變頻器行業(yè)分析
發(fā)布時(shí)間:2019-07-11 11:24:31來源:
當(dāng)今變頻器產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展,變頻器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模日趨壯大。交流變頻器自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)化國家已廣泛使用,而從20世紀(jì)90年代以來,隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的加強(qiáng),變頻器的應(yīng)用越來越普及。
目前我國電機(jī)的總裝機(jī)容量已達(dá)4億KW,年耗電量占全國用電量的近60%,但我國電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能源利用率卻非常低,基本上要比國外平均水平低20%,電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能效比國外低20%左右,因此節(jié)能潛力巨大,變頻器市場將是一個(gè)蓬勃發(fā)展的市場。
二、五彩繽紛的變頻器市場
相對與工業(yè)化國家來說,我國變頻器行業(yè)起步比較晚,到20世紀(jì)90年代初,國內(nèi)企業(yè)才開始認(rèn)識變頻器的作用,并開始嘗試使用,國外的變頻器產(chǎn)品正式涌入中國市場。比較先進(jìn)入的是日本廠家,1986年我國傳統(tǒng)電機(jī)廠開始引進(jìn)日本的變頻設(shè)計(jì)和制造技術(shù),1988年日本三墾公司的第一臺低壓變頻器進(jìn)入中國,較早進(jìn)入的還有東芝、三菱等。此外進(jìn)入國內(nèi)的變頻器多為大功率晶體管為逆變元件的產(chǎn)品,屬于變頻器的第二代產(chǎn)品。
隨后進(jìn)入中國的有日本的其他廠家及其他國家的產(chǎn)品。例如:日本的富士、日立、安川、明電舍、春日;德國的西門子、倫茨;法國的施奈德;芬蘭的ABB,丹麥的丹佛斯等等。近三四年內(nèi)又有英國的歐陸、CT;德國的科比;芬蘭的威肯;日本的松下、歐姆龍;美國的A-B、通用和摩托托尼;韓國的三星、LG;意大利的安塞爾多、西威等等。這些國外品牌廠家千方百計(jì)尋求本地化生產(chǎn),擴(kuò)大銷售,先后西門子在天津、富士在江蘇無錫、三墾在江蘇江陰、ABB在北京、東芝在遼寧遼陽、安川在上海、艾默生在深圳、施奈德在蘇州、三菱在大連等設(shè)廠,生產(chǎn)部分系列品牌的變頻器。
我國變頻器總的潛在市場應(yīng)為1200~1800億元,其中常壓變頻器約占市場份額的60%左右,中、高壓變頻器需求數(shù)量相對較少,但由于單臺變頻器功率大、售價(jià)高,應(yīng)占市場的40%左右。
變頻器作為一種新興的高技術(shù)產(chǎn)品,從一開始國外品牌就占據(jù)了絕大部分市場,但是國內(nèi)變頻器的研制和生產(chǎn)也在艱難中向前發(fā)展。到1996年我國的變頻器生產(chǎn)廠家已超過50家。1996年底到97年初,國家四部委對全國所有的變頻器生產(chǎn)廠家進(jìn)行調(diào)研,比較后推薦了29個(gè)廠家生產(chǎn)的33種規(guī)格的變頻器(引進(jìn)國外2家、北京5家、江蘇7家、山東3家、天津2家、江西、;廣東、江蘇的耐特、康毫、山東的惠豐、陜西西普、成都佳靈、北京比來恩等)。近年來上述廠家有些發(fā)展了,有的轉(zhuǎn)產(chǎn)了。同時(shí)也出現(xiàn)了一些有規(guī)模的變頻器生產(chǎn)廠家,如深圳的華為、成都的佳靈、煙臺的惠豐;近幾年國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)方面有了一定起色,但還沒能真正改變國外品牌占據(jù)支配地位的格局。
