第一章 变频器行业简介
1.1 产品的界定、分类及应用
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
一、变频器的分类
目前行业内对变频器的分类主要以电压等级进行分类,分为低压(110V、220V、380V)、中压(500V、660V、1140V)、高压(3KV、3.3KV、6KV、6.6KV、10KV)。其主要市场分布及应用见图表1
图表1 2008年我国变频器在各行业的应用分布 单位:亿元/人民币

变频器还可根据其它形式进行分类,分类如下:
图表2 变频器的其它分类

二、国内外主要品牌
日韩系列:三菱、富士、松下、日立、安川、LG、三肯等;
欧美系列:瑞士ABB、德国西门子、丹麦丹佛斯、美国爱默生、德国BLEMO、法国施耐德等;
台湾系列:台达、爱德利、东元、普传;
国产系列:深圳英威腾、成都希望森兰、北京利德华福、成都日立、北京合康亿盛、烟台惠丰、山东新风光、深圳科姆龙等。
1.2 国际变频器行业发展现状
国内变频器市场是以外资品牌的进入而发端,外资品牌先入为主,直到2000年前后还占据着90%左右的市场份额。目前活跃在我国市场上的国
产品牌占70%左右,但是市场份额仅占20%-25%,虽然内资品牌的市场份额在快速扩大,但大部分市场仍被十余个欧美品牌和日本品牌所占据。
1.2.1 日本品牌优势明显
日本变频器进入我国比较早,最初的日本品牌变频器占据我国变频市场的绝对大的份额。虽然目前所占比例有所下降,但日本品牌的变频器在中国市场仍优势明显,目前占国内市场份额的20%左右。
图表3 日本品牌在国内发展情况

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1.2.2 欧美品牌发展强劲
欧美品牌变频器增长迅速。欧美公司进入我国市场比较晚,但产品档次比较高、容量大,价格也比较高,其市场占有情况上升很快。2000年,ABB、西门子、台达、伦茨在中国累计销售收入8亿元,市场份额达到30%左右。西门子公司,1999年其通用、工程及专用型变频器增长率分别达到140%、40%和30%。2000年,西门子已经从国内变频器市场取得了接近8%的份额。根据2000年销售情况,欧美厂商的销售额均在2亿元左右之间,进一步上升的潜力比较大。2001年,欧美品牌市场占有率继续上升。ABB公司市场占有率由2000年的9.5%增长到2001年的13%。西门子由2000年的7.6%增长到2001年的11%。
目前欧美品牌变频器在国内市场占有50%左右的市场份额。
1.3 国内变频器行业发展现状
1.3.1 国内变频器发展状况
变频器行业在我国已有20年的历史,市场规模逐年扩大,2008年高、中、低压变频器总的市场容量接近150亿,内外资品牌约200个,又有上千家从事代理销售和二次开发的公司。从品牌数量看,内资品牌占70%以上,但市场份额只有24%左右。虽然内资品牌的市场份额在快速扩大,但大部分市场仍被十余个欧美品牌和日本品牌所占据。目前该行业已初具规模,且发展潜力十分可观。业内人士认为,我国变频器市场在未来10年之后才会达到饱和,期间市场的年增长速度将保持在15%以上。
1.3.2 国内变频器发展存在的问题
(1)国产变频器90%是仿制,基本没有创新。除了低价,并无特点。
(2)产品品质有问题的地方,大家都差不多,但是很少有人用功夫去解决。生产商都爱钱,并不爱变频器。
(3)国产品牌都是急功近利,省工省料,品质必然不保。国人喜欢自杀性竞争。
(4)生产规模太小,不可能保证品质稳定一致。
1.3.3 国产品牌与外资品牌的技术差异
我国变频器配套产业的实力相对较弱,总体上看国产品牌无论在技术、加工制造、工业设计等方面还是在资金实力方面,都与国外品牌存在差距,特别是与西门子、ABB两大巨头相比差距更加明显。目前,外资品牌在国内中低压变频器市场的占有率与2007年基本相当,仍保持在76%左右,同时由于2008年我国加大基础工程投资(欧美领先品牌的传统优势领域)等因素,前十大外资企业的行业集中度有所提高,尤其是行业领先品牌的份额进一步扩大。
本土变频器企业大部分以V/F控制(保证输出电压跟频率成正比)产品为主,对于性能优越、技术含量高的矢量变频器等产品,绝大多数内资企业还没有开发出成熟的产品。虽然个别表现突出的内资品牌如英威腾、希望森兰等已有矢量变频器产品问世,并在部分市场应用领域取得了突破,但与国际巨头相比,其产品的种类、规格还有待进一步充实和丰富。
第二章 行业市场分析
2.1 市场规模与潜力
我国是能耗大国,能源利用率较低,而能源储备相对不足。多年来国家大力提倡节约能源、保护环境,并重点支持发展变频调速技术。截止2007年年底我国电动机总装机容量约7亿KW,其中约90%为交流电机,即6.3亿KW,但配置变频器的电机不到10%。
图表4 我国变频市场规模 单位:人民币/亿元

