變頻器行業(yè)分析
發(fā)布時間:2019-07-11 11:24:31來源:
當今變頻器產(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60年代左右問世,到20世紀80年代在主要工業(yè)化國家已廣泛使用,而從20世紀90年代以來,隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的加強,變頻器的應用越來越普及。
目前我國電機的總裝機容量已達4億KW,年耗電量占全國用電量的近60%,但我國電機驅動系統(tǒng)的能源利用率卻非常低,基本上要比國外平均水平低20%,電機驅動系統(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90年代初,國內企業(yè)才開始認識變頻器的作用,并開始嘗試使用,國外的變頻器產(chǎn)品正式涌入中國市場。比較先進入的是日本廠家,1986年我國傳統(tǒng)電機廠開始引進日本的變頻設計和制造技術,1988年日本三墾公司的第一臺低壓變頻器進入中國,較早進入的還有東芝、三菱等。此外進入國內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尋求本地化生產(chǎn),擴大銷售,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、售價高,應占市場的40%左右。
變頻器作為一種新興的高技術產(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)廠家進行調研,比較后推薦了29個廠家生產(chǎn)的33種規(guī)格的變頻器(引進國外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,有的轉產(chǎn)了。同時也出現(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。
日本公司進入中國較早,對中國市場進行了深入調查和研究,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40%以上;歐美公司進來晚,但產(chǎn)品檔次高、容量大、價格也貴,占市場份額30%左右,還有10%的市場份額被臺灣產(chǎn)品占領,臺灣較早的品牌有普傳、臺達;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建廠),主要集中在東部沿海地區(qū),但大多數(shù)國內廠家沒有形成氣候。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、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,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
相對與國際上先進的變頻器調速技術,我國變頻器生產(chǎn)技術的落后表現(xiàn)在多個方面,首先在變頻技術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)以及工藝加工設備落后,難以適應變頻器生產(chǎn)的發(fā)展。國內變頻器行業(yè)發(fā)展的特點為:
(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)國內變頻器技術的理論不比國外差多少,但變頻器的開發(fā)和生產(chǎn)上,遠不如發(fā)達國家。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、高電壓、大容量變頻器,國內還處于研制階段,少見成熟產(chǎn)品。
(3)與國外大公司相比,國產(chǎn)企業(yè)進入電氣傳動領域時間短,無拳頭產(chǎn)品,無成套電氣設備。
(4)國內變頻器整機技術落后,國內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優(yōu)勢與規(guī)模。
(5)變頻器有3~5年的產(chǎn)品成熟期,質量是否可靠,性能是否穩(wěn)定,有待實踐檢驗。
(6)國產(chǎn)變頻器多數(shù)是仿制,缺少創(chuàng)新內容。在品質上目前還無法與國外品牌競爭。
(7)為了彌補以上不足,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、中央空調專用、機床專用等變頻器,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)設計
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,國內變頻器生產(chǎn)廠家應把變頻器的工業(yè)設計提上日程。目前國內變頻器企業(yè)對工業(yè)設計的認識:(1)國內變頻器企業(yè)還未充分認識到工業(yè)設計的對變頻器產(chǎn)品和企業(yè)的重大意義;(2)國內企業(yè)領導人普遍存在無工業(yè)設計的觀念和認識;(3)尚無人研究如何將工業(yè)設計的原理用于變頻器產(chǎn)品的開發(fā)和管理實踐過程。
變頻器是一種工業(yè)產(chǎn)品,用戶并不直接關心它采用了何種先進技術,他們購買的實質是按功能支付金額。他們更關心他的價格是否能承受、功能是否實用、使用是否方便等。由于變頻器功能和使用復雜,用戶普遍反應操作使用困難,如何提高變頻器的易用性、改善人機界面的友好度是擺在廠家面前的一個難題。
國內變頻器產(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已經(jīng)低于國產(chǎn)產(chǎn)品。重視工業(yè)設計是一個非常有效的措施。
下面是變頻器產(chǎn)品的一些設計原理:
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構及算法,適應不同的市場定位與需求。值得關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標準和發(fā)展方向。
(2)易用性不斷提高
多家廠商提供的變頻器在結構上考慮到現(xiàn)場安裝的要求,同時在軟件上加入起動設置工具,通過引導客戶簡化調試過程。
(3) 功率機構模塊化
模塊化的功率結構設計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、調試、維護帶來了方便,有效降低了運行維護成本。
(4)智能化
一是通過提供客戶化的驅動編程能力來提高變頻器的智能化程度,滿足不同應用現(xiàn)場的客戶化需求,這實際上是將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)絡聯(lián)結能力,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計技術的進步,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,但在溫升等關鍵技術指標上并未下降。
(6)減小EMI/RFI諧波影響
目前變頻器中內置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、結束語
未來的變頻驅動產(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,而是成為自動化過程中重要的處理單元,變頻器的應用領域將不斷擴展。