1、破碎筛分设备及其应用简介：破碎机是指通过挤压和弯曲作用等外力将大颗粒物料变成小颗粒物料的破碎过程中使用的相应设备，破碎作业通常按给料和排料粒度的大小分为粗碎、中碎和细碎三类。破碎机是煤炭、化工、冶金、矿山、电力、陶瓷、水泥、建筑和筑路等工业部门广泛应用的重要设备。近代的破碎机械是在蒸汽机和电动机等动力机械逐渐完善和推广之后相继创造出来的。目前主要有以下几种最常用的破碎机类型：

中金企信国际咨询公布的《2023-2029年破碎筛分设备市场发展战略及投资前景预测咨询报告》

（1）辊式破碎机：辊式破碎机是物料破碎的常用设备，因其结构简单，工作可靠和易于制造的特点，被广泛应用于煤、炉渣、焦炭等物料的破碎作业。辊式破碎机在使用过程中有两个突出问题：一是如何控制物料破碎粒度；二是遇到难破碎物料时，如何对破碎机进行过载保护。

辊式破碎机目前为以齿辊分级破碎机为主要发展方向，它不同于传统的齿辊式破碎机靠撞击和挤压来破碎物料，而是对于不同粒度组成的入料进行选择性破碎，并且使用剪切和拉伸的共同作用力来实现物料的破碎，由于采用了低转速、特殊齿形，物料的过粉碎粒和超粒均较少，并具有破碎强度高、处理能力大、能处理湿粘物料的特点，且带有自动控制装置，可以方便的纳入全厂集控。

（2）锤式破碎机：锤式破碎机属于冲击式破碎机，主要靠机体内高速旋转的锤头、锤柄对原料进行撞击，并使原料之间相互撞击、原料与壁板撞击，达到原料的破碎。锤式破碎机适用于在水泥、化工、电力、冶金等工业部门破碎中等硬度的物料，如石灰石、炉渣、焦碳、煤、页岩等物料的中碎和细碎作业，还用于破碎纤维结构、弹性和韧性较强的碎木头、纸张或破碎石棉水泥的废料以回收石棉纤维等。

（3）颚式破碎机：颚式破碎机俗称颚破，又名老虎口，由动颚和静颚两块颚板组成破碎腔，模拟动物的两颚运动而完成物料破碎作业的破碎机，广泛运用于矿山冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业中各种矿石与大块物料的破碎。颚式破碎机是按照破碎机的工作原理划分的一类破碎机，如果按动颚的运动特性分类，颚式破碎机基本可分成三种机型：简摆型、复摆型和综合摆动型。

（4）反击式破碎机：反击式破碎机是一种适用于破碎中等硬度低磨蚀性岩石的设备，主要用来对石灰石、煤、砂岩、水泥等物料进行粗碎、中碎及细碎。因反击式破碎机具有破碎比大、处理量高、产品粒形好和基础工程量小及一次性投资低等特点，主要用于冶金、化工、建材、水电等经常需要搬迁作业的物料加工，特别是用于高速公路、铁路、水电工程等流动性石料的作业，可根据加工原料的种类、规模和成品物料要求的不同采用多种配置形式。

（5）圆锥式破碎机：圆锥破碎机，也叫旋回破碎机或回转破碎机，在工作时，电动机通过皮带轮和圆锥齿轮从而带动偏心套进行转动，当偏心套转动时，其带动破碎圆锥绕中心做旋摆运动，使得破碎圆锥的表面时而靠近固定圆锥表面，时而离开固定圆锥表面，因此进入破碎腔的原料不停地受到弯曲力和挤压力的作用。圆锥破碎机适用于冶金、建筑、筑路及化工等行业。

上述破碎设备中，颚式破碎机、圆锥破碎机和辊式破碎机以挤压作用为主，锤式破碎机和反击式破碎机以冲击作用为主。一般情况下，粗碎加工采用颚式破碎机、圆锥破碎机等，中碎加工采用圆锥破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机等，细碎加工采用辊式破碎机等。但这也不是绝对的，如辊式分级破碎机既适合粗碎，也适合中碎和细碎，在实践应用中，用户会根据不同的行业应用需要、技术水平要求等，在兼顾成本、效益、精度等因素上，搭配采用满足主要需求的各类破碎设备。

