定制電能質(zhì)量控制設(shè)備市場(chǎng)前景

定制電能質(zhì)量控制設(shè)備市場(chǎng)前景

電力電子轉(zhuǎn)型進(jìn)程電力電子除了對(duì)傳統(tǒng)的硅基器件的依賴，電力電子市場(chǎng)的發(fā)展將更多集中到碳化硅及氮化鎵的技術(shù)創(chuàng)新上。迄今為止電源制造業(yè)已成為非常重要的基礎(chǔ)工業(yè)，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)部門，其發(fā)展趨勢(shì)為繼續(xù)向高頻、高效、高密度化、低壓、大電流化和多樣化發(fā)展，而封裝構(gòu)造、外形尺寸都趨向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，以適應(yīng)全球一體化市場(chǎng)的采購(gòu)需求。隨著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的加速推進(jìn)及中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的實(shí)施，工業(yè)企業(yè)逐步向智能制造轉(zhuǎn)型。在碳中和背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為全球共識(shí)，清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型大趨勢(shì)。能源結(jié)構(gòu)切換下，電力電子行業(yè)迎來大發(fā)展。目前，電力電子技術(shù)正逐漸向模塊化、集成化、智能化、數(shù)字化、綠色化方向發(fā)展。具體來說，電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)就是一門對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，其本質(zhì)是利用電力電子器件（即功率器件）的開關(guān)作用，實(shí)現(xiàn)弱電對(duì)強(qiáng)電的控制，具有控制靈活、效率高等優(yōu)點(diǎn)。電力電子技術(shù)應(yīng)用四大領(lǐng)域，分別為：工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、電子裝置電源。電力電子主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件（通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上）。電力電子技術(shù)的應(yīng)用主要有四大領(lǐng)域，即：工業(yè)、交通、電力系統(tǒng)、電子設(shè)備電源。工業(yè)領(lǐng)域的電力電子技術(shù)主要集中在交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)等;交通領(lǐng)域的電力電子技術(shù)重點(diǎn)是電氣化鐵路、電動(dòng)汽車、航空、航天、航海等;電力系統(tǒng)領(lǐng)域的電力電子技術(shù)側(cè)重于高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補(bǔ)償?shù)?電子設(shè)備電源領(lǐng)域的電力電子技術(shù)專注于為信息電子設(shè)備以及家用電器節(jié)能燈、變頻空調(diào)等提供電源。電力電子行業(yè)發(fā)展前景隨著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的加速推進(jìn)及中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的實(shí)施，工業(yè)企業(yè)逐步向智能制造轉(zhuǎn)型。在碳中和背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為全球共識(shí)，清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型大趨勢(shì)。能源結(jié)構(gòu)切換下，電力電子行業(yè)迎來大發(fā)展。電力電子智能化的進(jìn)展，在一定程度上將信息處理與功率處理合一，使微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)一體化，其發(fā)展有可能引起電子技術(shù)的重大改革。有人甚至提出，電子學(xué)的下一項(xiàng)革命將發(fā)生在以工業(yè)設(shè)備和電網(wǎng)為對(duì)象的電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，電力電子技術(shù)將把人們帶到第二次電子革命的邊緣。精密測(cè)試電源行業(yè)發(fā)展情況測(cè)試電源伴隨著科研和工業(yè)領(lǐng)域同步發(fā)展，產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期較為悠久，產(chǎn)品技術(shù)相對(duì)成熟，廣泛應(yīng)用于科研試驗(yàn)、航空航天、醫(yī)療設(shè)備、通信電子、消費(fèi)電子、電子元器件等傳統(tǒng)行業(yè)。由于其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，通常被歸為通用電子測(cè)量?jī)x器中的電源及電子負(fù)載類別，稱作通用測(cè)試電源。在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展較早的歐美日以及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，積累了一批具備較強(qiáng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)的廠商，包括AMETEK、EA、致茂電子等。