電能質(zhì)量控制設(shè)備行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略

電能質(zhì)量控制設(shè)備行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略電力電子行業(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)電能時空變換（時間分布：恒定、交變、脈沖；空間分布：集中、分散、網(wǎng)絡(luò)化），是光伏儲能、電動汽車、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)，無論對改造傳統(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)中國電源行業(yè)年鑒，我國電力能源的消耗占總能源消耗近55%，其中約70%的電能是通過電力電子設(shè)備處理后使用的，據(jù)預(yù)測未來這一比例將增至90%以上。近年來，我國電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，支撐的電源產(chǎn)業(yè)和市場規(guī)模位居全球第一，年直接產(chǎn)值超過3，300億元、間接產(chǎn)值超過1．2萬億元。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，清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型大趨勢。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，通過布局新領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)增長。國內(nèi)電力電子器件市場規(guī)模大，產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段。然而供應(yīng)鏈仍然被國外廠商所壟斷，國內(nèi)企業(yè)相對而言規(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)計今后幾年在政策的推動、資金的支持以及市場需求等多重因素帶動下，中國電力電子器件行業(yè)發(fā)展向好。中國電力電子行業(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。電力電子行業(yè)對中國人的生活已經(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，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，在政策與市場的共同驅(qū)動下，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，而中國擁有良好的電動汽車產(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，我國將加快推動電力電子中長期交易、現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場建設(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，并將對加快推動發(fā)用電計劃改革、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)測中國電力電子技術(shù)的采用周期，有專家分別計算了碳化硅及氮化鎵器件的投資回報期以及基于該投資回報期的每種應(yīng)用的市場份額，考慮了各種促使行業(yè)延緩或加速發(fā)展的因素，比如市場保守程度，電力電子產(chǎn)品設(shè)計周期，生產(chǎn)能力擴(kuò)大時機(jī)，以及其他行業(yè)發(fā)展驅(qū)動的影響等。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，在電動汽車、通訊行業(yè)、高性能計算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等行業(yè)未來都將對芯片有著高度需求。電力電子行業(yè)主要應(yīng)用領(lǐng)域隨著光伏和風(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。在新能源汽車領(lǐng)域，同樣需要對電壓進(jìn)行變換從而可以驅(qū)動電機(jī)和為電池充電，對于電源管理產(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)動控制、工業(yè)自動化、智能電網(wǎng)、新能源發(fā)電等社會經(jīng)濟(jì)多個領(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。我國碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的確立，標(biāo)志著以光伏、風(fēng)電為代表的新能源將成為未來我國能源增長的主要力量。中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測十四五我國年均光伏新增70-90GW。根據(jù)國家可再生能源中心數(shù)據(jù)預(yù)測，我國光伏市場年均新增裝機(jī)在中長期內(nèi)將大幅增加。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)弱電對強(qiáng)電的控制，具有控制靈活、效率高等優(yōu)點(diǎn)。如今大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，為電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)中的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了功率器件向高頻化方向發(fā)展。從電力電子產(chǎn)業(yè)鏈看，目前國內(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，國內(nèi)龍頭廠商有望更進(jìn)一步發(fā)展。光風(fēng)等自然條件多變，導(dǎo)致光伏、風(fēng)電輸出功率不穩(wěn)定，無法時刻滿足并網(wǎng)的功率要求，儲能系統(tǒng)則可以解決光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)間歇性和不穩(wěn)定性的問題。除了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠外，儲能系統(tǒng)還是解決電壓脈沖、涌流、電壓跌落和瞬時供電中斷等動態(tài)電能質(zhì)量問題的有效途徑。截至2020年底，中國已投運(yùn)光伏配置儲能項(xiàng)目累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)到883．