變頻器:“十二五”仍走調速與節能并舉之路(轉載)首頁(yè)>新聞動(dòng)態(tài)>工控新聞

變頻器是工控系統的重要組成設備,安裝在電機前端以實(shí)現調速和節能。高壓變頻器后端主要拖動(dòng)風(fēng)機、水泵類(lèi)負載,實(shí)際節電效果達30%~60%,未來(lái)該行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展將受益于大中型項目改造;低壓變頻器與控制層和執行層設備共同組成自動(dòng)化控制系統,其未來(lái)發(fā)展將受益于制造業(yè)“裝備升級”。

    高壓變頻器可細分為通用和高性能兩種,目前通用領(lǐng)域內資企業(yè)占據80%以上的市場(chǎng)份額,競爭激烈導致10年價(jià)格大幅下滑;高性能市場(chǎng)仍以外資為主,毛利比通用產(chǎn)品高約50%,未來(lái)將成為內資企業(yè)的主攻方向。

    低壓變頻器下游以制造業(yè)工控裝備為主,2009年受金融危機影響增速低于5%,2010年前三季度增長(cháng)高達30%,預計未來(lái)5年可維持15%的平穩增速。

    低壓變頻器高端市場(chǎng)外資占據80%以上份額,內資龍頭企業(yè)為匯川技術(shù)和英威騰。與外資企業(yè)相比,內資龍頭正處于從提供單一變頻器產(chǎn)品向提供綜合解決方案轉變的階段,未來(lái)市場(chǎng)占有率和盈利能力有望雙雙提升。

    變頻器發(fā)展——從“調速”到“節能”

    變頻技術(shù)最先用來(lái)對電機進(jìn)行無(wú)級調速,通過(guò)控制半導體器件的通斷改變輸出頻率,以實(shí)現對后端拖動(dòng)交流電機的軟啟動(dòng)、變頻調速及提高運轉精度,并實(shí)現過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護。

    對比過(guò)去的機械調速方式,變頻調速的范圍寬,可達到100%~5%;調控精度高,可達到±0.5%;由于它是無(wú)極調速,可實(shí)現電機的軟啟動(dòng)和整個(gè)生產(chǎn)系統的全自動(dòng)控制,進(jìn)而減少對電網(wǎng)的沖擊。

    從電壓分類(lèi)上,一般把針對3kV~10kV高壓環(huán)境下運行的電動(dòng)機而開(kāi)發(fā)的變頻器稱(chēng)為高壓變頻器,而將輸入電壓不高于690V的稱(chēng)為低壓變頻器。

    目前我國高壓變頻器在電力、冶金、水泥領(lǐng)域應用較多,合計占比超過(guò)50%;低壓變頻器應用領(lǐng)域更加廣泛,涉及工業(yè)生產(chǎn)、石油煤炭、市政交通等多個(gè)行業(yè)。高壓變頻下游細分市場(chǎng)組成。

    精度高、范圍寬使變頻成為工業(yè)調速之首選

    目前在低壓變頻和高性能高壓變頻領(lǐng)域都使用了矢量控制手段。相比V/f控制,矢量控制在調速范圍和控制精度上明顯提升。

    我國工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平與發(fā)達國家仍有一定差距,“十二五”規劃提出“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”成為指導未來(lái)發(fā)展的方向。變頻技術(shù)因其具有的優(yōu)異性能將在工業(yè)調速和精密控制領(lǐng)域得到進(jìn)一步推廣。尤其是制造業(yè)應用廣泛的低壓變頻技術(shù),未來(lái)發(fā)展與自動(dòng)化改造和裝備升級緊密相關(guān)。

    變頻技術(shù)助力節能環(huán)保

    我國的風(fēng)機、水泵、空氣壓縮機等主要電機設備為滿(mǎn)足運行中的最高功率要求,輸出功率經(jīng)常有很大的設計冗余,若使用機械調速能量被大量浪費在閥門(mén)和風(fēng)門(mén)擋板上。變頻技術(shù)通過(guò)電力電子控制完成調速,在后端拖動(dòng)電機使其轉速變化范圍增大,頻率高時(shí)效果更為明顯。風(fēng)機水泵類(lèi)負載最適宜安裝變頻器節能,相比低壓變頻,高壓技術(shù)在細分行業(yè)使用更為廣泛。

