中國電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與分析
“電源”包括電子電源和化學(xué)物理電源,本文介紹的主要是電子電源。“電子電源”位于電網(wǎng)(市電)與負載之間,對由電網(wǎng)獲取的電能進行變換和控制,向負載(電子計算機、程控交換機、儀器儀表、軍工器械等)提供優(yōu)質(zhì)電能的供電設(shè)備。它涉及的范圍有多大,業(yè)內(nèi)人士說法不一,本文對此不作討論,重點介紹中小功率的電源設(shè)備。為了敘述方便,以下簡稱電源。
由于電源產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛性,電源市場的統(tǒng)計比較困難。國外有的利用功率器件的生產(chǎn)情況推算電源的產(chǎn)量。在中國銷售的功率器件以及電源產(chǎn)品相當(dāng)一部分從國外進口,而且銷售渠道很多,因此國內(nèi)電源市場的統(tǒng)計更加困難,本文提供的情況僅供參考。
1 中國電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史
中國電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可分三個階段,根據(jù)原電子工業(yè)部統(tǒng)計的數(shù)據(jù)和資料,可以勾畫出大致的發(fā)展輪廓。
第一階段為1976年以前,是中國電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段。
解放以前,我國的電源產(chǎn)業(yè)基本上是空白,僅有制造蓄電池、干電池的小型企業(yè)。50年代一大批國有企業(yè)的建立,隨著電子工業(yè)原材料、元器件和整機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電源產(chǎn)品從無到有。1959年有二廠一校生產(chǎn)五種規(guī)格1600多臺電源。經(jīng)過17年的發(fā)展到1976年,已有26個工廠,34個品種,52種規(guī)格,33000多臺電源。生產(chǎn)單位增長8.7倍,品種規(guī)格增長10.4倍,產(chǎn)量增長20.2倍。
第一階段從無到有,雖然增長速度較快,但是電源產(chǎn)業(yè)的規(guī)模還是很小。
第二階段是1977-1989年,是中國電源產(chǎn)業(yè)初步壯大時期。
這一階段是我國改革開放的初期,經(jīng)濟建設(shè)步伐逐步加快,電源產(chǎn)業(yè)也逐步進入快速增長期。1989年電源生產(chǎn)廠已發(fā)展到171家,產(chǎn)品規(guī)格340多種,年產(chǎn)電源54萬多臺。生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量比1976年增長6.6倍,品種增長10倍,產(chǎn)品增長16.4倍。
在這一階段,隨著電源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,廣大的電源科技工作者急需打破原來的封閉狀態(tài),了解外部世界。自70年代中期開始,電源科技人員自發(fā)組織技術(shù)交流,1978年召開了第一次全國電源技術(shù)交流會,1983年成立了中國電源學(xué)會,1986年得到原國家科委的批準(zhǔn)。
第三階段是1990年至今,是中國電源產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展時期。
這一階段,除原電子工業(yè)部系統(tǒng)外,機械工業(yè)部、郵電部、國防科工委所屬系統(tǒng)等都參與了電源的開發(fā)和生產(chǎn),特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和民營企業(yè)大量涌現(xiàn),全國電源生產(chǎn)廠有上千家,幾乎遍布全國。在這10年之中,大量的國外產(chǎn)品和企業(yè)進入我國,并占據(jù)了相當(dāng)份額,加劇了市場競爭。這部分情況,后面詳細敘述。
上面是中國電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三個階段,電源技術(shù)的發(fā)展大致也可分為以下幾個階段。
50年代是電源整機的創(chuàng)建和仿制時期,主要是仿蘇的電子管直流電源、磁飽和交流電源和仿美、仿歐的電子或磁放大式交流穩(wěn)壓電源,并逐漸實現(xiàn)了國產(chǎn)化。這個時期的電源體積大、耗能高、效率低,技術(shù)水平相當(dāng)于國際30~50年代的水平。
