高压变频器的生产现状分析

高压变频器的生产现状分析

（资料来源：中国联保网）发展背景

随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

以前的高压变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很多，谐波大，对电网和电机都有影响。发展起来的一些新型器件将改变这一现状，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频器，性能优异，可以实现PWM逆变，甚至是PWM整流。不仅具有谐波小，功率因数也有很大程度的提高。

行业特点

变频器是一种使电动机变速运行进而达到节能效果的设备，习惯上把额定电压在3kV到10kV之间的电动机称为高压电机，因此一般把针对3kV至10kV高电压环境下运行的电动机而开发的变频器称为高压变频器。与低压变频器相比，高压变频器适用于大功率风电、水泵的变频调速，可以收到显著的节能效果。

随着节能环保需求的增加以及装备升级改造步伐的加快，中国高压变频器行业呈现稳步增长态势，市场规模从2005年的11亿元增至2011年的63亿元，年复合增长率达到35.4%；在变频器中的比重也从2006年的12.9%增至2011年的22.8%。2012年随着下游行业变频化率的提升，高压变频器市场增长速度有望达到34.92%。中国高压变频器行业主要有以下几个运行特点

由诺美咨询完成的《2012-

2017年高压变频器行业竞争运行状况调研与盈利模式咨询报告》内容显示，经过近几年的价格战，高压变频器价格在620元/瓦左右的水平，行业内的毛利率水平在30%左右。价格下新

进入者动力不强，同时下游需求增长稳定，预计行业价格战基本结束，行业盈利将趋于稳定。和低压变频器类似，外资品牌由于技术先进、进入时间早等优势，拥有80%左右的市场份额。2011年排名市场前三的分别是德国西门子，瑞士ABB和法国科孚德机电（converteam），前三名占比为60.5%，行业集中度比较高。本土的北京利德华福排名第四占比为7.2%，2011年6月，施耐德电气6.5亿美元收购北京利德华福，所以也归入外资品牌。高压变频器下游产业主要集中在电力、冶金、煤炭、石油化工、水泥、造纸、市政、交通等领域。其中电力、冶金、水泥是应用规模最大的三个领域，2011年这三个领域的市场占比达到53.9%。高压变频器可以细分为通用和高性能两种。通用高压变频器市场上，内资企业占据80%以上的市场份额，竞争比较激烈，近几年价格下滑较多，毛利率在34.5%左右；而高性能高压变频器市场上，仍以外资为主，毛利率达到63.4%左右，这也将成为内资企业的主攻方向。

国产现状

在国内有不低于200家的低压变频器厂商，其大部分为AC380V的低压产品，而在高压大功率变频器方面，在30家左右。由于罗宾康没有在中国申请专利保护，因此绝大多数厂家都采用美国罗宾康的技术即单元串联多重化结构。

随着技术研究的进一步深入，在理论上和功能上国产高压变频器已经可以与进口变频器相比肩，但是受工艺技术的限制，与进口产品的差距还是比较明显。这些状况主要表现在如下几个方面：

①国外各大品牌的产品正加紧占领国内市场，并加快了本地化的步伐。

②具有研发能力和产业化规模的逐年增加。

③国产高压变频器的功率也越做越大，目前国内最大的应用做到了20000KW。

④国内高压变频器的技术标准还有待规范。

⑤与高压变频器相配套的产业很不发达。

⑥生产工艺一般，可以满足变频器产品的技术要求，价格相对低廉。

⑦

变频器中使用的功率半导体关键器件完全依赖进口，而且相当长时间内还会依赖进口。

⑧与发达国家的技术差距在缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。

⑨已经研制出具有瞬时掉电再恢复、故障再恢复等功能的变频器。

⑩部分厂家已经开发出四象限运行的高压变频器。

11矢量控制的高压变频器也已经在应用。

国外现状

国外各大品牌的变频器生产商，均形成了系列化的产品，其控制系统也已实现全数字化。几乎所有的产品均具有矢量控制功能，完善的工艺水平也是国外品牌的一大特点。在发达国家，只要有电机的场合，就会同时有变频器的存在。其现阶段发展情况主要表现如下：

①技术开发起步早，并具有相当大的产业化规模。

②能够提供特大功率的变频器，已超过10000KW。

③变频调速产品的技术标准比较完备。

④与变频器相关的配套产业及行业初具规模。

⑤能够生产变频器中的功率器件，如IGBT、IGCT、SGCT等。

⑥高压变频器在各个行业中被广泛应用，并取得了显著的经济效益。

⑦产品国际化，当地化加剧。

⑧新技术，新工艺层出不穷，并被大量的、快速的应用于产品中。

未来态势

交流变频调速技术是强弱电混合，机电一体的综合技术，既要处理巨大电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，因此它必定会分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题，后者要解决的软硬件控制问题。因此，未来高压变频调速技术也将在这两方面得到发展，其主要表现为：

