/中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)通用低壓電器分會(huì)(掛靠單位 上海電器科學(xué)研究院)代迎波 戴偉倩 劉雯 王劍嶸 聶軍/
從低壓電器行業(yè)127 家企業(yè)上報(bào)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,2021年低壓電器行業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入約為1061 億元人民幣。2021年度經(jīng)濟(jì)效益綜合指數(shù)平均值為3.27%,同比下降0.02個(gè)百分點(diǎn)。2021年,總體來(lái)看,通用市場(chǎng)表現(xiàn)尚可,但政策引導(dǎo)逐步趨嚴(yán),行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)逐步增大,行業(yè)壓力凸顯。專業(yè)市場(chǎng)方面,國(guó)內(nèi)、出口需求持續(xù)提升,行業(yè)跨入快速發(fā)展期,專用產(chǎn)品如雨后春筍。
根據(jù)中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)通用低壓電器分會(huì)做好2021年度低壓電器行業(yè)統(tǒng)計(jì)工作提出的相關(guān)要求,分會(huì)于2022年1月上旬向會(huì)員單位發(fā)出了《關(guān)于做好2021年度低壓電器企業(yè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)的通知》,截至2022年6月底共收到會(huì)員單位回復(fù)128份。通過(guò)數(shù)據(jù)審查,實(shí)際有效年報(bào)127份,具有一定規(guī)模的企業(yè)均已在內(nèi)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析軟件(SPSS)進(jìn)行數(shù)據(jù)信度檢驗(yàn),基于標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)的Alpha值1為0.98,說(shuō)明原始數(shù)據(jù)高度一致,具有極高代表性?;谠紨?shù)據(jù),對(duì)2021年低壓電器行業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行做如下分析。
從127家企業(yè)上報(bào)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析2,2021年低壓電器行業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入約為1061億元人民幣3。根據(jù)上報(bào)的127家企業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)規(guī)模,將主營(yíng)收入在1億元以上的企業(yè)分為以下4檔4:
(1)10億元以上
浙江正泰電器股份有限公司、德力西電氣有限公司、上海良信電器股份有限公司、廈門(mén)ABB低壓電器設(shè)備有限公司、浙江天正電氣股份有限公司、蘇州西門(mén)子電器有限公司、常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司、施耐德萬(wàn)高(天津)電氣設(shè)備有限公司、杭申集團(tuán)有限公司、羅格朗低壓電器(無(wú)錫)有限公司、北京ABB低壓電器有限公司、上海電器股份有限公司人民電器廠等。
(2)5億元~10億元
貴州泰永長(zhǎng)征技術(shù)股份有限公司、北京北元電器有限公司、江蘇洛凱機(jī)電股份有限公司、上海西門(mén)子線路保護(hù)系統(tǒng)有限公司、廈門(mén)宏發(fā)開(kāi)關(guān)設(shè)備有限公司、天水二一三電器集團(tuán)有限公司、現(xiàn)代重工(中國(guó))電氣有限公司等。
(3)3億元~5億元
江蘇大全凱帆開(kāi)關(guān)股份有限公司、上海永繼電氣股份有限公司、北京人民電器廠有限公司、無(wú)錫新宏泰電器科技股份有限公司、蘇州未來(lái)電器股份有限公司、巨邦集團(tuán)有限公司、加西亞電子電器股份有限公司、美高電氣科技有限公司、法泰電器(江蘇)股份有限公司、松下信息儀器(上海)有限公司、浙江創(chuàng)奇電氣有限公司、三信國(guó)際電器上海有限公司等。
