近年来,国内紧紧围绕工业自动化、信息与通信科技、新能源、电力等战略性新兴行业发展,从制造大国向着制造强国前进,这推动了工业行业迅速发展,也拉动了工业电源和磁件行业的发展。
然而,工业电源要求通常相当复杂,而且更为严格。与此同时,高度集中、两极分化和小批量多品种等问题也非常突出。而且,随着全球对高能效产品需求的不断增加,传统上采用更廉价但低能效的线性电源市场将转向采用开关电源。
在这样的背景下,电源和磁件企业如何看待工业开关电源行业的发展机遇?未来哪些细分领域更有发展前景?
市场发展迅速
开关电源是相对线性电源说的。开关模式可以大大减小变压器体积,使电源更小更轻,而且效率比线性电源高很多,因此它受到人们的青睐。
开关电源作为用电设备中必不可少的设备,应用领域众多,且不存在替代设备。因此其市场规模庞大。数据显示,近年来中国开关电源销售额保持持续稳定的增长,2012行业销售收入为989亿元,2016年上升至1268亿元,同比增长5.63%。预计2017年行业销售收入将进一步上升至1347亿元。
而在工业应用方面,随着下游为工业自动化控制、军工设备、工控设备、通讯设备、电力设备等新兴市场领域不断快速发展,工业开关电源市场的发展也越来越迅速。2017年大多数电源行业企业营收均实现增长。
麦格米特公司表示,2017年上半年工业电源实现销售收入1.85亿,同比增长29.32%。在工业电源领域,他们公司产品设计医疗电源、工业电源、通信与电力电源、新能源汽车行业各类电源及其他工业定制电源,并陆续开拓爱立信、ABB、诺基亚等海外客户。2017年,凭借导轨电源快速发展,工业电源业务营收稳健增长18.65%,整体毛利维持高位。
在接受《磁性元件与电源》杂志记者采访时,华为网络能源产品管理部经理林永津表示:“现在ABB、博世、通用电气等巨头的业务大板块都在工业领域,与之对应的工业电源应用还是还会增长,所以未来市场空间增长肯定有的。
合肥科威尔电源系统有限公司市场经理卢明波也向记者表示,工业电源市场正处于一个增长的状态。
同样,伊戈尔电气市场总监黎伟雄也对工业电源领域充满期待:“个人觉得工业电源领域的增长还是比较迅速的,而且接下来新能源汽车、充电桩、通信、5G、大数据等应用越来越多,还有光伏市场也都会促使工业电源市场的快速增长。”
作为电源变压器生产厂家,昆山普奥电子科技有限公司业务部经理霍飞也表示:“未来需要用电的电子产品越来越多,目前尽管我们应用在工业电源的产品较少,但我们将有机会参与其中。”
未来,随着一些新兴行业的快速发展,预计以往占市场比重不大的行业,如工业自动化、电力、交通、新能源等对开关电源的需求将呈现出了快速增长的势头,增长速度相对较快。
工业自动化
随着工业4.0不断加码,第四次工业革命正在深入发展,自动化替代劳动力的趋势会不断增强,一个以自动化和机器人普及为特征的新时代正在来临。
目前,小型、轻量和高效率的开关电源,被越来越多的企业用在了工业自动化设备和工业机器人的制造当中。
德州仪器公司华东区销售和应用总经理吕昱昭将工厂自动化、电机驱动、测试与测量和电网基础设施列为未来工业发展的重点。他认为,无论是工业4.0、中国制造2025、人工智能这样的国家级大战略,还是测试测量、消费电子、电网基础设施这样的细分垂直市场,对高效、智能、绿色节能的追求是永恒不变的。
台达集团旗下中达电通股份有限公司机电事业部总经理陈敏仁表示:“智能制造是台达发展的重要方向。大约在2016年左右,智能制造的概念和市场需求开始凸显,最早是在木工行业对智能制造的需求尤为强烈。”
微电网
目前,微电网成为各国政府倡导的新能源发展路径,逐渐在多个领域实现突围,同时也让众多光伏、逆变器、UPS电源、系统控制等企业看到了大显身手的机会。
中国电力科学研究院配电所主任吴鸣:“国际上,全球正在规划或运营的微电网接近4393MW,目前微电网在5MW以下占34%,大于5MW占19%,更大的或者更小的微电网都是符合正态分布。”
美国Navigant+Research报告称,美国国防部预计将部署军用微电网以维持其运营,预计到2026年,军用微电网每年支出将达到14亿美元。
由于看到微电网市场的发展前景,许多电源企业推出相关产品方案。
厦门科华恒盛在微网、储能领域,推出了一系列整体解决方案,包括微电网系统解决方案、城市级微网储能方案、无电/弱电地区微网储能方案、离网系统方案。 台达近期为某电力集团大渡河流域梯级电站微电网打造了全套视讯解决方案。据悉,易事特也在倾力研发和销售分布式发电系统、智能微电网系统等产品。
