设计理念,其生产的膜式气柜具有出色的气密性、耐久性和抗腐蚀性,能够适应不同的气候条件和气体储存需求,在全球沼气项目中得到了广泛应用;Tecon 以其创新的技术和优质的服务,在沼气气柜市场中树立了良好的品牌形象,通过不断优化产品性能和提高服务质量,为客户提供高效、可靠的沼气储存解决方案,赢得了众多客户的信任和好评,在欧美及全球其他地区的沼气气柜市场中保持着较高的市场份额 。
海越膜结构、EnvironTec、Zorg Biogas、HUESKER、成都安美固、Evoqua 等企业,也在各自的细分领域和区域市场中,凭借自身的特色和优势,参与着市场竞争。海越膜结构在膜式气柜的制造工艺上不断创新,注重产品质量和性价比,在国内和部分国际市场上拥有一定的客户群体;EnvironTec 在环保型气柜的研发方面投入大量资源,其产品在满足气体储存功能的同时,更加注重对环境的保护,符合全球环保趋势,在一些对环保要求较高的地区和项目中具有竞争优势;Zorg Biogas 专注于沼气相关的气柜产品和服务,深入了解沼气行业的需求特点,能够为客户提供定制化的解决方案,在沼气气柜细分市场中具有独特的竞争力;HUESKER 作为一家材料供应商,为气柜行业提供高性能的膜材料和相关技术支持,通过与气柜制造商的紧密合作,间接影响着气柜市场的竞争格局;成都安美固在气柜的安装和售后服务方面表现出色,凭借专业的安装团队和完善的售后服务体系,为客户提供及时、高效的服务,增强了客户对其产品的认可度和忠诚度;Evoqua 则在气柜的自动化控制和监测技术方面具有优势,通过引入先进的智能控制技术,提升气柜的运行效率和安全性,满足客户对智能化气柜的需求 。
总体而言,全球气柜市场竞争激烈,不同企业在技术、品牌、市场份额等方面各有千秋。随着市场的发展和技术的进步,各企业将不断加大研发投入,提升产品性能和服务质量,通过技术创新、区域深耕和差异化竞争策略,在全球气柜市场中争夺更大的发展空间 。
发展挑战与机遇并存(一)挑战重重
在气柜行业蓬勃发展的背后,也面临着诸多严峻的挑战,这些挑战如同暗礁,时刻考验着行业的前行。
技术创新的压力犹如一座沉重的大山,横亘在气柜行业发展的道路上。随着能源行业和工业生产的不断进步,对气柜的性能要求也日益提高。在能源转型的大背景下,新型能源气体如氢气、生物甲烷等的出现,需要气柜具备更高的适应性和安全性,以满足这些特殊气体的储存需求 。氢气具有易燃易爆、密度小等特性,对气柜的密封性能、材质选择和安全防护措施都提出了极高的要求,现有的气柜技术在储存氢气方面还存在一定的局限性,需要投入大量的研发资源进行技术创新和突破;工业生产中对气体储存的高效性和智能化管理也提出了更高的期望,如何实现气柜的智能化运行、远程监控和故障预警,提高气柜的运行效率和管理水平,是气柜行业亟待解决的技术难题 。而技术创新需要大量的资金、人力和时间投入,并且存在一定的风险,这对于许多气柜企业来说,无疑是一个巨大的挑战。
安全与环保要求的不断提高,也给气柜行业带来了巨大的压力。气柜储存的气体大多具有易燃易爆、有毒有害的特性,一旦发生泄漏或事故,将对人员安全和环境造成严重的危害。因此,各国政府和相关部门对气柜的安全标准和环保要求日益严格,制定了一系列的法规和规范,如对气柜的设计、制造、安装、运行和维护等环节都提出了详细的安全要求,要求气柜必须配备完善的安全防护设施,如泄漏检测系统、防爆装置、紧急切断阀等,以确保气柜的安全运行;在环保方面,要求气柜减少气体泄漏和排放,采用环保型材料和技术,降低对环境的影响 。气柜企业需要不断加大在安全和环保方面的投入,改进生产工艺和设备,以满足日益严格的安全与环保要求,这无疑增加了企业的生产成本和运营难度。
