新闻资讯 更多+
一、进入变频用变压器行业的主要壁垒
(1)研发与技术壁垒
变频用变压器综合了电磁场、温度场、材料科学、流体控制、机械及高电压技术等多学科知识,并实际应用于产品设计、生产及试验等多个环节。掌握并综合应用多学科理论知识,本行业企业需要进行大量的研发尝试及持续的优化改进,并形成较全面的、行业专有的核心技术。
另一方面,变频用变压器产品的高定制化特性决定了本行业企业需对客户需求、终端用户及使用环境多样性具备准确的归纳、分析与理解能力,在此基础上还需形成具有自身特色的设计与制造方法,配合生产工艺、制造、试验等方面的优化与配合,方可制造出满足客户性能、参数要求及符合使用环境特点的产品。
目前,国内变频用变压器行业内只有少数企业掌握并熟练运用上述研发与设计技术,行业新进入者会因制造成本高、运行经验少、产品可靠性无法保证、运行突发状况下无法及时形成有效的解决方案等因素,难以形成规模并取得客户及终端用户的认可,本行业具有较高的研发与技术壁垒。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国变频用变压器市场调研及发展趋势预测报告》
(2)工艺与设计壁垒:变频用变压器生产工艺复杂,所配套的高压变频器类型不同、运行环境不同、使用条件及工况不同,均对变频用变压器有不同的要求。这需要技术人员对高压变频器运行环境有着深刻的理解和丰富的经验。同时,变频用变压器产品(尤其是超大容量产品)设计过程中考虑因素较多、范围较广,生产厂商需要在电磁计算、结构设计、高压变频器主回路结构和制造工艺等方面具有较丰富的制造和应用经验。
新进入企业因设计、制造和应用经验不足,造成产品成本高、可靠性得不到保证,难以获得市场认可,或需要较长时间的经验积累才能适应各种复杂应用环境,在大规模量产的同时保持产品合格率,这在一定程度上限制了该行业内的企业数量。
(3)品牌和市场壁垒:产品运行的安全性、稳定性是客户对变频用变压器的重点考察项,高压变频器厂商对本行业企业及其技术、产品的验证标准较高、周期较长。同时,因变频用变压器与高压变频器的适配性要求较高,经认证的变频用变压器制造商通常会与高压变频器制造商保持较长期、稳定的业务关系。
另一方面,高压变频器主要应用于采矿、钢铁、煤炭、电力、冶金、水泥、石油石化、化工、市政等行业的生产系统,系统安全运行对高压变频器的可靠性要求极高,一般需要其每周7天、每天24小时、连续数月不间断运行。终端用户在变频设备选择过程中,往往看重供应商的品牌、信誉及经验,品牌对技术与产品质量的背书能力较强。
因此,品牌受下游客户、终端用户认可的变频用变压器企业,均为长期从事变频用变压器生产,积累了丰富生产经验及产品长期运行情况良好的企业。本行业内品牌认可度有助于企业快速发展、获取更多的市场份额,还可取得更多的来自上游供应商的支持。因此,本行业具有较高的品牌及市场壁垒。
(4)人才壁垒:由于变频用变压器是一个技术壁垒较高的行业,行业涉及的技术领域广泛,是电磁场、温度场、材料科学、流体控制、机械及高电压技术等技术的综合运用,需要研发技术人员在这些领域均具备较高的理论和实践水平以及丰富的研发经验。此类产品所需技术人员的专业技能与通用型变压器所需差别较大,且专门从事此类产品技术开发和应用的人才较少,并且培养所需时间较长,因此,新进入的企业在人才积累方面存在很大难度。
(5)资金壁垒:高压变频器主要用于采矿、钢铁、煤炭、电力、冶金、水泥、石油石化、化工、市政等行业生产系统的项目建设。因建设进度可能受到多种因素影响导致延后,高压变频器产品收款周期相对较长,并影响了上游变频用变压器产品的回款周期。
总体而言,变频用变压器制造商对流动资金的需求量较大,新进入者在前期产品研发过程中往往面临投入资金较大、在投产初期需要较强的资本支持以适应较长回款期并保持持续的研发投入。因此,本行业资金壁垒较高。
(6)售后服务壁垒:变频用变压器产品的最终用户非常关注售后服务,要求生产企业能够对产品运行过程中出现的调试、运行维护、设备抢修等需求做出快速响应。为此,本行业内企业需要配备庞大的工程技术服务队伍。新进入者在产量达到一定规模之前,培养出优秀的工程技术人才难度较大且需承担高额的费用,存在较高的售后服务壁垒。
