低壓變頻器知識(shí)分享

1、變頻器行業(yè)發(fā)展歷程變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因 體積大故障率高而應(yīng)用受限。20世紀(jì)50年代末，美國通用電氣公司推出了晶閘管(可控硅SCR)這一電力電 子器件，為變頻器的發(fā)展提供了劃時(shí)代的基礎(chǔ)硬件。此后，電力電子器件普遍應(yīng) 用了晶閘管及其升級(jí)產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足需要。60 年代，變頻器在發(fā)達(dá)國家開始逐步產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，世界變頻器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展拉 開序幕。20 世紀(jì) 70 年代開始， 脈寬調(diào)制變壓變頻 (PWM-VVVF) 調(diào)速的研究得到突 破，變頻器的軟件技術(shù)出現(xiàn)飛躍式發(fā)展： 1971年德國、美國提出了矢量控制技術(shù)， 使得變頻器的調(diào)速性能可以和直流調(diào)速相媲

2、美 ;1973年，美國提出了電子電子技術(shù) “采用電力半導(dǎo)體組件進(jìn)行電力變換和控制的技術(shù)”這一新的技術(shù)學(xué)科 ;1979 年，日本采用矢量控制的變頻器開始實(shí)用化，變頻調(diào)速技術(shù)上了新臺(tái)階。 80 年代 以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。20 世紀(jì) 80 年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國家的 VVVF 變頻器技術(shù)實(shí) 用化，商品投入市場，得到了廣泛應(yīng)用，交流調(diào)速取代直流調(diào)速、計(jì)算機(jī)數(shù)控技 術(shù)取代模擬控制技術(shù)成為應(yīng)用技術(shù)的主流。電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)被國內(nèi)外公認(rèn) 為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。期間，美國和德國憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的 優(yōu)勢(shì)，高端產(chǎn)品迅速搶占市場。步入 21世紀(jì)后，國產(chǎn)變

3、頻器逐步崛起，現(xiàn)已逐漸搶占高端市場。低壓變頻器自 20 世紀(jì) 60 年代左右問世，到 20 世紀(jì) 80 年代在主要工業(yè)化國 家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用， 行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)主要包括瑞士 ABB 、德國 SIEMENS 、日本 安川、日本三菱、美國艾默生等。相對(duì)于工業(yè)化國家來說， 我國低壓變頻器行業(yè)起步比較晚。 20世紀(jì) 90年代末， 低壓變頻器逐漸得到國內(nèi)廣大用戶的認(rèn)可，在國內(nèi)開始廣泛地推廣使用，但仍以 國際品牌為主。 2000 年以來，在國家的大力支持下，以匯川科技、英威騰、歐瑞 傳動(dòng)、森蘭為代表的國產(chǎn)低壓變頻器生產(chǎn)企業(yè)在吸收國外低壓變頻技術(shù)的基礎(chǔ)上 通過不斷創(chuàng)新，開始嘗試自主研發(fā)生產(chǎn)，極大地推動(dòng)了低壓

4、變頻器的國產(chǎn)化進(jìn)程。二、全球變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r全球主要廠商及市場份額1、高壓變頻器廠商瑞士 ABB、德國SIEMENS、日本日立1、 低壓變頻器廠商全球低壓變頻器產(chǎn)品領(lǐng)域的主要廠商為國際品牌廠商，包括瑞士ABB、西門子、日本安川電機(jī)、日本三菱、富士電機(jī)等。三、中國變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r(一) 國內(nèi)變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀變頻器作業(yè)在我國已有 20余年的發(fā)展歷史。 2003 年后，幾乎所有的國際知名 品牌涌入國內(nèi)市場，同時(shí)內(nèi)資品牌大量出現(xiàn)，形成了充分的市場競爭格局，市場 化程度高。近幾年行業(yè)逐步走向成熟，未來幾年將進(jìn)入全面成熟和行業(yè)整合期。近年來，內(nèi)資變頻器品牌在與外資品牌的競爭中，獲得越來越多的市場份額