（6）破碎筛分设备的行业应用：破碎筛分设备广泛应用于煤炭、冶金、非煤矿山、化工、电力、陶瓷、水泥、建筑等行业，因破碎筛分物料特点的不同，下游行业对设备也提出了不同的要求。

2、下游煤炭相关行业发展概况、趋势及煤炭破碎筛分设备发展前景：

（1）煤炭资源储量：煤炭是全球主要的化石燃料和基础能源，主要由碳、氢、氧、氮和硫组成，是千百万年植物的枝叶和根茎在地面上堆积而成的一层极厚的黑色腐植质，由于地壳的变动不断埋入地下，长期与空气隔绝，在高温高压下，形成的黑色可燃沉积岩。

据2021年《BP世界能源统计年鉴》，截至2020年底，世界煤炭探明可采储量为10741.08亿吨，无烟煤和烟煤为7536.39亿吨，次烟煤和褐煤为3204.69亿吨。其中探明储量在千亿吨以上的国家依次有美国、俄罗斯、澳大利亚、中国及印度，中国排在第四位。

我国煤炭资源分布于30个省区市，主要分布在华北盆地、华南盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地、伊犁盆地、塔里木盆地、海拉尔盆地群、二连盆地群等9个盆地。根据《中国矿产资源报告（2022）》，截至2021年底，中国煤炭资源储量2078.85亿吨，但以目前每年40亿余吨的消费量来看，尚能供应大约50年。

（2）煤炭及煤炭机械行业发展现状：我国资源禀赋的特点是“富煤、贫油、少气”，煤炭向来是我国能源体系的支柱，煤炭行业亦是我国国民经济的重要组成部分。近年来，风能、太阳能、核能等新能源行业发展迅速，我国能源结构呈现出持续多元化发展的态势，但具备成熟可靠、价格低廉等优势的煤炭资源仍将在较长时期内作为我国能源结构中的主导性能源和基础性能源，为我国国民经济持续发展发挥重要作用。预计在“十四五”期间，煤炭产量还会呈现稳步增长的趋势。

①煤炭行业整体呈现稳步增长的趋势：2008年美国发生次贷危机，导致全球范围内都在一定程度上出现了金融危机，作为世界经济的重要一极，中国也因此受到了严重的影响。一方面，为缓解外部金融危机可能导致国内经济失速，避免出现硬着陆，中国采取一系列的宏观刺激政策，扩张的财政政策与货币政策，极大地促进了国内总需求和总投资；另一方面，早些年煤炭领域巨大的财富效应，吸引民营资本投资大量涌入，导致煤炭开采、生产和销售都出现一些混乱无序的局面。2010年开始，煤炭行业由之前的供需紧平衡演变成为供过于求，产生大量的过剩产能，煤炭价格开始长达4年的下跌，行业普遍陷入亏损局面，在这一过程中，煤炭行业加大整合力度，民营资本不断退出，国有资本接手民营煤矿资源，煤炭领域的国进民退，在客观上为煤炭行业安全、有序、健康发展打下了良好基础。

2017年10月，党的十九大报告指出，以供给侧结构性改革为主线，推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革，提高全要素生产率。2017年12月中央经济工作会议指出，深化要素市场化配置改革，重点在“破”“立”“降”上下功夫。“破”即大力破除无效供给，把处置“僵尸企业”作为重要抓手，推动化解过剩产能；“立”即大力培育新动能，强化科技创新，推动传统产业优化升级，培育一批具有创新能力的排头兵企业，积极推进军民融合深度发展；“降”即大力降低实体经济成本，降低制度性交易成本，继续清理涉企收费，加大对乱收费的查处和整治力度，深化煤炭、电力、石油天然气、铁路等行业改革，降低用能、物流成本。