日本公司進(jìn)入中國較早,對中國市場進(jìn)行了深入調(diào)查和研究,有針對性地推出了適合我國國情的產(chǎn)品,目前市場占有率比較高,達(dá)40%以上;歐美公司進(jìn)來晚,但產(chǎn)品檔次高、容量大、價(jià)格也貴,占市場份額30%左右,還有10%的市場份額被臺灣產(chǎn)品占領(lǐng),臺灣較早的品牌有普傳、臺達(dá);新近發(fā)展起來的有三基、東元、利佳、臺安、寧茂等品牌,其中有部分品牌在中國多座城市建廠。知道變頻器的人都知道普傳變頻器,從1993年開始進(jìn)入中國大陸到處建廠,后來經(jīng)營不善,效益不佳。
全國目前有60~90家從事生產(chǎn)變頻器(包括國外品牌在國內(nèi)建廠),主要集中在東部沿海地區(qū),但大多數(shù)國內(nèi)廠家沒有形成氣候。成都佳靈、山東惠豐是國產(chǎn)品牌生產(chǎn)比較早的廠家。目前國內(nèi)品牌比較活躍的還有成都森蘭、北京先行、北京的東方凱奇、北京利德華福、北京天寵、北京時(shí)代、深圳康沃、安邦信等,另外還有廣東的愛德利、爍普、中大博立等,上海的東達(dá)、神源、格立特;浙江有海利、臺州有富凌等。
從產(chǎn)品容量上來看,220kW以上的變頻器還是由西門子、A-B、通用、羅賓康和ABB等壟斷,而中小容量的變頻器50%為日本占領(lǐng),如富士、安川、三墾、日立、東芝、三菱和松下等所壟斷。國產(chǎn)品牌大多集中在75kW以下,另外北京利德華福、北京天寵、成都森蘭、佳靈、北京東方凱奇、北京先行、合康億盛、上海科祺等品牌企業(yè)都是以生產(chǎn)6~10kV高壓變頻器為主。
三、變頻器行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)
相對與國際上先進(jìn)的變頻器調(diào)速技術(shù),我國變頻器生產(chǎn)技術(shù)的落后表現(xiàn)在多個(gè)方面,首先在變頻技術(shù)研究方面投入的人力物力不集中,沒有形成市場競爭力,這是落后的根本。其次是配套產(chǎn)業(yè)以及工藝加工設(shè)備落后,難以適應(yīng)變頻器生產(chǎn)的發(fā)展。國內(nèi)變頻器行業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)為:
(1) 生產(chǎn)廠家增多,發(fā)展速度較快,尤其是沿海開放城市,國外知名廠家也紛紛來華投資建廠,以降低成本,搶占市場。
(2)國內(nèi)變頻器技術(shù)的理論不比國外差多少,但變頻器的開發(fā)和生產(chǎn)上,遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家。國產(chǎn)變頻器的檔次較低,主要是低壓小容量產(chǎn)品,而對于功能先進(jìn)、高電壓、大容量變頻器,國內(nèi)還處于研制階段,少見成熟產(chǎn)品。
(3)與國外大公司相比,國產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入電氣傳動(dòng)領(lǐng)域時(shí)間短,無拳頭產(chǎn)品,無成套電氣設(shè)備。
(4)國內(nèi)變頻器整機(jī)技術(shù)落后,國內(nèi)雖然很多單位投入了一定人力、物力,但由于力量分散,沒有形成一定的技術(shù)優(yōu)勢與規(guī)模。
(5)變頻器有3~5年的產(chǎn)品成熟期,質(zhì)量是否可靠,性能是否穩(wěn)定,有待實(shí)踐檢驗(yàn)。
(6)國產(chǎn)變頻器多數(shù)是仿制,缺少創(chuàng)新內(nèi)容。在品質(zhì)上目前還無法與國外品牌競爭。
(7)為了彌補(bǔ)以上不足,許多變頻器廠家,避開通用變頻器的生產(chǎn),專注于生產(chǎn)專業(yè)變頻器,例如:供水專用、電梯專用、中央空調(diào)專用、機(jī)床專用等變頻器,這些變頻器也占據(jù)了一定的市場份額,其發(fā)展前景不可小視。
四、變頻器的工業(yè)設(shè)計(jì)
