中國智能測溫芯片場發(fā)展現(xiàn)狀及投資前景分析報告

1、Word格式中國智能測溫芯片市場發(fā)展現(xiàn)狀及投資前景分析報告第一部分 行業(yè)發(fā)展分析第一章 中國智能測溫芯片行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析引言： 發(fā)電廠、變電站的高壓開關(guān)柜、母線接頭、室外刀閘開關(guān)等重要的設(shè)備，在長期運行過程中，開關(guān)的觸點和母線連接等部位因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度無法監(jiān)測，由此最終導(dǎo)致事故發(fā)生。近年來，在電廠和變電站已發(fā)生多起開關(guān)過熱事故，造成火 災(zāi)和大面積的停電事故， 解決開關(guān)過熱問題是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵， 實現(xiàn)溫度在線監(jiān)測是保證高壓設(shè)備安全運行的重要手段電力設(shè)備實時溫度監(jiān)測， 不是沒有需求， 而是之前的技術(shù)條件不成熟， 到近年無線（有源無線） 技術(shù)的發(fā)展與成熟， 電

2、力設(shè)備中的測溫需要才被 包括國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等再度提起，這兩年來，已在多地進行了試驗。南方電網(wǎng)下屬云南電網(wǎng)公司在 2011 年底出臺了相關(guān)指導(dǎo)意見， 其中提到： “為有效監(jiān)控開關(guān)柜運行狀態(tài)， 在組織技術(shù)專家進行充分認真論證的基礎(chǔ) 上，公司決定加大開關(guān)柜無線測溫裝置試用力度， 在重要變電站開關(guān)柜上 逐步加裝無線測溫裝置。 為此，公司組織電力研究院對無線測溫裝置及安 裝布點方案進行了研究， 并對部分已在云南電網(wǎng)中使用的無線測溫裝置進 行了測評。根據(jù)電力研究院建議， 公司組織編制了 開關(guān)柜無線測溫前置 傳感器安裝布點指導(dǎo)意見（試行），請各單位遵照執(zhí)行?！比缟纤觯性礋o線的測溫方式通過引入無線通信

3、技術(shù)， 解決了之前紅外 測溫和光纖測溫方式所存著的一些問題，受到了電力系統(tǒng)的關(guān)注， 但有源無線的測溫方案需要電池或取電裝置供電， 體積較大、器件較多， 在安裝 的便利性、設(shè)備的可靠性和可維護性等方面還是不盡如人意。使用 SAW 溫度傳感器可以有效地解決目前在電網(wǎng)測溫中所存在的問題， 取代紅外、光纖、有源無線等技術(shù)方案而成為其最終解決方案。SAW溫度傳感器技術(shù)在開關(guān)柜里的應(yīng)用始于2009 年，目前在國內(nèi)外的電力系統(tǒng)中都有應(yīng)用，其技術(shù)只掌握在少數(shù)幾家歐美公司手里。我國各類電力開關(guān)柜的年產(chǎn)值超過千億元人民幣， 數(shù)量超過 100 萬套 / 年， 如果全部配套測溫裝置，每套按0.5 萬元計，測溫裝置的市

4、場需求超過50億元 / 年，此外，已在線使用的開關(guān)柜也需要加配測溫系統(tǒng)，僅開關(guān)柜測 溫一項的總體市場規(guī)模估計超過100 億元人民幣 / 年。其他如電力傳輸網(wǎng)絡(luò)、變電站、變壓器等環(huán)境和設(shè)備的測溫需求， 市場規(guī)模亦與開關(guān)柜測溫 市場相當。開關(guān)柜內(nèi)加裝安全監(jiān)控裝置 （實時溫度監(jiān)測是其中一項重要內(nèi)容） 正在醞 釀成為行業(yè)標準，這將為SAW測 溫系統(tǒng)的市場應(yīng)用打開一扇大門，前景可觀。我們的競爭對手主要是歐美公司，目前涉足這一領(lǐng)域的有：1、美國 SenGenuity ：最早將 SAW 傳感器技術(shù)用于開關(guān)柜測溫，目前國內(nèi)應(yīng)用的 SAW 測溫系統(tǒng)基本上都是它的產(chǎn)品， 它只做 SAW 傳感器和讀 寫器，在中國電