隨著新能源行業(yè)快速發(fā)展，開始出現(xiàn)較多對(duì)大功率測(cè)試電源的需求。由于通用測(cè)試電源通常功率較低而無法滿足以上測(cè)試需求，市場(chǎng)上出現(xiàn)兩類解決方案：通過串并聯(lián)技術(shù)將功率較低的通用測(cè)試電源擴(kuò)容以覆蓋更高功率；采用大功率變換器方案按照測(cè)試電源要求專門研制。后一類大功率測(cè)試電源體積較大，主要應(yīng)用于新能源及其上下游相關(guān)配套領(lǐng)域，因此也被稱作專用測(cè)試電源或大功率測(cè)試電源。由于大功率測(cè)試電源早期的定制特征，在通用測(cè)試電源領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位的國(guó)外和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商，其價(jià)格、服務(wù)、市場(chǎng)響應(yīng)速度都不具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)具備較好的技術(shù)基礎(chǔ)和定制化能力的電源廠商，如科威爾、艾諾儀器、沃森電源等，通過研發(fā)大功率測(cè)試電源切入新能源領(lǐng)域，并逐步開發(fā)通用測(cè)試電源產(chǎn)品，形成對(duì)傳統(tǒng)測(cè)試電源廠商的差異化競(jìng)爭(zhēng)。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)備電氣化水平的提升，以及近年來光伏儲(chǔ)能、新能源汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，作為電氣電子產(chǎn)品或部件在研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的必要測(cè)試設(shè)備，測(cè)試電源的需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)。測(cè)試電源在新能源發(fā)電領(lǐng)域的主要應(yīng)用是對(duì)光伏發(fā)電領(lǐng)域的核心部件光伏逆變器進(jìn)行測(cè)試，對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域的核心部件儲(chǔ)能變流器和儲(chǔ)能電池包進(jìn)行測(cè)試，以及對(duì)發(fā)電機(jī)組接入電網(wǎng)做電網(wǎng)適應(yīng)性測(cè)試。例如，光伏模擬器可以輸出高精度、高動(dòng)態(tài)特性的直流電，模擬光伏陣列的IV特性曲線，廣泛應(yīng)用于光伏逆變器的研發(fā)生產(chǎn)測(cè)試，是測(cè)試逆變器MPPT效率的重要工具；電池模擬器可以模擬真實(shí)儲(chǔ)能電池包的輸入輸出特性，可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器充放效率測(cè)試；電網(wǎng)模擬源適用于風(fēng)電、光伏等各種外場(chǎng)環(huán)境，可模擬包括電網(wǎng)電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)、閃變、諧波電壓在內(nèi)的各類電網(wǎng)工況，對(duì)發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性進(jìn)行測(cè)試和認(rèn)證。目前，各國(guó)對(duì)碳排放造成環(huán)境問題基本達(dá)成共識(shí)，低碳發(fā)展的理念已成全球趨勢(shì)。在2021年的兩會(huì)上，碳達(dá)峰、碳中和被首次寫入政府工作報(bào)告，我國(guó)力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，利用光伏等新能源替代傳統(tǒng)能源是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。隨著光伏發(fā)電行業(yè)持續(xù)降本增效，截至2020年底，光伏發(fā)電的平均成本為0．36元/度，基本與全國(guó)脫硫燃煤電價(jià)平均值持平，經(jīng)濟(jì)效益開始顯現(xiàn)。光伏發(fā)電已經(jīng)成為具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。據(jù)國(guó)家能源據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量從2016年的0．77億千瓦增長(zhǎng)到2021年的3．06億千瓦，年復(fù)合增長(zhǎng)率為31．78%。按照十四五規(guī)劃要求及相關(guān)部署，確保2025年非化石能源消費(fèi)占一次能源消費(fèi)的比重達(dá)到20%左右，到2030年該比重達(dá)到25%左右。為達(dá)到此目標(biāo)，我國(guó)光伏等新能源發(fā)電年均裝機(jī)容量仍將保持高速增長(zhǎng)，對(duì)測(cè)試電源的需求將持續(xù)提高，行業(yè)規(guī)模有望穩(wěn)定增長(zhǎng)。在光儲(chǔ)領(lǐng)域，核心部件光伏逆變器功率不斷提升。以目前市場(chǎng)占比接近70%的組串式逆變器為例，各大廠商陸續(xù)推出更大功率的逆變器產(chǎn)品，以降低產(chǎn)品的單瓦成本。隨著高功率化降本的路線逐漸清晰，光伏逆變器產(chǎn)品迭代速度明顯加快，將會(huì)促使應(yīng)用于逆變器研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的測(cè)試電源產(chǎn)品迭代升級(jí)。此外，微型逆變器憑借安全、高效、靈活的優(yōu)勢(shì)，以及近年成本的下降，正迎來全新的發(fā)展機(jī)遇，未來將新增大量微型逆變器的測(cè)試需求。