隨著晶閘管、晶體管制造技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,電子管直流電源,磁飽和式交流電源逐漸被淘汰,晶閘管電源、晶體管電源、磁放大式交流穩(wěn)壓電源得到迅速發(fā)展,占據(jù)了電源市場的統(tǒng)治地位。如1976年生產(chǎn)的33000多臺電源產(chǎn)品中,電子管直流電源只有2個規(guī)格800多臺,分別占直流電源品種的4.1%,規(guī)格的5.6%,產(chǎn)量的4%。
全控功率器件的出現(xiàn)促進了電源技術(shù)的進一步發(fā)展。GTO可使兆瓦級的逆變電源設(shè)計簡化,可取代需要強迫換流的晶閘管,目前仍在電源中廣泛應(yīng)用。功率MOSFET的出現(xiàn),構(gòu)成了高頻電力電子技術(shù),開關(guān)頻率可達100kHz以上,并可并聯(lián)大電流輸出。IGBT是MOS輸入、雙極型輸出的復(fù)合型功率器件,工作頻率與GTR相當(dāng),其電壓定額較高。
隨著新型功率器件的出現(xiàn),脈寬調(diào)制(PWM)電路、各種各樣的零點壓、零電流開關(guān)或變換的拓撲電路得到廣泛應(yīng)用,使電源產(chǎn)品更加小型化、集成化、智能化,并且提高了效率和可靠性。
2 中國電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
近10年來中國電源產(chǎn)業(yè)無論是電源技術(shù),還是產(chǎn)業(yè)的規(guī)模,都發(fā)展到前所未有的階段,成為社會各界關(guān)注的一個行業(yè)。
2.1中國電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動力
電源是各種用電設(shè)備的動力裝置,是電子工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品。經(jīng)濟建設(shè)和社會生活各個方面的發(fā)展都會促進電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特別是以下幾個方面更是起到了推動作用。
(1)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
近十年來中國的信息產(chǎn)業(yè)以其他行業(yè)三倍的速度快速發(fā)展,“九五”期間,中國對電子工業(yè)的投資比重由過去五年的2.2%提高到5.4%,總投資規(guī)模達到4293億元,比過去五年增長近12倍,因此成為電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強大推動力。詳見表1、表2。
表1幾年來計算機市場銷售情況(萬臺)
年份1993199419951996199719981999銷售量45.071.8115.0210.0350.0420.0500.0增長速度80%59.6%60.2%82.6%66.7%20.0%19.0%
表2幾年來程控交換機市場(萬線)
年份19951996199719981999程控交換機11041386265933254023增長率 25.54%91.85%25.05%20.99%局用交換機749990172530963700增長率 32.18%74.24%79.48%19.51%
移動通信,幾年來成為發(fā)展熱點,例如:1987-1997十年間發(fā)展1000萬戶,1998年一年就發(fā)展1000萬戶,1999年發(fā)展近2000萬戶,增長100%。
計算機行業(yè)的發(fā)展直接帶動了計算機開關(guān)電源和UPS的發(fā)展及應(yīng)用;通信行業(yè)的發(fā)展帶動了通信用高頻開關(guān)電源及相關(guān)電源的發(fā)展,僅通信用高頻開關(guān)電源每年銷售額就有30億元以上,1999年僅移動通信就配套電源15億元。
最近幾年各種信息網(wǎng)絡(luò)大發(fā)展,如國際互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、金融信息網(wǎng),就連鐵路、民航售票也形成網(wǎng)絡(luò),被人稱為網(wǎng)絡(luò)時代。各種網(wǎng)絡(luò)的正常運行,必須要有可靠的電源系統(tǒng)作保障。例如1997年4月24日上午11時,香港最大的兩家銀行匯豐和恒生由于UPS電源發(fā)生故障,導(dǎo)致中樞電腦系統(tǒng)停頓,兩家銀行800多臺自動柜員機停機兩小時,兩家銀行的電話理財服務(wù)暫停,兩家銀行的柜臺電腦不能操作。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的發(fā)展,進一步帶動了電源市場的發(fā)展。
