中国电源行业产业链大解析与技术发展趋势

电源作为用电设备中必不可少的设备,其应用市场涉及电子电器设备、电子检测设备、控制设备、计算机、家电等电子行业。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉介绍,其中电子电源行业是中国电子信息产业中重要组成部份,也是具有较强国际竞争力的细分行业,即使在全球金融危机冲击下的2009年,全行业产值仍然达到1061亿元,保持5%以上的增长率。2010年随着国家一系列宏观刺激政策的落实及全球经济趋于稳定之后,我国电子信息产业很快恢复了发展势头,中国电源行业更是借势而上,产值规模达到1172亿元,增速超过10%。
开关电源是电子电源的主要大类产品,由于其小型化、重量轻、功率密度/转换效率高、输入电压范围广、热消耗较少等众多种优点,并得益于电子产品轻薄短小的需求趋势,其发展迅速,迅速取代线性电源普及于各种电子产品领域,据中国电源学会收集整理的数据,2008年全国开关电源(主要包含消费类开关电源、工业类开关电源、通信电源、PC电源,下同)产值达到855亿元,2009年达931亿元,增长8.8%;2010年达到1027亿元,增长10.3%。
开关电源应用领域细分,占据全行业产出份额第一的是工业类开关电源,2010年达到全行业产值的比重为56%,居第二位的是消费类开关电源,占32%,通信开关电源占6%,PC开关电源占3%。
国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉表示,近年来,我国电源市场经过历练得到了长足的发展,形成了较完整的产业链。从企业生产规模来看,我国电源生产企业以中小型企业为主。另外,由于电源应用的灵活性与广泛性,导致了电源产业区域集中度较低,全国分布较散。国内已经拥有了一批产值达到亿元的企业,如华为电气、武汉洲际、烟台东方等。这些企业拥有较强的技术水平和研发能力,部分产品已进入国际市场,为国内电源行业的发展做出了不小的贡献。此外,由于国内巨大的市场需求,吸引了跨国公司的目光,海外公司纷纷进入我国投资并建厂。此举使我国电源行业竞争更加白热化,同时,也为我国本土企业向国外企业学习管理、技术等方面创造了条件。
由于我国在电源行业的行业管理上有所欠缺,整个产业出现了重复建设、恶性的“价格战”、同质化现象严重等不良现象,影响了我国电源产品技术方面的发展。与国际高端产品相比,更是相距甚远。为此,罗百辉建议电源生产企业应加强与国内、国内高校、科研院所的合作,促进科研成果的转化,为科技人员开展技术创新活动,提供良好的内外部环境与文化氛围。
电源行业生产经营特点
1、生产特点
同电子产品其结构及电子设计均同,故对电源供应器的要求也一样, 在设计制造时,以客户的规格要求,作为设计及生产之标准。
开关电源产品分为标准化产品和非标准化产品,一般来说,标准化产品订单批量较大,毛利较低,竞争激烈,而非标准化产品订单批量较小,但毛利较高,竞争较小。标准化产品主要应用于消费类电子产品中、PC电源等领域,而非标准的定制产品应用与通信电源、新能源和工业电源等领域。标准化开关电源企业一般根据客户的订单组织生产,企业一般不备有存货。按订单制造是指接到客户定单后,在已有产品方案的基础上修改设计、制造和装配,或重新研发设计,最终向客户提供定制产品的生产方式。企业在接到客户订单后,按照订单的具体要求,设计能够满足客户特殊要求的定制化产品,从供应商的选择、原材料的要求、设计过程、制造过程以及成品交付等等都由客户订单决定。开关电源产品型号非常多,一般企业无法在每一个细分市场获得优势,除电源适配器和手机充电器这种标准化产品竞争激烈毛利较低之外,各企业都有其主攻的细分市场,积极开拓新兴领域,能够获得较好的利润率。
与大规模定制不同,定制开关电源更多的是小批量定制,为了较好的控制成本,从而迅速向顾客提供低成本、高质量的定制产品,对企业的研发、生产管理和采购能力提出了较高的要求,因此企业必须具备敏捷的产品开发设计能力和原材料采购能力,专门为一种产品设计的传统的刚性生产线也将被能满足多样化和个性化的制造要求的柔性生产线替代。