專用測(cè)試裝備廣泛地應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域，是新能源汽車行業(yè)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、動(dòng)力電池和充電樁研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)必不可少的測(cè)試設(shè)備。例如，電池模擬器可準(zhǔn)確模擬電池的不同參數(shù)，來測(cè)試電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率、堵轉(zhuǎn)、超速、饋電、過載等性能，亦可用于替代真實(shí)電池滿足對(duì)直流充電樁測(cè)試；電機(jī)模擬器可同時(shí)模擬電機(jī)及電池包，具備電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，精確模擬永磁同步電機(jī)電動(dòng)及發(fā)電狀態(tài)，單臺(tái)設(shè)備完成電機(jī)控制器的老化及下線測(cè)試；電網(wǎng)模擬源模擬電壓變化、諧波、閃變等特殊工況，用于充電樁的電網(wǎng)適應(yīng)性測(cè)試。全球范圍內(nèi)，新能源汽車仍處于起步階段，呈現(xiàn)出滲透率較低，增速較高，增長(zhǎng)潛力巨大的特點(diǎn)。從市場(chǎng)規(guī)模來看，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場(chǎng)，2021年新能源汽車產(chǎn)銷突破350萬輛，實(shí)現(xiàn)同比1．6倍的大幅增長(zhǎng)。根據(jù)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》的要求，到2030年新能源汽車的滲透率要達(dá)到40%，我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿Τ渥?。隨著國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車的蓬勃發(fā)展，我國(guó)政府同步推進(jìn)新能源汽車及充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2016-2021年間，我國(guó)公共充電樁數(shù)量由14．13萬個(gè)增長(zhǎng)至114．70萬個(gè)，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)52．01%。后續(xù)隨著我國(guó)新能源汽車的持續(xù)增長(zhǎng)，將會(huì)進(jìn)一步拉動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求的快速增長(zhǎng)，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模有望迎來新一輪高增長(zhǎng)，市場(chǎng)前景廣闊。新能源汽車整車及部件測(cè)試環(huán)節(jié)眾多，對(duì)測(cè)試電源的需求也將穩(wěn)定增長(zhǎng)。隨著新技術(shù)和新材料的發(fā)展，新能源汽車的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)朝著高電壓、高功率密度、高度集成化的方向發(fā)展，以提高電機(jī)效率延遲里程、減輕汽車重量、縮短充電時(shí)間。高壓化對(duì)汽車電子各環(huán)節(jié)都將帶來新挑戰(zhàn)，新能源汽車要實(shí)現(xiàn)以上功能，除了需要提高電機(jī)、電池性能外，PTC、空調(diào)、OBC、高壓線束等部件都需要重新適配，此外還面臨更高電壓帶來的安全、熱管理、成本等多方面挑戰(zhàn)。因此，在相應(yīng)的研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也將催生出對(duì)測(cè)試電源產(chǎn)品新的需求。同時(shí)，隨著整車帶電量和續(xù)航里程提升，充電便利性成為制約電動(dòng)車使用體驗(yàn)提升的一大因素，高壓快充能夠有效解決電動(dòng)車?yán)锍探箲]、快速充電問題，已成為未來補(bǔ)能技術(shù)演進(jìn)新趨勢(shì)，相應(yīng)的高壓大功率超充網(wǎng)絡(luò)正處于加速布局階段。較大的快充需求有望驅(qū)動(dòng)充電樁向高功率升級(jí)換代，進(jìn)而帶動(dòng)測(cè)試電源的需求增加。測(cè)試電源是各類制造業(yè)的基礎(chǔ)測(cè)試設(shè)備之一，市場(chǎng)空間十分廣闊。隨著消費(fèi)電子、通訊電子、半導(dǎo)體等下游行業(yè)的迅速發(fā)展，測(cè)試電源行業(yè)迎來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。當(dāng)前，我國(guó)正在由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型，對(duì)半導(dǎo)體等先進(jìn)制造圓測(cè)試、芯片供電及老化測(cè)試、分立器件的導(dǎo)通測(cè)試等關(guān)鍵測(cè)試環(huán)節(jié)均需要測(cè)試電源參與，因而測(cè)試電源的自主可控尤為關(guān)鍵。在當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)下，研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化來越受到國(guó)家和企業(yè)的重視，隨著國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)在測(cè)試電源領(lǐng)域已有充分的技術(shù)積累。