(2)傳統(tǒng)工業(yè)的改造
國民經(jīng)濟經(jīng)過20多年的快速發(fā)展,許多傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)要進行改造,設(shè)備需要更新?lián)Q代,大量先進的電子技術(shù)和設(shè)備被采用,這不僅對供電質(zhì)量提出了更高的要求,而且要求電源產(chǎn)品小型化、智能化、高效率、高可靠、無人值守等,一些老的配套電源產(chǎn)品已不符合要求,將逐漸被淘汰。例如最近幾年國家投資幾千億元進行電網(wǎng)改造,一些老的晶閘管電力操作電源逐漸被新的開關(guān)電源所取代;鐵路要全面提速,要電氣化,國家也投巨資進行鐵路系統(tǒng)的改造,鐵路通信、信號系統(tǒng)等要配套大量的電源產(chǎn)品;通信系統(tǒng)原來配套的相控電源,逐漸被高頻開關(guān)電源所取代,最近幾年,每年的更新數(shù)量達幾億元。
(3)節(jié)約能源
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步,節(jié)約能源、保護環(huán)境已被社會各界所重視。電源是節(jié)約能源的重要環(huán)節(jié),經(jīng)過電力電子和電源技術(shù)處理之后的電力供應(yīng),節(jié)能效果明顯。例如,家用電器的待機損耗,人們往往不重視,耗電相當(dāng)驚人。據(jù)美國統(tǒng)計,在美國這種損耗每年有35~54億美元,德國環(huán)保機構(gòu)調(diào)查,在德國這種損耗每年有23億美元,超過柏林全年用電總和。采用新的節(jié)能芯片之后,可把(5~10)W的待機損耗降低到(1~2)W,甚至(0.1~0.5)W。電子鎮(zhèn)流器是個很小的產(chǎn)品,不但中國的內(nèi)地很多單位研究,香港、臺灣,甚至一些國外機構(gòu)都在研究,由于它應(yīng)用范圍廣闊,一旦好的產(chǎn)品推出之后,就會產(chǎn)生很大的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益。變頻調(diào)速也得到廣泛應(yīng)用,近年來變頻空調(diào)發(fā)展很快,變頻空調(diào)不僅能帶來舒適的生活環(huán)境,而且節(jié)電30%以上。
節(jié)約電力,就減少了不可再生的一次能源(如煤炭、石油)的消耗,而且減少了大氣污染。電源產(chǎn)品的小型化還可以節(jié)約大量的銅、鐵等原材料。所以,電力電子變頻技術(shù)的發(fā)展是一個國家技術(shù)進步的重要標(biāo)志。有的專家預(yù)言:人類未來的福祉將經(jīng)由能源電子技術(shù)的突破而實現(xiàn)。
2.2中國電源產(chǎn)業(yè)的規(guī)模
(1)中國電源市場有多大
①開關(guān)電源
開關(guān)電源最大的應(yīng)用場所是在通信領(lǐng)域,首先分析通信電源。
近十年來通信事業(yè)快速發(fā)展,通信電源也同步增長。1991年國內(nèi)通信電源投資額為人民幣0.8億元,到1995年增加到10億元,到1998年增加到30億元,1999年全國通信電源市場容量為35億元以上。從1991年到1999年通信電源增長43倍多。
國內(nèi)通信電源的主要客戶群有:中國電信、移動公司、中國聯(lián)通、廣電、專網(wǎng)(包括電力網(wǎng)、鐵道網(wǎng)、軍事網(wǎng)、石油網(wǎng)等)。程控交換機市場經(jīng)過幾年的發(fā)展之后趨于平穩(wěn),移動通信已成為發(fā)展熱點。1999年移動公司新增用戶約2千萬,新建移動基站約2萬個,配套電源約15億元;固定網(wǎng)相控電源改造在1998、1999、2000年處于高峰期,1999年容量約6~8億元;新建交換、傳輸?shù)染W(wǎng)絡(luò)的配套電源約5~7億元;迅速崛起的中國聯(lián)通1999年新增容量約400萬戶,新建移動基站4千個,配套電源約3~5億元。此外廣電、專網(wǎng)以及新成立的網(wǎng)通公司也占據(jù)了通信電源投資市場的一定份額。預(yù)計2000年通信電源市場格局與1999年基本相似,移動基站配套電源將成為市場重點。
美國預(yù)計2001年AC/DC開關(guān)電源48.6億美元,DC/DC開關(guān)電源14億美元,合計為62.6億美元,其中用于通信方面的開關(guān)電源21.98億美元,占開關(guān)電源總量的35%。