 有關(guān)專(zhuān)家對比了電氣設備中幾種主要節能產(chǎn)品的效果,其中變頻器效率高達30%~60%,使用時(shí)只需加裝在電機前端,對原有設備改動(dòng)較小。

    推動(dòng)我國變頻器行業(yè)發(fā)展的兩大動(dòng)力分別為:工業(yè)自動(dòng)化改造和節能環(huán)保推廣,而變頻技術(shù)也正處于從“調速”到“節能”的轉變過(guò)程。

    “十二五”規劃提出了制造裝備升級和工業(yè)節能環(huán)保,確立了未來(lái)行業(yè)發(fā)展仍將走“調速節能并舉”的路徑。細分到產(chǎn)品,預計低壓變頻器以自動(dòng)化改造和進(jìn)口替代為主線(xiàn),國內企業(yè)將重點(diǎn)發(fā)展控制和驅動(dòng)技術(shù);高壓變頻器依托國家節能環(huán)保政策,下游仍以電力、冶金、水泥等的大型工業(yè)設備改造為主,競爭加劇將刺激高性能產(chǎn)品國產(chǎn)化提速。

    高壓變頻——節能環(huán)保拉動(dòng)增速保持30%

    高壓變頻器主要應用在大型工業(yè)設備的電機前端,經(jīng)過(guò)長(cháng)期的研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)拓,目前內資品牌已占據通用型80%以上的份額??紤]到只需對電機加以改造就能大幅提高節能效率,預測行業(yè)在“十二五”期間將繼續維持30%左右的增速。

    每年有1.02億kW的高壓電機處于浪費運行狀態(tài)節能潛力大

    根據統計,我國每年發(fā)電量的66%消耗在電動(dòng)機上。截至2006年底,全國電動(dòng)機裝機容量約為5.8億kW,而高壓電機約占一半,高壓電機中近70%拖動(dòng)的負載是風(fēng)機、泵類(lèi)、壓縮機,其中一半適合調速,即有約1.02億kW的高壓電機處在浪費運行的狀態(tài)。

    根據對現有高壓變頻器用戶(hù)實(shí)際使用情況的統計,各行業(yè)不同用戶(hù)使用高壓變頻器的節電效果都較為理想,雖然不同客戶(hù)的實(shí)際設備運行環(huán)境有所差異,但是實(shí)際節電效果的區間多在30%~60%之間,尤其后端拖動(dòng)負載頻率變化較大時(shí)效果更為明顯。

    目前高壓變頻器主要應用在電力、冶金、水泥、石化和建材行業(yè),未來(lái)仍將以上述領(lǐng)域的大型設備改造為主。

    考慮到2010年變頻器,尤其是通用型產(chǎn)品價(jià)格下降較多,按照720元/kW保守估計,在不考慮未來(lái)新增高壓電機變頻調速需求的情況下,細分行業(yè)潛在市場(chǎng)約731億元。

    考慮到2011年是“十二五”規劃實(shí)施初年,國家對于工業(yè)節能環(huán)保技術(shù)改造的扶持,將由規劃層面落實(shí)到具體政策。高壓變頻器行業(yè)2011年增速將呈現上升趨勢,大中型項目改造和新項目建設在一段時(shí)間內會(huì )成為行業(yè)發(fā)展的主要動(dòng)力。

    過(guò)去十年內資品牌逐步替代外資。我國高壓變頻技術(shù)是從2000年后逐步得到發(fā)展的,到2008年國內高壓變頻市場(chǎng)基本被內資企業(yè)占領(lǐng),市場(chǎng)份額接近80%。較低的價(jià)格、穩定的產(chǎn)品質(zhì)量和更貼近用戶(hù)的售后服務(wù)成為內資企業(yè)面對跨國公司的核心競爭優(yōu)勢。

