變頻器是工控系統的重要組成設備，安裝在電機前端以實(shí)現調速和節能。高壓變頻器后端主要拖動(dòng)風(fēng)機、水泵類(lèi)負載，實(shí)際節電效果達30%~60%，未來(lái)該行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展將受益于大中型項目改造；低壓變頻器與控制層和執行層設備共同組成自動(dòng)化控制系統，其未來(lái)發(fā)展將受益于制造業(yè)“裝備升級”。

    高壓變頻器可細分為通用和高性能兩種，目前通用領(lǐng)域內資企業(yè)占據80%以上的市場(chǎng)份額，競爭激烈導致10年價(jià)格大幅下滑；高性能市場(chǎng)仍以外資為主，毛利比通用產(chǎn)品高約50%，未來(lái)將成為內資企業(yè)的主攻方向。

    低壓變頻器下游以制造業(yè)工控裝備為主，2009年受金融危機影響增速低于5%，2010年前三季度增長(cháng)高達30%，預計未來(lái)5年可維持15%的平穩增速。

    低壓變頻器高端市場(chǎng)外資占據80%以上份額，內資龍頭企業(yè)為匯川技術(shù)和英威騰。與外資企業(yè)相比，內資龍頭正處于從提供單一變頻器產(chǎn)品向提供綜合解決方案轉變的階段，未來(lái)市場(chǎng)占有率和盈利能力有望雙雙提升。

    變頻器發(fā)展——從“調速”到“節能”

    變頻技術(shù)最先用來(lái)對電機進(jìn)行無(wú)級調速，通過(guò)控制半導體器件的通斷改變輸出頻率，以實(shí)現對后端拖動(dòng)交流電機的軟啟動(dòng)、變頻調速及提高運轉精度，并實(shí)現過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護。

    對比過(guò)去的機械調速方式，變頻調速的范圍寬，可達到100%~5%；調控精度高，可達到±0.5%；由于它是無(wú)極調速，可實(shí)現電機的軟啟動(dòng)和整個(gè)生產(chǎn)系統的全自動(dòng)控制，進(jìn)而減少對電網(wǎng)的沖擊。

    從電壓分類(lèi)上，一般把針對3kV~10kV高壓環(huán)境下運行的電動(dòng)機而開(kāi)發(fā)的變頻器稱(chēng)為高壓變頻器，而將輸入電壓不高于690V的稱(chēng)為低壓變頻器。

    目前我國高壓變頻器在電力、冶金、水泥領(lǐng)域應用較多，合計占比超過(guò)50%；低壓變頻器應用領(lǐng)域更加廣泛，涉及工業(yè)生產(chǎn)、石油煤炭、市政交通等多個(gè)行業(yè)。高壓變頻下游細分市場(chǎng)組成。

    精度高、范圍寬使變頻成為工業(yè)調速之首選

    目前在低壓變頻和高性能高壓變頻領(lǐng)域都使用了矢量控制手段。相比V/f控制，矢量控制在調速范圍和控制精度上明顯提升。

    我國工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平與發(fā)達國家仍有一定差距，“十二五”規劃提出“改造提升制造業(yè)”，其中“發(fā)展先進(jìn)裝備”、“促進(jìn)制造業(yè)由大變強”成為指導未來(lái)發(fā)展的方向。變頻技術(shù)因其具有的優(yōu)異性能將在工業(yè)調速和精密控制領(lǐng)域得到進(jìn)一步推廣。尤其是制造業(yè)應用廣泛的低壓變頻技術(shù)，未來(lái)發(fā)展與自動(dòng)化改造和裝備升級緊密相關(guān)。

    變頻技術(shù)助力節能環(huán)保

    我國的風(fēng)機、水泵、空氣壓縮機等主要電機設備為滿(mǎn)足運行中的最高功率要求，輸出功率經(jīng)常有很大的設計冗余，若使用機械調速能量被大量浪費在閥門(mén)和風(fēng)門(mén)擋板上。變頻技術(shù)通過(guò)電力電子控制完成調速，在后端拖動(dòng)電機使其轉速變化范圍增大，頻率高時(shí)效果更為明顯。風(fēng)機水泵類(lèi)負載最適宜安裝變頻器節能，相比低壓變頻，高壓技術(shù)在細分行業(yè)使用更為廣泛。