市场竞争的激烈程度也在不断加剧,给气柜企业带来了巨大的生存压力。随着气柜市场的不断发展,越来越多的企业进入该领域,市场竞争日益白热化 。在全球气柜市场中,不仅有中冶集团、中钢工程等传统的行业巨头,凭借其深厚的技术积累和广泛的市场渠道,占据着重要的市场份额;还有 ECOMEMBRANE、Tecon 等欧美企业,在技术创新和品牌建设方面具有明显的优势;同时,众多新兴企业也在不断崛起,通过差异化竞争策略和低成本优势,试图在市场中分得一杯羹 。在这种激烈的市场竞争环境下,气柜企业需要不断提升自身的核心竞争力,如加强技术研发、提高产品质量、优化售后服务、降低生产成本等,以在市场中脱颖而出,否则将面临被市场淘汰的风险。
(二)机遇无限
尽管挑战重重,但气柜行业也迎来了前所未有的发展机遇,这些机遇如同璀璨的星光,照亮了行业前行的道路。
能源转型的浪潮为气柜行业带来了广阔的发展空间。随着全球对气候变化和环境保护的关注度不断提高,能源转型已成为不可阻挡的趋势。在这一背景下,可再生能源如太阳能、风能、水能、生物质能等得到了大力发展,其中沼气作为一种重要的生物质能,在能源领域的地位日益凸显 。沼气的产生和利用需要配套的储气设施,气柜作为沼气储存的关键设备,市场需求也随之大幅增长。在一些农村地区,通过建设沼气池和配套的气柜,将农业废弃物和人畜粪便转化为沼气,用于发电、供暖和生活用气,既实现了废弃物的资源化利用,又减少了对传统化石能源的依赖,符合能源转型和可持续发展的要求 。气柜行业可以抓住这一机遇,加大在沼气气柜领域的研发和生产投入,满足市场对沼气储存的需求,推动能源转型的进程。
政策支持也为气柜行业的发展提供了有力的保障。为了促进能源转型和可持续发展,各国政府纷纷出台了一系列支持气柜行业发展的政策 。许多国家对可再生能源项目给予补贴和优惠政策,鼓励企业投资建设沼气项目和配套的气柜设施;一些地区还制定了严格的环保法规,要求企业减少气体排放,这促使企业加大对气柜等环保设备的投入,以提高气体储存和利用的效率,减少对环境的影响 。在中国,政府在 “双碳” 目标的引领下,大力推动清洁能源的发展,对沼气产业给予了高度重视,出台了一系列扶持政策,如加大资金投入、提供税收优惠、完善补贴机制等,为气柜行业的发展创造了良好的政策环境 。气柜企业可以充分利用这些政策支持,积极拓展业务,实现快速发展。
新兴市场需求的增长也为气柜行业带来了新的发展机遇。随着全球经济的发展和工业化进程的加速,一些新兴经济体如中国、印度、巴西等国家的市场需求不断增长 。这些国家在能源、工业等领域的快速发展,对气柜等基础设施设备的需求也日益旺盛 。中国在 “双碳” 目标的推动下,能源结构不断优化,对清洁能源的开发和利用力度不断加大,沼气项目在全国各地纷纷落地,对气柜的需求呈现出爆发式增长;印度等国家也在加大基础设施建设和工业化发展的力度,对气柜在钢铁、化工、能源等领域的应用需求也在逐渐增加 。气柜企业可以积极开拓新兴市场,根据当地的市场需求和特点,提供定制化的产品和服务,扩大市场份额,实现国际化发展。
本报告关注全球及中国市场气柜的产能、产出、销量、销售额、价格以及发展前景。主要探讨全球和中国市场上主要竞争者的产品特性、规格、价格、销量、销售收益以及他们在全球和中国市场的占有率。历史数据覆盖2020至2024年,预测数据则涵盖2025至2031年。
发布于:广东省
