2019年工程机械市场概况（如睿咨询）1. 行业定义
根据中国工程机械工业协会 2011 年 6 月 1 日发布的《工程机械定义及类组划分》，工程机械被定义如下：凡土石方工程，流动起重装卸工程，人货升降输送工程，市政、环卫及各种建设工程、综合机械化施工以及同上述工程相关的生产过程机械化所应用的机械设备，称为工程机械。工程机械下游应用领域主要包括房地产开发、基础设施建设（主要是水利水电和公路铁路）、矿山开采、农林水利建设以及交通运输业建设等，其中房地产开发和基础设施建设是最大的两个应用领域，据中国产业信息网数据，房地产开发和基础设施建设对工程机械需求占比分别为 30%和 35%左右。工程机械是强周期性行业，与房地产新开工面积、固定资产投资、财政政策、基建规划等宏观经济指标和经济政策紧密相连。
工程机械车辆按照功能不同可分为挖掘机、装载机、起重机（轮式起重机、塔式起重机、汽车起重机、随车起重机、履带起重机、轮胎起重机）、混凝土用车（混凝土搅拌车、搅拌站、混凝土泵）、平地机、推土机、压路机、摊铺机、叉车2等。
2. 销量及保有量
我国工程机械车辆与商用车类似，也经历了三个阶段。第一个阶段，2009-2011年，受益于城镇化的高速发展以及金融危机爆发后政府4 万亿的投放，我国工程机械销量呈现高速增长态势；2012 年-2015 年，由于前期市场保有量过多以及市场过度开发造成供需失衡以及 4 万亿投资的回落，工程量缩减，开工不足造成需求乏力，行业进入去库存周期，销量持续下滑；2016 年下半年，十三五规划实施首年，行业开始回暖，2017 年至今，各车型销量呈现爆发式的增长。主要原因一是国内下游基础设施建设回暖，二是政府对 ppp 项目的大力推进为基建投资注入了资金，三是一带一路政策推动海外工程与基建投资增长，四是 2008 年-
2011 年销量增长高峰期的机械设备面临报废和更新换代的需求（工程机械使用年限一般为 8-10 年），五是 2016 年对工程机械实施 t3 排放标准使得一大批排放超标的老旧设备退出市场，增加了设备更换需求。2019 年，我国各类工程机械销量同比大幅增长。如下表所示，各类工程机械销量增幅达到 20%-90%不等。2018 年工程机械销量持续高增长，以挖掘机为例，2018 年前 4 个月，挖掘机销量为 86,622 台，同比增长 57.88%。
根据公开信息3，2016 年，我国工程机械保有量为 672~728 万辆。如考虑2019 年新增销量，根据调研，我国工程机械保有量在 800 万左右。
3.主要生产企业及市场份额
我国规模较大的工程机械上市企业如下表所示，营收规模超百亿的企业有四家——一重工、徐工机械、中联重科和柳工。三一重工混凝土机械市场规模全球第一，挖掘机和大吨位起重机市场份额国内第一；徐工机械起重机市场份额国内第一，其子公司徐工挖掘机械有限公司挖掘机市场份额国内第三；中联重科混凝土机械和起重机市场份额国内第二；柳工装载机市场份额国内第二，挖掘机市场份额国内第六。工程机械生产企业毛利率水平普遍在 20%左右，净利率一般在 2%-7%不等。
挖掘机是工程开工最先使用的大型工程机械，且挖掘机的市场规模在除叉车外的其他工程机械市场规模中占比较高，其市场行情对整个工程机械市场具有风向标的作用。我国挖掘机行业竞争激烈，行业竞争者中不乏国外企业，2017 年市场份额前十的企业中有 7 家外资企业。
装载机市场占比较高的企业排名如下：中国龙工、柳工、山东临工、徐工、厦工和彼尔卡特。起重机市场以国内企业为主，其中三一重工、中联重科、徐工机械在行业内处于领导地位。例如销量最大的汽车起重机市场，徐州重型机械有限公司、中联重科、三一重工市场份额占比 70%以上。我国是全球最大的叉车生产和销售国家，叉车销量占比超过 1/3。我国叉车行业市场集中度较高，国内企业龙头有安徽合力和杭叉集团，2019年市场份额分别为 23.18%和 21.16%，此外德国、日本和美国企业如德国林德叉车、丰田叉车、中美合资企业美斯科在国内也有较高市场份额。
3. 柴油机与汽油机的区别
机动车普遍使用汽油和柴油作为燃油，由于汽油和柴油不同特性导致柴油发动机功率一般比汽油机大。因此，在应用中，汽油机一般应用于乘用车、摩托车中，柴油机普遍用于功率较大的交通货运、工程机械、农机用车、船机、铁路内燃机、发电机组设备、国防装备等。由于柴油与汽油不同的物理和化学特性，柴油发动机与汽油发动机在构造、功能、尾气排放等方面都存在显著区别。柴油机与汽油机在构造上的区别如下表所示：一是燃烧方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点火方式，因此柴油发动机不需要点火系统，结构相对简单，可靠性较高；二是由于柴油无爆震性，因此，柴油气缸的压缩比可以设计得更大，燃烧效率更高；三是柴油机扭矩更大，相同转速下功率更高。在尾气排放方面，柴油机碳氢化合物与碳氧化合物的排放量远小于汽油机，但 pm 排放量远超过汽油机。
