變頻器技術(shù)新動向

    變頻器是一種高技術(shù)含量、高附加值、高效益回報的高科技產(chǎn)品。與IT產(chǎn)業(yè)一樣，該產(chǎn)業(yè)包括所有與變頻器技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，即電力電子器件的生產(chǎn)、驅(qū)動保護集成電路的生產(chǎn)、電氣傳動與系統(tǒng)控制技術(shù)、工業(yè)應(yīng)用等。電力電子技術(shù)、電機控制方式以及自動化控制水平?jīng)Q定著變頻器的發(fā)展水平。

    信息技術(shù)的發(fā)展也帶動了變頻技術(shù)的發(fā)展，DSP運算技術(shù)引入變頻器中，使復(fù)雜的實時運算，有了實現(xiàn)的手段，組成成套系統(tǒng)，變得輕松自如。變頻調(diào)速因具有調(diào)速精度高、啟動能耗低，占地小、工藝先進、功能豐富、操作簡便、通用性強、易形成閉環(huán)控制等特點，被認為是最理想的調(diào)速方案，代表電氣傳動的發(fā)展方向。

    交流調(diào)速的飛速發(fā)展與成功應(yīng)用，打破了過去直流拖動在調(diào)速領(lǐng)域中的統(tǒng)治地位，交流調(diào)速拖動已進入了交流變頻時代。而直接速度控制理論(DSC)的誕生，則標志著中國在電機控制技術(shù)方面不僅超越了自我，也超越了國外同行。

    高壓大功率變頻器因其在電磁兼容、電磁輻射、串聯(lián)技術(shù)等方面問題有很大的技術(shù)難度，成為世界各大電氣公司競爭的熱點。目前國內(nèi)諸多變頻器生產(chǎn)廠家都在高壓變頻器領(lǐng)域投入大量的人力與物力，力求在目前變頻器技術(shù)方面占領(lǐng)制高點。盡管如此，但變頻器的核心——IGBT器件始終依賴進口，成為制約國產(chǎn)變頻器發(fā)展的瓶頸。

    為應(yīng)對來自不同應(yīng)用領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，變頻器也不斷在更新?lián)Q代，功能得到提升、產(chǎn)品越來越多樣化�？偟膩碚f，新時期的變頻器具有以下特點：一是全數(shù)字化、功能齊全，能夠補償負載變化，特別是分布式的具有通信、聯(lián)網(wǎng)功能和集成PLC的高端變頻器。二是簡單或行業(yè)專用的變頻器以及機電一體化、小型化的。三是網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化，通過網(wǎng)絡(luò)連接減少生產(chǎn)成本，通過現(xiàn)場總線模塊，將不同型號的變頻器以同一種編程語言和通訊協(xié)議進行組態(tài)。此外，伴隨新型高壓電力電子器件的問世，高壓和中壓變頻器也有長足的發(fā)展。在未來，矩陣式變頻器、綠色變頻器等新型變頻器將面世。

    國內(nèi)變頻器企業(yè)現(xiàn)狀

    21世紀以來，我國的變頻器行業(yè)高度裂變。眾多外資品牌在中國建廠，實施本地化經(jīng)營。原有內(nèi)資品牌的人員和資金不斷分離，成立了眾多企業(yè)，主要集中在沿海如廣東、浙江、山東、上海等地區(qū)。

    目前國內(nèi)市場上的變頻器廠家有300多家，主要的品牌也維持在20至30家左右。外資品牌在中國中、低壓變頻器市場仍占主導(dǎo)地位。國內(nèi)大部分本土企業(yè)成立的歷史不長，許多新產(chǎn)品進入市場的時間較短，在產(chǎn)品的成熟度和品牌知名度方面還很難與歷史悠久的國際知名品牌抗衡。

    國內(nèi)變頻器市場是以外資品牌的進入而發(fā)端，外資品牌先入為主。我國變頻器配套產(chǎn)業(yè)的實力相對較弱，國產(chǎn)品牌無論在技術(shù)、加工制造、工業(yè)設(shè)計等方面還是在資金實力方面，都與國外品牌存在一定差距。目前，外資品牌在國內(nèi)變頻器市場的占有率約7成。本土變頻器企業(yè)主要生產(chǎn)V/F控制產(chǎn)品，對于性能優(yōu)越、技術(shù)含量高的矢量變頻器等產(chǎn)品，國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)還沒有開發(fā)出成熟的產(chǎn)品。

    據(jù)了解，外資品牌在國內(nèi)中、低壓變頻器市場仍占主導(dǎo)地位。主要有ABB、西門子、富士電機、三菱電機、安川電機、臺達、施耐德、艾默生、丹佛斯等品牌，占據(jù)了我國中低壓變頻器市場的前12強。國內(nèi)規(guī)模最大的英威騰已經(jīng)排名在13名之后，其他企業(yè)的規(guī)模更小。

    因此，中國的變頻器市場依舊以價格導(dǎo)向為主，這可能導(dǎo)致許多國際品牌在國內(nèi)推廣的變頻器型號與國際上有差異，也為本土變頻器品牌的發(fā)展提供了一定的機會。隨著本土品牌的興起，內(nèi)資變頻器企業(yè)的市場份額正逐步擴大，特別是近幾年出現(xiàn)加速替代外資品牌的趨勢。雖然尚未具備和西門子、ABB等國際頂級品牌展開全面競爭的實力，但在部分細分產(chǎn)品和市場上顯示出一定的競爭優(yōu)勢，市場份額逐步擴大。預(yù)計，未來幾年內(nèi)國產(chǎn)品牌的市場份額將超過歐美品牌。

    變頻器市場前景無限

    隨著變頻高速技術(shù)的發(fā)展與綜合利用，使變頻器行業(yè)在水泥、電梯、印刷、電力等現(xiàn)代化以及醫(yī)學(xué)、通訊、交通、運輸、電力、電子、環(huán)保等領(lǐng)域得到空前的發(fā)展和應(yīng)用，幾乎國民經(jīng)濟各行各業(yè)都與變頻器密不可分。

    從整體看，目前我國變頻器行業(yè)的競爭日趨激烈。由于市場極具吸引力，不但市場已形成一定規(guī)模，而且潛在容量也十分可觀，不斷吸引著行業(yè)新參與者。隨著國內(nèi)廠家的技術(shù)進步和質(zhì)量穩(wěn)定性的提升，加上服務(wù)和價格方面的優(yōu)勢，預(yù)計未來幾年高端產(chǎn)品被國外廠家壟斷的市場局面將有所改觀。

    中國變頻器市場具有廣闊的發(fā)展空間，目前則達到100億元左右。隨著市場的擴大和用戶端需求的多樣化，國內(nèi)變頻器產(chǎn)品的功能在不斷完善和增加，集成度和系統(tǒng)化越來越高，并且已經(jīng)出現(xiàn)某些專用變頻器產(chǎn)品。

    據(jù)了解，近年來，中國變頻器的市場保持著12-15%的增長率，預(yù)計至少在未來5年內(nèi)將會保持10%以上的增長率。目前，中國市場上變頻器安裝容量(功率)的增長率實際上在20%左右，預(yù)計至少在10年以后，變頻器市場才能飽和并逐漸成熟。

    我國變頻器總的潛在市場應(yīng)為1200-1800億元，其中常壓變頻器約占市場份額的60%左右，中、高壓變頻器需求數(shù)量相對比較少，但由于單臺變頻器功率大、售價高，應(yīng)占市場的40%左右。目前國內(nèi)帶變動負載，具有節(jié)能潛力的電機至少有1.8億千瓦，由此為變頻器的應(yīng)用提供了極為巨大的市場。