(4)1億元~3億元
廣東珠江開(kāi)關(guān)有限公司、寧波奇樂(lè)電氣集團(tuán)有限公司、成都瑞聯(lián)電氣股份有限公司、蘇州萬(wàn)龍電氣集團(tuán)股份有限公司、浙江百事寶電器股份有限公司、浙江明暉智能電氣有限公司、沈陽(yáng)斯沃電器有限公司、桂林機(jī)床電器有限公司、浙江金萊勒電氣有限公司、江蘇凱隆電器有限公司、河北寶凱電氣股份有限公司等。
根據(jù)對(duì)低壓電器行業(yè)企業(yè)上報(bào)的主要產(chǎn)品:萬(wàn)能式斷路器、塑殼斷路器、小型斷路器、接觸器產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)及匯總分析,上述產(chǎn)品2021年產(chǎn)量如表1所示。
表1 2021年低壓電器主要產(chǎn)品產(chǎn)量
2021年低壓電器主要產(chǎn)品和部附件產(chǎn)量較大的企業(yè)5(包括但不限于)如下:
(1)萬(wàn)能式斷路器(ACB)
浙江正泰電器股份有限公司、德力西電氣有限公司、浙江天正電氣股份有限公司、上海良信電器股份有限公司、常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司、廈門(mén)ABB低壓電器設(shè)備有限公司、上海電器股份有限公司人民電器廠、江蘇大全凱帆開(kāi)關(guān)股份有限公司、浙江人民電器有限公司、羅格朗低壓電器(無(wú)錫)有限公司、華通機(jī)電股份有限公司、北京人民電器廠有限公司、杭申集團(tuán)有限公司、常安集團(tuán)有限公司、江蘇凱隆電器有限公司、貴州泰永長(zhǎng)征技術(shù)股份有限公司等。
(2)塑殼斷路器(MCCB)
浙江正泰電器股份有限公司、德力西電氣有限公司、浙江天正電氣股份有限公司、上海良信電器股份有限公司、常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司、常安集團(tuán)有限公司、羅格朗低壓電器(無(wú)錫)有限公司、上海電器股份有限公司人民電器廠、華通機(jī)電股份有限公司、北京人民電器廠有限公司、杭申集團(tuán)有限公司、美高電氣科技有限公司、江蘇大全凱帆開(kāi)關(guān)股份有限公司等。
(3)小型斷路器(MCB)
浙江正泰電器股份有限公司、德力西電氣有限公司、浙江天正電氣股份有限公司、上海永繼電氣股份有限公司、浙江創(chuàng)奇電氣有限公司、上海良信電器股份有限公司、加西亞電子電器股份有限公司、北京ABB低壓電器有限公司、羅格朗低壓電器(無(wú)錫)有限公司、上海電器股份有限公司人民電器廠、美高電氣科技有限公司、廈門(mén)宏發(fā)開(kāi)關(guān)設(shè)備有限公司、上海西門(mén)子線路保護(hù)系統(tǒng)有限公司等。
(4)接觸器(CTT)
浙江正泰電器股份有限公司、德力西電氣有限公司、廈門(mén)宏發(fā)開(kāi)關(guān)設(shè)備有限公司、浙江人民電器有限公司、浙江天正電氣股份有限公司、桂林機(jī)床電器有限公司、浙江明暉智能電氣有限公司、天水二一三電器集團(tuán)有限公司、上海良信電器股份有限公司、常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司、常安集團(tuán)有限公司、華通機(jī)電股份有限公司等。
(5)電器部附件
江蘇洛凱機(jī)電股份有限公司、蘇州未來(lái)電器股份有限公司、無(wú)錫新宏泰電器科技股份有限公司、寧波奇樂(lè)電氣集團(tuán)有限公司等。
對(duì)外貿(mào)易創(chuàng)新高,得益于國(guó)內(nèi)疫情的有效防控和生產(chǎn)秩序的快速恢復(fù),行業(yè)企業(yè)主動(dòng)作為、搶抓國(guó)際市場(chǎng)先機(jī),2021年出口額再創(chuàng)新高,總額達(dá)到28.04億美元,其中斷路器出口規(guī)模達(dá)13.5億美元,貿(mào)易順差11億美元,低壓電器產(chǎn)品貿(mào)易順差規(guī)模從2020年6.24億美元擴(kuò)大至2021年10.3億美元,增幅達(dá)65.1%,國(guó)產(chǎn)品牌國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力在逐步增強(qiáng)(見(jiàn)表2)。
表2 2017~2021年度低壓電器行業(yè)出口情況