二、影响行业发展的有利与不利因素:
(1)有利因素
I、电力推广奠定变频技术设备应用及推广的基础:
2016年05月,国家能源局发布《关于推进电能替代的指导意见》,要求“提高电能占终端能源消费比重”、“因地制宜,分步实施,逐步扩大电能替代范围,形成清洁、安全、智能的新型能源消费方式”。该《指导意见》指出“电能替代是在终端能源消费环节,使用电能替代散烧煤、燃油的能源消费方式,如电采暖、地能热泵、工业电锅炉(窑炉)、农业电排灌、电动汽车、靠港船舶使用岸电、机场桥载设备、电蓄能调峰等”。报告期内,各期末全国全口径发电装机容量分别为19.0亿千瓦29、20.1亿千瓦30及22.0亿千瓦31,最近三年持续增长、涨幅超过15%,电能替代范围及实施规模进一步扩大,电力应用及消费不断提升。电能推广为电机及其配套电气设备的大规模使用创造了良好的基础,国家对电力应用的积极推广也提升了终端用户进行电气改造的需求。
II、能源结构仍待优化,节能降耗仍是能源发展重点战略:2008年04月,《节约能源法》颁布并开始实施,在法律层面上将节约资源确定为我国的基本国策。该法明确规定:“国家实行节约资源的基本国策,实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略”。2020年末,全国全口径发电装机容量达22.0亿千瓦,其中化石能源发电装机容量占比超过55%。
2020年,全国全口径发电量为7.62万亿千瓦时,其中化石能源发电量占比超过65%,煤电发电量4.6万亿千瓦时、发电量占比超过60%。32报告期内,中国一次能源仍以煤为主,近20年来能源结构未发生根本变化。含煤炭在内的一次能源具有不可再生性,世界范围内能源存在紧缺性。我国是世界第一大能源消耗国,且消耗量仍在逐年提升,节能降耗仍是我国亟待解决的问题,也是能源发展的重点战略。2020年,我国第二产业用电量5.12万亿千瓦时,占全社会用电量的比例接近70%33,工业耗能是我国节能降耗的主要战场。变频调速技术及设备作为当前工业生产中重要的节能手段,将在实现国家能源战略的过程中发挥重要作用。
III、环保政策带动节能需求:2016年以来,我国先后出台了《国家创新驱动发展战略纲要》、《工业绿色发展规划(2016-2020年)》、《“十三五”节能减排综合工作方案》、《工业和信息化部关于加强十三五信息通信业节能减排工作的指导意见》及《工业节能诊断服务行动计划》等多项节能环保相关政策,强调了“加强工业节能”的重要性,并提出“提升能源利用效率”、“加快高效节能技术产品推广应用”及“推动实施节能技术改造”。
变频调速技术及设备具有显著的节能效果。在不更换主机设备的情况下,仅改变转速就可取得平均节电30%的效果。数据显示,投入使用变频调速后各行业平均节能率分别为:石油系统38%、石化系统46%、冶金系统42%、城市供排水系统45%、化工系统24%,34节能效果明显。目前,我国可进行变频调速的高压大容量负载(风机、泵类、压缩机等)容量超过3亿kW,如全部改为变频调速,每年有望节约电能超6,000亿度(以平均节电率30%、设备每年运行7,000小时测算),相当于每年节约2亿吨以上的标准煤,减少5.3亿吨以上的二氧化碳排放。因此,在节能减排的政策推动下,变频调速技术推广及设备投入可取得较快速的增长。
IV、产业升级带动工控需求:2015年,国家推出“中国制造2025”,作为实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,目的在于推动中国到2025年基本实现工业化、迈入制造强国行列,并提出了通过提智能制造工程大幅降低运营成本、缩短产品生产周期、降低不良品率的要求。2016年,国家进一步提出《智能制造发展规划(2016-2020年)》,对制造业自动化、智能化水平提出了更高的要求,并将发展智能制造作为长期坚持的战略任务。
智能制造框架中,变频调速技术及设备是实现工业自动化控制的主要部分,在提升生产效率、产品质量及智能化精细化程度等方面已发挥了重要作用。变频调速技术及设备的应用日益普及,将逐步成为许多生产环节的标准配置,随着我国产业升级的逐步推进,终端用户对工控需求的也将不断提高,并将带动变频设备行业的持续发展。