從產(chǎn)品指標(biāo)上看，國(guó)產(chǎn)測(cè)試電源在電壓精度、電流精度以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間等方面已達(dá)到進(jìn)口品牌水平，為后續(xù)逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品創(chuàng)造了可能。同時(shí)，新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展帶來了新的測(cè)試需求，國(guó)產(chǎn)廠商展現(xiàn)了性價(jià)比和快速服務(wù)響應(yīng)上的優(yōu)勢(shì)。以新能源領(lǐng)域?yàn)橥黄瓶?，建立品牌認(rèn)知和產(chǎn)品口碑，有助于國(guó)產(chǎn)廠商輻射更廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，把握的機(jī)會(huì)。電能質(zhì)量控制行業(yè)發(fā)展情況現(xiàn)代電力網(wǎng)中，隨著大功率沖擊性用電設(shè)備和非線性電力電子設(shè)備大量使用、分布式間歇式電源接入，使得電壓和頻率波動(dòng)、諧波、無功、暫降等電能質(zhì)量問題越來越突出。電網(wǎng)中的高次電流諧波是一種電力污染，會(huì)引起電壓波形畸變，導(dǎo)致供配電系統(tǒng)不穩(wěn)定，增加設(shè)備附加損耗，嚴(yán)重時(shí)甚至造成設(shè)備損壞。電網(wǎng)中的無功功率雖然和有功功率一樣都是輸配電網(wǎng)中不可缺少的組成部分，但如果無功功率過大、功率因數(shù)過低，配電設(shè)備容量將得不到充分利用、電網(wǎng)傳輸能力也會(huì)下降、損耗增加。電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展初期，由于國(guó)內(nèi)缺乏相應(yīng)強(qiáng)制實(shí)行的標(biāo)準(zhǔn)，使得國(guó)內(nèi)企業(yè)普遍對(duì)電能質(zhì)量問題認(rèn)識(shí)較為淡薄，這使得市場(chǎng)推動(dòng)力不足。但隨著政府、發(fā)電、供電以及用電企業(yè)對(duì)電能質(zhì)量的理解和認(rèn)識(shí)的加深，汽車制造、半導(dǎo)體等高科技企業(yè)對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高。2018年頒布的《中華人民共和國(guó)電力法》將電網(wǎng)電能質(zhì)量責(zé)任提到了一個(gè)新的高度。從目前來看，中國(guó)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、治理的推動(dòng)主要由供電部門來發(fā)起，全國(guó)各地的供電系統(tǒng)成為電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、治理的積極推動(dòng)者。近年來，隨著電能質(zhì)量問題的不斷加劇以及造成的損失增加，我國(guó)電能質(zhì)量總體市場(chǎng)在各方面的推動(dòng)下呈穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。根據(jù)亞洲電能質(zhì)量產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《2018電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展白皮書》數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)電能質(zhì)量行業(yè)市場(chǎng)總額超過200億元，預(yù)計(jì)2020年增長(zhǎng)至364．23億元，2017~2020年復(fù)合年增長(zhǎng)率為22．11%。諧波治理和無功補(bǔ)償是電能質(zhì)量控制最主要的兩個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，采用電力電子技術(shù)的有源電能質(zhì)量控制技術(shù)和設(shè)備是電能質(zhì)量控制設(shè)備的發(fā)展方向。同時(shí)，新出現(xiàn)的串聯(lián)調(diào)壓設(shè)備在處理電壓暫升暫降中也開始顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。中低壓電能質(zhì)量控制設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊，涵蓋了軌道交通、數(shù)據(jù)中心、石油煤礦、建筑樓宇、工業(yè)制造等用電系統(tǒng)，公共配電網(wǎng)系統(tǒng)，以及特種裝備獨(dú)立電力系統(tǒng)。我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展較快，但由于前期一直存在缺電局面，導(dǎo)致電力行業(yè)的建設(shè)偏重電源建設(shè)，呈現(xiàn)重發(fā)、輕供、不管用的局面。近年來，隨著電源方面的持續(xù)投資，我國(guó)發(fā)電能力已經(jīng)達(dá)到了較高水平，能夠滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需，而電源電網(wǎng)建設(shè)不平衡所導(dǎo)致的問題也逐漸體現(xiàn)，造成傳輸過程中電能損耗高、覆蓋不均勻、能源利用率低等后果。為妥善解決此問題，針對(duì)電源的投資開始慢慢減少，電力投資趨勢(shì)從偏重電源投資逐步轉(zhuǎn)向電網(wǎng)投資。我國(guó)電網(wǎng)工程投資額自2013年開始快速上升并首次超過了電源工程投資額，標(biāo)志著電力投資的重點(diǎn)逐漸向配電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移，電網(wǎng)建設(shè)投入力度不斷加大。