根據(jù)行業(yè)企業(yè)上報(bào)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,低壓電器行業(yè)2021年度行業(yè)各項(xiàng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表3:
表3 2020~2021年度低壓電器行業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化情況
1)總資產(chǎn)貢獻(xiàn)率,同比下降了1.93個(gè)百分點(diǎn),表明行業(yè)資產(chǎn)利用效益率微降;
2)成本費(fèi)用利潤(rùn)率,同比下降了2.08個(gè)百分點(diǎn),表明行業(yè)單位支出獲利能力稍有下降;
3)資本保值增值率,同比下降了4.64個(gè)百分點(diǎn);上報(bào)統(tǒng)計(jì)年報(bào)的企業(yè)中有35家企業(yè)的資產(chǎn)負(fù)債率>60%,資產(chǎn)負(fù)債率大于90%的企業(yè)有2家,應(yīng)引起重視;
4)流動(dòng)資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率,同比下降了0.07次,表明行業(yè)企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況和資金利用效果有所下降;
5)全員勞動(dòng)生產(chǎn)率,同比提高了1.46萬(wàn)元/人;
6)工業(yè)產(chǎn)品銷(xiāo)售率,同比提高了0.25個(gè)百分點(diǎn)。從上報(bào)統(tǒng)計(jì)年報(bào)數(shù)據(jù)匯總、分析及測(cè)算看,產(chǎn)品銷(xiāo)售率達(dá)100%(或以上)的企業(yè)共有35家,占總數(shù)的27.55%,產(chǎn)品銷(xiāo)售率達(dá)90%~100%的企業(yè)共有76家,占總數(shù)的59.84%,產(chǎn)品銷(xiāo)售率達(dá)到80%~90%的企業(yè)共有9家,占總數(shù)的7%。
總體來(lái)看,低壓電器行業(yè)2021年度經(jīng)濟(jì)效益綜合指數(shù)平均值為3.27%,同比下降0.02個(gè)百分點(diǎn)。
2021年1~12月銅價(jià)(最高價(jià))同比復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR6)為1.84%,白銀(最高價(jià))復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為-17.29%。
圖1 2021年1~12月銅價(jià)走勢(shì)圖,元/噸
圖2 2021年1~12月白銀價(jià)格走勢(shì)圖,元/千克
圖3 2016~2021年城鎮(zhèn)非私營(yíng)單位就業(yè)人員年平均工資(元)及名義增速(%)
2021年,全國(guó)城鎮(zhèn)非私營(yíng)單位就業(yè)人員年平均工資為1068377元,比上年增加9458元,名義增長(zhǎng)9.7%,增速比2020年提高2.1個(gè)百分點(diǎn)??鄢齼r(jià)格因素,2021年全國(guó)城鎮(zhèn)非私營(yíng)單位就業(yè)人員年平均工資實(shí)際增長(zhǎng)8.6%。
2021年行業(yè)發(fā)展主要呈現(xiàn)三方面特征:一是“雙碳”目標(biāo)加持下,行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模首次突破千億。2021年行業(yè)主營(yíng)收入1061億元,同比增長(zhǎng)10.1%;產(chǎn)量產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)雙升,“三斷一接”產(chǎn)品協(xié)同發(fā)力,增長(zhǎng)均在10%左右;兩新市場(chǎng)持續(xù)推進(jìn),產(chǎn)業(yè)雙循環(huán)格局初步顯現(xiàn)。二是行業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)受限,利潤(rùn)率較近年水平有所下降。