中國通信方面應(yīng)用的開關(guān)電源35億元人民幣以上,中國的通信事業(yè)發(fā)展初期,通信電源在開關(guān)電源總額中所占比例可能比美國要大,就按50%計算,全國開關(guān)電源總額就達70億元以上,這還不包括各種家用電器和電子儀器內(nèi)部的開關(guān)電源。
②不間斷電源(UPS)
中國的UPS市場有多大,眾說不一。信息產(chǎn)業(yè)部計算機與微電子發(fā)展研究中心(CCID)統(tǒng)計1999年的UPS市場是16.8億元。據(jù)中國電子報1998年報道,1996年銷售UPS41萬臺,26億元人民幣,1997年銷售62萬臺,銷售額超過30億元,1998年銷售UPS約90萬臺,銷售額約35億元。如果說16.8億元,數(shù)額太小。UPS銷售渠道很多,僅國外品牌就有幾十個,可能統(tǒng)計不全。若說35億元以上,根據(jù)又不充分。據(jù)估計20~25億元是可能的。
據(jù)CCID對1999年16.8億元UPS的銷售統(tǒng)計,UPS市場(銷售額)區(qū)域分布情況是:華北20.34%、華東24.25%、華南18.05%、西南11.96%、華中10.02%、東北8.62%、西北6.76%;按行業(yè)分布情況是:金融34.05%、電信29.45%、政府6.25%、郵電5.82%、家庭4.28%、稅務(wù)3.50%、教育2.36%、其他14.29%。
③其他電源
上面只介紹了開關(guān)電源和UPS,電源還有許多種類,如變頻電源、電解電鍍電源、焊接電源、感應(yīng)加熱電源、充電電源、霓虹燈和照明電源、航空航天和軍用電源等。這些種類繁多,分布廣泛,沒有準(zhǔn)確的統(tǒng)計數(shù)據(jù),只能加以分析和預(yù)測。
綜上所述,僅開關(guān)電源和UPS的市場規(guī)模大約為100億元,再加上其他電源,據(jù)保守估計,電子電源的市場規(guī)模有150億元以上。電源產(chǎn)業(yè)的另一個大領(lǐng)域就是化學(xué)物理電源,據(jù)全國100家較大的電池生產(chǎn)廠家統(tǒng)計,產(chǎn)值約100億元。據(jù)中國化學(xué)物理電源行業(yè)協(xié)會介紹,全國電池廠家大約2000家,全國的化學(xué)物理電源大約150億元。電子電源和化學(xué)物理電源加在一起,每年大約300億元以上,這就是中國的電源市場。
(2)中國電源企業(yè)有多少
中國有多少電源企業(yè)?誰都說不清楚。去年出版的“中國電源企業(yè)大全”收錄全國電源生產(chǎn)銷售企業(yè)5000多家,是否準(zhǔn)確很難說。中國電源學(xué)會最近幾個月整理了一下企業(yè)名錄,這個名錄包括:中國電源學(xué)會的會員單位,最近兩年參加電源展覽會的單位,最近一年在報紙刊物上刊登廣告的單位,這些單位都是比較準(zhǔn)確的,有1100多家,包括電子電源的生產(chǎn)、銷售和主要配件企業(yè)。據(jù)估計,這1100多家企業(yè)占全國電子電源企業(yè)總數(shù)的比例不到50%,也就是說全國電子電源企業(yè)的生產(chǎn)銷售和主要配件企業(yè)有2000家以上。據(jù)由中國電源學(xué)會主辦(主編)的《電源技術(shù)應(yīng)用》和《電源世界》兩個刊物向電源整機廠和器件廠的發(fā)行量都在3000家以上。據(jù)中國化學(xué)物理電源行業(yè)協(xié)會介紹,全國的化學(xué)物理電源企業(yè)也有2000家左右。如果說中國的電源企業(yè)有5000多家還是有根據(jù)的。
中國電源企業(yè)主要分布在三個區(qū)域,一是珠江三角洲,主要是深圳、東莞、廣州、珠海、佛山等地。二是長江三角洲,主要是上海、蘇南、浙江的杭州和溫州一帶。三是北京及周邊地區(qū)。武漢、西安、成都等地也有一定的分布。
2.3中國電源產(chǎn)業(yè)的特點
(1)產(chǎn)業(yè)分散
由于電源產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛性和產(chǎn)品的多樣性,就形成了電源產(chǎn)業(yè)布局的分散性,各個部門、各個領(lǐng)域幾乎都進行電源產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)。也因此,各個檔次的電源產(chǎn)品都有一定的生存空間,而且電源技術(shù)的門檻比較低,投資相對比較少,所以大量的民營企業(yè)和中小企業(yè)幾乎遍布全國。
(2)缺乏統(tǒng)一的管理和協(xié)調(diào)
目前國家還沒有一個部門歸口管理協(xié)調(diào)整個電源行業(yè),故整個行業(yè)缺乏協(xié)調(diào)和規(guī)劃。再加上產(chǎn)業(yè)布局的分散性,就容易產(chǎn)生重復(fù)建設(shè)、惡性競爭,影響產(chǎn)業(yè)整體素質(zhì)的提高。