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2013年我國(guó)電網(wǎng)工程投資額為3，849億元，2020年電網(wǎng)工程投資額增長(zhǎng)至4，699億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為2．89%。電網(wǎng)投資的增加，特別是城市電力配網(wǎng)項(xiàng)目的投資加大，將增加電能質(zhì)量設(shè)備在配電系統(tǒng)的使用場(chǎng)景和使用需求。另一方面，開發(fā)新能源、加強(qiáng)可再生能源的利用已成為全球性的共識(shí)。大規(guī)?？稍偕茉匆苑植际桨l(fā)電方式接入電網(wǎng)，是大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)消納的重要方式，也是大規(guī)模可再生能源集中式發(fā)電的重要補(bǔ)充。采用分布式可再生能源發(fā)電，有助于充分利用各地豐富清潔、形式多樣的能源，向用戶提供綠色電力，因此是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要舉措。國(guó)家針對(duì)大力支持可再生能源分布式發(fā)電的推廣與應(yīng)用出臺(tái)了一系列政策文件，鼓勵(lì)促進(jìn)可再生能源分布式發(fā)電的發(fā)展。但是，大量具有間歇性、隨機(jī)性的分布式電源接入電網(wǎng)，極大地增加了電網(wǎng)復(fù)雜性和管控難度，對(duì)電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。中低壓柔性合環(huán)控制器臺(tái)區(qū)智能型電力電子有載調(diào)壓器等系列產(chǎn)品，開始應(yīng)用于解決分布式新能源發(fā)電大批量接入配網(wǎng)后的潮流控制、電壓合格率、線損等問題。此外，串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)用于配電線路的研究和應(yīng)用，已經(jīng)取得了研究成果及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累。電能質(zhì)量控制設(shè)備在電力用戶側(cè)的應(yīng)用包括軌道交通、數(shù)據(jù)中心、石油煤礦、建筑樓宇、工業(yè)制造等領(lǐng)域。以數(shù)據(jù)中心為例，對(duì)其穩(wěn)定供電離不開電能質(zhì)量控制設(shè)備?，F(xiàn)代IDC機(jī)房的用電負(fù)載也在不斷發(fā)生變化，高頻化的HVDC、UPS廣泛使用，通過大量變頻節(jié)能技術(shù)提高能效利用率，供電拓?fù)湟查_始大量使用市電與不間斷電源供電結(jié)合的模式。然而變頻化的HVDC、UPS、變頻器、開關(guān)電源等產(chǎn)生大量無功和諧波。諧波和無功等電能質(zhì)量問題成為了制約數(shù)據(jù)中心可靠性提高的關(guān)鍵因素。對(duì)于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，主要非線性負(fù)荷為空調(diào)機(jī)組和照明及辦公設(shè)備等，采用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備提升系統(tǒng)功率因數(shù)，同時(shí)采用有源電力濾波器解決諧波問題，消除諧波對(duì)電力系統(tǒng)的危害，避免諧振風(fēng)險(xiǎn)，有效改善數(shù)據(jù)中心用電環(huán)境，提升系統(tǒng)可靠性。數(shù)據(jù)中心（IDC）是國(guó)家確定的新基建七大領(lǐng)域之一，當(dāng)前我國(guó)數(shù)據(jù)中心主要集中在北京、上海、廣州及周邊地區(qū)，造成這一現(xiàn)象的主要原因是下游需求占比較大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大多分布在核心城市，滿足這一需求的核心網(wǎng)建設(shè)也大多在一線城市。為提升國(guó)家整體算力水平，充分利用西部綠色能源，擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)效應(yīng)，推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。近年來我國(guó)在內(nèi)蒙古、寧夏等地區(qū)建設(shè)超大型數(shù)據(jù)中心。東數(shù)西算將帶動(dòng)IDC相關(guān)市場(chǎng)的發(fā)展，其中電能質(zhì)量作為配套的供電基礎(chǔ)設(shè)施，也將受益于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的增長(zhǎng)。與通用行業(yè)類似，特種裝備在用電方面同樣存在電能質(zhì)量問題，特種裝備獨(dú)立電網(wǎng)與大電網(wǎng)相比，由于容量小、內(nèi)阻大，適應(yīng)非線性和沖擊性負(fù)荷能力更差；特種裝備和任務(wù)系統(tǒng)如飛機(jī)、艦船、車輛等多電全電等綜合電力發(fā)展趨勢(shì)下，核心用電設(shè)備對(duì)諧波電流等電能質(zhì)量問題的抵抗能力更差。因此，特種裝備獨(dú)立電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題比大電網(wǎng)更突出，必須采取措施進(jìn)行解決。隨著特種裝備電氣化進(jìn)程的推進(jìn)和相關(guān)部件國(guó)產(chǎn)化水平提升的要求，特種電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題將為該領(lǐng)域的電能質(zhì)量控制設(shè)備帶來廣闊市場(chǎng)空間。