2021年行業(yè)凈利潤(rùn)率6.36%,較近5年利潤(rùn)率下降0.51個(gè)百分點(diǎn);原材料價(jià)格大幅波動(dòng),企業(yè)利潤(rùn)進(jìn)一步壓縮,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加??;通用市場(chǎng)“拼刺刀”,專業(yè)市場(chǎng)議價(jià)能力不足。三是出口市場(chǎng)大步邁進(jìn),貿(mào)易順差持續(xù)擴(kuò)大。2021年行業(yè)貿(mào)易順差規(guī)模從2020年的6.24億美元擴(kuò)大至10.3億美元;海外供應(yīng)鏈?zhǔn)茏瑁袊?guó)制造優(yōu)勢(shì)再次凸顯;國(guó)內(nèi)企業(yè)積極布局海外市場(chǎng),多家企業(yè)出口增長(zhǎng)明顯。
能源結(jié)構(gòu)方面,2021年新能源新增裝機(jī)占比接近60%,其中,分布式光伏及海上風(fēng)電項(xiàng)目表現(xiàn)亮眼,預(yù)計(jì)“十四五”期間新能源年均新增裝機(jī)將達(dá)到115GW。2021年全國(guó)累計(jì)裝機(jī)2377GW,其中風(fēng)電、光伏合計(jì)占比27%,距2025新能源累計(jì)裝機(jī)突破1200GW的目標(biāo)還有近600GW的缺口,未來(lái)光伏裝機(jī)將以分布式和集中式形式并舉。此外,2021年全國(guó)總發(fā)電量83768億kWh,其中,新能源占比12%,預(yù)計(jì)至2025年占比將提升至16.5%。與常規(guī)發(fā)電形式相比,新能源需要數(shù)倍的裝機(jī)容量才能發(fā)出同等電量,所以需要更多的新能源發(fā)電設(shè)備,隨之也會(huì)帶來(lái)更多的低壓直流保護(hù)元件需求。
2021年,低壓電器下游應(yīng)用市場(chǎng)格局出現(xiàn)明顯變化,通用市場(chǎng)與專業(yè)市場(chǎng)從“十三五”期間的7:3格局轉(zhuǎn)變?yōu)?:4格局,預(yù)計(jì)未來(lái)兩者占比將更趨接近。各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景中“源+網(wǎng)+荷+儲(chǔ)+充”新型配用電模式作為“雙碳”目標(biāo)下高度自治配用電系統(tǒng)建設(shè)的重要發(fā)展路徑,正在助推低壓電器的市場(chǎng)空間不斷擴(kuò)大,并且正在持續(xù)改變通用與專業(yè)市場(chǎng)的格局。
2021年,總體來(lái)看,通用市場(chǎng)表現(xiàn)尚可,但政策引導(dǎo)逐步趨嚴(yán),行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)逐步增大,行業(yè)壓力凸顯。其中,電力市場(chǎng)穩(wěn)中有進(jìn),重點(diǎn)強(qiáng)化供電側(cè)和需求側(cè)管理,配網(wǎng)投資保持相對(duì)穩(wěn)定,最大程度減少“電荒”現(xiàn)象,但隨著數(shù)字化賦能產(chǎn)業(yè)蝶變、新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)程加快,未來(lái)電力系統(tǒng)將對(duì)低壓電器保持持續(xù)穩(wěn)定的需求;工業(yè)市場(chǎng)表現(xiàn)亮眼,總體發(fā)展呈“穩(wěn)中有進(jìn)、進(jìn)中有調(diào)、調(diào)中顯異”的態(tài)勢(shì),轉(zhuǎn)型升級(jí)邁上快車(chē)道,新動(dòng)能引領(lǐng)之勢(shì)愈加清晰,出口帶動(dòng)作用持續(xù)增強(qiáng);建筑市場(chǎng)方面,風(fēng)險(xiǎn)加劇,2021年竣工面積同比增長(zhǎng)達(dá)兩位數(shù)增長(zhǎng),地產(chǎn)集采仍有批量規(guī)模,但同期拿地、開(kāi)工、銷(xiāo)售指標(biāo)均出現(xiàn)明顯收縮趨勢(shì),且疫情、地產(chǎn)爆雷等負(fù)面因素加持下,行業(yè)信心下降明顯,對(duì)低壓電器帶來(lái)的沖擊性較大。