5、。2003年，內(nèi)資品牌占整體市場不到 10%， 2005年份額擴(kuò)大至 15%， 2007至 2008 年進(jìn)一步擴(kuò)大至 24%左右。在國內(nèi)低壓變頻器市場，內(nèi)資品牌數(shù)量最多，在加速替代外資中、高端產(chǎn)品 的同時(shí)，內(nèi)資之間的競爭也開始加劇。(二) 國內(nèi)涉足變頻器產(chǎn)業(yè)廠商 我國中低壓變頻器的研發(fā)和生產(chǎn)主要集中在珠江三角洲和長江三角洲，其中深圳的變頻器企業(yè)數(shù)量和銷量明顯超過其他區(qū)域，另外分布在四川、山東等地的 生產(chǎn)企業(yè)也表現(xiàn)出一定的實(shí)力。(1) 歐瑞傳動(dòng)(原煙臺(tái)惠豐 )(2) 成都希望森蘭(3) 深圳匯川(4) 深圳英威騰電氣圖表 7 2008 年國內(nèi)高壓變頻器市場份額 （按銷售收入計(jì)算 ）（三）市場容量

6、及增長趨勢(shì)2、中低壓變頻器圖表 9 中壓變頻器市場容量 （單位：億元 ）圖表 10 低壓變頻器市場容量 （單位：億元 ）（四）細(xì)分行業(yè)市場表現(xiàn)1）、 中低壓變頻器市場2）、 2008 年我國中低壓變頻器市場分布情況圖表 11 2008 年我國中低壓變頻器市場分布情況 （單位：億元 ）圖表 12 2008 年國內(nèi)低壓變頻器在各行業(yè)應(yīng)用的市場份額 （按銷售收入計(jì)算 ） 四、上游原材料供應(yīng)狀況（一）主要原材料構(gòu)成 變頻器生產(chǎn)所需原材料為 PCB 板、 IGBT 、電解電容、機(jī)箱、散熱器五大類其中， IGBT 是最主要原料，占采購比重最大。（二）市場供應(yīng)情況 變頻器所需各項(xiàng)原材料均為市場化產(chǎn)品，供應(yīng)充

7、足，有穩(wěn)定的供貨保障。 其中，國外企業(yè)生產(chǎn)的 IGBT 相比國內(nèi)企業(yè)具有更具有性能優(yōu)勢(shì)， 部分變頻器生產(chǎn) 企業(yè)出于質(zhì)量考慮會(huì)選擇采購國外產(chǎn)品。由于變頻器產(chǎn)品與 IGBT 有一定的匹配 性，企業(yè)需通過規(guī)模化采購以控制采購成本，購銷雙方需要一定時(shí)間建立穩(wěn)定的 合作關(guān)系。由此變頻器廠商可能存在對(duì) IGBT 供應(yīng)商依賴的風(fēng)險(xiǎn)。隨著 IGBT 產(chǎn)品 技術(shù)和市場的發(fā)展， 參與 IGBT 的國外國內(nèi)企業(yè)越來越多， 此風(fēng)險(xiǎn)對(duì)變頻器企業(yè)的 生產(chǎn)經(jīng)營影響有限。五、下游市場需求分析六、變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景展望 （一）國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)行業(yè)受國家裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃及節(jié)能減排政策 支持，主要包括：

8、（1）國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄 （2005 年 ）鼓勵(lì)類包含：“交流變頻 調(diào)整節(jié)能技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用” 、“三軸以上聯(lián)動(dòng)的高速、精密數(shù)控機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)及 交流伺服裝置、直線電機(jī)制造” 、“新型電子元器件 （電力電子器件 ）制造等行業(yè)項(xiàng)目”。(2) 國家發(fā)改委、科技部、環(huán)?？偩?2005 年 10 月發(fā)布的國家鼓勵(lì)發(fā)展的資 源節(jié)約綜合利用和環(huán)境保護(hù)技術(shù) (資源節(jié)約部分 )第 77 項(xiàng)“ Bks 中央空調(diào)節(jié)能智 能化控制技術(shù)”要求“利用智能模糊控制技術(shù)和獨(dú)創(chuàng)的預(yù)期算法與優(yōu)化算法模型， 以計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和變頻技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的 優(yōu)化和冷媒流量隨負(fù)荷變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而

