行业研究材料：2012年高端制造行业深度分析报告之高压变频汇编

1、 上海农宇资产管理顾问有限公司农天资本简介1农天资本农天资本风控部风控部2012-123高压变频器应用行业分析高压变频器相关公司4u变频器安装于电源与电动机之间，通过改变频率和输出电压自动调节电动机的运行速度，从而达到提高用户电动机系统的运行效率和节约用电的目的。u变频器可分为高压变频器和中低压变频器两大类，两类变频器在行业发展方向上有一定差别。由于高压变频器未来存在较大市场容量、可期的持续高速增长速度，本文将主要介绍高压变频器应用行业。高压变频中低压变频短期发展短期驱动因素节能为导向，主要应用于大型风机、水泵改善电机工作性能为目标市场竞争格局突出性价比优势，内资品牌占比80%注重产品性能，价

2、格居次要位置，内资品牌占比不到 30%行业增速在国家节能减排政策引导下，行业需求超过40%更新换代持续时间长，行业需求增长20%-30%长期发展发展方向高性能高压变频，以及大功率高压变频伺服系统，以及工业控制成套设备资料来源：国金证券“高压变频行业”研究报告，农天资本整理5u我国习惯上把额定电压在3kV 到10kV 之间的电动机称为高压电机，因此一般把针对3kV 至10kV 高电压环境下运行的电动机而开发的变频器称为高压变频器，国外则从输电电压和用电电压的角度考虑，通常将之称为中压变频器。u高压变频器属于重大电气装备，是变频器中的高、精、尖产品，主要用于关键设备的驱动、高压电机的节能运行和工艺

3、性能的改善。高压变频器构造6u高压变频产品可细分为通用高压变频器和高性能高压变频器两大系列u应用领域涉及电力、矿业、水泥、冶金、石化等行业u可实现对各类高压电动机驱动的风机、水泵、空气压缩机、提升机、皮带机等负载的软启动、智能控制和调速节能，从而有效提高工业企业的能源利用效率、工艺控制及自动化水平通用高压变频器高性能高压变频器通过运用矢量控制及能量回馈技术，与通用高压变频器相比，具备恒转矩、动态响应快、调速精度高、调速范围宽、快速制动等特点，并且可实现负载制动时能量反馈回电网高性能高压变频器适用于矿井提升机牵引变频、轧机变频传动、船舶驱动以及高速机车主传动等高端领域主要是通过调节电机转速实现节

4、能目的，主要应用于电力、矿业、冶金、水泥等领域的风机、泵类传动控制7变频调速技术出现于 20 世纪70 年代初。一方面，当时出现了以石油为代表的国际性能源危机，能源价格大幅度增长，对高效节能技术和设备系统有了迫切需求；另一方面，电力电子技术出现了突破，从整流器阶段向逆变器发展，为实现功率调节、串级调速等系统节能技术提供了可能性。20 世纪80 年代以来，变频器技术作为一种节能技术在主要工业化国家中逐渐得到广泛应用。在中国，自20 世纪90 年代后期高压变频器才开始在电力、冶金等少数行业得到应用，2000 年以后，国内企业在高压变频器技术上逐渐取得了突破。自2003年以来，高压变频器行业经历了一

5、个国内品牌不断替代国外产品的快速发展历程。从中国电器工业协会变频器分会统计的2007年数据来看，按市场总体份额统计，国内企业完全占据了主导地位。8高压变频器概述高压变频器相关公司9u2001 年，国家经贸委资源节约与综合利用司发布能源节约与资源综合利用“十五”规划，将高压大功率变频调速技术作为重大发展技术，电机调速示范工程列为重大示范工程。u2006 年，国家发改委制订节能中长期专项规划，把电机系统节能工程列为十大重点工程之一，并明确提出要在煤炭、电力、有色、石化等行业实施高效节能风机、水泵、压缩机系统优化改造，推广变频调速、自动化系统控制技术。u2008 年4 月1 日，全国人民代表大会常务

6、委员会修订的中华人民共和国节约能源法开始执行，明确规定“国家实行节能目标责任制和节能考核评价制度，将节能目标完成情况作为对地方人民政府及其负责人考核评价的内容”，国家进一步加大了对节能环保行业的推动力度。u2008年5月，国家发改委发布了国家重点节能技术推广目录（第一批），高压变频器产品名列其中，按照中华人民共和国节约能源法和企业所得税法的有关规定，高压变频器生产厂商将能享受企业所得税优惠政策。 10高压变频器生产厂商一般自行设计、生产控制系统，并向上游企业采购其它原材料，然后根据产品设计装配、检测完成后销售给客户。除IGBT 外，其中大部分原材料国内企业都有长期生产历史，生产厂商众多。高压变