定制電能質(zhì)量控制設(shè)備是特種裝備供電的補(bǔ)償設(shè)備，應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)情況與定制特種電源類似。我國(guó)電力電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)集成化智能化通用化信息化趨勢(shì)。（1）電力電子技術(shù)集成：有利于減小產(chǎn)品體積和重量，提高產(chǎn)品功率密度和性能，滿足人們對(duì)方便、快捷、便攜的要求;（2）電力電子技術(shù)智能化：提高產(chǎn)品的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，提高效率和功率、調(diào)速范圍和性能等，減少人力物力，提高產(chǎn)品服務(wù);（3）電力電子的泛化技術(shù)：廣泛應(yīng)用電力電子技術(shù)，提高技術(shù)應(yīng)用范圍，降低生產(chǎn)成本;（4）電力電子技術(shù)信息化：現(xiàn)代信息技術(shù)逐步應(yīng)用于電力電子技術(shù)，使技術(shù)不僅既是能量轉(zhuǎn)換和傳輸裝置，又是信息傳輸裝置和交換功能。電力電子器件細(xì)分領(lǐng)域概況電力電子器件細(xì)分領(lǐng)域多，行業(yè)整體增速較緩，大廠傾向于業(yè)內(nèi)并購(gòu)，通過布局新領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)電力電子器件市場(chǎng)規(guī)模大，產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段。然而供應(yīng)鏈仍然被國(guó)外廠商所壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)相對(duì)而言規(guī)模較小、技術(shù)落后、品類不全，產(chǎn)業(yè)仍然處于起步和加速追趕的階段。預(yù)計(jì)今后幾年在政策的推動(dòng)、資金的支持以及市場(chǎng)需求等多重因素帶動(dòng)下，中國(guó)電力電子器件行業(yè)發(fā)展向好。中國(guó)電力電子行業(yè)現(xiàn)如今總值達(dá)500億元，持續(xù)穩(wěn)中向上發(fā)展趨勢(shì)。電力電子行業(yè)對(duì)中國(guó)人的生活已經(jīng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。隨著工業(yè)4．0的推進(jìn)和制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，電力電子技術(shù)日漸廣泛應(yīng)用于電力、環(huán)保、裝備制造、軌道交通等傳統(tǒng)重點(diǎn)領(lǐng)域，以及新能源、航空航天等前沿技術(shù)領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位將越發(fā)重要，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。具體地說，電力電子技術(shù)就是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)應(yīng)用四大領(lǐng)域，分別為：工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、電子裝置電源。工業(yè)領(lǐng)域電力電子技術(shù)著重于交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)等;交通運(yùn)輸領(lǐng)域電力電子技術(shù)著重于電氣化鐵道、電動(dòng)汽車、航空、航天、航海等;電力系統(tǒng)領(lǐng)域電力電子技術(shù)著重于高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補(bǔ)償?shù)?電子裝置電源領(lǐng)域電力電子技術(shù)著重于為信息電子裝置提供動(dòng)力等，以及家用電器節(jié)能燈、變頻空調(diào)等。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，電力電子技術(shù)具備廣闊的發(fā)展前景，在政策與市場(chǎng)的共同驅(qū)動(dòng)下，電力電子產(chǎn)業(yè)有望迎來新的發(fā)展契機(jī)。目前在電子電力行業(yè)，有部分專用的電子電力產(chǎn)品仍為進(jìn)口，而中國(guó)擁有良好的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)前景，其電池產(chǎn)業(yè)為世界領(lǐng)先地位，但其電子電力產(chǎn)業(yè)仍然處于起步階段。目前，我國(guó)將加快推動(dòng)電力電子中長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)發(fā)展，促進(jìn)電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)，服務(wù)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，并將對(duì)加快推動(dòng)發(fā)用電計(jì)劃改革、售電側(cè)體制改革等電力體制其他改革發(fā)揮重要作用。預(yù)測(cè)中國(guó)電力電子技術(shù)的采用周期，有專家分別計(jì)算了碳化硅及氮化鎵器件的投資回報(bào)期以及基于該投資回報(bào)期的每種應(yīng)用的市場(chǎng)份額，考慮了各種促使行業(yè)延緩或加速發(fā)展的因素，比如市場(chǎng)保守程度，電力電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，生產(chǎn)能力擴(kuò)大時(shí)機(jī)，以及其他行業(yè)發(fā)展驅(qū)動(dòng)的影響等。