自2013年煤炭产量达到阶段性历史峰值39.74亿吨后，2014年-2016年连续三年下降，其中2016煤炭产量34.11亿吨，比2010年的34.28亿吨还略少。供给侧改革对煤炭行业的影响是立竿见影且影响深远的，极大地缩减了落后产能，破解了以前无序竞争局面，以国有资本为主要组成部分的煤炭行业较好地巩固了供给侧改革成果。2016年后，中国经济依然保持较快的发展，房地产相关行业的进一步发展带动了上下游各相关行业的大发展，电力、钢铁等主要用煤行业需求不断增长，而供给侧改革极大地压缩了煤炭供给，从2016年开始，煤炭价格开始逐年回升，煤炭产量也随之稳步增长。2020年中国煤炭产量达到39.02亿吨，接近2013年的历史最高产量，并且煤炭消费量自2017年开始重拾增势，至2019年再次达到40亿吨以上。

2021年世界主要经济体逐步摆脱2020年初开始的不可抗力因素的沉重打击，开始走向恢复之路，市场需求出现报复性增长。世界资源供需出现失衡，大宗商品呈现出供不应求的局面，加上美国为首的欧美国家为应对不可抗力，采取了积极的财政和货币政策，世界范围内货币供给大大增加，也成为刺激大宗商品价格上涨的重要推手。根据BP《世界能源统计年鉴2022》，在经历了近10年的连续下降之后，欧洲和北美的煤炭消费量在2021年都出现了增长，煤炭价格大幅上涨，欧洲平均价格为121美元/吨，亚洲平均价格为145美元/吨，为2008年以来的最高水平。

2020年5月后，中国率先克服不可抗力因素影响，生产生活秩序基本恢复，扮演了“世界工厂”的角色，各行各业的恢复性增长，导致能源需求大大提升，尤其是在全国范围内出现了比较严重的电力短缺，为缓解电力紧缺局面，国家大力提升煤炭产量，2021年的煤炭产量达到了历史最高的41.30亿吨。

自2022年2月俄乌战争爆发后至今，由于美欧日等主要发达国家对俄罗斯实施制裁，逐步限制乃至停止对俄罗斯石油、天然气的进口，欧盟不得不从俄罗斯以外大量进口液化天然气与石油，并增加煤炭的使用，导致2022年全球油气价格大幅度上涨，煤炭使用量大幅增长。在战争与冲突走势前景不明的背景下，能源安全成为各国压倒性议题，2022年中国煤炭产量再创历史新高达到45.60亿吨。而中国“富煤、贫油、少气”的资源格局决定了煤炭依然是保障中国能源安全的基石，因此预计未来5-10年中国煤炭产量还会呈现稳步增长的趋势。

②煤炭在能源消费结构中的占比及其影响因素：在传统能源体系中，同样作为化石能源的煤炭的炭排放量远高于石油和天然气，我国以煤为主的资源禀赋也在一定程度上对我国节能减排提出了更高的要求与挑战。纵观近年能源消费结构，煤炭消费占比呈逐年下降趋势，从2011年的70.20%下降到2021年56.00%，因俄乌战争爆发等带来能源安全因素的影响，2022年煤炭消费占比又回升至56.20%；石油消费保持缓慢增长，从2011年的16.80%增加到2021年的18.50%，自2015年以来基本保持稳定；天然气消费增长较快，占比从2011年的4.60%增加到2021年的8.90%；水电、核电、风电及太阳能发电等一次电力及其他清洁能源消费实现快速增长，占比从2011年的8.40%增加到16.60%。