我国变频器市场在过去10年内保持着26. 8%的高速增长。据机电产品市场杂志社调查报告的数字分析,我国变频器的市场潜力为1200亿~1800亿元。
2.2 市场需求分析与预测
2.2.1 中低压变频器
图表5 低压变频器市场持续增长

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我国中低压变频器市场发展迅速。2008年我国中低压变频器市场总量约112.1亿元。随着节能效果的显现以及国家政策的积极推行,变频器行业将继续保持增长,预计到2012年国内中低压变频器市场容量将超过190亿,其中低压变频器市场容量超过160亿,中压变频器市场容量超过30亿。
图表6 中压变频器市场持续增长

图表7 2008年外资品牌市场份额达到76%,处主导地位

内资品牌中处于第一梯队的包括深圳英威腾、欧瑞传动、成都希望森兰、深圳汇川;第二梯队是深圳安邦信、山东新风电子、深圳四方、深圳正弦。
2.2.2 高压变频器
高压变频器市场潜在规模巨大,约810亿元。
图表8 高压变频器市场规模测算过程


高压变频器市场有望继续保持高速增长。2005年至2008年,高压变频器市场平均复合增长率达46%,2008年高压变频器市场规模只有约34亿,预计2012年中国高压变频器市场规模将达到148亿。
图表9 高压变频器行业处于高速成长期

图表10 高压变频器市场将保持45%的高速增长

变频调速节能效果显著,目前高压变频器已经成为许多新建项目的标准配置。如国家水泥设计标准规定自2008年5月1日后,新上水泥旋窖生产线高温风机必须采用高压变频调速;很多新上火力发电机组已把凝结水泵采用变频调速作为辅机招标的标准项目,高压变频器市场前景广阔。
2.3 市场类型与细分市场
1.变频器市场按其对设备的技术水平要求来分可分为三大类:
图表11 变频器市场分类一

第三类产品主要为:高性能高压变频器如同步矿井提升机牵引变频、轧机变频传动、船舶驱动、造纸机传动以及高速机车主传动。
2.如果按用户的类型及销售的渠道来分,又可以分为三类:
图表12变频器市场分类二

图表13 变频器销售渠道构成


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2.4 市场竞争
2.4.1 市场集中度分析
目前,在我国变频器市场中角逐的厂商从体制上可分为,国外跨国集团厂商、中外合作生产企业、本国生产企业,来共同构建了变频器市场的竞争格局。
2008年高压变频器排名前十企业占行业总销量的83.5%,前五名占57.72%,其中利德华福22.86%,西门子11.43%,合康10%;
2008年中低压变频器排名前十企业占行业总销量的68.5%,前五名占51%,其中ABB17.8%,西门子14.5%,前13名全是外资企业,国内英威腾、汇川各占1.7%,排名14、15。
图表14 2008年中低压变频器主要供应商市场占有率


