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变频器发展之路 节能调速并重

导读: 高压变频器可细分为通用和高性能两种,目前通用领域内资企业占据80%以上的市场份额,竞争激烈导致10年价格大幅下滑;高性能市场仍以外资为主,毛利比通用产品高约50%,未来将成为内资企业的主攻方向。

  变频器是工控系统的重要组成设备,安装在电机前端以实现调速和节能。高压变频器后端主要拖动风机、水泵类负载,实际节电效果达30%~60%,未来该行业市场发展将受益于大中型项目改造;低压变频器与控制层和执行层设备共同组成自动化控制系统,其未来发展将受益于制造业“装备升级”。

  高压变频器可细分为通用和高性能两种,目前通用领域内资企业占据80%以上的市场份额,竞争激烈导致10年价格大幅下滑;高性能市场仍以外资为主,毛利比通用产品高约50%,未来将成为内资企业的主攻方向。

  低压变频器下游以制造业工控装备为主,2009年受金融危机影响增速低于5%,2010年前三季度增长高达30%,预计未来5年可维持15%的平稳增速。

  低压变频器高端市场外资占据80%以上份额,内资龙头企业为汇川技术和英威腾。与外资企业相比,内资龙头正处于从提供单一变频器产品向提供综合解决方案转变的阶段,未来市场占有率和盈利能力有望双双提升。

  变频器发展——从“调速”到“节能”

  变频技术最先用来对电机进行无级调速,通过控制半导体器件的通断改变输出频率,以实现对后端拖动交流电机的软启动、变频调速及提高运转精度,并实现过流、过压、过载保护。

  对比过去的机械调速方式,变频调速的范围宽,可达到100%~5%;调控精度高,可达到±0.5%;由于它是无极调速,可实现电机的软启动和整个生产系统的全自动控制,进而减少对电网的冲击

  从电压分类上,一般把针对3kV~10kV高压环境下运行的电动机而开发的变频器称为高压变频器,而将输入电压不高于690V的称为低压变频器。

  目前我国高压变频器在电力、冶金、水泥领域应用较多,合计占比超过50%;低压变频器应用领域更加广泛,涉及工业生产、石油煤炭、市政交通等多个行业。高压变频下游细分市场组成。

  精度高、范围宽使变频成为工业调速之首选

  目前在低压变频和高性能高压变频领域都使用了矢量控制手段。相比V/f控制,矢量控制在调速范围和控制精度上明显提升。

  我国工业生产自动化水平与发达国家仍有一定差距,“十二五”规划提出“改造提升制造业”,其中“发展先进装备”、“促进制造业由大变强”成为指导未来发展的方向。变频技术因其具有的优异性能将在工业调速和精密控制领域得到进一步推广。尤其是制造业应用广泛的低压变频技术,未来发展与自动化改造和装备升级紧密相关。

  变频技术助力节能环

  我国的风机、水泵、空气压缩机等主要电机设备为满足运行中的最高功率要求,输出功率经常有很大的设计冗余,若使用机械调速能量被大量浪费在阀门和风门挡板上。变频技术通过电力电子控制完成调速,在后端拖动电机使其转速变化范围增大,频率高时效果更为明显。风机水泵类负载最适宜安装变频器节能,相比低压变频,高压技术在细分行业使用更为广泛。

  有关专家对比了电气设备中几种主要节能产品的效果,其中变频器效率高达30%~60%,使用时只需加装在电机前端,对原有设备改动较小。

  推动我国变频器行业发展的两大动力分别为:工业自动化改造和节能环保推广,而变频技术也正处于从“调速”到“节能”的转变过程。“十二五”规划提出了制造装备升级和工业节能环保,确立了未来行业发展仍将走“调速节能并举”的路径。细分到产品,预计低压变频器以自动化改造和进口替代为主线,国内企业将重点发展控制和驱动技术;高压变频器依托国家节能环保政策,下游仍以电力、冶金、水泥等的大型工业设备改造为主,竞争加剧将刺激高性能产品国产化提速。

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