精密特種電源產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢

精密特種電源產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢電力電子行業(yè)迎來大發(fā)展隨著光伏和風電發(fā)電占比逐漸提高，電源管理產(chǎn)品，如逆變器、升壓降壓等，以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈需求也將同步增長。在新能源汽車領(lǐng)域，同樣需要對電壓進行變換從而可以驅(qū)動電機和為電池充電，對于電源管理產(chǎn)品的需求量更大。隨著光伏發(fā)電成本不斷降低和發(fā)電效率逐年提升，全球光伏平價時代正式來臨。光伏因其綠色、環(huán)保的特點，在全球范圍內(nèi)持續(xù)高速發(fā)展，裝機容量不斷增長，技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。根據(jù)國際可再生能源署（IRENA）預測，到2050年，全球光伏滲透率將達到25%，相當于目前的10倍，光伏行業(yè)的發(fā)展速度和發(fā)展空間將大幅提升。據(jù)SolarPowerEurope預測，2025年全球光伏市場新增裝機可達346．7GW，2021-2025年年復合增速15%。電力電子行業(yè)持續(xù)高速發(fā)展近年來，隨著中國宏觀經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，社會生產(chǎn)和人民生活水平的不斷提高，以及社會電氣化程度的逐步提升，電源產(chǎn)業(yè)總體上一直保持平穩(wěn)增長，且應用領(lǐng)域不斷擴展，新能源發(fā)電、新能源汽車、智能制造、智能電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等新興應用領(lǐng)域為電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的動力，這些行業(yè)的發(fā)展又對電力電子設(shè)備提出了諸如節(jié)能、節(jié)材、縮體、減重、避免污染、改進環(huán)境、牢靠、安全等新的要求，進而推動了電源工業(yè)的發(fā)展。隨著工業(yè)4．0的推進和制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，電力電子技術(shù)日漸廣泛應用于電力、環(huán)保、裝備制造、軌道交通等傳統(tǒng)重點領(lǐng)域，以及新能源、航空航天等前沿技術(shù)領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟發(fā)展中的地位將越發(fā)重要，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。儒競科技以電力電子及電機控制技術(shù)作為創(chuàng)新基石，以技術(shù)創(chuàng)新作為產(chǎn)品創(chuàng)新的驅(qū)動力，通過將不同技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)研發(fā)形成的創(chuàng)新技術(shù)逐步應用到不同類別的創(chuàng)新產(chǎn)品中，形成了通過跨領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新帶動產(chǎn)品創(chuàng)新的新業(yè)態(tài)，有效實現(xiàn)了電力電子及電機控制領(lǐng)域內(nèi)變頻節(jié)能與智能控制綜合產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化實踐。電力電子行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）電力電子行業(yè)面臨的機遇與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不同，新基建的重心不再是房地產(chǎn)，而是城際交通、物流、市政基礎(chǔ)設(shè)施，以及5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。新基建有以下幾個方向：1）5G基站建設(shè)；2）特高壓；3）城際高速鐵路和城市軌道交通；4）新能源汽車充電樁；5）大數(shù)據(jù)中心；6）人工智能；7）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。