压电驱动精密流体控制技术是将压电驱动与流体控制相结合，利用压电驱动精度高、速度快、功耗低的特点形成对流体精密控制能力的技术。精密流体控制是指对流体的高分辨率、高精度的控制性输出，现有的精密流体控制主要采用传统的电磁驱动方式，压电驱动是一类新型的驱动方式。

中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国压电驱动精密流体控制产品行业市场调查及投资战略预测报告》

（1）压电驱动技术发展情况：压电驱动是指利用逆压电效应将电能转换为压电体的变形或振动，从而形成驱动能力的一种方式。逆压电效应是指当石英、电气石等各向异性的压电晶体材料置于电场下时，晶体出现几何变形的现象。随着钛酸钡（BaTiO3）、锆钛酸铅系（PZT）等压电材料的发现，压电晶体的压电性能有了大幅度提高，促进了压电驱动技术的产业化应用。

压电驱动具有高精度、高频响的特点，理论上可以通过调整压电体的成分配比满足任意速度与精度的驱动位移或变形要求。双晶片结构与叠堆结构压电元件的频响可超过50,000Hz，响应时间小于0.1ms，并可在任意微量电压变化下产生位移或变形，分辨率最小可达1nm，具备纳米级的精密驱动能力。

目前，利用压电驱动技术已形成压电超声波马达、压电精密驱动器、压电阀、压电泵等多种驱动装置，广泛应用于光学、生物医疗、精密制造、工业控制、航空航天、科学实验等领域。

（2）压电驱动与电磁驱动技术的比较情况：电磁驱动是基于电磁感应原理将电能转换为机械能，从而形成驱动能力的一种方式。电磁驱动是现代国民经济与社会生活中应用范围最广、使用历史最长的传统驱动方式。电磁驱动技术成熟，作为其换能器件的种类繁多，使用便捷。相对于电磁驱动，压电驱动的特点是位移(或变形)小，输出功率小，一般不适于用作大载荷、大位移、大体积等大功率器件的驱动源，但在形成高精度、高速度、小体积驱动能力上，压电驱动的性能十分突出。

压电驱动与电磁驱动技术特点对比

压电驱动与电磁驱动应用特点对比

在精密流体控制领域，压电驱动能大幅提高控制精度与控制速度等，具备电磁驱动所达不到的能力，是电磁驱动之外最主要的新型动力驱动方式。

（3）压电驱动精密流体控制产品的发展情况：以压电驱动构造形成的精密流体控制产品可统称为压电阀和压电泵，相比同类电磁阀或电磁泵，具有更高的输出精度、更快的反应速度，更易于控制、更安全节能，且结构简单、体积小。压电阀和压电泵理论上可以在大部分高精度、高速度、小体积驱动能力的场景下代替电磁阀或电磁泵使用，在高端智能装备中则具有更大的应用优势。

目前，压电驱动在气体、液体等流体的精密控制上均得到较好的应用，形成了压电喷射阀、压电比例阀、压电泵、压电喷油阀、压电喷墨打印、压电伺服阀、压电超声波流量控制器等十几种产品，能量的转换结构与技术构成方式日趋丰富、完善，产品种类与功能也日益增多，新的压电驱动精密流体控制产品还在不断被开发出来，显著改善着社会生活、工业生产等行为方式。

（3）压电驱动精密流体控制产品的发展情况：以压电驱动构造形成的精密流体控制产品可统称为压电阀和压电泵，相比同类电磁阀或电磁泵，具有更高的输出精度、更快的反应速度，更易于控制、更安全节能，且结构简单、体积小。压电阀和压电泵理论上可以在大部分高精度、高速度、小体积驱动能力的场景下代替电磁阀或电磁泵使用，在高端智能装备中则具有更大的应用优势。

目前，压电驱动在气体、液体等流体的精密控制上均得到较好的应用，形成了压电喷射阀、压电比例阀、压电泵、压电喷油阀、压电喷墨打印、压电伺服阀、压电超声波流量控制器等十几种产品，能量的转换结构与技术构成方式日趋丰富、完善，产品种类与功能也日益增多，新的压电驱动精密流体控制产品还在不断被开发出来，显著改善着社会生活、工业生产等行为方式。