对于微电网的电源技术要求,电源厂商金升阳表示,在严酷的EMC和用电环境中,要保证配网自动化的可靠性和改善用户的用电质量,对配电终端的电源可靠性要求是极高的,如EMC要求、输出瞬态功率要求等。当然,这与系统的设计也是密不可分的,如果单纯依靠电源来提高可靠性,是远远不够的。
轨道交通、汽车电子
采访中,《磁性元件与电源》记者发现,工业电源在新能源汽车和轨道交通的市场前景备受肯定。
科威尔卢明波表示:“我们的专用测试电源目前在新能源汽车领域的增长还是蛮大,我们未来的发展方向是争取替代进口品牌。”
江西大有科技公司高管表示,在自动化、新能源的驱动下,我们获得了更多的订单,拥有了与更多知名企业合作的机会。
广州市德珑电子器件有限公司研发中心总监罗洪波也表示,新能源领域现在比较“热”,目前是公司的发展方向。
深圳市新恒业电气有限公司产品经理罗伟透露,随着电池技术的发展,充电模块的功率会越做越大,其散热和功率的处理将成为未来发展方向。他们公司目前的充电模块以大功率为主的,60千瓦的充电模块还处于测试阶段,将在今年7月份推出新的充电模块产品。
据统计,2014年我国轨道交通电源市场规模为368.7亿元,2016年我国轨道交通电源市场规模为485.6亿元。 2015年我国轨道交通信号智能电源市场规模为17.2亿元,2016年我国轨道交通信号智能电源市场规模为19.5亿元。
而中国汽车电子市场也正在进入快速发展时期,从而也带动了对电源、磁性组件的需求。由于汽车运行环境的恶劣、振动大、温度高等特殊要求,对磁性组件产品品质要求就显得特别严格。
深圳市瑞格精密技术有限公司负责人表示,他们致力于研发与生产电子变压器、电感等磁性元器件产品,应用于汽车电子、充电桩、工业电源等高科技领域。
5G通信、大数据
5G通讯、物联网和大数据正在推动电源行业的发展,许多企业正在进入这些领域。
据全球移动通信系统联盟(GSMA)预测,到2025年,中国将拥有4.3亿个5G连接,占全球总量的三分之一,有望成为全球最大的5G市场。
华为林永津表示,为了迎合今年5G的发展势头,华为将在通讯电源等方面重点布局。
电源厂商全汉表示,中国推动5G最为积极,尤其电信设备大厂华为已经宣示将在明年推出,其他国际大厂则预计在后年跟进、进入大规模商转阶段。预计不久之后,全球各地就会开始进入5G基站的大量建置期。
麦格米特公司表示,通信设备电源总体需求稳定增长,其中无线通信设备有望随着 5G的试运营和全面推广而爆发。
伊戈尔黎伟雄,随着大数据和5G等不断走强,未来工业电源会快速增长。
台达电资深副总裁暨资通讯基础设施事业部总经理郑安表示,台达电在数据中心电源供应器已经享有极高市占率,为扩张供应服务完整度,切入网通设备可望拉高对电信客户业绩规模。
雅特生嵌入式电源技术支持工程师王琛表示,工业领域是雅特生最大的市场,当下随着云计算市场的扩大,雅特生在中国服务器市场的所占比重越来越高,而未来这一趋势必将持续,比如百度、浪潮都是雅特生的客户。
UPS电源
在工业领域电力应用中,一方面需要供电的可靠性,另一方面电源设备在运行中又往往受到各种因素的影响,导致供电质量难以得到有效保障。在此背景下,UPS以其稳压精度高、能够不间断向负载提供纯净电能的优势广泛地应用于工业领域,为工业生产、管理提供了可靠的电力保障。
GIA数据显示,2022年全球UPS电源市场预计将达到137亿美元,亚太区是增长最快的,CAGR将达到7.2%,
目前,在国内工业用UPS领域,各大主流厂商专门针对工业应用场合的特点和实际需求,不断加大研发力度,推出高品质工业用UPS产品,为工业领域智能精密仪器、工业自动化系统等重要设备提供电源保护。
不间断电源系统成本降低、易部署、高操控性能也是促进这一市场快速发展的重要原因,预计到2020年全球锂电池UPS需求规模将达83亿美元。
从需求市场来看,到2020年,IT和通信业务对不间断电源的需求有望达到6.568亿美元(约合人民币42亿元),其中数据中心对该市场需求的年复合增率也高于平均增速,达到13.3%。
竞争激烈 国产崛起
无疑,随着工业自动化、通讯、微电网、新能源汽车等领域的不断发展,工业电源领域将成国内电源、磁件行业的争相进入新领域。不过,工业电源领域存在的高度集中、两极分化、小批量多品种和利润率下滑等问题,也需要国内企业去思考对策。