0MW。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟保守預(yù)測，十四五期間我國儲能系統(tǒng)累計裝機(jī)年復(fù)合增長率有望超60%，2025年儲能系統(tǒng)累計裝機(jī)將達(dá)到35．5GW-55．9GW。新能源大致可分為太陽能、風(fēng)能、核能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿?。碳中和背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為全球共識，清潔低碳成為全球能源轉(zhuǎn)型大趨勢。根據(jù)DNVGL發(fā)布的全球能源結(jié)構(gòu)走勢，未來新能源發(fā)電所占比例將持續(xù)增高，其中光伏將逐步成為主要發(fā)電方式。在碳中和背景下，全球能源體系重構(gòu)勢在必行。隨著各國大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，光伏和新能源汽車進(jìn)入快速發(fā)展階段，而光伏、新能源汽車的發(fā)展也大幅提升了儲能的需求。2020年我國總發(fā)電量7．62萬億kWh，其中非化石能源發(fā)電量占比33．9%，風(fēng)光發(fā)電量占比9．5%。據(jù)估算，2030年我國總發(fā)電量11．28萬億kWh，其中非化石能源發(fā)電量占比44．5%，風(fēng)光發(fā)電量占比20．8%。2050年我國總發(fā)電量16．36萬億kWh，其中非化石能源發(fā)電量占比88．5%，風(fēng)光發(fā)電量占比60．3%。可見，未來我國非化石能源發(fā)電量占比將提升，新能源發(fā)電占比將持續(xù)提高。隨著產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步4．0和制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，電力電子技術(shù)在電力、環(huán)保、裝備制造、軌道交通等傳統(tǒng)重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，以及新能源、航空航天等前沿領(lǐng)域。技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒃趪窠?jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。還處于觀望階段、尚未入局的創(chuàng)業(yè)者，本文帶你了解電力電子行業(yè)。精密特種電源行業(yè)發(fā)展情況精密特種電源市場涉及諸多領(lǐng)域，整體容量較大、單一領(lǐng)域市場規(guī)模相對有限，要求電源生產(chǎn)商需具備較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品定制能力以及快速及時的售后服務(wù)，國外生產(chǎn)企業(yè)受制于成本、服務(wù)響應(yīng)能力的短板，在航空保障、軌道交通、加速器、特種裝備及部分工業(yè)領(lǐng)域已退出國內(nèi)市場，由國內(nèi)企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位；在一些高端特種電源領(lǐng)域，如航空航天、醫(yī)療儀器設(shè)備、半導(dǎo)體等先進(jìn)工業(yè)裝備、前沿研究等領(lǐng)域，國外產(chǎn)品具有先發(fā)優(yōu)勢和經(jīng)驗(yàn)積累，仍占據(jù)主導(dǎo)地位。航空保障電源用于飛機(jī)的日常測試檢修供電，是機(jī)場、機(jī)庫所必備的保障設(shè)備。使用地面供電設(shè)備替代機(jī)載APU，能有效降低機(jī)坪噪音、減少污染排放、節(jié)省燃油，已成為民航行業(yè)節(jié)能減排的重要措施和發(fā)展趨勢。根據(jù)中國民航局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年中國民航客運(yùn)輸量與貨郵運(yùn)輸量實(shí)現(xiàn)疫情后的反彈，同比增長5．5%、8．2%，但較疫情前仍有較大增長空間。同時，2021年中國民航業(yè)固定資產(chǎn)投資總額達(dá)到1，880．44億元，同比增長15．54%，傳遞出中國民航業(yè)復(fù)蘇的信號。此外，我國飛機(jī)保有量穩(wěn)定增長，截至2021年末，民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)期末在冊數(shù)量為4，054架，比上年底增加151架。根據(jù)民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報，中國2020年民用機(jī)場為580個，中國民航規(guī)劃到2025年建成770個民用機(jī)場，平均每年新建民用機(jī)場38個。同時根據(jù)規(guī)劃，上海浦東、天津、長沙等機(jī)場改擴(kuò)建的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目將在十四五期間開工，以加快樞紐機(jī)場建設(shè)和完善非樞紐機(jī)場布局。民用航空業(yè)的復(fù)蘇及發(fā)展，新建和擴(kuò)建機(jī)場的增加，以及飛機(jī)保有量的穩(wěn)定增長，將有效帶動國內(nèi)航空保障電源的需求增長。我國鐵路城軌在過去的10年得到了前所未有的快速發(fā)展，全國鐵路運(yùn)營里程數(shù)和城市軌道運(yùn)營里程數(shù)直接反映了軌道建設(shè)的發(fā)展速度。2014~2015年，鐵路運(yùn)營里程增長較快，2016年以后，由于鐵路行業(yè)發(fā)展已達(dá)到階段高位，鐵路投資基本保持穩(wěn)定，而城市軌道投資額一直保持穩(wěn)步增長。目前，國內(nèi)城軌建設(shè)向二三線城市蔓延，預(yù)計中國城市軌道交通運(yùn)營行業(yè)將會繼續(xù)保持較大建設(shè)規(guī)模和較快的發(fā)展速度。十四五規(guī)劃綱要和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要多次提及鐵路，為軌道交通的未來發(fā)展指明了方向。隨著鐵路客運(yùn)、貨運(yùn)持續(xù)改革，用戶對軌道交通裝備產(chǎn)品的適用性、安全性、可靠性等提出了更高的要求。鐵路運(yùn)營里程的增加和配套動車所的數(shù)量增加將會帶動鐵路沿線電源產(chǎn)品及動車所地面電源的增長。鐵路電氣化升級改造催生高可靠、智能化的新型電源產(chǎn)品的需求。帶電粒子加速器是利用電磁場加速帶電粒子的裝置，科學(xué)家們在加速器上建立了現(xiàn)代核物理與粒子物理學(xué)科。在大型加速器裝置上使用的新技術(shù)往往又會迅速應(yīng)用到小型裝置上并商品化，在其他科技和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，也有著廣闊的重要應(yīng)用。