近年以来我国经济总量快速增长，一次能源消费总量不断增长，我国占世界二氧化碳排放总量的比重也不断提升，已成为与美国并列的两个最大碳排放国之一。2021年10月24日，国务院《2030年前碳达峰行动方案》，确定了主要目标：“十四五”期间，产业结构和能源结构调整优化取得明显进展，重点行业能源利用效率大幅提升，煤炭消费增长得到严格控制，新型电力系统加快构建，绿色低碳技术研发和推广应用取得新进展，绿色生产生活方式得到普遍推行，有利于绿色低碳循环发展的政策体系进一步完善。到2025年，非化石能源消费比重达到20%左右，单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%，单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%，为实现碳达峰奠定坚实基础。“十五五”期间，产业结构调整取得重大进展，清洁低碳安全高效的能源体系初步建立，重点领域低碳发展模式基本形成，重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平，非化石能源消费比重进一步提高，煤炭消费逐步减少，绿色低碳技术取得关键突破，绿色生活方式成为公众自觉选择，绿色低碳循环发展政策体系基本健全。到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上，顺利实现2030年前碳达峰目标。

2020年，中国化石能源消费比重为84.10%，要实现2025年下降到80.00%，2030年进一步下降到75.00%的目标，可见化石能源消费在整体能源消费中的比重从长期来看会呈现逐步下降的趋势，但考虑到整体能源需求还在保持增长，预计化石能源的绝对消费量在“十四五”期间会保持一定增长，“十五五”期间会保持基本稳定。

一方面，在中国乃至全球范围内，各主要经济体为解决碳排放问题均将大力发展新能源作为能源新战略，因此，以风电、太阳能发电为代表的新能源在整体能源消费中的占比将会越来越高；另一方面，因为新能源建设成本受上游资源价格高企影响，抑制了部分下游需求，同时新能源电力消纳还处于探索发展期，不能满足社会经济对电力消费的均衡性需求，由此导致对化石能源的依赖在一定程度上还会继续存在。结合中国“富煤、贫油、少气”的资源特点，煤炭在实现碳达峰之前会一直是中国确保能源安全的主要抓手，煤炭产业在稳步发展的同时，转型升级步伐也会加快，煤炭资源清洁高效利用水平也会不断提高。

经济发展必然需要能源消费支撑，在新能源贡献有限的当下，必须通过增加煤炭消费来支撑经济保持合理增长。因此，中国屡次在国际场合强调：“减煤要尊重各国国情、发展阶段和资源禀赋差异”。在COP26（第26届联合国气候变化大会）上全球40多个国家同意逐步停止使用煤电，23个国家签署了COP26煤电向清洁能源过渡协议，承诺停止建设和发放新煤电厂的许可证，而中国、印度、澳大利亚、美国却没有加入该协议，主要出于经济增长和能源安全的考虑。

2021年以来煤炭行业的复苏直观地反映出了在经济发展、能源安全面前碳中和不得不让路的现实。尽管中国和印度是煤炭消费增长的主力，但我们也应该看到欧洲和北美地区在经历了10年的煤炭下降之后，2021年都出现了煤炭消费增长，而自2022年初爆发延绵至今的俄乌战争则更进一步地刺激了煤炭消费的增长。

③煤炭开采和洗选业固定资产投资变动趋势：煤炭机械又称“煤矿机械”，指主要用于煤矿的采掘、支护、运输、洗选等生产过程的矿山机械，由于其专业特点而不同于其他矿山机械。煤矿开采通常分为露天开采和井下开采，相应地其机械设备分为露天煤矿机械和井下煤矿机械。露天煤矿机械主要有土层剥离的连续挖掘机、机械式挖掘机、大型煤炭破碎机、大型皮带输送机和大型非公路矿用车等。井下开采煤矿机械通常包括以下7类：a.采煤设备：滚筒采煤机、连续采煤机、刨煤机、螺旋钻采煤机；b.输送设备：皮带机、刮板输送机、刮板转载机；c.工作面支护设备：液压支架、单体支柱；d.巷道掘进设备：岩石掘进机、半煤岩掘进机、硬岩掘进机；e.通风设备：主要通风机、局部通风机；f.巷道支护设备：液压锚杆钻机、气动锚索锚杆钻机、气动帮锚杆钻机、支腿式气动帮锚杆钻机、架柱支撑气动手持式钻机；g.瓦斯探放设备：气动架柱式锚杆钻机、煤矿用坑道钻机、煤矿用泥浆泵。随着2006年2月国务院《关于加快振兴装备制造业的若干意见》指出“发展大型煤炭井下综合采掘、提升和洗选设备，实现大型综合采掘、提升和洗选设备国产化”，目前包括破碎筛分在内的洗选设备在井工煤矿的应用也越来越广。煤炭洗选一般是指从煤中去除矸石或其他杂质的过程，通常是利用煤与矸石的物理性质不同在不同密度或特性的介质中使煤与矸石(杂质)分开。煤炭洗选主要作用有：