    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狀;高性能領(lǐng)域繼續“藍海”態(tài)勢,外資企業(yè)占比大,以榮信、合康為首的內資品牌的市場(chǎng)份額在逐步提升,更多的通用型廠(chǎng)家開(kāi)始涉足高性能產(chǎn)品。

有關(guān)專(zhuān)家對未來(lái)高壓變頻市場(chǎng)競爭態(tài)勢的判斷是:

    ——隨著(zhù)2011年下游改造需求增多,通用變頻器市場(chǎng)競爭有望緩和,企業(yè)毛利恢復是大概率事件,但較難回到2009年水平;

    ——市場(chǎng)參與者持續增加,未來(lái)產(chǎn)品將更強調定制化和系統解決方案,龍頭企業(yè)研發(fā)能力強、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(mén)檻高,行業(yè)有望復制通用變頻器進(jìn)口替代的過(guò)程。由于目前內資進(jìn)入的少,產(chǎn)品毛利將在未來(lái)一段時(shí)間內保持穩定。

與通用變頻器相比,高性能產(chǎn)品運用了矢量控制及能量回饋技術(shù),具備恒轉矩、動(dòng)態(tài)響應快、調速精度高、調速范圍寬、快速制動(dòng)等特點(diǎn),產(chǎn)品單價(jià)高達千萬(wàn)元,毛利也明顯高于通用產(chǎn)品。

高壓變頻行業(yè)——大中型項目拉動(dòng)發(fā)展

    高壓變頻行業(yè)主要依賴(lài)大中型項目建設與改造,下游需求與宏觀(guān)經(jīng)濟周期關(guān)聯(lián)度低,受?chē)液托袠I(yè)政策影響大。電力、冶金等行業(yè)能耗高,是“十二五”工業(yè)節能的重點(diǎn),而高壓變頻技術(shù)成熟穩定、節能效果明顯、設備安裝簡(jiǎn)便,通常在使用后兩年內通過(guò)節電可收回成本,具有很高的推廣價(jià)值。

    工業(yè)節能改造將貫穿“十二五”,行業(yè)看好??紤]2010年受競爭加劇的影響,設備生產(chǎn)企業(yè)盈利能力下滑明顯,預計2011年下游需求在政策引導下持續增加整體利好,尤其是內資龍頭有望進(jìn)一步提高市場(chǎng)份額。

    長(cháng)期來(lái)看,通用變頻器市場(chǎng)將被“完全競爭化”,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)競爭將享受超額收益。目前高性能變頻器行業(yè)門(mén)檻主要是技術(shù)和累積的穩定運行經(jīng)驗,未來(lái)下游需求將對企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)能力和客戶(hù)關(guān)系提出較高要求。

    正在從通用市場(chǎng)逐步向高性能領(lǐng)域開(kāi)拓的企業(yè),其產(chǎn)品結構的轉型,將為其帶來(lái)盈利能力和利潤總額的提升,并尋找到新的增長(cháng)點(diǎn)。

    依據以上標準,合康變頻、智光電氣等具有技術(shù)和市場(chǎng)資源優(yōu)勢的業(yè)內龍頭企業(yè),有望成功搶占新興產(chǎn)品市場(chǎng)。

    低壓變頻——依托裝備升級繼續“進(jìn)口替代”

    “十二五”規劃提出要“改造升級制造業(yè)”,其中包括“發(fā)展先進(jìn)裝備制造業(yè)”,而提升自動(dòng)化水平將成為重點(diǎn)。

    受下游使用條件的影響,低壓變頻技術(shù)強調調節精確和范圍,在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域與前端PLC控制和后端伺服電機等聯(lián)系緊密,共同組成工業(yè)自動(dòng)化控制系統。

    與高壓變頻類(lèi)似,低壓變頻也分為高端市場(chǎng)、中端市場(chǎng)和低端市場(chǎng),上市公司中匯川技術(shù)、英威騰等主要參與高端市場(chǎng)競爭,而自動(dòng)化水平升級從技術(shù)層面更強調變頻技術(shù)在精細領(lǐng)域應用,因此將主要討論高端市場(chǎng)。