5、力系統(tǒng)中的應(yīng)用通過它在國內(nèi)的代理公司配套測溫監(jiān)控系 統(tǒng)進行銷售。2、法國 SenseOR：該公司的 SAW 傳感器和讀寫器通常是以O(shè)EM的方式提供給集成商，在中國未見銷售，該公司在SAW傳 感器設(shè)計技術(shù)方面領(lǐng)先于其他公司，產(chǎn)品工作更為穩(wěn)定，2012 年夏天，該公司被德國傳感器巨頭 WiKA 集團收購。3、美國 IntelliSAW ：其母公司為英國的 Transense 。在看到 SAW 傳感 器在電網(wǎng)應(yīng)用中的巨大市場潛力后， Transense 公司斥資數(shù)百萬英鎊，從 SenGenuity 挖來了一批核心人員， 2011 年在美國成立了 IntelliSAW ，專門 針對開關(guān)柜的測溫進行開發(fā)

6、， 目前已在南美、 亞洲等多個國家的電網(wǎng)進行 試用，其產(chǎn)品形態(tài)與性能與 SenGenuity 的相似。作為本土的技術(shù)型企業(yè)， 我們在與歐美公司的競爭中將采取以下幾方面的策略：1、定制化服務(wù)：與電力開關(guān)柜生產(chǎn)廠家合作，為廠家量身打造測溫 系統(tǒng)。歐美競爭對手出于技術(shù)保密和運營成本的考慮， 一般只提供通用型 的 SAW 傳感器和讀寫器。從技術(shù)和應(yīng)用角度看，由于開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，通用型的產(chǎn)品在傳感器安裝和信號穩(wěn)定性上不見得很匹配； 從市場開拓角度看， 與開關(guān)柜廠家合作可以降低客戶開發(fā)與維護費用； 在安全監(jiān)控裝置成為產(chǎn)品標配后， 與開關(guān)柜廠家合作、 在開關(guān)柜出廠時即搭載溫 度監(jiān)測系統(tǒng)將成為主流。2

7、、降低成本：開關(guān)柜中數(shù)量最大的是低壓柜，但低壓柜的出廠價一般在 2 萬元以內(nèi)，目前市面上一套SAW測 溫系統(tǒng)的終端銷售價格在1 萬元上下，這個價格對廠家和最終用戶來講都較難接受， 只有降低成本才有 可能在低壓柜中大規(guī)模應(yīng)用。3、技術(shù)創(chuàng)新：通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，開拓開關(guān)柜測溫之外的其他應(yīng)用，比如大型變壓器內(nèi)部測溫、 變電站電纜接頭測溫等。 這些新的應(yīng)用領(lǐng) 域目前還沒有好的解決方案， 我們在技術(shù)上的領(lǐng)先一步將會帶來豐厚的回 報。第二部分 智能測溫芯片產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品分析一 產(chǎn)品特點及描述 傳感器表面波技術(shù)應(yīng)用了晶體材料的物理特性。晶體的物理特性 的改變通過壓電感應(yīng)原理被自動轉(zhuǎn)化成了電信號。傳感器的工作 原理

8、是將射頻信號發(fā)射到壓電材料的表面，然后將受到溫度影響了的反射波再轉(zhuǎn)回電信號而獲取溫度數(shù)據(jù)。表面波技術(shù)的最大好 處是利用了傳感器的被動工作原理- 即在非常規(guī)的運行環(huán)境下（高電壓，高電流）實現(xiàn)無線溫度數(shù)據(jù)采集。 可用在智能電網(wǎng)電纜接 頭、開關(guān)柜觸頭等位置的溫度實時監(jiān)測中，有效地保障電網(wǎng)運行的安全可能替代傳統(tǒng)的本項目完成后技術(shù)上該技術(shù)屬于高電壓設(shè)備安全在線監(jiān)測方面一個顛覆性技術(shù)，紅外線測溫。目前在電網(wǎng)中使用的類似產(chǎn)品均為進口產(chǎn)品， 可達到國際領(lǐng)先水平主要研究內(nèi)容包括：聲表面波溫度傳感器芯片；聲表面波激勵控制與回波解析；聲表面?zhèn)鞲衅髟趶?fù)雜電磁環(huán)境中的應(yīng)用； 聲表面波回波信號增強技術(shù)； 提高 聲表面波傳