在基礎(chǔ)研究大型加速器建設(shè)方面，根據(jù)建設(shè)創(chuàng)新性國家的要求和國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃，從十一五開始，將加大國家基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施建設(shè)的力度，建設(shè)一批包括北京正負(fù)電子對撞機(jī)二期、上海光源、中國散裂中子源、國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室以及全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置在內(nèi)的基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施，帶動了加速器電源在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的需求快速增長。根據(jù)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)長期規(guī)劃，目前有大批正在建設(shè)以及未來規(guī)劃建設(shè)的大科學(xué)裝置，其中包含合肥先進(jìn)光源（HALF）、南方先進(jìn)光源（SAPS）、重慶超瞬態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置、武漢光源、穩(wěn)態(tài)微聚束極紫外（SSMB-EUV）光源、散裂中子源二期、上海自由電子激光等大型加速器等。根據(jù)近年來的發(fā)展趨勢，粒子加速器的商業(yè)化應(yīng)用同樣具有較大的潛力。例如：在醫(yī)療領(lǐng)域，可用于生產(chǎn)放射性同位素和重離子及質(zhì)子治療；在工業(yè)領(lǐng)域，可提供輻照加工、離子注入、無損檢測等；在環(huán)保領(lǐng)域，可用于燃煤煙氣脫硫脫氮、核廢料處理等。有的已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，如無損集裝箱檢測設(shè)備；有的即將形成產(chǎn)業(yè)，如燃煤煙氣脫硫脫氮設(shè)備、質(zhì)子治療癌癥設(shè)備等。重離子和質(zhì)子治療癌癥的醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)由中國科學(xué)院蘭州近代物理研究所和上海應(yīng)用物理研究所與企業(yè)組成聯(lián)合體，開始產(chǎn)業(yè)化工作。在可預(yù)見的未來，粒子加速器的研究將仍然是相關(guān)學(xué)科的核心前沿。加速器電源是控制帶電粒子束注入、運(yùn)行及引出的重要設(shè)備，精確控制帶電粒子束的需求，也將對加速器電源的供電品質(zhì)提出更高的要求。另一方面，隨著粒子加速器與日常生活的聯(lián)系日益緊密，加速器技術(shù)學(xué)科的發(fā)展也將日益與其他工程學(xué)科趨同，在小型儀器儀表、民用產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域持續(xù)不斷地深入其影響力。粒子加速器在更廣闊領(lǐng)域的應(yīng)用也將為相關(guān)電源產(chǎn)品帶來更大的市場空間。定制特種電源指根據(jù)特種裝備等領(lǐng)域的客戶需求研發(fā)設(shè)計定型的電源產(chǎn)品，用于各類裝備的供電或保障。早期國內(nèi)相關(guān)市場主要被Vicor、Interpoint等國外電源品牌占據(jù)，但隨著我國電子電力技術(shù)和裝備現(xiàn)代化進(jìn)程的加速發(fā)展，我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)已取得了長足的進(jìn)步。尤其是自2018年中美貿(mào)易摩擦以來，國家對于自主可控的意識大幅加強(qiáng)。目前，我國特種裝備電源行業(yè)已逐步實(shí)現(xiàn)了由國產(chǎn)品牌元器件全的方向繼續(xù)推進(jìn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，特種裝備系統(tǒng)的型號種類不斷增多、性能不斷提升，電源模塊產(chǎn)品和電源系統(tǒng)需求也呈現(xiàn)個性化、定制化的特征。飛機(jī)數(shù)量增加及新型機(jī)型逐漸投入使用，保障維護(hù)所需的航空保障電源需求呈穩(wěn)定上升趨勢。大量新型裝備列裝，訓(xùn)練、測試所需的定制電源和模塊電源也隨裝備同步增長?，F(xiàn)代特種裝備電氣化、信息化、智能化發(fā)展，使特種裝備平臺出現(xiàn)多電全電等綜合電力發(fā)展趨勢，例如綜合電力系統(tǒng)（IPS）已經(jīng)得到成熟應(yīng)用。隨著用電量變大、用電特性多樣化，對其獨(dú)立電力系統(tǒng)的要求和各環(huán)節(jié)電源設(shè)備的需求越來越高。電力電子轉(zhuǎn)型已成趨勢電力電子學(xué)，一種通過周期性改變特定電路結(jié)構(gòu)中電路中功率半導(dǎo)體器件的通斷來改變電能形式的科學(xué)技術(shù)。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電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和控制的技術(shù)。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。改革傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展機(jī)電一體化等新興產(chǎn)業(yè)。未來，在工業(yè)和民用的各種機(jī)電設(shè)備中，特別是電力電子技術(shù)是弱電控制強(qiáng)電的媒介，是機(jī)電設(shè)備與計算機(jī)之間的重要接口，是計算機(jī)發(fā)揮作用的保障和基礎(chǔ)。高頻電力電子技術(shù)和變頻技術(shù)的發(fā)展，將使機(jī)電設(shè)備突破工頻傳統(tǒng)，向高頻方向發(fā)展。達(dá)到最佳工作效率將使機(jī)電設(shè)備體積縮小數(shù)倍或數(shù)十倍，實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)，并能適應(yīng)任何參考信號，實(shí)現(xiàn)無噪音、全新的功能和用途。智能電力電子的進(jìn)步在一定程度上融合了信息處理和電力處理，將微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)融為一體。它的發(fā)展可能會導(dǎo)致電子技術(shù)的重大變革。電力電子應(yīng)用領(lǐng)域中國電力電子產(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