作為安裝在電機(jī)前端的變頻器,實(shí)現(xiàn)調(diào)速節(jié)能,是組成工業(yè)控制系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備。作為工業(yè)常用設(shè)備的風(fēng)機(jī)、水泵類等負(fù)載通過(guò)高壓變頻器的后端拖動(dòng),實(shí)際節(jié)能效果達(dá)30~60%。未來(lái),變頻行業(yè)作為參與工業(yè)自動(dòng)化改革發(fā)展中關(guān)鍵的一環(huán),將可以從中型到大型規(guī)模自動(dòng)化改造等多個(gè)項(xiàng)目中受益。而低壓變頻器則通過(guò)與控制層和執(zhí)行層的設(shè)備一起構(gòu)成了自動(dòng)控制系統(tǒng),未來(lái)的發(fā)展有利于制造業(yè)設(shè)備的升級(jí)。
高壓變頻器的主要兩種類型是通用型和高性能型,其中通用型在如今的領(lǐng)域內(nèi)企業(yè)中占有據(jù)了市場(chǎng)份額80%以上,導(dǎo)致在2010年的時(shí)候因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)激烈等因素,造成了價(jià)格的大幅跳水;而作為以外資為主市場(chǎng)的高性能型,對(duì)比通用型產(chǎn)品的毛利高約50%,未來(lái)內(nèi)資企業(yè)將以高性能高壓變頻器為主攻方向。
作為工業(yè)下游環(huán)境以制造業(yè)工控裝備為主的低壓變頻器,在受到金融危機(jī)的2009年影響影響下,其增速低于5%,而在2010年則增長(zhǎng)了30%,未來(lái)預(yù)計(jì)可維持15%的平穩(wěn)增速。
在高端低壓變頻器市場(chǎng)中作為占據(jù)80%以上份額外資相比,國(guó)內(nèi)變頻器廠家開始提供單變頻器產(chǎn)品,提供全面的解決階段過(guò)渡,預(yù)計(jì)未來(lái)市場(chǎng)份額和盈利能力都將提高。
變頻器發(fā)展從調(diào)速到節(jié)能
變頻技術(shù)是首先用于電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速的,通過(guò)控制半導(dǎo)體器件的開關(guān)來(lái)改變輸出頻率,以實(shí)現(xiàn)對(duì)后端拖動(dòng)交流電機(jī)的軟啟動(dòng)、變頻調(diào)速及提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度,并實(shí)現(xiàn)過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)。
與傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速方式相比,變頻調(diào)速的范圍寬,可達(dá)到100~5%;可以精準(zhǔn)調(diào)控,能夠達(dá)到±0.5%;因?yàn)榭蔁o(wú)極調(diào)速,能夠完成電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)和生產(chǎn)系統(tǒng)整體的全自動(dòng)控制,降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊
從電壓分類來(lái)看,針對(duì)電機(jī)在3kv~10kv高壓環(huán)境下運(yùn)行的逆變器稱為高壓變頻器,而輸入電壓不大于690v。
目前,我國(guó)高壓變頻器廣泛應(yīng)用于電力、冶金、水泥等領(lǐng)域,占總量的50%以上;低壓變頻器應(yīng)用廣泛,涉及工業(yè)生產(chǎn)、石油和煤炭、市政交通等行業(yè)。矢量控制用于低壓變頻和高性能高壓變頻,與v/f控制相比,矢量控制在速度控制范圍和控制精度上都有所提高。
我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有一定差距,十二五規(guī)劃提出改造提升制造業(yè),其中發(fā)展先進(jìn)裝備、促進(jìn)制造業(yè)由大變強(qiáng)成為指導(dǎo)未來(lái)發(fā)展的方向。變頻技術(shù)因?yàn)榫哂袃?yōu)異的性能,能夠廣泛應(yīng)用在工業(yè)調(diào)速和精密控制領(lǐng)域。特別是在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的低壓變頻技術(shù),與未來(lái)的自動(dòng)化改造和設(shè)備升級(jí)密切相關(guān)。
變頻技術(shù)助力節(jié)能環(huán)節(jié)
為了滿足運(yùn)行中極限高功率的要求,國(guó)內(nèi)的風(fēng)機(jī)、泵和空氣壓縮機(jī)等主要電機(jī)設(shè)備在輸出功率上往往有很大的設(shè)計(jì)冗余。如果使用機(jī)械速度調(diào)節(jié),大量的能量浪費(fèi)在閥門和阻尼器上。變頻技術(shù)通過(guò)電力電子控制完成調(diào)速,拖動(dòng)后端電機(jī)擴(kuò)大其變速范圍,頻率高時(shí)效果更明顯。風(fēng)扇和水泵負(fù)載適合安裝變頻器以節(jié)約能源。與低壓變頻相比,高壓技術(shù)被廣泛應(yīng)用于子行業(yè)。相關(guān)專家比較了幾種主要節(jié)能產(chǎn)品在電氣設(shè)備中的效果,變頻器的效率高達(dá)30%60%,而且在使用時(shí)原設(shè)備變化不大。
