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国产变频器缺乏创新 谁为自动化进程添油加力

变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术,得到广泛应用。变频器的出现,使得复杂的调速控制简单化,使传动技术发展到新阶段。21世纪后,国产变频器逐步崛起,现已逐渐抢占高端市场。未来变频器的巨大发展空间仍然在于其工艺控制,节能需求增长较快,但是规模小于工控需求。我国工业自动化仍有很大的空间可以发展。

2009年我国新增交流电机变频化率仅为24.2%,可以预见的是 50%的变频化率是可以实现的,加上存量电机变频改造的需求,具有广阔的发展空间。并且,中高压变频器节能需求在2009年占比更是达到了60%。

据统计,占工业用电30%以上的各种风机、泵类负载,全国约4700万台,总功率约1.3亿千瓦,而风机水泵类负载变频器需求主力在电力部门。在电力行业,中高压变频器主要应用在与发电机组配套的引风机、送风机、吸尘风机、排粉机、增压风机、凝结泵、循环泵、渣浆泵、锅炉给水泵等大功率中高压电机场合。从未来的潜力来看,电力部门仍然将会是变频器节能需求的主力军,尤其在中高压领域。

我国变频器生产企业基本没有掌握核心技术,缺乏创新能力。在高压变频器领域,基本上只掌握了低压变频的集成技术,核心器件比如IGBT,电容等关键器件仍然需要进口,控制技术方面,国内企业基本掌握了矢量控制,直接转矩控制尚不能掌握。

IGBT 是变频器的核心元器件,分别占中低压变频器和高压变频器成本的24.7%和8.9%。IGBT 起到逆变的功能,将直流电压逆变成频率可调的交流电,但是IGBT 运用不局限于变频器,它还可以应用在家电、电焊机、汽车,风电、太阳能等领域,而目前我国IGBT 基本依靠进口,受国外限制较大,急需国产化。

国内企业在中高压变频器方面做的较好,在主电路结构方面实现了引进吸收创新,目前国内大多数高压变频器采用单元串联多电平电路结构,采用这种电路结构,在性能上占有一定优势,但是随着使用领域的进一步扩大,还需进一步开发。

中高压变频器市场规模在最近4年保持了高速增长,增速超越了低压变频器,2006年以来市场规模复合增长率达到了32%,装机容量复合增长率达到48%。2009年中高压变频器市场集中在电力,冶金,石化和建材等行业上,占到总需求的78%。我们认为在可预见的未来,中高压变频器主要需求方依然在这四个行业中。

我国低压变频器增长速度低于高压变频,市场规模近三年复合增长率为13%,装机容量近三年复合增长率为21%。主要原因在于低压变频器的需求是工艺控制,而这部分需求与我国工业自动化进程紧密相关,进程较慢,但是长期趋势不可阻挡,这是我们坚定看好低压变频的基本逻辑,产业升级以及新兴产业崛起是低压变频增长的动力。

变频器生产企业基本没有掌握核心技术,缺乏创新能力,未来变频器的巨大发展空间仍然在于其工艺控制,节能需求增长较快,但是规模小于工控需求。我国工业自动化仍有很大的空间可以发展。谁来为自动化进程建设发展添油加力,这是一个值得关注的问题。

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