專業(yè)市場(chǎng)方面,國(guó)內(nèi)出口需求持續(xù)提升,行業(yè)跨入快速發(fā)展期,專用產(chǎn)品如雨后春筍。主要表現(xiàn)在:①行業(yè)協(xié)同發(fā)展愈發(fā)明顯。在“雙碳”的大背景下,無(wú)論是新能源裝機(jī)配套儲(chǔ)能,還是新能源車(chē)企配套充電樁,都在專用市場(chǎng)邁出了相同步伐,互補(bǔ)互通建設(shè)新型配用電系統(tǒng)。②平價(jià)上網(wǎng)進(jìn)程加快,商業(yè)模式日趨成熟。光伏、風(fēng)電、車(chē)樁等行業(yè)逐步走出“退補(bǔ)”的陣痛期,市場(chǎng)趨于理性發(fā)展,且受益于傳統(tǒng)能源價(jià)格上漲、海外市場(chǎng)需求加碼等因素影響,戶用光伏、海上風(fēng)電、分布式儲(chǔ)能、大功率直流樁等細(xì)分行業(yè)增長(zhǎng)明顯。③產(chǎn)業(yè)鏈階段性供給仍制約著行業(yè)需求上限。限于產(chǎn)業(yè)鏈階段性供給釋放速度(風(fēng)電安裝船只、車(chē)企的產(chǎn)能爬坡、鋰鐵礦的開(kāi)采等),整體處于供不應(yīng)求狀態(tài),一旦供給矛盾有所緩解,低壓電器需求將快速釋放。
見(jiàn)表4。
表4 通用市場(chǎng)與專業(yè)市場(chǎng)啟示
2021年,低壓電器專利總體數(shù)量繼續(xù)高增長(zhǎng),其中“三斷一接”增長(zhǎng)尤為明顯,均保持兩位數(shù)增長(zhǎng)。年度授權(quán)專利共計(jì)4238件,同比增11.6%,其中發(fā)明專利332 件;發(fā)明申請(qǐng)公開(kāi)共計(jì)1498件,同比增29.2%,PCT申請(qǐng)公開(kāi)34件(中國(guó)優(yōu)先權(quán)提出)。
2021年度行業(yè)相關(guān)專利發(fā)展特點(diǎn)如下:
1)“三斷一接”方面:框架斷路器專利增長(zhǎng)主要集中在附件(增加37件);塑殼斷路器專利增長(zhǎng)主要集中在觸頭滅弧系統(tǒng)(增加40件);微型斷路器專利增長(zhǎng)主要集中在操作機(jī)構(gòu)和剩余電流裝置(操作機(jī)構(gòu)增加66件,剩余電流裝置增加53件);接觸器專利增長(zhǎng)主要集中在觸頭滅弧系統(tǒng)(增加46件);
2)高電壓技術(shù)方面:相關(guān)專利授權(quán)總量占比6.1%(257件),主要分布在車(chē)載接觸器、2P塑殼斷路器、直流萬(wàn)能式,斷路器等產(chǎn)品領(lǐng)域,技術(shù)大多圍繞高電壓滅弧系統(tǒng)和磁吹系統(tǒng);
3)遠(yuǎn)程控制方面:相關(guān)專利授權(quán)總量占比13.5%(572件),主要分布在通用MCB及通信用1UMCB自動(dòng)操作裝置、旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)程操作裝置、斷路器的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制等產(chǎn)品領(lǐng)域;
4)健康管理方面:國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)公開(kāi)了電流和電壓檢測(cè)裝置、觸頭磨損及熔焊、溫度檢測(cè)等方面的專利,健康管理技術(shù)正成為行業(yè)的研究方向之一(雖然專利絕對(duì)數(shù)量不多,僅從2020年個(gè)位數(shù)增加到2021年的20余件,但從申請(qǐng)人來(lái)看,頭部企業(yè)都在進(jìn)行相關(guān)研究);
5)固態(tài)斷路器方面:成為當(dāng)前研發(fā)的一個(gè)重要方向,2021年公開(kāi)總數(shù)同比增加62.9%(114件),依次分布在直流應(yīng)用和系統(tǒng)(35%;39件)、與機(jī)械系統(tǒng)連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(30%;34件)、靜態(tài)開(kāi)關(guān)的分流與能量吸收(14%;16件)、靜態(tài)開(kāi)關(guān)管本體結(jié)構(gòu)(12%;14件)、冷卻裝置以及殼體結(jié)構(gòu)等(9%;10件)。
通用市場(chǎng)新產(chǎn)品上市節(jié)奏明顯加快,從側(cè)重功能和規(guī)格升級(jí),到尋求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展,進(jìn)而向智能制造、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、提升用戶體驗(yàn)等方面延伸。其中正泰電器、德力西電氣較為典型,作為本次簡(jiǎn)要分析的主要對(duì)象。