图表15 2008年高压变频器主要供应商市场占有率

2.4.2 市场份额解析
变频器市场份额的首要特点是分散,亿元以上供应商接近30家,而其他较小(多为本土)则以百计。不过如果对市场进行进一步的切分后,能够发现市场份额分布的一些细节规律。
图表16 不同变频器市场的特点及分布


注:高端市场主要指高性能高压变频器市场,如同步矿井提升机牵引变频、轧机变频传动、船舶驱动、造纸机传动以及高速机车主传动等领域,仍然是国际顶级品牌如德国西门子、瑞士ABB等电气巨头占有大部分市场份额。
2.5 主要产业聚集地及市场分布
2.5.1 产业地区分布
变频器作为调速器和启动器的最佳产品,生产基地集中在长三角和珠三角,珠三角又多于长三角;四川、山东和辽宁在变频器生产方面也有一定的实力;北京的高压变频器企业数量居全国之最。
图表17 国内中低压变频器品牌地区分布

2.5.2 市场分布
变频器产生的最初目的是速度控制,主要应用在电力、纺织化纤、建材、石油、化工、冶金、市政、造纸、食品、烟草等行业,由于使用过程中节能效果显著,目前相当多的运用是以节能为目的。具体应用见1.1 产品的界定、分类及应用。
2.6 发展趋势分析
1)大容量化和小型化
随着大容量高耐压开关器件及其串联、并联技术和控制技术得到应用,变频器大容量化已成为现实。变频器主电路中大量使用功率模块,控制电路采用大规模集成电路,目前,有些公司甚至将主电路、控制电路以及驱
动电路集成一体,使用复合集成功率模块,结构设计上采用“平面安装技术”,这些措施均促进了变频器的小型化。
2)专用化
近年来变频器中出现专用型家族,其目的是更好发挥变频器的独特功能并尽可能的方便用户,如风机水泵空调专用型、注塑机专用型、电梯专用型、纺织机械专用型、电源再生专用型、中频驱动专用型、机车牵引专用型等。
3)软件化
新型变频器的功能软件已进入实用阶段,通过内置软件编程可实现所需的功能。有的产品还具有多种内置或可选的专用应用软件,以满足现场过程控制的需要,如PID控制软件、张力控制软件、同步控制、速度级连、速度跟随、变频器调试软件、通信软件、监控软件、故障诊断软件等。
4)网络化
新型变频器内装RS485接口,可提供多种兼容的通信接口,支持多种通信协议,可由计算机控制和操作变频器,通过软件可与现场总线Profibus、Interbus,、Device Net、Modbus、 CC-Link、Lonworks、 Ethernet、CAN、T-link等联网通信。
5)绿色环保化
随着人们对环境问题愈趋重视,变频器的电磁兼容性技术也越来越受到重视,我国和其它国家都已制定了限制谐波的有关规定和EMC标准。如何解决好变频器的噪声问题及变频器对周围环境的电磁污染问题,还有待研发工作者的不懈努力。
2.7 变频器产品的替代品
从变频器产品的性能和功效看,目前还没有出现功能相同或相近的替代产品和技术,变频器被认为是通过电机调速实现节能和提高工艺控制水平的最佳选择。
2.8 变频节能举例(邢钢)
邢台钢铁有限责任公司动力厂(以下简称“邢钢”)两台75t燃气锅炉,其配套高压引风机电机为400kW,为保证正常运作,需通过调节进口风门控制,进口风门实际开度在36%~40%,且动作频繁,所以相当一部分功率被风门浪费掉。引入两台高压变频器后,节电率分别高达57.3%和61%,每年可节电364万千瓦时,如果按0.5元/千瓦时计算,企业一年节省电费高达182万元,如此算来不到一年时间企业便可收回设备成本。
京公网安备 11011202001138号