7、频器行业产业链上游企业 提供变压器、IGBT、冷却风机、电阻、电容等零部件，并按设计要求生产散热器、各种机柜等生产企业 定制咨询、产品设计 生产制造，装配，调试检验 培训指导、售后服务终端客户 电力、冶金、煤炭、石油化工、水泥、造纸、市政、交通等行业11u上游：高压变频器的上游行业均是充分竞争行业，其中IGBT半导体元件主要从国外厂商的中国代理处采购，供应充足。上游的特种变压器行业将会朝着环保节能方向发展，将使得高压变频产品配置更合理，节能空间增大。另外，伴随关键器件半导体元件技术的发展，材料成本将进一步下降，产品性能将进一步提高。总的来说，上游行业的制约性较小。u中游：由于高压变频的成本占成

8、套设备的比重较高，下游企业对价格比较敏感，因而以性价比著称的内资品牌占据了80%的市场份额。但对于高压变频中细分的高性能高压变频产品，技术优势领先的外资品牌主导市场份额。 u下游：高压变频器的应用范围十分广泛，几乎所有应用高压电机传动的行业均有节能应用需求。其中，电力、冶金和石油化工为最重要的三个应用行业，约占市场总销售量的70%。随着国家节能政策的强力推动和企业节能内在需求的增加，预计矿山、建材、市政建设、基础设施等其他领域的客户将明显增加。 12u2006 年至2008 年，高压变频器市场一直保持了40%以上的增长速度，但由于起步较晚，2008 年行业市场规模仍只有35 亿，市场空间巨大。

9、u随着环保问题日益重要和工业生产要求的不断提高，对高压变频器产品的需求会不断加强，高压变频器市场容量将持续扩大，保持长期稳定增长。13资料来源：Frost&Sullivan，农天资本整理31.40%30.10%21.40%12.50%4.60%630千瓦630-1600千瓦1600-3250千瓦3250-5500千瓦5500千瓦38.40%32.20%5.70%8.10%4.40%11.20%风扇及鼓风机泵压缩机起重机输送机其他变频器按功率划分市场规模变频器按应用产品划分市场规模14u高压变频器行业的主要驱动因素之一的节能减排政策并未发生改变，变频的运用领域将进一步深化，并逐步从电力向冶金、煤

10、矿等其它领域渗透。u从空间来看，中国变频装配率在很多行业仍然局限在20%-25%，相比发达国家40-50%的装配比率，空间依旧巨大。行业在未来2-3 年内整体保持30%的出货量增长可期。变频器下游的行业渗透率47.30%22.00%25.50%21.70%26.40%12.80%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%50.00%发电水泥钢铁其他冶金油气及石化采矿资料来源：国金证券“高压变频行业”研究报告，农天资本整理15近年来，国产的高压变频产品逐渐得到市场认可，伴随高压电动机快速增长和国家深化推行节能减排，高压变频

11、器应用行业正经历一轮快速增长。 我国高压电动机容量快速增长的带动作用。据2009年中国高压变频器市场研究报告，近几年我国高压变频器市场一直保持着较高的增长率，2005年至2008年的年均复合增长率达到40%以上，2008年中国高压变频器市场销售额达35亿元，增长率达到47.8%，2009年至2012年每年的市场增长率将保持在40%以上，至2012年中国高压变频器市场规模将达到150亿。 国产高压变频产品质量的提升和客户的认可。相比国外市场，中国高压变频器产业起步较晚，2004年以前，国外品牌几乎垄断了国内高压变频器市场，但2004年以后以利德华福为代表的国内的几家主要生产厂商在高压变频器领域投

12、入了大量的研发力量，在技术和工艺上取得了突破，其生产的高压变频产品在质量性能方面已经接近或达到国外同类产品水平。16 国家实行节能减排政策的推动作用。u 我国政府对节能减排工作十分重视。“十一五”规划纲要明确提出，到2010年单位国内生产总值能源消耗和主要污染物排放总量分别比2005年降低20%和10%。节能环保也为国家未来七大新兴战略产业之首。u 根据国家电动机调速技术产业化途径与对策的研究报告披露，中国发电总量的66%消耗在电动机上，而中国目前电动机总装机容量4亿KW，高压电动机约占一半，高压电动机中近70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机，其中一半适合调速，即有约7,000万KW的高压电动