目前在半導(dǎo)體行業(yè)有一部分發(fā)展緩慢，包括消費(fèi)者部分的發(fā)展較為緩慢，但在電子電力產(chǎn)業(yè)方面目前發(fā)展的十分迅速。整體而言，半導(dǎo)體行業(yè)在未來10年的發(fā)展將十分迅猛，在電動(dòng)汽車、通訊行業(yè)、高性能計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等行業(yè)未來都將對(duì)芯片有著高度需求。電力電子行業(yè)持續(xù)高速發(fā)展近年來，隨著中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)和人民生活水平的不斷提高，以及社會(huì)電氣化程度的逐步提升，電源產(chǎn)業(yè)總體上一直保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，且應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，新能源發(fā)電、新能源汽車、智能制造、智能電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等新興應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡娫串a(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的動(dòng)力，這些行業(yè)的發(fā)展又對(duì)電力電子設(shè)備提出了諸如節(jié)能、節(jié)材、縮體、減重、避免污染、改進(jìn)環(huán)境、牢靠、安全等新的要求，進(jìn)而推動(dòng)了電源工業(yè)的發(fā)展。隨著工業(yè)4．0的推進(jìn)和制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，電力電子技術(shù)日漸廣泛應(yīng)用于電力、環(huán)保、裝備制造、軌道交通等傳統(tǒng)重點(diǎn)領(lǐng)域，以及新能源、航空航天等前沿技術(shù)領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位將越發(fā)重要，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。儒競(jìng)科技以電力電子及電機(jī)控制技術(shù)作為創(chuàng)新基石，以技術(shù)創(chuàng)新作為產(chǎn)品創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力，通過將不同技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)研發(fā)形成的創(chuàng)新技術(shù)逐步應(yīng)用到不同類別的創(chuàng)新產(chǎn)品中，形成了通過跨領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新帶動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新的新業(yè)態(tài)，有效實(shí)現(xiàn)了電力電子及電機(jī)控制領(lǐng)域內(nèi)變頻節(jié)能與智能控制綜合產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐。電力電子行業(yè)發(fā)展前景及市場(chǎng)規(guī)模在碳中和背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為全球共識(shí)，清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型大趨勢(shì)。能源結(jié)構(gòu)切換下，電力電子行業(yè)迎來大發(fā)展。目前，電力電子技術(shù)正逐漸向模塊化、集成化、智能化、數(shù)字化、綠色化方向發(fā)展。電力電子市場(chǎng)份額、電力電子發(fā)展方向如何?在碳中和背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為全球共識(shí)，清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型大趨勢(shì)。能源結(jié)構(gòu)切換下，電力電子行業(yè)迎來大發(fā)展。目前，電力電子技術(shù)正逐漸向模塊化、集成化、智能化、數(shù)字化、綠色化方向發(fā)展。電能是目前最重要的能源形式之一，幾乎所有的電能從產(chǎn)生到消耗都要經(jīng)過電壓、電流、頻率等參數(shù)的調(diào)節(jié)，統(tǒng)稱為電能的變換。電力電子技術(shù)就是一門對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，其本質(zhì)是利用電力電子器件（即功率器件）的開關(guān)作用，實(shí)現(xiàn)弱電對(duì)強(qiáng)電的控制，具有控制靈活、效率高等優(yōu)點(diǎn)。以電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）為代表的全控型功率器件相繼問世，完成了傳統(tǒng)電力電子技術(shù)向現(xiàn)代電力電子技術(shù)的轉(zhuǎn)變，并打破了PWM控制技術(shù)在硬件上的瓶頸，電力電子技術(shù)迅速發(fā)展，系統(tǒng)性能顯著提升。由于大功率負(fù)載系統(tǒng)的處理需求，電力電子市場(chǎng)需要在效率和熱管理方面發(fā)展。市場(chǎng)主要廠商需要加大投資技術(shù)開發(fā)，在不影響熱管理或可靠性的前提下，降低器件和系統(tǒng)成本，減小重量和尺寸。器件、封裝、模塊、功率堆?；蚰孀兤鲗蛹?jí)的優(yōu)化解決方案正在得到應(yīng)用。