正泰電器在2016年上市“昆侖”系列,在2020年推出“青峰”系列,時(shí)隔2年在2022年又推出了“新銳”系列。從產(chǎn)品的變化周期來(lái)看新產(chǎn)品發(fā)布節(jié)奏明顯加快;從產(chǎn)品的變化來(lái)看,“青峰”系列產(chǎn)品變化主要體現(xiàn)在更加實(shí)用的性能、更加精簡(jiǎn)的規(guī)格及更高的性價(jià)比三方面,而最新上市的“新銳”系列產(chǎn)品變化主要體現(xiàn)在數(shù)字互聯(lián)方面,更加注重了產(chǎn)品互聯(lián)互通、數(shù)字生產(chǎn)、供應(yīng)可控等從生產(chǎn)到應(yīng)用端的數(shù)據(jù)記載,實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的產(chǎn)品管理。
德力西在2014年上市“領(lǐng)航者”系列,在2020年推出“登峰”系列,同樣時(shí)隔2年在2022年又推出了“X”系列。從發(fā)布時(shí)間點(diǎn)上看,跟正泰步伐高度一致,同時(shí)也體現(xiàn)出行業(yè)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求變化的把握度越來(lái)越精準(zhǔn)。從產(chǎn)品的變化來(lái)看,“登峰”系列產(chǎn)品變化主要著眼點(diǎn)在于性能提升、規(guī)格齊全和智能互聯(lián),而最新上市的“X”系列產(chǎn)品著重強(qiáng)調(diào)滿足用戶需求和提升用戶體驗(yàn)方面,對(duì)整體性能、附件和操控性等方面進(jìn)行了升級(jí)。
隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展,專用市場(chǎng)產(chǎn)品層出不窮,尤其是在高電壓的發(fā)展背景下,以光伏、儲(chǔ)能、風(fēng)電、充電樁為代表,在系統(tǒng)效益的驅(qū)動(dòng)下整體電壓等級(jí)、電流規(guī)格提升較為明顯,目前直流主要覆蓋DC 800~1500V的范圍,交流提升至AC 1140V,相應(yīng)對(duì)交直流側(cè)開(kāi)關(guān)的要求也提升較快,行業(yè)專用方案開(kāi)始集中出現(xiàn),典型產(chǎn)品有2P直流斷路器、大容量接觸器&隔離開(kāi)關(guān)等。
在風(fēng)電領(lǐng)域,變流器系統(tǒng)電壓逐步由AC 1140V(三電平拓?fù)洌┤〈鶤C 690V(兩電平拓?fù)洌?,其中機(jī)側(cè)框架額定工作電壓需滿足1.3倍高電壓穿越要求,即A C 1140V×1.3≈AC 1500V;未來(lái)系統(tǒng)電壓還將提升至A C 1380V,機(jī)側(cè)框架同時(shí)滿足1.3倍高電壓穿越要求,即AC 1800V(電壓等級(jí)短期內(nèi)受IGBT所限電壓提升還仍存在一定難度);全功率機(jī)型從6MW提升至13MW以上,配套框架最大額定電流提升至6300A。
在光伏領(lǐng)域,光伏板組串電流不斷提升,已經(jīng)達(dá)到15~20A,對(duì)應(yīng)的MPPT電流超過(guò)40A。目前組串式所選用的旋轉(zhuǎn)隔離開(kāi)關(guān)額定電流已達(dá)到55A以上,同時(shí)集成分勵(lì)模塊,具備遠(yuǎn)程切斷功能;光伏集中式方案采用模塊化逆變器,每單元功率為1.1MW或1.8MW,隔離開(kāi)關(guān)額定電流從2000A以下提升至2500~3200A;直流匯流箱總輸出電流提升,配套直流塑殼斷路器額定電流從250A提升至630A;DC 500V以上直流開(kāi)關(guān)采用多極串聯(lián)(4極交流派生),需考慮串聯(lián)后降容等問(wèn)題。目前越來(lái)越多廠商開(kāi)發(fā)兩極DC 1500V專用塑殼斷路器,具備二次接地故障時(shí)單極全電壓開(kāi)斷能力;3.2MVA或4.48MVA變壓器低壓側(cè)交流塑殼斷路器額定電壓由AC 400V提升至AC 800V,極限分?jǐn)嗄芰σ筮_(dá)到50kA;戶用光伏直流微型斷路器最大額定工作電壓為DC 1000V,采用兩極串聯(lián)方式(單極500V)。