13、机处在浪费运行的状态，如果这些负载的高压电动机都被用上高压变频器进行调速，其节能效果将非常显著，根据业内经验平均节电可达30%。 17 国内品牌不断替代国外产品，已逐步占据主导地位u国外高压变频器产品在20 世纪90 年代开始进入我国，在2000 年以前国内使用的高压变频器产品主要是从国外进口。自2003年以来，高压变频器行业经历了一个国内品牌不断替代国外产品的快速发展历程。u从中国电器工业协会变频器分会统计的2007年数据来看，按市场总体份额统计，国内企业完全占据了主导地位，拥有80%左右的市场份额。由于国产品牌通过价格和服务优势抢占了大部分通用高压变频器市场份额，西门子、ABB 等外资品牌

14、已逐步从通用高压变频器市场上收缩，将重点转向技术壁垒更高、盈利能力更强的高性能高压变频器市场。2004年-2007年国内外高压变频器厂商中国市场占有比例资料来源：合康变频招股书18 通用高压变频器市场竞争日趋激烈，高性能高压变频器市场壁垒较高u在高性能高压变频器市场如同步矿井提升机牵引变频、轧机变频传动、船舶驱动、造纸机传动以及高速机车主传动等领域，仍然是国际顶级品牌如德国西门子、瑞士ABB等电气巨头占有大部分市场份额。u高压变频器行业生产工艺不易掌握，质量难以控制，所需资金投入大，且在原有企业的市场口碑建立起来后，对新进入者有较高的市场壁垒。因此，目前高压变频器市场形成较大规模的企业并不多，

15、据慧聪邓白氏研究机构的统计，2008 年订单金额超过2 亿元的只有5 家企业。2010年高压变频行业市场份额资料来源：Frost&Sullivan,农天资本整理20.10%14.40%12.20%8.80%7.40%6.70%4.70%25.70%利德华福西门子合康变频东芝三菱东方日立广州智光ABB其他19公司名称公司简介北京利德华福电气技术有限公司公司成立于1998 年，总部位于中关村科技园昌平园区，是国内最早从事高压变频器业务的公司之一，其产品主要应用于电力、冶金、石油石化、市政供水等行业的风机水泵节能改造。2011年6月进入被法国施耐德集团并购进程中。西门子（中国）有限公司西门子自动化与

16、驱动集团是德国企业，提供不同需求的全系列变频器产品，从标准传动系列到高性能的工程型变频器，功率范围覆盖0.12kW 至10MW。广州智光电气股份有限公司公司成立于1999 年，总部位于广州，公司于2007 年9 月19 日在深圳证券交易所挂牌上市，主要产品包括：新型自动跟踪补偿消弧线圈及选线成套装置、智能高压大功率变频调速系统、分布式企业级电气监控与能量管理系统以及电力信息化系统。东方日立（成都）电控设备有限公司东方日立（成都）电控设备有限公司是由中国东方电气集团公司与日本日立公司在前成都东方凯奇电气有限责任公司的基础上，通过增资扩股方式组建的专业设计制造高压大功率变频器及各类电气控制设备的中

17、日合资企业。该公司主要产品有高压变频器、大功率直流电源、风力发电静变频装置等。北京合康亿盛变频科技股份有限公司公司是一家专业研发、生产、销售各种高压变频器的高科技企业，于2010年1月20日在深交所创业板正式挂牌上市。公司目前在国内高压变频行业排名第二，仅次于“利德华福”。20虽然高压变频器行业发展迅速，市场前景光明，但目前在本行业取得成功的企业并不多，该行业仍然存在较高的进入壁垒。设计和生产工艺壁垒高压变频器一般功率较高，使用工况恶劣，产品设计需要在控制程序、电路原理、结构设计等方面均拥有较高理论和实践水平、经验丰富的研发技术人才，新进入的企业要获得并组合好这样的人才队伍有很大的难度；此外，

18、高压变频器生产工艺复杂，需要较高的技术水平和经验积累。品牌和市场壁垒高压变频器主要应用领域为重工业电动机组，一旦出现故障对生产将会造成重大影响，产品运行的稳定性和可靠性至关重要，供应厂商的行业实际应用和运行记录是关键，产品品牌效应明显。流动资金壁垒高压变频器产品单价高，回款周期慢，高压变频器生产企业对流动资金需求量较大，新进入者在前期产品研发过程中投入大、产出少，初期需要一定量的资本后盾，以适应较长的客户和代理商回款期并保持持续研发投入，资金壁垒较高。售后服务壁垒高压变频器产品最终用户非常关注售后服务，要求生产企业能对产品运行过程中出现的配件供应、运行维护、设备抢修等需求作出快速响应。为此，生