一方面,卢明波指出,虽然电源行业是以不断增长的趋势发展,但是利润率每年都在下跌。
据统计数据,2011-2016年中国电源行业毛利率和销售利润率分别维持在16%和13%左右,保持平稳态势。但从2017年开始,电源行业毛利率下降为15.91%,销售利润率跌至12.99%。
据业内人士分析,电源行业利润近年来被动组件的疯涨和也存在一定的关系。在电源整体成本中,电阻占比不大,在3%左右;不过电容却占到材料成本的10%,2018年涨幅已经超过100%,这等于电源毛利直接减少10个百分点。
普奥电子霍飞认为,除了材料成本外,现在制造业的用工成本与厂房租金也在日益增长,而且环评也在不断加严,电源行业形势还是相当严峻的。
另一方面,工业电源领域所特有的多品种小批量问题,是导致许多企业不太想进入这一领域。
卢明波直言,工业电源一般是比较细分市场,做的企业比较少,而常规电源适用大,都是批量性生产的,因此做的企业也就更多。
黎伟雄表示,目前国内电源企业仍是以小电源批量生产为主,因为小电源成本低、用量多。相反,如轨道交通等大功率领域,对电源的要求更为严格,在兼顾安全性能的同时还要达到需求功率,一般这种电源的都是企业为其量身定制。
因此,国内多数企业进入该行业时会受到技术和资金的限制,而国外欧美企业历史悠久,更具品牌影响力,所以多数企业选择技术难度低且大批量生产的小电源。
“有幸进入工业电源市场的企业,也是选择一些技术要求低、批量生产的小电源,这样盈利快。”田村(中国)企业管理有限公司总经理周志刚百世告诉《磁性元件与电源》记者。而这也是造成两极化明显的原因。
据《国内工业开关电源市场需求报告》显示,在工业开关电源市场,高端产品约占整个市场份额的25%,低端产品约占整个市场份额的37%,而中高端、中端、中低端产品的市场份额均比较低。
另外,易事特研发总监梁云龙认为,由于现在整个工业电源行业价格相对较低,所以基本上现在市场正在慢慢集中化,目前两极化明显,但日后会朝集中化方向过渡。
同时,国内电源企业在工业领域还面临竞争力不足的问题。
华南理工大学机械与汽车工程学院王振民教授表示,虽然我国是全球最大焊接电源制造基地,年产能已超1000万台套,但高端焊接电源基本上仍被国外垄断。“国外焊接电源全数字化控制技术已相对成熟, 国内的仍以模拟控制技术为主。”。
不过,在采访中,行业人士认为,外资企业在工业电源市场的高端领域中占据大份额的时代早已成为过去,如今,国产电源在电源行业中也占有一席之位,在逐渐替代进口电源产品的同时,也将走出国门,茂硕电源等电源企业正在布局进军海外市场。梁云龙也透露了易事特开拓东南亚市场。
田村(中国)企业管理有限公司总经理周志刚认为,国外的电源产品发展悠久,国内品牌目前没有那么快攻破。面对同一个价位,不少厂商还是优先选择国外的产品。不过,他认为,国产品牌的优势也在逐渐扩大,现在也有更多的企业尝试选择国产品牌,第一基于国产电源的技术提升,第二是在与厂家的沟通交流上更加方便。当然未来国产电源要立于不败之地,必须先努力要继续努力,沉下心来,等待技术沉淀,这个时机要慢慢等待。
模块化需求强烈
随着工业4.0,人工智能以及物联网等新兴概念的提出,在可以预见的将来自动化设备将无处不在。对比传统工业电源,新一代电源设计对集成化、智能化、精确度、高效小型化等需求愈发强烈。
吕昱昭表示:“德州仪器更希望给客户提供‘模块化’的产品,工业4.0/中国制造2025,必须通过一个个功能模块才能真正实现落地。”
据介绍,开关电源模块主要应用于民用、工业和军用等众多领域,由于采用模块组建电源系统具有设计周期短、可靠性高、系统升级容易等特点,模块电源的应用越来越广泛。尤其近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广,模块电源发展十分迅速。
数据显示,近年来,我国模块电源市场需求呈现稳步上升的态势,2012年我国电源销售规模为35亿元,2016年上升至59.4亿元,2013-2016年复合增长率为14.14%。比开关电源年均6.41%高7.72个百分点。行业发展迅速,且根据模块电源下游需求,未来几年我国模块电源市场销售规模将以12%-18%增长速度发展。
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