隧道掘进机械是集机械、电气、液压、传感、力学等技术于一体的高端装备,被誉为“工程机械之王”,是国家工业建设的“大国重器”。
目前,隧道掘进机械主要运用于城市地铁、公路铁路隧道、水利工程隧道、越江跨海隧道等基础设施建设。在我国,习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构机,将用于岩石地层的称为全断面隧道掘进机(TBM)。
我国隧道掘进机械产业相对于欧美发达国家而言起步较晚,发展历程主要分为黎明期(1965 年-1984 年)、引进消化期(1985 年-2012 年)、自主创新期(2013 年至今)三个阶段。
如今,我国盾构机生产企业在土压平衡系列、泥水平衡系列、硬岩(TBM)系列盾构机的研发与制造领域打破了国外企业的长期垄断局面,逐步实现了我国盾构机产业向自主化、国产化、智能化的高端行业发展。
根据央视焦点访谈《领跑的密码:盾构机-掘进中的逆袭》报道:2021年国产盾构机在国内市场占有率已超过九成,全球市场份额接近七成。我国盾构机行业也从最开始的高度依赖进口,到现在输出全球占全球市场份额三分之二以上。
我国已经成为全球最大的隧道掘进机械市场,也是最大的隧道掘进机械生产国。同时,随着我国隧道掘进机械应用领域的不断拓展,从传统的城轨领域逐步向铁路公路隧道、水利水电、抽水蓄能、市政、能源煤矿、综合管廊及国防特种等新兴领域扩展,在重点区域、重点领域、重点工程布局加速,行业规模快速增长。根据中国工程机械工业协会掘进机械分会发布的统计结果显示,2022 年我国共生产盾构机和硬岩隧道掘进机近 700 台,销售额约 243 亿元,市场规模较大。
国内隧道掘进机械主要生产厂商包括铁建重工、中铁工业、中交天和、北方重工、三三工业、中铁山河、济南重工、上海隧道股份、中船重工等。
铁建重工:中国铁建重工集团股份有限公司创立于 2007 年,隶属于中国铁建股份有限公司,是集地下工程装备、轨道交通装备的研究、设计、制造、服务于一体的专业化大型企业,位列全球隧道工程装备制造商 5 强第 1 位、全球工程机械制造商 50 强第 30 位、中国工程机械专业化制造商 10 强第 1 位、中国工程机械制造商第 5 位。
铁建重工致力于系统性、颠覆性自主创新,掌握核心关键技术,打造国之重器,走出了一条从“跟跑”到“领跑”的自主创新之路。从零起步,打造了隧道掘进机、钻爆法隧道装备、冷开挖装备、绿色环保装备、高端农机、轨道系统、新型轨道交通装备、新兴工程材料、高原装配式智能建筑等产业,拥有全球先进的地下工程装备和轨道交通装备制造基地。
中铁工业:中铁工程装备集团有限公司为世界 500 强企业——中国中铁股份有限公司旗下工业板块的重要成员企业。在中国中铁的战略部署下,中铁装备、中铁山桥、中铁宝桥、中铁科工四家企业通过重组上市,成为中国中铁高新工业股份有限公司(股票代码:600528)的核心成员。中铁装备始终坚持走“盾构产业化,一主多元化”的发展道路,以隧道及地下工程装备产业一体化发展为核心优势,致力于构建完整产业生态。
在隧道掘进机领域,公司横向形成了“大”“小”“异”不同断面以及土压、泥水、硬岩等不同适应性的全系列盾构/TBM 产品,基本实现地铁、铁路、公路、水利、水电、煤矿、矿山、市政等各应用领域“全覆盖”,纵向拓展了设计研发、新机制造、旧机再制造、技术服务、工程服务、机况评估、操作培训、技能鉴定等于一身的产业链条。
中交天和:中交天和是中国交通建设股份有限公司的全资子公司,主要从事盾构机和海洋船舶等装备的设计与制造,以及提供交通基础设施建设和管理领域的一体化服务,是集研发、设计、制造、咨询、掘进、维保、隧道管养于一体的综合服务商。公司年产盾构机达 160 台以上(最大直径可达 18 米),大型钢结构件 5 万吨。公司设计制造的盾构机直径规格从 0.8 米至16.1 米不等,形式覆盖 TBM、泥水、土压、双模、复合式、敞开式、竖向掘进、救援掘进等全系列。
三三工业:辽宁三三工业有限公司成立于 2009 年,2011 年迈进隧道掘进机制造领域,2014年三三工业全资收购了世界500强美国卡特彼勒公司的子公司——加拿大卡特彼勒隧道设备有限公司的全部资产和知识产权,专业从事盾构机/TBM 隧道掘进机的研究设计、生产制造和销售,成为全球先进的掘进装备制造商和技术服务商。三三工业主导产品是盾构机/TBM 隧道掘进机,是全球少数几家能够生产“全类型、全口径”隧道掘进机产品的企业之一。
产品包括土压平衡、泥水平衡、硬岩 TBM、异形和垂直盾构机五大类,直径从 2 米—24 米。产品广泛应用于地铁、市政综合管廊、公路、铁路、水利、能源、矿山、地下停车场、军工等领域,已进入全国绝大多数建设地铁的城市,并远销国外众多国家。
根据中国工程机械工业协会掘进机械分会发布的统计数据显示,2023 年度中铁工业、铁建重工、中交天和三家公司盾构机和硬岩隧道掘进机市场占有率分别为:39.4%、33.8%和 14.1%,合计 87.3%。我国盾构机和硬岩隧道掘进机市场呈明显的双寡头垄断竞争格局。
隧道掘进机械进出口情况
随着我国隧道掘进机械的大力发展,我们已经成为全球最大的隧道掘进机械制造商。央视焦点访谈栏目《领跑的密码:盾构机-掘进中的逆袭》报道:2021 年我国盾构机已占据全球近70%的市场,上下游企业达到上千家。截止到 2024 年 8 月,我国隧道掘进机械出口金额达 40458万美元,出口数量 162 台,出口均价达 249.74 万美元/台。
截止到 2024 年 8 月,我国隧道掘进机械进口金额达 829 万美元,进口数量 7 台,进口均价达 118.43 万美元/台,无论是进口金额、进口数量、进口均价都大幅低于出口。我国已经成为隧道掘进机械出口国。
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