9、感器測量精度和靈敏度的設(shè)計技術(shù)； 聲表面波傳感器多址技術(shù)； 低損 耗、高 Q 值 SAW 諧振器設(shè)計；批次工藝一致性、器件老化引起的諧振器頻率漂 移的補償技術(shù)；回波信號高效解析與頻率跟蹤技術(shù)。SAW 芯片設(shè)計與傳感器采用 SAW 技術(shù)實現(xiàn)的無源、無線傳感器，無需電池及外部供電、接觸式感應(yīng)，非接觸式（無線）信息采集，產(chǎn)品具有體積小、 可靠性高、一致性好等優(yōu)點，便于批量生產(chǎn)，成本低。可實現(xiàn)溫度、壓力、震動、加速度、氣體濃度、濕度等方面的傳專業(yè)資料分享標準的溫度采集過程包括如下步驟：無線讀入器通過它的天線發(fā)射射頻脈沖。脈沖信號被傳感器上的天線收到后 , 通過叉指換能器 (IDT) 在壓電感應(yīng)器的表

10、面激活一個表面波。傳感器表面波的頻率由于受到傳感器本身溫度的影響發(fā)生了變化。 正是由于頻 率受溫度變化的機制 , 使得溫度數(shù)據(jù)測量得以實現(xiàn)。IDT 再將表面波的頻率振蕩轉(zhuǎn)化成射頻信號。 此射頻信號由讀入器上的天線收 到后進行處理。由于諧振器的高質(zhì)量特性 , 即使訪問波具有 50Hz 的帶寬 , 也確保了反射回來的 信號包含了精確的射頻信息。反射回來的射頻頻率變化與溫度的變化成比例關(guān)系傳輸信號，絕緣性能不能保證。2. 與光纖測溫的比較光纖溫度傳感器采用光導(dǎo)纖維傳輸溫度信號， 光導(dǎo)纖維具有優(yōu)異的絕緣 性能，能夠隔離開關(guān)柜內(nèi)的高壓，因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開關(guān) 柜內(nèi)的高壓觸點上，準確測量高壓

11、觸點的運行溫度，實現(xiàn)開關(guān)柜觸點運行溫 度的在線監(jiān)測。然而，光纖具有易折，易斷、不耐高溫等特性。積累灰塵后 易導(dǎo)致光纖沿面放電從而使絕緣性降低，且受開關(guān)柜結(jié)構(gòu)影響，在柜內(nèi)布線 難度較大。另外，光纖測溫的成本也相對較高。3. 紅外測溫 紅外測溫為非接觸式測溫，易受環(huán)境及周圍的電磁場干擾，另外開關(guān)柜 內(nèi)的空間非常狹小，無法安裝紅外測溫探頭（因為探頭必須與被測物體保持 一定的安全距離，并需要正對被測物體的表面），要求被測量點能夠在視野 內(nèi)并無遮掩，并且表面干凈以確保準確性。4. 有源無線測溫系統(tǒng)維攝氏度有源的無線溫度傳感器尺寸通常相對較大并且需經(jīng)常更換電池， 護成本較高。同時，電池不適于在高溫狀態(tài)下工作，特別是高于 150 的工作環(huán)境。三：無源無線測溫的優(yōu)勢1. 無需電池SAW傳 感器采用被動感應(yīng)方式，無需電池驅(qū)動，減少了電池更換帶來的維護成本，同時不會對生態(tài)環(huán)境造成影響。2. 安全可靠無線的溫度采樣方式無需在被測點或相關(guān)支撐結(jié)構(gòu)上連線， 傳感器與接 收設(shè)備之間無電氣聯(lián)系，從而實現(xiàn)了高壓隔離，保障設(shè)備安全運行。3. 安裝方便靈活無源無線溫度傳感器體積小且與讀入器之間數(shù)據(jù)無線傳輸， 安裝方便靈 活，不受開關(guān)柜結(jié)