压电驱动精密流体控制已经发展成为一种新的技术门类与产品行业，拥有广阔的发展空间与应用前景。

1）压电喷射阀的发展情况：早期自动化点胶设备采用接触式的针头点胶筒，易造成拉丝拖尾、针头撞断等问题，且精度不高，效率低。此后行业内出现电磁驱动型喷射阀，形成了非接触式点胶（又称为喷射点胶）这一新型点胶方式。喷射点胶具有不接触工件、无Z轴运动、点胶速度快、喷射精度高和一致性好等特点，更适用于小微流量、工件表面不平整的精密点胶。但电磁驱动型喷射阀工作频率最高约为200Hz，点胶精度和速度受到了一定限制。随着以智能手机为代表的3C电子产品快速发展，电子制造产业对点胶工艺的精度和效率提出更高要求，国外品牌如美国诺信、德国马科、德国微密斯、日本武藏等的压电喷射阀开始进入市场。压电喷射阀也属于非接触式点胶，除点胶精度和速度相较于电磁驱动型喷射阀大幅提高外，其还具有点胶一致性好，易于维护和调试的特点。基于以上优势，压电喷射阀开始得到大规模应用。公司于2014年成功研发并率先推出国产压电喷射阀，实现了进口替代，成功进入了声学器件龙头瑞声科技的供应链，占据了国内市场先机。

制造产业的持续精密化发展为压电喷射阀的迅速普及带来成熟的市场条件以及广阔的市场空间。随着TWS耳机、智能手表等可穿戴产品的出现以及人工智能、5G等技术的快速发展，电子元器件持续向微型化发展且集成度不断提高，对高精度点胶封装的需求不断增加，压电喷射阀有望成为3C电子、新能源电池、半导体等精密电子制造领域的主流点胶方式。

2）压电比例阀的发展情况：比例阀是一种随输入控制信号连续成比例地对流体压力、流量等输出进行控制的装置。比例阀应用范围广泛，涉及气缸控制、气体压力控制的相关领域均可使用比例阀。传统的电气比例阀产品已用于激光切割、研磨、印刷、焊接、喷涂、层压、塑料成型和气密性检测等众多工业自动化场景，通过集成在半导体化学机械抛光设备、固晶机、智能点胶机、贴合邦定机、锂电池化成机、光伏丝网印刷机等设备上，已服务于半导体、3C电子、新能源、光伏、汽车、印刷、食品、医疗和生物医药等众多行业。压电比例阀不仅适用现有电气比例阀的应用场景，还在防爆、医疗等特殊场景下更具应用优势。

目前市场上的比例阀产品仍以电气比例阀为主，主要生产厂家为日本的SMC、及德国的费斯托等。压电比例阀由德国贺尔碧格率先推出，其产品主要应用于机械工程领域的气体和液体计量或气动控制。其他压电比例阀生产厂家主要为德国费斯托，费斯托的压电比例阀产品主要应用于生命医疗领域。随着我国制造业持续向自动化、智能化发展，对高精度比例阀的需求将持续增加，压电比例阀作为一种新型比例阀产品，凭借性能优势将逐步在更多领域替代传统电气比例阀。

3）其他压电驱动精密流体控制产品的发展和应用情况：其他压电驱动精密流体控制产品包括压电超声波流量控制器、压电伺服阀、压电泵、压电喷油阀、压电喷墨打印等，产品种类达十余个，适用范围涵盖社会、经济、工业与民用以及国防军工等多个领域，是自动化、智能化高端装备的重要功能部件产品。

3、主要下游产业发展情况：压电驱动精密流体控制部件具有精度高、响应速度快、易于控制等特点，已成为多种智能装备的核心流体控制部件，被广泛应用于高端制造产业中。

（1）3C电子产业：3C电子产品是对计算机、通信和消费类电子三类产品的统称。智能手机是3C电子产业的重要组成部分，其规模和成长性占据行业主导地位。近年来随着移动互联网应用的普及，智能手机等消费电子产品增长趋于平稳，但更新换代的步伐逐步加快，成为行业增长的主要动力。以智能手机为代表的3C产品未来仍然具有广阔的市场空间。3C电子制造厂商对产品创新和生产效率的要求不断提高，将带来生产技术和工艺的持续更新，生产设备的技术迭代与升级需求巨大。

