配網(wǎng)電能質(zhì)量控制設(shè)備行業(yè)企業(yè)市場現(xiàn)狀及競爭格局

配網(wǎng)電能質(zhì)量控制設(shè)備行業(yè)發(fā)展基本情況電力電子行業(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(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。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(shí)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(shí)，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(jì)公報(bào)，中國2020年民用機(jī)場為580個(gè)，中國民航規(guī)劃到2025年建成770個(gè)民用機(jī)場，平均每年新建民用機(jī)場38個(gè)。同時(shí)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(jì)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(jì)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(gè)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。現(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。電力電子行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（一）電力電子行業(yè)面臨的機(jī)遇與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不同，新基建的重心不再是房地產(chǎn)，而是城際交通、物流、市政基礎(chǔ)設(shè)施，以及5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。新基建有以下幾個(gè)方向：1）5G基站建設(shè)；2）特高壓；3）城際高速鐵路和城市軌道交通；4）新能源汽車充電樁；5）大數(shù)據(jù)中心；6）人工智能；7）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。以上幾個(gè)方向中的特高壓、鐵路和軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心等均為電源產(chǎn)品和電能質(zhì)量控制設(shè)備提供了大量廣泛的應(yīng)用場景，將帶動市場規(guī)模激增。近年來，裝備電氣化獲得了高度關(guān)注，美國及歐洲開展了多項(xiàng)裝備電氣化相關(guān)研究計(jì)劃，并在作戰(zhàn)行動中嘗試采用新型電氣化手段。相比于燃油、液壓等傳統(tǒng)能源形式，電氣化技術(shù)能夠顯著提高能源利用效率、改善維修性能、降低排放和噪聲，因而不僅在民用交通運(yùn)輸行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用空間，在特種裝備及作戰(zhàn)應(yīng)用中也有巨大的潛在市場空間。以電氣化引發(fā)的技術(shù)革新將催生出特種裝備電源的需求，相關(guān)電氣化裝備的研發(fā)生產(chǎn)過程中還需要測試電源的參與。中國向世界作出碳達(dá)峰、碳中和的莊嚴(yán)承諾，推進(jìn)建設(shè)以碳匯、碳減排、碳交易為主的各地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、用地結(jié)構(gòu)以及辦公生活模式的低碳零碳化，高水平建設(shè)碳中和城市、低碳零碳產(chǎn)業(yè)、零碳園區(qū)、零碳鄉(xiāng)村、零碳政府與企業(yè)。新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域得到良好的發(fā)展契機(jī)。其中，光伏逆變器測試、儲能變流器測試、電驅(qū)系統(tǒng)測試、電源系統(tǒng)測試、燃料電池測試、交直流充電樁測試、風(fēng)電場并網(wǎng)測試等領(lǐng)域已經(jīng)初見規(guī)模。未來清潔能源發(fā)電以及電氣化將為電源領(lǐng)域提供更廣闊的市場空間。隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的深化，國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級步伐加快，專業(yè)化、精細(xì)化生產(chǎn)趨勢逐漸形成。生產(chǎn)設(shè)備逐步從通用設(shè)備向?qū)Ｓ迷O(shè)備轉(zhuǎn)變，用電方式開始從粗電到精電的變革，發(fā)電方式逐漸從資源消耗型向環(huán)境友好型過渡。在此背景下，專業(yè)性、高技術(shù)性的特種電力電子設(shè)備市場需求將保持穩(wěn)定增長。面對電力電子領(lǐng)域廣闊的市場，此前國外企業(yè)占據(jù)了較大的市場份額，特別是在精密電源設(shè)備領(lǐng)域。其原因一方面是技術(shù)難度較大，前期需要投入高額的研發(fā)成本，出于對成本和收益的衡量，相關(guān)企業(yè)在這方面的投入較少；另一方面，國際大廠的產(chǎn)品有著良好的口碑，其性能表現(xiàn)、穩(wěn)定性和可靠性得到市場認(rèn)可，加大了國內(nèi)廠商的入場壁壘。但在當(dāng)前的大環(huán)境下，貿(mào)易環(huán)境存在極大的不確定性，一旦發(fā)生禁運(yùn)，由于電源產(chǎn)品涉及面較為廣泛，將會對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生牽一發(fā)而動全身的被動后果，其經(jīng)濟(jì)損失不可估量。因此，國家開始積極推進(jìn)進(jìn)程，這給國內(nèi)相關(guān)企業(yè)帶來巨大的市場空間。（二）電力電子行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)我國電力電子設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展起步較晚，長期受到國產(chǎn)電力電子器件較少的嚴(yán)重制約，技術(shù)發(fā)展也主要采用追隨研發(fā)的方式，原創(chuàng)性動力不強(qiáng)，研發(fā)投入相對較少。電力電子變換和控制技術(shù)對人員的技術(shù)要求高，人才培養(yǎng)周期長，導(dǎo)致了研發(fā)人才隊(duì)伍建設(shè)落后于行業(yè)發(fā)展的需求。技術(shù)積累不足和專業(yè)科技人才的短缺在一定程度上制約了行業(yè)的發(fā)展速度。原材料中電子元器件的質(zhì)量與性能影響到電力電子變換和控制設(shè)備的品質(zhì)及可靠性。例如以電源管理芯片、DSP、FPGA為代表的IC芯片和以IGBT、MOSFET為代表的功率器件的生產(chǎn)商主要集中在歐洲、美國和日本，其供應(yīng)受制于國外廠商的生產(chǎn)能力及各原產(chǎn)國的出口政策，國內(nèi)企業(yè)在采購渠道和議價(jià)能力上受到較大制約。在目前的國際貿(mào)易形勢及大宗商品價(jià)格波動的大背景下，半導(dǎo)體元件的供應(yīng)存在著產(chǎn)能不足和價(jià)格增長的風(fēng)險(xiǎn)。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(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。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(shí)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(shí)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(jì)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(jì)裝機(jī)年復(fù)合增長率有望超60%，2025年儲能系統(tǒng)累計(jì)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