    制造業(yè)裝備升級是個(gè)漸近與長(cháng)期的過(guò)程

    低壓變頻器與PLC、伺服電機等共同組成工業(yè)自動(dòng)化控制系統,下游涉及制造業(yè)多個(gè)子行業(yè),與高壓變頻器主要受?chē)艺哂绊懖煌?,低壓變頻下游需求與整體工業(yè)發(fā)展水平相關(guān),未來(lái)裝備升級將是逐步和長(cháng)期的過(guò)程,預計行業(yè)能在一段時(shí)間內保持15%左右的穩定增長(cháng)。

從細分行業(yè)看,電梯、注塑機和軌道交通用低壓變頻設備增速有望超過(guò)行業(yè)平均,成為發(fā)展重點(diǎn)。

    從產(chǎn)品到解決方案從進(jìn)口到逐步國產(chǎn)

    低壓變頻行業(yè)高端市場(chǎng)仍以外資產(chǎn)品為主,占據超過(guò)80%的份額,目前參與競爭的內資企業(yè)數量少、份額低、集中生產(chǎn)變頻器而缺少了控制層和執行層的核心產(chǎn)品,未來(lái)發(fā)展趨勢會(huì )向著(zhù)提供綜合解決方案的高盈利模式轉變,進(jìn)口替代在一段時(shí)間內會(huì )成為行業(yè)龍頭保持高增速的主要原因。

    我國低壓變頻市場(chǎng)集中度低,各主要生產(chǎn)廠(chǎng)商優(yōu)勢領(lǐng)域相對分散,如英威騰主要集中在起重、拉絲和煤炭領(lǐng)域,而匯川技術(shù)則依*電梯和注塑機市場(chǎng)。由于產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢明顯,今后仍將繼續搶占外資的份額,內資企業(yè)短期內不存在激烈競爭關(guān)系,因此有望延續高毛利、高增長(cháng)的趨勢。主要低壓變頻器生產(chǎn)商優(yōu)勢領(lǐng)域。

    以英威騰和匯川為代表的內資變頻器生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始涉足PLC和伺服等產(chǎn)品,未來(lái)發(fā)展將以提供客戶(hù)定制的解決方案為目標。目前兩家公司的發(fā)展模式各不相同,將面臨銷(xiāo)售渠道整合和控制層執行技術(shù)產(chǎn)品化的挑戰。

    內資龍頭殊途同歸

    下游裝備升級拉動(dòng),行業(yè)整體穩定增長(cháng)。自動(dòng)化改造和制造業(yè)升級是行業(yè)發(fā)展主動(dòng)力,未來(lái)將呈現逐步推廣的局面,低壓變頻器整體增速預計將維持在15%左右。

    但行業(yè)增速放緩并不影響內資企業(yè)加速進(jìn)口替代,以英威騰和匯川技術(shù)為代表的生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)價(jià)格優(yōu)勢加速擴張,在細分領(lǐng)域獲得了競爭優(yōu)勢。今后必將有更多的生產(chǎn)商參與到低壓變頻器高端領(lǐng)域,龍頭企業(yè)只有通過(guò)整合產(chǎn)品優(yōu)勢并最終提供高附加值的綜合解決方案才能維持企業(yè)的發(fā)展。

    在發(fā)展路徑上,兩家龍頭企業(yè)有所差異,但最終都將成為綜合的產(chǎn)品解決方案提供商。英威騰將繼續研發(fā)包括控制層和執行層在內的產(chǎn)品,并完成與變頻器的整合,以保證原有銷(xiāo)售渠道在產(chǎn)品儲備完成后,能夠迅速啟動(dòng)市場(chǎng);匯川技術(shù)也面臨著(zhù)現有產(chǎn)品整合的問(wèn)題,同時(shí)在產(chǎn)能充分釋放后,進(jìn)行市場(chǎng)間橫向擴張將成為其下一個(gè)主攻方向。

 

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