在儲(chǔ)能領(lǐng)域,大容量?jī)?chǔ)能變流器采用并聯(lián)拓?fù)涞男问?,并?lián)PCS主流最大容量為單機(jī)1.8MW,直流側(cè)采用DC 1500V框架隔離開(kāi)關(guān),額定電流2500A,短時(shí)耐受電流Icw=150kA/200ms,越來(lái)越多4P框架隔離開(kāi)關(guān)切換為2P隔離開(kāi)關(guān),減少匯流柜體寬度,增加電池倉(cāng)空間;短路故障模式根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模與電池串并聯(lián)關(guān)系,存在疊加效應(yīng)。由于電池組串容量進(jìn)一步擴(kuò)大,光儲(chǔ)配套對(duì)于直流塑殼斷路器的未來(lái)要求如下:2極DC 1500V 630A極限分?jǐn)嗄芰?0kA,時(shí)間常數(shù)15ms,目前小容量變流器主流方案為隔離開(kāi)關(guān)+熔斷器,未來(lái)隨著斷路器可靠性的逐步提升,單塑殼斷路器的配置方案將可能成為主流。
在新能源汽車(chē)與充電樁領(lǐng)域,平臺(tái)電壓從400V上升至800V,電壓和電流更大、拉弧更嚴(yán)重,高電壓直流接觸器電壓等級(jí)提升至DC 1000V,額定電流從250A提升至300A以上;爆炸式熔斷器(Pyrofuse)可具備部分接觸器的功能,可在電器過(guò)載、短路情形下帶載切斷電路,這使得新能源車(chē)對(duì)直流接觸器功能要求降低,配合成熟的電路控制策略,可采用更低成本的技術(shù)方案(目前特斯拉Model3/Y全系車(chē)型主接觸器采用空氣為滅弧介質(zhì)密閉結(jié)構(gòu),成本更低)。
見(jiàn)表5。
2022年度低壓電器標(biāo)準(zhǔn)研究將緊密?chē)@新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式,結(jié)合綠色設(shè)計(jì)、雙碳達(dá)標(biāo)、直流和智能制造等熱點(diǎn)方向,重點(diǎn)開(kāi)展基礎(chǔ)共性、直流應(yīng)用、智能制造、低碳綠色制造四個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)研究工作,具體內(nèi)容見(jiàn)表6。
表6 2022年低壓電器標(biāo)準(zhǔn)研究
2022年,全國(guó)低壓電器標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)等標(biāo)委會(huì)共組織開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)研制項(xiàng)目18項(xiàng),制定標(biāo)準(zhǔn)涉及智能制造、產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、遠(yuǎn)程控制、低壓直流產(chǎn)品等方面,共有60余家企業(yè)的120多名專家參與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制、修訂,技術(shù)引領(lǐng)性與行業(yè)影響力進(jìn)一步擴(kuò)大。
18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)研制項(xiàng)目中:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)6 項(xiàng),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng),團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)9項(xiàng);制定標(biāo)準(zhǔn)14 項(xiàng),修訂標(biāo)準(zhǔn)4 項(xiàng);自主制定標(biāo)準(zhǔn)12項(xiàng),采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)。
見(jiàn)表7。
表7 標(biāo)準(zhǔn)啟示
市場(chǎng)方面,打通企業(yè)與用戶之間的障礙,產(chǎn)品更緊密貼合用戶需求成為重點(diǎn);新能源等專業(yè)市場(chǎng)快速增長(zhǎng),產(chǎn)品方案更新頻率也隨之提高;行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇,行業(yè)利潤(rùn)收縮等因素將進(jìn)一步影響低壓電器市場(chǎng)需求。預(yù)計(jì)未來(lái),行業(yè)企業(yè)將更側(cè)重于提供系統(tǒng)化產(chǎn)品和整體化解決方案,通過(guò)差異化創(chuàng)新不斷提升產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力,“雙循環(huán)”機(jī)制則將推進(jìn)國(guó)產(chǎn)電器全球化進(jìn)程。