2、盈利特点
开关电源生产企业根据产品的定位和档次不同,其盈利模式也不同。中低端产品的技术含量较低,大多以取加工费为主要利润来源。低功率、通用标准化的消费类电子产品配套开关电源生产企业众多,以低价竞争为主,以规模化经营取胜,盈利能力较差;中高端产品作为高端电子产品、工业控制设备的配套,其对开关电源的效率、精度和可靠性要求较高,要求制造企业拥有较强的研发能力和精湛的制造水平,产品的附加值较高,所以中高端开关电源企业的议价能力较强,盈利能力较强。有实力的大型电源企业基本上都开始从OEM向ODM转型,为客户提供研发设计到加工一站式服务,这些企业的品牌已经在业内有一定的声誉,在产品质量和研发能力方面均得到客户认可,已经具备对产品进行内部功能设计和外观设计的能力。
3、市场特点
由于开关电源行业以定制为主,企业的销售与订单紧密结合,销售行为发生在产品制造之前。同时,企业也研发标准产品,向市场和客户进行推广,积极拓展电子行业客户,展示公司研发设计能力、生产规模和质量管理能力成为销售的重要手段。目前,开关电源行业拓展销售渠道的方式主要有参加行业展会、在专业平面媒体和行业网站推广以及客户相互推荐等,而拥有优质的客户资源是企业实力最直接的体现。
电源行业发展趋势分析
目前,电源广泛应用于各行各业,是一项重要的基础科技。罗百辉表示,未来一段时期,电源将会朝着绿色、小型、高频、高效、多元化、集成化的方向发展,我国电源行业也将更加成熟。
1、开关电源产品发展趋势
A、绿色化
绿色化的开关电源产品将得到广泛应用。绿色开关电源产品具体是指显着的节省电能和不对用电网络产生污染。节点和环保要求,将使多种智能开关电源技术得到广泛应用,使电源供给结构由集中式向分布式发展。
B、小型化
小型的高频开关电源及其技术成为现代供电系统的主流。电源的小型化、减轻重量对便携式电子设备(如移动电话,数字相机等)尤为重要。因此,提高开关电源的功率密度和电源转换效率,使之小型化、轻量化、是人们不断努力追求的目标。高频化、软开关技术作为电源小型化的主要技术手段之一,近年来是国际电力电子界研究的热点之一。
C、数字化
数字化电源将开关电源的高效与数字芯片的智能控制相结合,并运用适当算法对电压、电流进行调整。数字电源与模拟电源相比,对电流检测误差可以进行精确的数字校正,电压检测更精确;可以实现快速,灵活的控制设计。
D、集成化
为了提高系统的可靠性,整机厂家与元器件厂家合作开发“用户专用”功率模块成为一种趋势。也就是将一台整机的几乎所有硬件都已芯片的形式安装到一个模块中,使大量元器件之间不再有传统的引线相连,把寄生参数降到最小,从而把电源元器件和功率器件承受的电应力降至最低,达到提高系统设备可靠性的目的。