我國(guó)變頻器行業(yè)發(fā)展的兩大驅(qū)動(dòng)力是:工業(yè)自動(dòng)化改革和節(jié)能環(huán)保促進(jìn),而變頻技術(shù)正處于從速度調(diào)節(jié)向節(jié)能轉(zhuǎn)變的過(guò)程中。十二五規(guī)劃提出了制造設(shè)備升級(jí)和工業(yè)節(jié)能環(huán)保,確立了的產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍將走節(jié)能節(jié)能的道路。
高壓變頻節(jié)能環(huán)保拉動(dòng) 增速保持30%,高壓變頻器主要用于大型工業(yè)設(shè)備的電機(jī)前端。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研發(fā)和市場(chǎng)開發(fā),國(guó)產(chǎn)品牌已經(jīng)占據(jù)了通用品牌的80%以上??紤]到只有改造電機(jī)才能大大提高節(jié)能效率,預(yù)計(jì)“十二五”期間行業(yè)將繼續(xù)保持30%左右的增長(zhǎng)速度。每年有1.02億千瓦的高壓電動(dòng)機(jī)處于電力浪費(fèi)狀態(tài),具有巨大的節(jié)能潛力
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2006年底,全國(guó)電機(jī)的安裝容量約為5.8億千瓦,高壓電機(jī)的負(fù)荷約為高壓電機(jī)負(fù)荷的一半,高壓電機(jī)負(fù)荷的近70%是風(fēng)機(jī)、泵和壓縮機(jī)。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有高壓變頻器用戶實(shí)際使用情況的統(tǒng)計(jì),各行業(yè)不同用戶使用高壓變頻器的節(jié)能效果較為理想。雖然不同用戶的實(shí)際設(shè)備運(yùn)行環(huán)境不同,但是,實(shí)際的節(jié)能效果大部分是30~60%,特別是后端的拖動(dòng)負(fù)荷的頻率在發(fā)生了很大變化的情況下。
目前,變頻器主要用于電力、冶金、水泥、石化和建材行業(yè),這些領(lǐng)域的大型設(shè)備改造將繼續(xù)是未來(lái)的主要重點(diǎn)??紤]到2010年變頻器,尤其是通用產(chǎn)品的價(jià)格大幅下降,保守估計(jì)為720元/千瓦,如果不考慮未來(lái)新型高壓電機(jī)的變頻調(diào)速需求,子行業(yè)潛在市場(chǎng)約為731億元。
考慮到2011年是十二五規(guī)劃的第一年,國(guó)家對(duì)工業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造的支持將從規(guī)劃層面落實(shí)到具體政策上。2011年,高壓變頻器行業(yè)的增長(zhǎng)率將呈上升趨勢(shì),大中型項(xiàng)目的改造和新項(xiàng)目的建設(shè)將成為一段時(shí)間內(nèi)行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。
在過(guò)去十年里,國(guó)產(chǎn)品牌逐漸取代了外資。中國(guó)的高壓變頻技術(shù)從2000年開始逐步發(fā)展。到2008年,國(guó)內(nèi)高壓變頻市場(chǎng)基本被國(guó)內(nèi)企業(yè)占據(jù),市場(chǎng)份額接近80%。更低的價(jià)格、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和更貼近用戶的售后服務(wù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)企業(yè)面對(duì)跨國(guó)公司的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。未來(lái)五年 高端市場(chǎng)將上演進(jìn)口替代
2010年高壓變頻器行業(yè)呈現(xiàn)兩分的局面:通用變頻器產(chǎn)能釋放充分,產(chǎn)品價(jià)格下降明顯,市場(chǎng)參與者普遍面臨盈利能力下滑的現(xiàn)狀;高性能領(lǐng)域繼續(xù)藍(lán)海態(tài)勢(shì),外資企業(yè)占比大,以榮信、合康為首的內(nèi)資品牌的市場(chǎng)份額在逐步提升,更多的通用型廠家開始涉足高性能產(chǎn)品。有關(guān)專家對(duì)未來(lái)高壓變頻市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的判斷是:
隨著2011年下游改造需求增多,通用變頻器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有望緩和,企業(yè)毛利恢復(fù)是大概率事件,但較難回到2009年水平;市場(chǎng)參與者持續(xù)增加,未來(lái)產(chǎn)品將更強(qiáng)調(diào)定制化和系統(tǒng)解決方案,龍頭企業(yè)研發(fā)能力強(qiáng)、資金實(shí)力雄厚,將進(jìn)一步提升市場(chǎng)份額;高性能變頻器技術(shù)門檻高,行業(yè)有望復(fù)制通用變頻器進(jìn)口替代的過(guò)程。由于目前內(nèi)資進(jìn)入的少,產(chǎn)品毛利將在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。
