電力電子設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀

電力電子設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀

電力電子行業(yè)概況電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是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)采用功率半導(dǎo)體器件、電磁/電容等功率元件，運(yùn)用電氣、控制、電子信息等理論和技術(shù)，將一次能源電能高效率、高質(zhì)量、高可靠性地變換成交流、直流、脈沖等電能形式，實(shí)現(xiàn)電能時(shí)空變換（時(shí)間分布：恒定、交變、脈沖；空間分布：集中、分散、網(wǎng)絡(luò)化），是光伏儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)、航空航天、軌道交通、科研試驗(yàn)、電力配網(wǎng)、特種裝備等領(lǐng)域的關(guān)鍵支撐技術(shù)，無(wú)論對(duì)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)還是發(fā)展高新技術(shù)，均有不可或缺的重要作用。電力電子技術(shù)和產(chǎn)品是電力能源領(lǐng)域的關(guān)鍵器件和核心支撐，電力能源領(lǐng)域是目前綠色減碳技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛、發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一，承載著率先實(shí)現(xiàn)碳中和與零排放的任務(wù)和期望。根據(jù)中國(guó)電源行業(yè)年鑒，我國(guó)電力能源的消耗占總能源消耗近55%，其中約70%的電能是通過(guò)電力電子設(shè)備處理后使用的，據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)這一比例將增至90%以上。近年來(lái)，我國(guó)電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，支撐的電源產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)規(guī)模位居全球第一，年直接產(chǎn)值超過(guò)3，300億元、間接產(chǎn)值超過(guò)1．2萬(wàn)億元。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(mǎn)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。電力電子行業(yè)迎來(lái)大發(fā)展隨著光伏和風(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(chē)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。隨著光伏發(fā)電成本不斷降低和發(fā)電效率逐年提升，全球光伏平價(jià)時(shí)代正式來(lái)臨。光伏因其綠色、環(huán)保的特點(diǎn)，在全球范圍內(nèi)持續(xù)高速發(fā)展，裝機(jī)容量不斷增長(zhǎng)，技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。根據(jù)國(guó)際可再生能源署（IRENA）預(yù)測(cè)，到2050年，全球光伏滲透率將達(dá)到25%，相當(dāng)于目前的10倍，光伏行業(yè)的發(fā)展速度和發(fā)展空間將大幅提升。據(jù)SolarPowerEurope預(yù)測(cè)，2025年全球光伏市場(chǎng)新增裝機(jī)可達(dá)346．7GW，2021-2025年年復(fù)合增速15%。電力電子應(yīng)用領(lǐng)域中國(guó)電力電子產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)500億元，并繼續(xù)穩(wěn)步向上發(fā)展。電力電子產(chǎn)業(yè)對(duì)中國(guó)人的生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。電力電子器件又稱(chēng)為功率半導(dǎo)體器件，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。用途包括變頻、整流、變壓、功率放大、功率控制等，同時(shí)具有節(jié)能功效。功率半導(dǎo)體器件廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、消費(fèi)電子、新能源交通、軌道交通、工業(yè)控制、發(fā)電與配電等電力、電子領(lǐng)域。電力電子器件根據(jù)載流子類(lèi)型可分為雙極型與單極型。雙極型包括功率二極管、雙極結(jié)型晶體管、電力晶體管、晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管等，單極型包括功率MOSFET、肖特基勢(shì)壘功率二極管等。電力電子器件起著關(guān)鍵性作用，關(guān)系著高鐵動(dòng)力系統(tǒng)、汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)、消費(fèi)及通訊電子系統(tǒng)等領(lǐng)域能否實(shí)現(xiàn)自主可控的核心零部件?！吨袊?guó)制造2025》明確提出將先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車(chē)、電力裝備、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等列為突破發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域。同時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)具備低端領(lǐng)域全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化能力，同時(shí)向中高端進(jìn)軍，以南車(chē)、比亞迪為代表的廠商已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，成功實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化IGBT在高鐵和新能源汽車(chē)中的應(yīng)用。美國(guó)電力電子器件處于世界領(lǐng)先地位，擁有一批具有全球影響力的廠商，例如TI、Fairchild、Maxim、ADI、ONSemiconductor和Vishay等廠商。歐洲擁有Infineon、ST和NXP三家全球半導(dǎo)體大廠。日本主要有Toshiba、Renesas、Rohm、Matsushita、FujiElectric等。中國(guó)臺(tái)灣擁有富鼎先進(jìn)、茂達(dá)、安茂、致新和沛亨等一批廠商。中國(guó)大陸擁有吉林華微電子、蘇州固锝電子、無(wú)錫華潤(rùn)華晶微電子、揚(yáng)州揚(yáng)杰電子等一批廠商。電力電子行業(yè)持續(xù)高速發(fā)展近年來(lái)，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(chē)、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(guò)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(lèi)別的創(chuàng)新產(chǎn)品中，形成了通過(guò)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(lái)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。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(lài)，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(mén)，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(lái)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(lái)說(shuō)，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(mén)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(kāi)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