a.提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放：煤炭洗选通常可脱除煤中50%－80%的灰分、30%－40%的全硫（或60%~80%的无机硫），燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放。据《中国能源报》介绍：我国动力煤平均灰分28.6%，平均硫分1.01%，洗后混配的优质动力煤平均灰分15.5%，平均硫分0.66%。每入选1亿吨原煤，可排除灰分1300万吨，硫分35万吨，减少二氧化硫排放49万吨。

b.提高煤炭利用效率，节约能源：煤炭质量提高，将显著提高煤炭利用效率。业内专家表示：电用煤灰分每降低1%，发热量可以提高200-360千焦/千克，采用洗精煤比用原煤可综合节能10-15%。每多入选1亿吨原煤，仅提高燃煤效率，就可节约1000-1500万吨煤炭。

c.优化产品结构，提高产品竞争能力：发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变，实现产品的优质化。根据《商品煤质量管理暂行办法》，商品煤应当满足灰分（A）：褐煤≤30%，其它煤种≤40%，硫分（St,d）：褐煤≤1.5%，其它煤种≤3%；对远距离运输（运距超过600公里）的商品煤，灰分（Ad）≤20%，硫分（St,d）≤1%；而京津冀及周边地区、长三角、珠三角则限制销售和使用灰分（Ad）≥16%、硫分（St,d）≥1%的散煤。因此，若不发展选煤便无法满足市场要求。

d.减少运力浪费：由于我国的产煤区主要集中于山西、陕西、内蒙和新疆等远离用煤量大的经济发达地区，煤炭运量大、运距长，主要依靠铁路运输，目前平均煤炭运距已达600公里以上，而在铁路货运总量中，煤炭也占到40%以上。通过煤炭洗选可以就地排除大量煤矸石（约占入选原煤量的15%-20%，按平均18%计算），每入洗100Mt原煤，通常可节省运力10,800Mt/km的铁路运力。

因此，国家和地方政府部门一直都在鼓励和推进煤炭洗选，并对煤炭入洗率提出了一定的要求。一般来说，选煤厂由以下主要工艺组成：a.原煤准备：包括原煤的接受、储存、破碎和筛分；b.原煤的分选：洗选方式一般有工艺、重介工艺、风力选煤等，国内的主要分选工艺包括跳汰-浮选联合流程、重介-浮选联合流程、跳汰-重介-浮选联合流程、块煤重介-末煤重介旋流器分选流程，此外还有单跳汰和单重介流程；c.产品脱水：包括块煤和末煤的脱水，浮选精煤脱水，煤泥脱水；d.产品干燥：利用热能对煤进行干燥，一般在比较严寒的地区采用；e.煤泥水的处理。

2008年以来，煤炭开采和洗选业固定资产投资经历了周期性波动，至2012年达到峰值后逐步下滑，直至近年才出现止跌企稳的迹象，随着2021年以来原煤产量的增长，煤炭开采和洗选业已进入新一轮固定资产更新周期中。近10年以来，全国原煤入洗率由56%提高到69.7%。

煤炭机械设备长期处于极端环境和高负荷工作状态，破碎筛分设备的使用寿命或大修周期一般在3年左右。2012年，煤炭开采和洗选业的投资额达5,370.24亿元，创历史新高，此后数年受能源领域供给侧结构性改革、化解煤炭过剩产能风险的影响，相关投入逐年降低。2016年起，煤炭开采和洗选业固定资产投资额下降趋势放缓，2018年固定资产投资额回升至2,804.63亿元，