    有關(guān)專(zhuān)家對比了電氣設備中幾種主要節能產(chǎn)品的效果，其中變頻器效率高達30%~60%，使用時(shí)只需加裝在電機前端，對原有設備改動(dòng)較小。

    推動(dòng)我國變頻器行業(yè)發(fā)展的兩大動(dòng)力分別為：工業(yè)自動(dòng)化改造和節能環(huán)保推廣，而變頻技術(shù)也正處于從“調速”到“節能”的轉變過(guò)程。

    “十二五”規劃提出了制造裝備升級和工業(yè)節能環(huán)保，確立了未來(lái)行業(yè)發(fā)展仍將走“調速節能并舉”的路徑。細分到產(chǎn)品，預計低壓變頻器以自動(dòng)化改造和進(jìn)口替代為主線(xiàn)，國內企業(yè)將重點(diǎn)發(fā)展控制和驅動(dòng)技術(shù)；高壓變頻器依托國家節能環(huán)保政策，下游仍以電力、冶金、水泥等的大型工業(yè)設備改造為主，競爭加劇將刺激高性能產(chǎn)品國產(chǎn)化提速。

    高壓變頻——節能環(huán)保拉動(dòng) 增速保持30%

    高壓變頻器主要應用在大型工業(yè)設備的電機前端，經(jīng)過(guò)長(cháng)期的研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)拓，目前內資品牌已占據通用型80%以上的份額?？紤]到只需對電機加以改造就能大幅提高節能效率，預測行業(yè)在“十二五”期間將繼續維持30%左右的增速。

    每年有1.02億 kW的高壓電機處于浪費運行狀態(tài) 節能潛力大

    根據統計，我國每年發(fā)電量的 66%消耗在電動(dòng)機上。截至2006年底，全國電動(dòng)機裝機容量約為5.8億 kW，而高壓電機約占一半，高壓電機中近70%拖動(dòng)的負載是風(fēng)機、泵類(lèi)、壓縮機，其中一半適合調速，即有約 1.02億kW的高壓電機處在浪費運行的狀態(tài)。

    根據對現有高壓變頻器用戶(hù)實(shí)際使用情況的統計，各行業(yè)不同用戶(hù)使用高壓變頻器的節電效果都較為理想，雖然不同客戶(hù)的實(shí)際設備運行環(huán)境有所差異，但是實(shí)際節電效果的區間多在30%~60%之間，尤其后端拖動(dòng)負載頻率變化較大時(shí)效果更為明顯。

    目前高壓變頻器主要應用在電力、冶金、水泥、石化和建材行業(yè)，未來(lái)仍將以上述領(lǐng)域的大型設備改造為主。

    考慮到2010年變頻器，尤其是通用型產(chǎn)品價(jià)格下降較多，按照720元/ kW保守估計，在不考慮未來(lái)新增高壓電機變頻調速需求的情況下，細分行業(yè)潛在市場(chǎng)約731億元。

    考慮到2011年是“十二五”規劃實(shí)施初年，國家對于工業(yè)節能環(huán)保技術(shù)改造的扶持，將由規劃層面落實(shí)到具體政策。高壓變頻器行業(yè)2011年增速將呈現上升趨勢，大中型項目改造和新項目建設在一段時(shí)間內會(huì )成為行業(yè)發(fā)展的主要動(dòng)力。

    過(guò)去十年內資品牌逐步替代外資。我國高壓變頻技術(shù)是從2000年后逐步得到發(fā)展的，到2008年國內高壓變頻市場(chǎng)基本被內資企業(yè)占領(lǐng)，市場(chǎng)份額接近80%。較低的價(jià)格、穩定的產(chǎn)品質(zhì)量和更貼近用戶(hù)的售后服務(wù)成為內資企業(yè)面對跨國公司的核心競爭優(yōu)勢。