19、产企业需要配备庞大的工程技术服务队伍，新进入者在产量达到一定规模之前，很难保证该服务。市场进入壁垒21u根据国家电动机调速技术产业化途径与对策的研究报告，中国发电总量的66%消耗在电动机上。截至2006 年底，全国电动机装机容量约为5.8 亿kW，而高压电机约占一半，高压电机中近70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机，其中一半适合调速，即有约10150万千瓦的高压电机处在浪费运行的状态。u随着经济快速发展、节能环保意识进一步普及，以及国内众多工业企业工艺技术升级需求的进一步增强，国内市场对变频器产品的需求将不断增长。高压变频应用行业市场潜力应用行业市场潜力（亿元）电力220冶金130石油化工96

20、采矿80市政（供水、供热、交通）64水泥60其他162合计812资料来源：2008中国高压变频器市场研究报告，农天资本整理22 通用高压变频产品市场将进入激烈竞争、行业整合阶段。高压变频由于价格因素影响较大，随着进入厂商的逐渐增多，在各种风机、水泵等技术门槛较低的通用高压变频器应用领域竞争更加激烈。通用型高压变频的价格已经处于低点，目前只有前五家企业能够获得稳定的利润，未来行业整合加快。 国内外厂商差距将不断缩小。国外厂商在品牌、技术、资金等方面占优，而国内厂商在服务、价格方面具备优势。由于高压变频技术在世界范围内只有二十年左右的应用时间，国内企业和世界先进技术差距不大，这一差距正在逐步缩小。

21、 中国相关公司将逐渐主导市场。中国快速成长的节能市场和相关产业政策的倾斜支持，为国内优秀企业提供了巨大的发展空间， 在与外资品牌的充分竞争中成长起来的本土优秀企业，有望随着市场的发展进一步成长和壮大，在整个行业中扮演越来越重要的角色。23 从长期发展看，高压变频器最具增长潜力的子市场是高性能高压变频器，以及大功率高压变频器。u随着南水北调、西气东输等大工程的开展（8000KW 以上，大部分为20000KW），和冶金、电力、建材等领域的上大压小逐步推进，大功率的高压变频器需求会越来越多。目前6000kw 以上的大容量、超大容量高压变频器几乎被西门子、ABB、AB 等国外厂商垄断。大概有14%的高

22、压变频器属于大功率变频器。u通用型高压变频器国内已基本实现替代进口，但高性能高压变频器目前国内使用的基本为进口产品，未来进口替代的空间还很大。荣信股份、利德华福、智光电气、合康变频和广电电气是目前国产高性能高压变频器制造的佼佼者。u高性能高压变频器利润较高，单价是通用型的10 倍。以合康变频2000kw 的高性能矿井提升机用高压变频器为例。售价1000万，单价高达5000 元/kw，而通用变频器目前基本为600 元/kw。24 无速度传感器矢量控制技术是在不增加成本的情况下，大幅提高控制性能。无速度传感器 电流源型在高压变频器中电流源型有一个非常重要的优势就是采用此结构对器件要求不高，同时可实

23、现大容量应用，而且电流源型也更易控制，所以电流源型在大容量领域还有一定的发展空间。大功率变频器 在变频器工作时，变频器产生的热量也非常大。变频器的故障率随温度升高而成指数的上升，使用寿命随温度升高而成指数的下降。10kv 及以上的变频器，必须采用水冷技术。水冷却技术 因为IGBT 目前最高耐压3300v，中国目前大功率电机多为6kv和10kv，要实现高压变频，只能采用功率器件串联的方式，三电平高压变频器的结构更简单，稳定性更好。三电平变频器 高-低-高型变频器采用变压器实行输入降压，输出升压的方式，存在中间低压环节电流大，效率低下，可靠性下降，占地面积大等缺点。直接高压交-直-交变频器直接高压

24、输出，无需输出变压器，效率高，输出频率范围宽，应用较为广泛。直接高压变频器（高-高）未来，高压变频器技术总体将呈现如下五方面的特点。25u在高压变频器主要应用市场，行业平均负债率较高，电力行业目前平均负债率在70%以上，钢铁、水泥、市政水务等都在60%以上。u在原材料价格高企、产能过剩、宏观调控常态化的情形下，企业拿出大量现金来进行节能改造的意愿降低，目前行业里推行EMC（合同能源管理）业务模式，市场收效较佳。u在EMC模式下，客户不需要承担节能改造的资金、技术风险（这些风险全部由节能服务公司承担），免费获得节能成果，而且在一定期限后还可获得全部设备的所有权。u对设备制造企业来说，EMC 会造成回