2019年固定资产投资额较2018年增长29.60%，2020年与2019年基本持平略有下降。随着煤炭开采和洗选业市场趋于稳定，以及过往10年煤炭机械设备更新改造周期的到来，存量设备迎来更新改造的高峰期，这给破碎筛分设备提供了新的市场增长点。根据《2022煤炭行业发展年度报告》，煤炭开采和洗选行业固定资产投资累计同比增长24.4%，增长势头较快，煤炭开采和洗选业固定资产投资又进入了新的历史发展时期。

（3）煤炭破碎筛分设备发展前景：煤用破碎机在分类的时候是依据工作原理、结构来进行划分的，能够实现对煤炭的大量、高效处理。当前应用较为广泛的是分级破碎机，其能够对大于出料粒度的物料进行破碎处理，在该过程中实现了对物料的破碎和更好筛选，最后形成的物料成块率较高、节约能源，随着分级破碎技术的广泛应用，其在煤矿处理领域有着较好的发展前景。

国内的分级破碎技术起步较晚，二十余年来国内分级破碎技术发展较快，总体结构基本成熟，机体结构、驱动型式、布置型式、行走机构、齿型结构等方面均有较大突破，工艺性能指标如入料粒度、出料粒度、处理能力等方面也有了较大的进步。

煤炭破碎筛分设备的技术水平提升、高端零配件的采用、功能的改进，很大程度上得益于煤炭价格呈现上涨趋势、国内煤炭行业集中度不断提高、煤炭行业节能减排发展需求不断强化的结果，以及煤炭产业转型升级的客观需要。

随着煤炭行业供给侧结构性改革的深入，国家发展改革委、国家能源局《煤炭工业发展“十三五”规划》提出：大中型煤矿应配套建设选煤厂或中心选煤厂，加快现有煤矿选煤设施升级改造，提高原煤入选比例；降低洗选过程中的能耗、介耗、污染物排放，大力发展高精度煤炭洗选加工，实现煤炭深度提质和分质分级；鼓励井下选煤厂示范工程建设，发展井下排矸技术，支持开展选煤厂专业化运营维护，提升选煤厂整体效率，降低运营成本。近年来，全国各省逐步出台煤炭洗选行业产业升级、实现规模发展的相关政策，普遍要求原煤入洗率达到80%以上，根据中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业“十四五”安全高效煤矿建设指导意见》，安全高效煤矿到2025年末原煤入洗率达到95%以上。自2015年底去产能以来，我国煤矿数量逐步减少，从2015年的10,800处已降至2022年的4,400处以内；煤炭产量却稳步提升，煤矿平均单产【当年原煤产量/当年煤矿数量】亦由2015年的34.69万吨/年提升至2022年的100万吨/年以上。【资料来源：中国煤炭工业协会】因此，大型现代化煤矿已成为全国煤炭生产的主体，基于煤矿建设标准的提高和煤矿安全生产的需求，将有利于高端煤矿设备制造企业的良性发展。

根据国家发改委、国家能源局制订并印发的《煤炭工业发展“十三五”规划》，“力争到2020年，大型煤炭基地外煤炭产量控制在2亿吨以内，14个大型煤炭基地产量37.4亿吨，占全国煤炭产量的95%以上。”根据中国煤炭工业协会发布的《2021煤炭行业发展年度报告》，“前8家大型企业原煤产量20.26亿吨，占全国的49.1%，同比提高1.5个百分点。其中，亿吨级以上企业原煤产量18.4亿吨，占全国的44.6%，同比提高1.5个百分点。973处安全高效煤矿原煤产量占全国的比重达到60%以上”。煤炭产业大型化、集约化的趋势带来大型分级破碎机的需求量持续增加。过去大型煤炭企业过度依赖进口分级破碎设备。近年来，随着国家产业政策的转变以及国内分级破碎技术发展，大型煤炭企业也逐步利用国产分级破碎设备代替进口设备。兖矿集团、神东集团、神华集团（现为国家能源集团）等都在逐步选用国产分级破碎设备，大型煤炭企业集团每年的升级改造及更新换代有效提升了大型分级破碎设备的市场需求。

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