①高压变频器将朝着大功率，小型化，轻型化的方向发展。

②高压变频器将向着直接器件高压和多重叠加（器件串联和单元串联）两个方向发展。

③更高电压、更大电流的新型电力半导体器件将应用在高压变频器中。

④

现阶段，IGBT、IGCT、SGCT仍将扮演着主要的角色，SCR、GTO将会退出变频器市场。

⑤无速度传感器的矢量控制、磁通控制和直接转矩控制等技术的应用将趋于成熟。

⑥全面实现数字化和自动化：参数自设定技术；过程自优化技术；故障自诊断技术。

⑦应用32位MCU、DSP及ASIC等器件，实现变频器的高精度，多功能。

⑧相关配套行业正朝着专业化，规模化发展，社会分工将更加明显。

发展趋势

随着本土高压变频器得到更多的用户的认可，本土品牌凭借良好的性价比优势正在逐步扩大在国内的市场份额。

品牌：国外品牌多为综合自动化供应商，拥有多种自动化产品的品牌关联效应。这种关联效应还体现在譬如渠道等其他资源的共享上。因此这种“品牌推广”对于该品牌的产品销售有很好的推动作用。而本土品牌在自动化产品结构上相对比较单一，更多的是“产品推广”的营销策略，因此有一定劣势。但是随着本土品牌在市场的逐渐历练成熟，“产品推广”的营销策略也正在向“品牌推广”转变。

另外，国外品牌也实施积极的市场策略，ABB的ACS2000系列可能就是应对国内企业风机泵

压缩机等市场的。对于本土品牌，在电气传动领域，平方转矩或曰恒功率负载一直是其进入市场的切入点，也是传动领域的低端市场

技术：技术已经不成为进入这一行业的壁垒，而稳定性及产品性能则逐渐成为各个厂商面临的主要技术问题。国外品牌由于产品技术相对成熟，行业应用经验也相对丰富，因此在故障率，元器件质量、以及超大功率产品上用户相对比较满意。但是随着本土品牌的不断发展，这一差距也在逐步缩小。

价格：毋庸置疑，价格优势是本土品牌的巨大优势。这种优势是短期内不会改变的。而这一特点也迎合了金融危机后，用户要求性价比，注重减少项目成本的需求。

资金：由于高压变频器的单价较高，收款周期都较长，资金的充裕性成为关键的竞争力之一，在这一点上，国外品牌压力较小。通过发展，本土品牌也已积累了一定的资金实力，部分国内厂商已经拥有较充足的资金应对资金流问题以及进行产品的研发与升级。另外，广州智光、哈尔滨九洲、合康亿盛等本土品牌陆续上市，也表明这一行业如低压变频一样会出现更多资本运作。国内厂商逐步度过发展期，开始寻求资本运作，以期提升企业规模效应。

纵观国内外品牌，技术竞争，营销竞争已经进入白热化，但是随着各品牌针对的目标市场逐渐细化，市场竞争不止表现为价格，也是品牌竞争，脱离制造环节，转向前端的品牌及研发设计，后端的渠道及服务，也是这一领域可行的商业模式。

同时，如何提高管理水平，严格成本控制，优化资金流，人才引进等逐渐成为各品牌之间竞争的核心内容。这种“软实力”的竞争将在未来更加激烈。

未来我国高压变频器行业发展可能还将遵循以下四点发展策略:

一是加强中国变频器行业协会作用。通过组织和举办行业发展研讨会等方式，统一行业企业认识，避免行业出现恶性价格竞争情况;出面协调行业企业与政府、社会、上下游客户的相互关系，积极协助政府落实有关节能降耗政策。

二是以人为本。随着新产品的开发和应用拓宽进程的加速，人才的培养和补充成为未来行业能否维持高速成长的关键。变频器企业在培养和尊重人才的同时，在使用及留住人才方面，应避免无序竞争控制工程网版权所有，树立行业全局意识。

三是企业要大力发展推进产业结构和产品结构的调整，依靠科技进步，努力转变经济增长方式。健全和完善销售服务体系，提高企业整体服务水平。构建细化产业发展战略联盟，鼓励产业集中向优势企业转移。

四是大力加强国家及行业标准化工作的开展。据了解，现有涉及变频调速设备的3个标准都是以大的传动设备系统出现，变频调速设备只是作为一个部件。因此，变频调速设备还没有独立可执行的生产、检测、验收等方面的标准。对此，成立全国变频调速设备标准化技术委员会相关材料已上报国标委，行业协会今后将逐步启动变频调速设备标准的制修订工作，逐步实现变频调速设备通用标准、各行业特性标准、技术标准、产品标准、方法标准相配套的体系。