V、产业技术水平不断提升,用户认可度不断增强、应用领域不断拓展:变频调速技术是电力电子技术发展中的产物,其被广泛应用于工业设备中,并随着科学技术的发展而不断地更新,性能也不断地增强。随着现代电力电子技术及微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断成熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。随着变频用变压器的技术水平及产品性能的不断提高,变频设备在实际应用中带来了显著的效益提升,终端用户认可度不断增强。
另一方面,随着行业技术的不断提高,结合前沿技术的引入与应用,变频用变压器制造商针对不同使用环境下产品应用与优化的能力也在不断提高,提出了更多样、有效的变频解决方案,为变频设备在新领域中的应用提供了产品与技术基础。
变频设备是国家重点高新技术产品,也是国家“863”计划重点支持的领域之一。在国家政策扶持及高压变频器、变频用变压器企业的共同努力下,终端用户的认知度、认可度不断提升,形成了良好的产业发展体系,并在新的应用领域中不断实现突破。
VI、国产变频调速设备竞争力提升:变频电气设备作为主流的电机调速产品,其世界市场需求也在稳定增长。特别是国外发展中国家,其电力电子产品技术水平较低,企业多处于工业自动化起步阶段,变频器市场主要被外资品牌占领。随着我国领先的内资变频设备企业技术水平不断提高、产品日益成熟,在国际市场上日益显示出性价比方面的竞争优势。
(2)不利因素:
I、行业起步较晚,产业投入不足,与国际先进技术水平存在差距:
我国电力电子领域发展起步较晚,技术发展仍主要采用追随研发的方式,在技术研发、产品创新、人才培养及引进等方面的投入明显不足,也未形成良好的产学研结合体系。目前,我国大部分变频器及变频用变压器制造业企业还停留在性能相对较低、结构相对简单的较低端产品的制造阶段,仅有少数几家优势企业通过自主创新实现了技术积累、掌握了中高端产品的生产工艺。
II、产品终端用户受宏观经济变动影响较大:
高压变频设备终端用户多为电力、冶金、石化等重工业企业,受宏观经济变动影响较大,宏观经济的不景气可能会影响其采购意愿。2017年至今,世界工业生产低速增长,贸易持续低迷,金融市场动荡加剧,大宗商品价格大幅下跌。发达国家经济复苏缓慢,新兴经济体增速进一步回落,世界经济整体复苏疲弱乏力,增长速度放缓。
国内经济方面,2018年、2019年及2020年,全年国内生产总值分别为919,281亿元、990,865亿元及1,015,986亿元,虽逐年上升,2020年增长速度放缓。2018-2019年,我国制造业采购经理指数(PMI)一直在枯荣线(50%)上下波动,2020年有所回升但仍频繁波动,2020年制造业生产经营状况虽较年初受疫情影响阶段有所改善,但扩张力度减弱。宏观经济不景气将对变频用变压器产品终端用户及其变频设备采购需求构成影响。
III、市场全方位应用尚需时间:变频用变压器是高压变频器的核心部件之一,该行业市场规模及收入增长主要依赖于高压变频器行业市场规模及收入的增长。
近年来,国民经济较快速增长的一个重要推动因素为包括大量高耗能企业在内的固定资产投资快速增长。在此背景下,节能减排的意识尚未深入,高能耗企业对购置变频设备后的长期收益认识不深。国家虽推出了经济转型及发展循环经济的政策,并大力推广节能减排技术及产品,但政策目标的实现、技术及产品的全面应用尚需时间。此外,基于安全生产的谨慎性考虑,包括电力、冶金、石化、建材、市政及机械配套在内的行业终端用户对新技术的考察、接受周期相对较长。因此,变频用变压器、高压变频器可适用的行业及使用场景虽有很大的发展空间,但距产品的全面推广及大规模应用仍有一段距离。工业生产领域节能降耗、提高工控水平并不是变频调速技术应用的全部,高压变频调速技术还可应用于储能、牵引变频、轧机变频传动、船舶驱动、钻井平台、轨道交通、软启动及风洞试验等领域,满足特定的调速质量或性能控制是其首要需求,变频调速技术现已成为上述领域实现调速控制的重要手段。
高压变频技术在新能源开发领域,如风力发电、太阳能发电等领域,也发挥着十分关键的作用。随着行业技术进步、变频产品应用领域的进一步延伸,变频用变压器市场空间将获得进一步增长。