2、开关电源市场前景预测
2011年中国电源产业产值将增长至1304亿元,较2010年增长11.26%,2015年中国电源产业产值将达到2156亿元,2011-2015年年均复合增长13.39%。
而随着电源逐渐向小型化、薄型化、轻量化、高频化方向发展,可以预计未来具有轻、薄、小以及高频开关电源产值增长将高于整个电源行业产值增长。中国电源学会预计到2011年,全国开关电源产值将达到1280亿元,2015年我国开关电源产值将达到1875亿元。
电源企业竞争状况及主要厂家经营情况
电源产品种类较多,应用领域较广,在各细分领域都有规模和水平参差不齐的企业竞争。Eaton、艾默生、施耐德集团、台达电子等电源巨头企业作为UPS电源、工业电源和PC电源行业的标杆企业,在相应的市场领域处于绝对领先地位,其知名度、规模、资本和技术实力以及及品质控制能力都远超国内电源企业。
近年来,随着国际制造业的转移以及国内企业制造、研发经验的积累,国内逐步在一些消费类开关电源、台式PC电源细分市场领域取得一定突破,成长了一批拥有一定竞争优势的电源企业,但由于电源应用行业的广泛性,造成了一定的市场区隔,市场总体集中度不高,业内中国企业以小型企业为主,截止到2011年10月,入选中国电子元件行业协会信息中心评选的2010年(第23届)中国电子元件百强企业中目前还没有一家主营开关电源的企业成为上市公司。国内在开关电源行业较有代表性的厂商主要有如下几家:
电源行业发展策略建议
1、产品
“十二五”期间,随着我国信息产业的进一步发展,企业信息化力度的加大,定制电源产品的市场将会持续稳定增长,但厂商只有把定制电源产品与行业客户业务的全面融合才能为客户创造更高的价值,进而让客户愿意为定制电源的产品支付更高的费用。
绿色节能是未来定制电源产品的发展重点。未来,定制电源不再只是单一的提供产品,而是应对厂商需求提供更加完善的管理解决方案,整体产品制造商的新需求对整体电源解决方案提出越来越高的要求。定制电源企业如何在风险中抓住机遇,提高品牌竞争力,在挑战和竞争中赢得用户的信赖主要取决于其提供的整体解决方案是否能与用户业务需求全面融合。
2、服务
未来会有越来越多的整体产品生产厂商把定制电源业务外包出去,利用外部优秀的专业化团队承接其业务,从而专注核心业务,达到降低成本、提高效率、增强企业核心竞争力和对外环节应变能力。在该趋势下,将会有更多的OEM/ODM厂商把服务作为自己的竞争力。随着信息交流速度的加快,市场上产品的价格趋于公开,电源制作企业若想获得厂商的订单,就需要提供有价值的增值服务。设计服务是最平板电视电源最重要的增值服务之一,尤其是为客户提供实际的解决方案,在行业技术要求比较强的定制电源制造业,从OEM到ODM在价值链上增加了设计环节,向产业链上游延伸,逐步占领高端增值环节。良好的设计能力和快速响应的物流会成为赢得客户的关键。
此外,加速订单交期处理速度,以及售后品质服务,贴近并协助客户解决问题,提高技术服务的专业度。掌握主要客户的专案开发进度,强化技术服务支援速度及新产品开发速度。加强外包产品品质的辅助管控。缩短主导型新产品的方案开发时间,都是未来厂商优质服务的体现。
3、营销
由于整体产品制造商多是国内的大型企业以及跨国企业,都要进行跨国的经营和销售,因此,电源制造商在充分竞争的环境下,为了快速反应市场需求的变化及降低运营成本,需要具有全球运营的管理模式,即时、完整,在最低成本,弹性生产与快速交货的目标下,满足客户品质、价格、交货时间与地点上的需求。同时,定期进行市场价格比较分析,保证自己产品在性能和价格上的优势,积极参与新产品开发,为整机制造商提供相关支持。

开关电源是利用现代电力电子技术,采用功率半导体器件作为开关,通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率(占空比),调整输出电压,维持输出稳定的一种电源。早在20世纪80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机电源换代,进入90年代开关电源已广泛应用在各种电子、电器设备,程控交换机、通讯、电力检测设备电源和控制设备电源之中。开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,两者的成本都随着输出功率的增加而增长,但两者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使的开关电源技术也不断的创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,从而为开关电源提供了广阔的发展空间。
开关电源高频化使其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源更进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化,因此国外各在开关电源制造商都致力同步开发新型高智能化的元器件,特别是改善二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体(Mn-Zn)材料上加大科技创新,以提高在高频率和较大磁通密度(Bs)下获得高的磁性能,而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新,实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术,并大幅提高了开关电源的工作效率。对联高可靠性指标,美国的开关电源生产商通过降低运行电流,降低结温等措施以减少器件的应力,使得产品的可靠性大大提高。
模块化是开关电源发展的总体趋势,可以用模块化电源组成分布式电源系统,可以设计成N+1冗余电源系统,并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点,若单独追求高频化,其噪声也必将随着增大,而用部分谐振转换电路技术,在理论上即可实现高频化又可降低噪声,但部分谐振转换技术实际应用仍存在着技术问题,故仍需在这一领域开展大量的工作,使得多项技术得以实用化。电力电子技术的不断创新,开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关电源产业的发展速度就必须走技术创新之路,走出有中国特色的产学研联合发展之路,为我国国民经济的高速发展做出贡献。


【上一个】 我国工业开关电源市场竞争日益激烈 有待整合 【下一个】 电源技术的创新与发展


 ^ 中国电源行业产业链大解析与技术发展趋势

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