根据国家统计局数据，2020年我国电子信息制造业固定资产投资规模为3.06万亿元，同比增长12.5%。我国3C电子产业自动化提升空间仍较大，随着电子信息产业规模不断扩大，固定投资规模稳步增长，驱动自动化生产线投资，进而推动自动化设备市场持续扩张。根据国金证券研究所测算，2020年3C电子行业点胶、灌胶、焊锡等智能化、自动化电子封装设备市场规模将达到137亿元。

1）5G建设的逐步开展为3C电子产业带来新的增量：2020～2023年是5G建设的主要阶段。根据统计数，5G建设高峰期间通信设备制造固定资产投资完成额在2000～3000亿元之间，相关点胶、灌胶、焊锡等智能化、自动化电子封装设备的市场需求约100～150亿元。

为了满足5G网络的发展，运营商将投入大量的固定支出用以基站建设，智能手机产业链也将结合5G特性产生新的市场格局。根据中金企信统计数据，2020年我国5G通信产业规模将达到5,036亿元，同比增长128%，未来三年将实现跨越式发展。2021年5G手机渗透率将达到10%，2024年将达到75%，届时，5G手机保有量将达到10亿台。在智能手机市场逐渐饱和的当下，未来5G手机的推广将成为消费电子板块新一轮增长的重要支点。因此随着5G的推动，整个电子信息制造业将迎来新一轮发展，对应的智能化、自动化设备也将从中受益。预计2020年开始5G手机大规模量产后对智能化、自动化设备的需求将大幅增加。

2）可穿戴设备等新兴3C产品市场快速增长：技术创新与工艺革新产生了以TWS耳机、智能手表为代表的可穿戴设备、以及VR/AR设备等新兴3C产品，新技术与新产品推动新兴3C产品需求快速增加。

随着2014年苹果公司推出智能手表，可穿戴设备由健康手环等单一功能产品向多功能化和智能化产品发展，全球可穿戴设备迎来了快速增长。受益于耳戴类设备销量的快速拉升，2019年全球可穿戴设备出货量达到3.37亿台，较上年增长89%，2014年～2019年年均复合增长率达到50.6%。未来可穿戴设备市场将持续快速增长，预计2024年出货量将达到5.27亿台。

目前智能手机、TWS耳机等主要3C电子产品生产的点胶封装工艺已广泛采用压电喷射阀、精密螺杆泵及精密螺杆阀、智能点胶机器人系统等，随着下游3C电子产业的持续发展，以及点胶封装工艺智能化、自动化程度的提高，公司产品将持续获得市场增量需求。

（2）新能源电池产业：新能源电池包括以磷酸铁锂电池为代表的新型锂离子电池、以氢燃料电池为代表的燃料电池以及超级电容电池等。新能源电池由于具备高能量比、高功率比、高转换率等优点，受到政策支持和市场关注，近年来呈高速增长态势。

锂离子电池凭借其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、充电速度快、放电功率强、自放电率小、无记忆效应、重量轻、体积小、无污染等突出优势，在21世纪后迅猛发展，在手机电池领域逐渐占据主导地位，已广泛应用于消费电子产品，并逐步向新能源汽车、储能等领域拓展。据头豹研究院数据统计，中国锂离子电池市场规模从2014年645.3亿元增长至2018年的1,494.7亿元，年复合增长率达23.4%。伴随电子产品的不断升级更新、新能源汽车强势发展以及政府对于节能环保要求的提高，锂离子电池的市场空间有望进一步扩大，预计2023年市场规模有望达到3,294.8亿元。

在消费领域，随着3C电子产品市场逐渐饱和，我国手机、笔记本电脑、平板电脑和数码相机等其他电子设备在经过爆发式增长后增速放缓，但由于现存3C设备的高渗透率，消费领域在锂离子电池的应用中仍占据重要地位。随着5G、高刷新率等新功能对手机续航时间提出更高要求，手机电池容量持续提升，以及TWS耳机等新兴3C电子产品的快速崛起，预计消费型锂离子电池仍将保持稳定增长。2018年及2019年我国消费型锂离子电池出货量分别为28.4GWh和31.0GWh，占我国锂离子电池出货总量比例稳定在25%以上。