4. 柴油机电控化发展及趋势
柴油发动机电控化发展主要有两条路径:一是单从燃油喷射系统的电控化逐渐向燃油喷射系统、尾气后处理系统、空气热管理系统多元电控化发展；二是发动机最基础的燃油喷射系统的电控化经历了由位置控制向时间控制，最后向时间压力共同控制模式发展的历程。我国实施国 i、国 ii（我国排放标准于欧盟标准一致）尾气排放标准阶段，柴油发动机都是机械的，基本没有电子控制；国 iii 实施之后，柴油发动机开始引入电控系统，但是这时期的电控系统仅包含燃油喷射电控系统；国四标准实施后柴油发动机必须加装尾气后处理系统——scr（尿素水溶液喷射装置）用于处理尾气中氮氧化物，因此国四、国五阶段发动机电控系统包括燃油喷射系统的电控和scr 的电控；未来实施国六标准，柴油发动机不仅需要加装 dpf 装置用以处理尾气中的 pm（可吸入颗粒物），此外，对发动机空气系统也要进行严格的热管理，因此，在国六标准下，柴油发动机电控系统非常复杂，不仅包括发动机燃油系统的控制、scr 的控制，还包括发动机空气系统控制、dpf 的控制，而且这些控制都是相互耦合的，整个控制系统的复杂程度呈几何级的增长。在此背景下，不仅发动机成本会有 20%以上的提升，发动机电控的故障率也会大幅提高。
自 1897 年德国发明家鲁道夫·狄塞尔发明第一台柴油发动机以来，燃油喷射系统经历了由蓄压式到机械式再到电控式的发展历程。早期的柴油机采用蓄压式供油系统，即用压缩空气的方式将燃油推入气缸内；20 世纪 20 年代中期，以博世公司为代表的机械式燃油喷射系统取代了蓄压式供油系统，机械式燃油喷射系统主要包括直列泵和分配泵；20 世纪 70 年代柴油发动机燃油喷射系统开始出现电控化，到目前为止燃油系统电控化经历了 3 代——位置控制式、时间控制式、压力时间控制式。
（1） 第一代——位置控制式燃油喷射系统
位置控制式燃油喷射系统是指在传统直列泵或分配泵的基础上，完全保留传统燃油喷射系统的泵-管-嘴基本结构7和脉冲高压供油原理，只是将控制喷油量和喷油定时的齿条或滑套的位置控制由原来的机械调速器控制改为由传感器、处理器和执行器）所组成的控制单元控制，从而实现循环喷油量和喷油定时的控制。这种控制方式没有从根本上改变喷油量和喷油正时的控制原理，因此不能改变传统喷射系统的喷射特性，控制自由度小，精度差。
（2） 第二代——时间控制式燃油喷射系统
20 世纪 80 年代，时间控制式燃油喷射系统推出，其可以采用传统燃油喷射系统的泵-管-嘴的结构，也可以采用新型高压燃油系统，但与第一代控制系统不同的是，第二代控制系统采用高速电磁阀的开闭来实现对喷油量和喷油正时的控制，因此控制自由度和精度比第一代高许多。但其燃油喷射压力依然利用柱塞泵脉动式实现，仍然与发动机转速有关，喷射后残余压力不恒定。典型的时间控制式燃油喷射系统主要包括电控泵喷嘴系统和电控单体泵系统电控泵喷嘴系统是将喷油泵和喷油嘴合二为一，直接安装在气缸盖上，由顶置凸轮轴驱动。该系统结构紧凑，喷射压力高，但由于该系统发动机缸盖顶置凸轮轴的结构特点，加大了缸盖刚度和强度的设计要求。目前国内发动机厂未采用该类技术路线。电控单体泵系统是为每个气缸分别安装燃油喷射系统，燃油喷射由各自独立喷射单元完成。目前国内主要使用该类型燃油喷射系统。
（3） 第三代——压力-时间控制式燃油喷射系统
20 世纪 90 年代，第三代电控燃油喷射系统问世，典型产品即高压共轨系统。高压共轨系统由五部分组成——高压油泵、共轨腔及高压共轨油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。该系统不再采用传统的柱塞泵脉动供油，而是以一个高压供油泵独立、连续地将高压燃油压入一根高压共轨油管内，再由共轨油管将高压燃油分配进各缸喷油器，高压共轨管还起到蓄压器的作用，它的容积较大，可以削减高压油泵的供油压力波动和每个喷油器喷油过程中引起的压力震荡。通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况、经济性和排放性要求对油压进行灵活调节，通过喷油器内的高速电磁阀可灵活控制喷油量和喷油正时。排放标准的升级对柴油发动机燃油喷射电控系统的要求越来越高，第二代的时间控制式电控单体泵系统可以满足国 iii 和国 iv 排放标准，要满足国 v、国 vi排放标准必须使用高压共轨系统。目前，我国对商用车实行国 v 排放标准，对工程机械施行国 iii（t3）排放标准，根据规划，到 2020 年，商用车将实行国 vi 排放标准，工程机械施行国四（t4）排放标准。