9、保證系統(tǒng)在各種負(fù)荷下均實(shí)現(xiàn)最佳 能量供應(yīng)和最佳工況運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能降耗的目的” 。(3) 國務(wù)院 2006年 7 月發(fā)布的“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見第五 項(xiàng)“電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程”明確指出： “提高電機(jī)系統(tǒng)效率：推廣變頻調(diào)速、永磁調(diào) 速等先進(jìn)電機(jī)調(diào)速技術(shù)，改善風(fēng)機(jī)、泵類電機(jī)系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式，逐步淘汰閘板、閥 門等機(jī)械節(jié)能調(diào)節(jié)方式。重點(diǎn)對(duì)大中型變工況電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速改造，合理匹配 電機(jī)系統(tǒng)，消除大馬拉小車'現(xiàn)象” 。(4) 國家發(fā)改委和科學(xué)技術(shù)部于 2006 年 9 月聯(lián)合制訂中國節(jié)能技術(shù)政策大 綱(2006 版)，在“2、工業(yè)節(jié)能 /2.4 高效節(jié)能設(shè)備 發(fā)展、推廣高效機(jī)電設(shè)備” 中明確

10、指出“發(fā)展、推廣變頻調(diào)速技術(shù)與裝置及內(nèi)反饋斬波調(diào)速技術(shù)與裝置” 。(5) 2009 年 2 月 4 日，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議并原則通過了“紡織和裝備制造業(yè) 調(diào)整振興規(guī)劃”，在產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興的主要任務(wù)中明確要求“發(fā)展高效清潔發(fā)電， 推進(jìn)風(fēng)電設(shè)備自主化，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)變頻控制系統(tǒng)、風(fēng)電軸承、碳纖維葉片等產(chǎn)品的 國內(nèi)制造”，“加快實(shí)施高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備科技重大專項(xiàng)，掌握高檔數(shù) 控裝置、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)裝置、數(shù)控機(jī)床功能部件、關(guān)鍵部件等的核心技術(shù)” 。(6) 2009 年 5 月 12 日，國務(wù)院辦公廳發(fā)布裝備制造業(yè)調(diào)整的振興規(guī)劃實(shí)施 細(xì)則，規(guī)劃期為 2009 2011 年。細(xì)則提出“堅(jiān)持發(fā)展整機(jī)與提高基礎(chǔ)

11、配套產(chǎn) 品發(fā)展。提高基礎(chǔ)件技術(shù)水平，開發(fā)特種原材料，扭轉(zhuǎn)基礎(chǔ)配套產(chǎn)品主要依賴進(jìn) 口的局面。提高國產(chǎn)裝備質(zhì)量水平，擴(kuò)大國內(nèi)市場，國產(chǎn)裝備國內(nèi)市場滿足率穩(wěn) 定在 70%左右”。(二)影響行業(yè)發(fā)展的因素 1、國家和地方政策變頻器屬于國家重點(diǎn)高新技術(shù)產(chǎn)品，是國家“ 863”計(jì)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域，一 直得到國家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)和支持。2、宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的景氣程度變頻器行業(yè)下游客戶多為電力、采掘、石油石化、冶金、水泥、機(jī)械制造等 工業(yè)，受宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)影響程度大。我國作為制造業(yè)大國，國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長也 為變頻器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間，市場空間巨大。3、環(huán)保節(jié)能需求 世界性的能源短缺使得節(jié)能降耗的需求日益迫切，變頻器作為主流節(jié)能產(chǎn)品， 其應(yīng)用市場正在快速成長。我國是能耗大國，能源緊張局面將長期存在，節(jié)能需 求緊迫。隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、工藝控制要求提高，變頻器的應(yīng)用日益普及，逐步 成為工業(yè)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置。4、應(yīng)用領(lǐng)域拓寬 隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。變頻技術(shù)已經(jīng)在風(fēng) 力發(fā)電和太陽能發(fā)電的核心設(shè)備并網(wǎng)逆變器上開始直接應(yīng)用，新能源產(chǎn)業(yè)的 發(fā)展也為變頻技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊空間。5、國際需求上升 變頻器世界市場需求也在穩(wěn)定增長，特別是發(fā)展中國國家電子電子產(chǎn)品技術(shù) 水平較低，市場主要被外資品牌占領(lǐng)，我國變頻產(chǎn)品打入其市場存在機(jī)會(huì)。目前， 在國家鼓勵(lì)出口政