技術(shù)方面。高電壓技術(shù)、智能化綜合管理技術(shù)(健康管理、能效管理、預(yù)測(cè)性運(yùn)維管理等)、專用芯片技術(shù)成為熱點(diǎn),這將推動(dòng)低壓向中高壓拓展,電壓上限有望提升至3kV,智能控制保護(hù)向集成化、一體化發(fā)展,并促進(jìn)行業(yè)聯(lián)合研發(fā)自主可控、多功能?chē)?guó)產(chǎn)專用芯片(AFDD、MCCB、ACB)。
產(chǎn)品方面。呈現(xiàn)產(chǎn)品平臺(tái)化、可向通用與專業(yè)市場(chǎng)派生、 通用產(chǎn)品多元化(多檔次、多品類(lèi)、多尺寸、大容量等)、專用產(chǎn)品專業(yè)化(嚴(yán)酷環(huán)境、特定電壓/電流、定制化、跨界融合)趨勢(shì),這將催生支撐不同應(yīng)用場(chǎng)景中“源+網(wǎng)+荷+儲(chǔ)+充”系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的新型電器產(chǎn)品(電能路由器、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)等保護(hù)與控制產(chǎn)品),同時(shí),電力電子器件、芯片與傳統(tǒng)機(jī)械開(kāi)關(guān)將加速融合。
標(biāo)準(zhǔn)方面。新能源接入相關(guān)產(chǎn)品和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)缺失,產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系不夠完善,需要建立“雙碳”背景下的新型配用電設(shè)備與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系和行業(yè)細(xì)分場(chǎng)景下的產(chǎn)品應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系,制定系列環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn),并指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)制造“綠色電器”。
相信始終堅(jiān)持以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,緊抓綠色、低碳發(fā)展新機(jī)遇,培育行業(yè)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式,全行業(yè)戮力同心,必能鑄就行業(yè)發(fā)展“新高地”!
注:
1.克隆巴赫 Alpha:1951年Cronbach提出a系數(shù),為目前社會(huì)科學(xué)研究最常使用的信度。2021年低壓統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)40項(xiàng)指標(biāo)Alpha(統(tǒng)計(jì)軟件SPSS標(biāo)準(zhǔn)修正后)值0.98,說(shuō)明統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)一致性極好。
2.剔除統(tǒng)計(jì)中數(shù)據(jù)有嚴(yán)重失實(shí)和成套、材料等非低壓電器元件及其部附件產(chǎn)品產(chǎn)值部分等因素。
3.基于嚴(yán)格的數(shù)據(jù)橫向、縱向?qū)彶?、去重、檢驗(yàn)等專業(yè)分析,并經(jīng)專家多輪論證。
4.排名不分先后。
5.排名不分先后。
6.年均復(fù)合增長(zhǎng)率(Compound Annual Growth Rate,簡(jiǎn)稱CAGR),也稱復(fù)合年均增長(zhǎng)率。
7.數(shù)據(jù)來(lái)源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局。