以上幾個方向中的特高壓、鐵路和軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心等均為電源產(chǎn)品和電能質(zhì)量控制設(shè)備提供了大量廣泛的應用場景，將帶動市場規(guī)模激增。近年來，裝備電氣化獲得了高度關(guān)注，美國及歐洲開展了多項裝備電氣化相關(guān)研究計劃，并在作戰(zhàn)行動中嘗試采用新型電氣化手段。相比于燃油、液壓等傳統(tǒng)能源形式，電氣化技術(shù)能夠顯著提高能源利用效率、改善維修性能、降低排放和噪聲，因而不僅在民用交通運輸行業(yè)具有廣闊的應用空間，在特種裝備及作戰(zhàn)應用中也有巨大的潛在市場空間。以電氣化引發(fā)的技術(shù)革新將催生出特種裝備電源的需求，相關(guān)電氣化裝備的研發(fā)生產(chǎn)過程中還需要測試電源的參與。中國向世界作出碳達峰、碳中和的莊嚴承諾，推進建設(shè)以碳匯、碳減排、碳交易為主的各地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、用地結(jié)構(gòu)以及辦公生活模式的低碳零碳化，高水平建設(shè)碳中和城市、低碳零碳產(chǎn)業(yè)、零碳園區(qū)、零碳鄉(xiāng)村、零碳政府與企業(yè)。新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域得到良好的發(fā)展契機。其中，光伏逆變器測試、儲能變流器測試、電驅(qū)系統(tǒng)測試、電源系統(tǒng)測試、燃料電池測試、交直流充電樁測試、風電場并網(wǎng)測試等領(lǐng)域已經(jīng)初見規(guī)模。未來清潔能源發(fā)電以及電氣化將為電源領(lǐng)域提供更廣闊的市場空間。隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的深化，國民經(jīng)濟各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級步伐加快，專業(yè)化、精細化生產(chǎn)趨勢逐漸形成。生產(chǎn)設(shè)備逐步從通用設(shè)備向?qū)Ｓ迷O(shè)備轉(zhuǎn)變，用電方式開始從粗電到精電的變革，發(fā)電方式逐漸從資源消耗型向環(huán)境友好型過渡。在此背景下，專業(yè)性、高技術(shù)性的特種電力電子設(shè)備市場需求將保持穩(wěn)定增長。面對電力電子領(lǐng)域廣闊的市場，此前國外企業(yè)占據(jù)了較大的市場份額，特別是在精密電源設(shè)備領(lǐng)域。其原因一方面是技術(shù)難度較大，前期需要投入高額的研發(fā)成本，出于對成本和收益的衡量，相關(guān)企業(yè)在這方面的投入較少；另一方面，國際大廠的產(chǎn)品有著良好的口碑，其性能表現(xiàn)、穩(wěn)定性和可靠性得到市場認可，加大了國內(nèi)廠商的入場壁壘。但在當前的大環(huán)境下，貿(mào)易環(huán)境存在極大的不確定性，一旦發(fā)生禁運，由于電源產(chǎn)品涉及面較為廣泛，將會對國民經(jīng)濟產(chǎn)生牽一發(fā)而動全身的被動后果，其經(jīng)濟損失不可估量。因此，國家開始積極推進進程，這給國內(nèi)相關(guān)企業(yè)帶來巨大的市場空間。（二）電力電子行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)我國電力電子設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展起步較晚，長期受到國產(chǎn)電力電子器件較少的嚴重制約，技術(shù)發(fā)展也主要采用追隨研發(fā)的方式，原創(chuàng)性動力不強，研發(fā)投入相對較少。電力電子變換和控制技術(shù)對人員的技術(shù)要求高，人才培養(yǎng)周期長，導致了研發(fā)人才隊伍建設(shè)落后于行業(yè)發(fā)展的需求。技術(shù)積累不足和專業(yè)科技人才的短缺在一定程度上制約了行業(yè)的發(fā)展速度。原材料中電子元器件的質(zhì)量與性能影響到電力電子變換和控制設(shè)備的品質(zhì)及可靠性。例如以電源管理芯片、DSP、FPGA為代表的IC芯片和以IGBT、MOSFET為代表的功率器件的生產(chǎn)商主要集中在歐洲、美國和日本，其供應受制于國外廠商的生產(chǎn)能力及各原產(chǎn)國的出口政策，國內(nèi)企業(yè)在采購渠道和議價能力上受到較大制約。在目前的國際貿(mào)易形勢及大宗商品價格波動的大背景下，半導體元件的供應存在著產(chǎn)能不足和價格增長的風險。