電源產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管理也很分散,不同的行業(yè)有不同的要求,不同的標(biāo)準(zhǔn)。某一個企業(yè)或產(chǎn)品若要進入電信、鐵路、電力、軍工等系統(tǒng),要經(jīng)過不同機構(gòu)的檢測和認證。
(3)中國已形成一批龍頭電源企業(yè)
經(jīng)過幾年的發(fā)展,中國已形成一批超億元,甚至10億元以上的電源企業(yè),如華為電氣股份公司、武漢洲際通信電源集團公司、中興通訊股份公司、煙臺東方電子信息集團等。他們有比較強的技術(shù)力量和開發(fā)能力,有些產(chǎn)品已進入國際市場。這些企業(yè)是帶動中國電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和參與國際競爭的中堅力量。
(4)大量的國外產(chǎn)品進入國內(nèi)
中國日益擴大的電源市場不僅孕育了國內(nèi)幾千家生產(chǎn)銷售企業(yè),而且吸引了大批境外公司和產(chǎn)品進入國內(nèi)。在UPS產(chǎn)品方面,如山特、APC、愛克賽、梅蘭日蘭、三菱等;在通信開關(guān)電源方面有愛立信、美國的VICOR、考試吧科技、朗訊、德國的西門子、日本的新電元等。在某些領(lǐng)域國外產(chǎn)品占有相當(dāng)份額。
(5)臺灣、香港的生產(chǎn)企業(yè)移居內(nèi)地
隨著海峽兩岸交流的發(fā)展,臺灣的電源生產(chǎn)廠商紛紛在大陸設(shè)廠生產(chǎn),目前在大陸的生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)超過了在臺灣的規(guī)模。以開關(guān)電源為例,1997年在臺灣本地生產(chǎn)只占15%,而大陸等地有85%;到了1998年臺灣本地生產(chǎn)又減少到7.5%,在大陸等地達到了92.5%。如臺灣的臺達公司,在東莞、上海、天津都設(shè)立了工廠,還要在江蘇的昆山、吳江等地再開工廠,在上海浦東設(shè)立了研發(fā)中心,臺達公司董事長鄭崇華先生以他個人資金在大陸設(shè)立了“電力電子研究基金”和獎學(xué)金,2000年已開始執(zhí)行。
責(zé)任編輯:電力交易小郭
-
現(xiàn)貨模式下谷電用戶價值再評估
2020-10-10電力現(xiàn)貨市場,電力交易,電力用戶 -
PPT | 高校綜合能源服務(wù)有哪些解決方案?
2020-10-09綜合能源服務(wù),清潔供熱,多能互補 -
深度文章 | “十三五”以來電力消費增長原因分析及中長期展望
2020-09-27電力需求,用電量,全社會用電量
-
PPT | 高校綜合能源服務(wù)有哪些解決方案?
2020-10-09綜合能源服務(wù),清潔供熱,多能互補 -
深度文章 | “十三五”以來電力消費增長原因分析及中長期展望
2020-09-27電力需求,用電量,全社會用電量 -
我國電力改革涉及的電價問題
-
電化學(xué)儲能應(yīng)用現(xiàn)狀及對策研究
2019-08-14電化學(xué)儲能應(yīng)用 -
《能源監(jiān)測與評價》——能源系統(tǒng)工程之預(yù)測和規(guī)劃
-
《能源監(jiān)測與評價》——能源系統(tǒng)工程之基本方法
-
貴州職稱論文發(fā)表選擇泛亞,論文發(fā)表有保障
2019-02-20貴州職稱論文發(fā)表 -
《電力設(shè)備管理》雜志首屆全國電力工業(yè) 特約專家征文
2019-01-05電力設(shè)備管理雜志 -
國內(nèi)首座蜂窩型集束煤倉管理創(chuàng)新與實踐
-
人力資源和社會保障部:電線電纜制造工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)
-
人力資源和社會保障部:變壓器互感器制造工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)
-
《低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規(guī)范》T/CEC 150
2019-01-02低壓微電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范
-
現(xiàn)貨模式下谷電用戶價值再評估
2020-10-10電力現(xiàn)貨市場,電力交易,電力用戶 -
建議收藏 | 中國電價全景圖
2020-09-16電價,全景圖,電力 -
一張圖讀懂我國銷售電價附加
2020-03-05銷售電價附加