动力锂电池在锂离子电池终端应用中所占份额居首，高达60%～70%。锂离子电池作为世界目前公认的、可循环的新能源电池主导技术路线，其能量密度、循环寿命、安全稳定性能在不断提升。近年来，我国对新能源汽车产业给予大力支持，比亚迪、蔚来等造车新势力崛起，带动我国动力锂电池迅猛发展。根据中国汽车工业协会统计，2019年我国新能源汽车产量为124万辆，2020年虽受疫情影响，但新能源汽车购置补贴和免征购置税政策延长2年等支持政策的出台，使新能源汽车产量实现5.48%的同比增长，达到130.8万辆。受新能源汽车市场发展带动，2017～2019年中国动力电池市场保持高速增长，GGII数据显示，2018年和2019年中国动力锂电池出货量分别为65GWh和71GWh，同比分别增长46.1%和9.4%。随着国家政策的逐渐落地，以及未来锂离子电池生产技术提升、成本下降、新能源汽车及配套设施的普及度提高，未来新能源汽车的动力电池需求仍将保持增长。

（3）半导体制造产业：半导体制造是现代信息产业的技术基础和核心产业之一，是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业。半导体制造设备研发难度大、技术含量高、价值高，是半导体行业的基础和核心。半导体器件的生产流程主要包括晶圆制造和封装测试，晶圆制造主要设备包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、清洗设备等，封装测试主要设备包括切片机、贴片机、固晶机、键合机等。

在人工智能、5G对集成电路的巨大需求以及半导体产业向我国大陆持续转移背景下，我国大陆半导体产业投资热情高涨，带动半导体设备市场迅速扩张。

根据中金企信统计数据，2019年我国大陆地区半导体制造设备销售规模达到134.5亿美元，预计未来仍将保持增长态势，2020年市场规模将达181.0亿美元，占全球半导体制造设备销售额比例将达到26.3%。

4、压电驱动精密流体控制技术产业化发展趋势：

（1）持续向精密、高速、数字化的方向发展，满足高端制造升级需求：随着我国制造业转型升级，智能制造是未来制造业发展的必然趋势，以大数

据、云计算、区块链等为代表的数字技术与制造业的结合是实现智能化的关键。

数字技术向经济社会各领域全面渗透，产生了大量新型智能终端，并使各类生产设备实现了自动化、智能化，助力传统制造业大幅提高生产效率和工艺水平，在经济社会发展中的作用已上升到生产力的中心位置。易于实现流体数字化控制的压电驱动精密流体控制部件也凭借其高速、精密、小巧、节能等特性，应用于各类智能制造装备，并不断提高性能和数字化集成度，适应更加精密、高效的制造需求。

随着主要下游产业3C电子产品持续向小型化、轻便化、便携性发展，电子元器件的微型化、功能多样性需求也逐步提升，这就要求压电驱动精密流体控制部件和相关整机设备具备更高的作业精度、更快的作业速度、更小的一致性误差。

此外，随着3C电子产品更新换代速度加快，生产线需不断更新以满足不同工艺需求，这也要求压电驱动精密流体控制部件和相关整机设备生产企业快速进行产品性能的优化提升与工艺方案的设计应用。

（2）新产品不断出现，适用场景不断增加，对电磁驱动精密流体控制产品形成有效替代与补充：电磁驱动在流体控制领域已形成众多种类的电磁阀和电磁泵，下游应用领域十分广泛。压电驱动与电磁驱动相比具备更高的速度和精度，且结构简单、安全节能，可在众多领域对电磁驱动形成有效替代与补充，形成压电驱动精密流体控制新产品。如在医疗领域，呼吸机、制氧机等辅助呼吸设备中均需用到气体流量控制部件，压电驱动工作时不产生噪音，可以减轻设备运行对病人休息的影响；在半导体制造领域，压电超声波流量控制方式不产生磁场，不会破坏去离子水的性状，可应用于刻蚀机、薄膜沉积设备、真空镀膜设备等多种高端装备中；在航空航天领域，压电驱动可形成精度更高、速度更快、结构更轻、更适应高压环境的微流量泵、微流量控制阀，实现流体的微量控制。

（3）高端装备核心部件国产化进程加快，市场前景广阔：随着中国半导体制造、平板显示产业的快速发展，对刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机等高端装备的国产化需求剧增，上述高端装备中对腐蚀性流体、易沉积的高分子气体、黏性液体进行精确计量和控制的核心部件尚主要由国外公司生产，国产替代需求的增加，为公司产品开发带来良好的市场机遇、明确的技术目标和巨大的市场需求。