電力電子轉(zhuǎn)型已成趨勢電力電子學，一種通過周期性改變特定電路結(jié)構(gòu)中電路中功率半導體器件的通斷來改變電能形式的科學技術(shù)。具體來說，電力電子技術(shù)是應用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是利用電力電子器件對電能進行轉(zhuǎn)換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)的應用主要有四大領(lǐng)域，即：工業(yè)、交通、電力系統(tǒng)、電子設(shè)備電源。工業(yè)領(lǐng)域的電力電子技術(shù)主要集中在交直流電機、電化學工業(yè)、冶金工業(yè)等；交通領(lǐng)域的電力電子技術(shù)重點是電氣化鐵路、電動汽車、航空、航天、航海等；電力系統(tǒng)領(lǐng)域的電力電子技術(shù)側(cè)重于高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補償?shù)?；電子設(shè)備電源領(lǐng)域的電力電子技術(shù)專注于為信息電子設(shè)備以及家用電器節(jié)能燈、變頻空調(diào)等提供電源。改革傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展機電一體化等新興產(chǎn)業(yè)。未來，在工業(yè)和民用的各種機電設(shè)備中，特別是電力電子技術(shù)是弱電控制強電的媒介，是機電設(shè)備與計算機之間的重要接口，是計算機發(fā)揮作用的保障和基礎(chǔ)。高頻電力電子技術(shù)和變頻技術(shù)的發(fā)展，將使機電設(shè)備突破工頻傳統(tǒng)，向高頻方向發(fā)展。達到最佳工作效率將使機電設(shè)備體積縮小數(shù)倍或數(shù)十倍，實現(xiàn)高速響應，并能適應任何參考信號，實現(xiàn)無噪音、全新的功能和用途。智能電力電子的進步在一定程度上融合了信息處理和電力處理，將微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)融為一體。它的發(fā)展可能會導致電子技術(shù)的重大變革。電力電子應用領(lǐng)域中國電力電子產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達500億元，并繼續(xù)穩(wěn)步向上發(fā)展。電力電子產(chǎn)業(yè)對中國人的生活產(chǎn)生了深遠的影響。電力電子器件又稱為功率半導體器件，主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件。用途包括變頻、整流、變壓、功率放大、功率控制等，同時具有節(jié)能功效。功率半導體器件廣泛應用于移動通訊、消費電子、新能源交通、軌道交通、工業(yè)控制、發(fā)電與配電等電力、電子領(lǐng)域。電力電子器件根據(jù)載流子類型可分為雙極型與單極型。雙極型包括功率二極管、雙極結(jié)型晶體管、電力晶體管、晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管等，單極型包括功率MOSFET、肖特基勢壘功率二極管等。電力電子器件起著關(guān)鍵性作用，關(guān)系著高鐵動力系統(tǒng)、汽車動力系統(tǒng)、消費及通訊電子系統(tǒng)等領(lǐng)域能否實現(xiàn)自主可控的核心零部件?！吨袊圃?025》明確提出將先進軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、高檔數(shù)控機床和機器人等列為突破發(fā)展的十大重點領(lǐng)域。同時國內(nèi)企業(yè)具備低端領(lǐng)域全面實現(xiàn)國產(chǎn)化能力，同時向中高端進軍，以南車、比亞迪為代表的廠商已實現(xiàn)技術(shù)突破，成功實現(xiàn)國產(chǎn)化IGBT在高鐵和新能源汽車中的應用。美國電力電子器件處于世界領(lǐng)先地位，擁有一批具有全球影響力的廠商，例如TI、Fairchild、Maxim、ADI、ONSemiconductor和Vishay等廠商。歐洲擁有Infineon、ST和NXP三家全球半導體大廠。日本主要有Toshiba、Renesas、Rohm、Matsushita、FujiElectric等。中國臺灣擁有富鼎先進、茂達、安茂、致新和沛亨等一批廠商。中國大陸擁有吉林華微電子、蘇州固锝電子、無錫華潤華晶微電子、揚州揚杰電子等一批廠商。我國電力電子技術(shù)發(fā)展趨勢集成化智能化通用化信息化趨勢。（1）電力電子技術(shù)集成：有利于減小產(chǎn)品體積和重量，提