面對如此巨大的市場潛力以及國外產(chǎn)品的巨大市場占有率,國內(nèi)變頻器生產(chǎn)廠家應(yīng)把變頻器的工業(yè)設(shè)計(jì)提上日程。目前國內(nèi)變頻器企業(yè)對工業(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識:(1)國內(nèi)變頻器企業(yè)還未充分認(rèn)識到工業(yè)設(shè)計(jì)的對變頻器產(chǎn)品和企業(yè)的重大意義;(2)國內(nèi)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人普遍存在無工業(yè)設(shè)計(jì)的觀念和認(rèn)識;(3)尚無人研究如何將工業(yè)設(shè)計(jì)的原理用于變頻器產(chǎn)品的開發(fā)和管理實(shí)踐過程。
變頻器是一種工業(yè)產(chǎn)品,用戶并不直接關(guān)心它采用了何種先進(jìn)技術(shù),他們購買的實(shí)質(zhì)是按功能支付金額。他們更關(guān)心他的價(jià)格是否能承受、功能是否實(shí)用、使用是否方便等。由于變頻器功能和使用復(fù)雜,用戶普遍反應(yīng)操作使用困難,如何提高變頻器的易用性、改善人機(jī)界面的友好度是擺在廠家面前的一個(gè)難題。
國內(nèi)變頻器產(chǎn)品都集中與低端市場,不少企業(yè)家已經(jīng)看到國產(chǎn)品正逐漸喪失成本方面的優(yōu)勢,一些日本品牌變頻器售價(jià)已經(jīng)低于國產(chǎn)產(chǎn)品。重視工業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常有效的措施。
下面是變頻器產(chǎn)品的一些設(shè)計(jì)原理:
五、變頻器發(fā)展趨勢
(1)高性能化
目前基本上所有的變頻器都提供矢量控制方式,并出現(xiàn)了大量不同層次的控制結(jié)構(gòu)及算法,適應(yīng)不同的市場定位與需求。值得關(guān)注的是無速度傳感器矢量控制(SVC)在近幾年發(fā)展較快,由于SVC能夠提供低成本、高性能的解決方案,已經(jīng)成為通用變頻器中的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展方向。
(2)易用性不斷提高
多家廠商提供的變頻器在結(jié)構(gòu)上考慮到現(xiàn)場安裝的要求,同時(shí)在軟件上加入起動(dòng)設(shè)置工具,通過引導(dǎo)客戶簡化調(diào)試過程。
(3) 功率機(jī)構(gòu)模塊化
模塊化的功率結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為不同系列及功率段產(chǎn)品提供了一致性,利于產(chǎn)品可靠性的提高,為工廠選型、安裝、調(diào)試、維護(hù)帶來了方便,有效降低了運(yùn)行維護(hù)成本。
(4)智能化
一是通過提供客戶化的驅(qū)動(dòng)編程能力來提高變頻器的智能化程度,滿足不同應(yīng)用現(xiàn)場的客戶化需求,這實(shí)際上是將PLC的部分功能融入變頻器中。
二是通過通訊來與外部智能化設(shè)備(如PLC)接口來提高變頻器的智能化程度。目前知名廠商的變頻器都具備網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)能力,并支持多種協(xié)議。
(5)高功率密度
由于新功率器件以及熱設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步,目前的變頻器越來越緊湊,體積越來越小,功率密度越來越高,但在溫升等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上并未下降。
(6)減小EMI/RFI諧波影響
目前變頻器中內(nèi)置AC電抗器和扼流圈已經(jīng)非常普遍,這些對減小EMI/RFI諧波的影響都起了重要作用。
六、結(jié)束語
未來的變頻驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品將朝著高性能、智能化、易使用、低干擾等方向發(fā)展,變頻器將不再是單純的整流逆變裝置,而是成為自動(dòng)化過程中重要的處理單元,變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)展。