與通用變頻器相比,高性能產(chǎn)品運(yùn)用了矢量控制及能量回饋技術(shù),具備恒轉(zhuǎn)矩、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、調(diào)速精度高、調(diào)速范圍寬、快速制動(dòng)等特點(diǎn),產(chǎn)品單價(jià)高達(dá)千萬(wàn)元,毛利也明顯高于通用產(chǎn)品。
高壓變頻行業(yè)大中型項(xiàng)目拉動(dòng)發(fā)展
高壓變頻產(chǎn)業(yè)主要依賴于大中型項(xiàng)目的建設(shè)和轉(zhuǎn)型、下游需求和宏觀經(jīng)濟(jì)周期的低相關(guān)程度,主要受到國(guó)家和行業(yè)政策的影響。處于高能耗的電力冶金行業(yè)是十二五行業(yè)節(jié)能的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象,如今的高壓變頻技術(shù)成熟穩(wěn)定,節(jié)能效果明顯,設(shè)備安裝簡(jiǎn)單,通常在兩年后可回收安裝成本,推廣的價(jià)值很高。
工業(yè)節(jié)能改造將貫穿十二五,行業(yè)看好??紤]2010年受競(jìng)爭(zhēng)加劇的影響,設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)盈利能力下滑明顯,預(yù)計(jì)2011年下游需求在政策引導(dǎo)下持續(xù)增加整體利好,尤其是對(duì)市場(chǎng)份額內(nèi)資企業(yè)有望進(jìn)一步提高。
長(zhǎng)期來(lái)看,通用變頻器市場(chǎng)將被完全競(jìng)爭(zhēng)化,而高性能領(lǐng)域仍處于進(jìn)口替代初期,企業(yè)若能參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將享受超額收益。目前,高性能變頻器行業(yè)的門檻主要是技術(shù)和穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),未來(lái)下游需求對(duì)企業(yè)的營(yíng)銷能力和客戶關(guān)系提出更高的要求。
正在從通用市場(chǎng)逐步向高性能領(lǐng)域開拓的企業(yè),其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,將為其帶來(lái)盈利能力和利潤(rùn)總額的提升,并尋找到新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
低壓變頻依托裝備升級(jí)繼續(xù)進(jìn)口替代
十二五規(guī)劃提出制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),包括發(fā)展先進(jìn)裝備制造業(yè),提升自動(dòng)化水平將成為重點(diǎn)。
由于受下游工況的影響,低壓變頻技術(shù)強(qiáng)調(diào)調(diào)節(jié)精度和調(diào)節(jié)范圍,在工業(yè)自動(dòng)化行業(yè),它與前端開發(fā)plc操縱和后端開發(fā)交流伺服電機(jī)密切相關(guān)。
低壓變頻器、可編程控制器、伺服電機(jī)等。構(gòu)成一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng),而下游涉及制造業(yè)的許多子行業(yè)。與主要受國(guó)家政策影響的高壓變頻器不同,低壓變頻器的下游需求關(guān)系到整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。未來(lái),設(shè)備升級(jí)將是一個(gè)漸進(jìn)的長(zhǎng)期過(guò)程,行業(yè)有望在一段時(shí)間內(nèi)保持15%左右的穩(wěn)定增長(zhǎng)。
從行業(yè)領(lǐng)域來(lái)看,電梯、注塑機(jī)和軌道交通等低壓變頻設(shè)備的發(fā)展速度預(yù)計(jì)將快于行業(yè)平均水平,成為發(fā)展的焦點(diǎn)。
從產(chǎn)品到解決方案 從進(jìn)口到逐步國(guó)產(chǎn) ,低壓變頻行業(yè)的高端市場(chǎng)仍以外資產(chǎn)品為主,占市場(chǎng)的80%以上。目前,參與競(jìng)爭(zhēng)的內(nèi)資企業(yè)數(shù)量少,份額低,缺少控制層和執(zhí)行層的核心產(chǎn)品。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)將轉(zhuǎn)向提供全面解決方案的高利潤(rùn)模式,進(jìn)口替代將成為行業(yè)領(lǐng)先一段時(shí)間在內(nèi)保持高增長(zhǎng)率的主要原因。
下游裝備升級(jí)拉動(dòng),行業(yè)整體穩(wěn)定增長(zhǎng)。自動(dòng)化改造和制造業(yè)升級(jí)是行業(yè)發(fā)展主動(dòng)力,未來(lái)將呈現(xiàn)逐步推廣的局面,低壓變頻器整體增速預(yù)計(jì)將維持在15%左右。但行業(yè)增速放緩并不影響內(nèi)資企業(yè)加速進(jìn)口替代,