無源元件必須改進(jìn)以充分利用新型半導(dǎo)體材料、器件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的潛力。隨著光伏和風(fēng)電發(fā)電占比逐漸提高，電源管理產(chǎn)品，如逆變器、升壓降壓等，以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈需求也將同步增長(zhǎng)。在新能源汽車領(lǐng)域，同樣需要對(duì)電壓進(jìn)行變換從而可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)和為電池充電，對(duì)于電源管理產(chǎn)品的需求量更大?？刂扑惴ê凸β势骷阅芏荚诓粩鄡?yōu)化，電力電子技術(shù)在運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)、新能源發(fā)電等社會(huì)經(jīng)濟(jì)多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的應(yīng)用中，以變頻調(diào)速系統(tǒng)最具有代表性。該設(shè)備采用以電力電子技術(shù)為支撐，通過內(nèi)置的控制軟件，不但能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，而且動(dòng)態(tài)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行過程中的電壓和頻率，在不改變?cè)涮纂姍C(jī)的條件下，保證電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)荷需求精確匹配，實(shí)現(xiàn)了高可靠性、高精度的自動(dòng)控制。從電力電子產(chǎn)業(yè)鏈看，目前國(guó)內(nèi)電容、電感磁芯以及繼電器的產(chǎn)品能力經(jīng)過20余年的發(fā)展，積累了大量歷史數(shù)據(jù)，有能力為終端廠商提供成熟可控、性能高效的產(chǎn)品。未來電容和磁芯，有望進(jìn)一步替代日韓公司，國(guó)內(nèi)龍頭廠商有望更進(jìn)一步發(fā)展。另外，電感、功率器件和電容也是電源管理的核心元件。根據(jù)ECIA數(shù)據(jù)，2019年全球電感器市場(chǎng)規(guī)模為46億美元，中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，未來幾年，全球電感器市場(chǎng)規(guī)模年均增幅約7．5%，2026年將達(dá)76億美元。電力電子行業(yè)研究報(bào)告旨在從國(guó)家經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析電力電子未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢(shì)，挖掘電力電子行業(yè)的市場(chǎng)潛力，基于重點(diǎn)細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域的深度研究，提供對(duì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個(gè)角度市場(chǎng)變化的生動(dòng)描繪，清晰發(fā)展方向。電力電子行業(yè)發(fā)展情況和未來發(fā)展趨勢(shì)提高電力電子設(shè)備的開關(guān)頻率，可以有效地減小設(shè)備的體積和重量。另外，可以采用高頻隔離，去掉笨重的工頻隔離變壓器，從而進(jìn)一步減小設(shè)備的體積和重量，并且消除變壓器和電感的噪聲，同時(shí)改善設(shè)備的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。尤其是第三代功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用，為高頻化提供了器件基礎(chǔ)。與硅基材料相比，以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料的耐高壓、耐高溫、高頻和高熱導(dǎo)率性能更好。極大地提高了MOSFET、IGBT等功率器件的工作頻率以及耐壓容量、耐高溫性能，可以極大提高設(shè)備的功率密度和綜合性能。模塊化技術(shù)是電力電子設(shè)備的重要發(fā)展趨勢(shì)，通過采用多個(gè)較小容量的模塊化產(chǎn)品任意組合成一個(gè)較大容量的產(chǎn)品，可以提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。模塊化具體包括功率器件的模塊化和功能單元的模塊化。功率器件的模塊化是將變換器功率電路直接焊接在印制電路板或陶瓷基板封裝成通用或?qū)Ｓ媚K。功能單元的模塊化是將具有完整功能的電路通過標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化的結(jié)構(gòu)組裝成一體，形成的功能單元模塊或組件，通過陣列式多級(jí)串并聯(lián)，可以組成整機(jī)設(shè)備或系統(tǒng)，將模塊組件的容量增加幾倍甚至十幾倍，使單一類型模塊實(shí)現(xiàn)容量及功能的多樣化，無需針對(duì)特定功率需求進(jìn)行重復(fù)開發(fā)或單獨(dú)設(shè)立產(chǎn)線，減小設(shè)備生產(chǎn)商的產(chǎn)品開發(fā)成本。高性能主要指電力電子設(shè)備輸出特性的高性能，具體體現(xiàn)在：穩(wěn)壓性能好、波形質(zhì)量高、瞬態(tài)響應(yīng)特性好和電壓調(diào)制小等。設(shè)備的性能直接影響到下游客戶設(shè)備的技術(shù)特性，部分行業(yè)領(lǐng)域的客戶設(shè)備對(duì)供電品質(zhì)要求極高。例如加速器中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)對(duì)于對(duì)電源的精度提出極高的要求，需要高精度、低紋波、高