低压电器产业调研报告

低压电器产业调研报告

面向能源供需衔接、生产服务等业务，支持各类市场主体发展企业级平台，因地制宜推进园区级、城市级、行业级平台建设，强化共性技术的平台化服务及商业模式创新，促进各级各类平台融合发展。鼓励建设各级各类能源数据中心，制定数据资源确权、开放、流通、交易相关制度，完善数据产权保护制度，加强能源数据资源开放共享，发挥能源大数据在行业管理和社会治理中的服务支撑作用。统筹发展和安全，坚持先立后破、通盘谋划，以保障安全为前提构建现代能源体系，不断增强风险应对能力，确保国家能源安全。践行绿水青山就是金山银山理念，坚持走生态优先、绿色低碳的发展道路，加快调整能源结构，协同推进能源供给保障与低碳转型。低压电器行业梯队分化明显我国低压电器行业企业数量较多，但竞争力普遍不强；低压断路器主机厂总体上可分为高、中、低三个梯队。其中，第一梯队主要有施耐德、ABB和西门子等跨国企业；该类企业掌握了低压电器行业最先进的技术，是行业中的技术引领者，引领低压电器行业的发展方向。第二梯队主要有正泰电器、常熟开关、良信股份和上海人民电器等；该类企业具有较强的研发能力，能够及时跟进行业技术的发展。第三梯队是业内大部分产品同质化、以低价策略进行竞争的企业；该类企业研发能力较弱，一般通过模仿进行生产，满足中小型用户需求。加快能源产业数字化智能化升级推动能源基础设施数字化。加快信息技术和能源产业融合发展，推动能源产业数字化升级，加强新一代信息技术、人工智能、云计算、区块链、物联网、大数据等新技术在能源领域的推广应用。积极开展电厂、电网、油气田、油气管网、油气储备库、煤矿、终端用能等领域设备设施、工艺流程的智能化升级，提高能源系统灵活感知和高效生产运行能力。适应数字化、自动化、网络化能源基础设施发展要求，建设智能调度体系，实现源网荷储互动、多能协同互补及用能需求智能调控。建设智慧能源平台和数据中心。面向能源供需衔接、生产服务等业务，支持各类市场主体发展企业级平台，因地制宜推进园区级、城市级、行业级平台建设，强化共性技术的平台化服务及商业模式创新，促进各级各类平台融合发展。鼓励建设各级各类能源数据中心，制定数据资源确权、开放、流通、交易相关制度，完善数据产权保护制度，加强能源数据资源开放共享，发挥能源大数据在行业管理和社会治理中的服务支撑作用。实施智慧能源示范工程。以多能互补的清洁能源基地、源网荷储一体化项目、综合能源服务、智能微网、虚拟电厂等新模式新业态为依托，开展智能调度、能效管理、负荷智能调控等智慧能源系统技术示范。推广电力设备状态检修、厂站智能运行、作业机器人替代、大数据辅助决策等技术应用，加快智能风机、智能光伏等产业创新升级和行业特色应用，推进智慧风电、智慧光伏建设，推进电站数字化与无人化管理，开展新一代调度自动化系统示范。实施煤矿系统优化工程，因地制宜开展煤矿智能化示范工程建设，建设一批少人、无人示范煤矿。加强油气智能完井工艺攻关，加快智能地震解释、智能地质建模与油藏模拟等关键场景核心技术开发与应用示范。建设能源大数据、数字化管理示范平台。低压断路器附件领域发展概况低压断路器附件是安装在低压断路器内部或外部、具有各种不同功能的独立模块或器件。附件以断路器为载体，通过与断路器组合，使断路器增加状态诊断、信号传感及多种控制与保护功能。低压断路器附件被用作低压配电系统中各级电器、各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护，广泛应用于电力、通信、工矿企业、建筑、机场、轨道交通、新能源充电设施等领域，其产品性能和质量直接影响着配电系统和用电系统的可靠性和稳定性。低压断路器附件根据低压断路器的分类分为框架断路器附件、塑壳断路器附件和微型断路器附件（智能模块）。低压断路器按结构可以分为框架断路器（又称万能式断路器）、塑壳断路器和微型断路器（又称小型断路器）。低压断路器附件的发展与低压断路器的技术发展密不可分。附件的主要用途是使低压断路器拓展多种控制手段与安全保护功能。因此，低压断路器对安全保护功能和控制远程化、集中化、自动化应用的重视程度，直接决定了低压断路器附件的发展和需求。（一）框架断路器附件发展状况我国第一代框架断路器是仿制苏联技术的DW10系列产品，其性能指标较低，分断能力弱，产品体积大，功能单一。20世纪80年代，我国研发出具有过电流三段保护特性的第二代DW15系列产品并生产推广。前两代框架断路器产品的结构简单，智能化要求较低，附件应用需求较少，一般由框架断路器生产企业自行生产完成。20世纪90年代，由上海电器科学研究所牵头，联合低压断路器行业骨干企业，组成全国联合设计组联合设计、自主研发了第三代DW45系列框架断路器；其体积缩小，分断能力显著提高，可靠性强，并具有智能化功能。基于DW45系列框架断路器的智能化功能与安全保护的需求，联合设计组指定未来电器、苏州万龙电器、洛凯股份、凯旋电机、宁波奇乐电气集团等低压断路器行业企业作为配套协作厂，根据联合设计组的统一分工，分别承担框架断路器各种附件、智能控制器、抽架（关键部件）、电动操作机构、绝缘件的研发、生产与配套销售。其中，由未来电器负责框架断路器辅助触头、分励脱扣器、闭合电磁铁、欠电压脱扣器等附件产品，为框架断路器生产企业进行配套服务。框架断路器的各种附件按照一定比例与断路器本体一一对应，即每台框架断路器都需要配置安装相应数量的附件。随着第三代断路器DW45系列产品逐渐成为市场主流产品，产量迅速扩大，附件应用的需求日益扩大。21世纪初，为满足电力系统的需求，联合设计组又进一步研发了体积更小、技术性能更优的DW450系列框架断路器，各配套协作厂承继原有分工，继续承担框架断路器的各种配套产品。此后，随着框架断路器生产企业建立一品二点（即每一个料号由两个供应商供货）的采购体系，市场充分竞争，各配套协作厂的产品开始出现交叉重叠。未来电器自2002年起开始生产DW45和DW450系列框架断路器的电动操作机构。但经过多年的发展，各配套协作厂均已形成各自的专业优势，主营产品基本没有发生太大变化。（二）塑壳断路器附件发展状况20世纪60年代初期，我国第一代塑壳断路器DZ10系列产品，体积大，功能单一，仅具备简单的分断功能，同时分断能力弱、可靠性差，对塑壳断路器附件基本没有需求，附件的应用极其稀少，可以忽略不计。20世纪80年代末期，我国通过联合设计开发出第二代塑壳断路器DZ20系列，开始采用限流技术，其分断能力明显提高，扩大了保护功能，并开始引入附件产品。此时的塑壳断路器附件种类单一，功能简单，且应用比例极低，每百台塑壳断路器仅有1~2台需要安装配套附件，主要用于少量高端场合。因应用数量较少，塑壳断路器生产企业不愿意投入资金、技术对附件进行研发，仅通过临时拼凑的方式满足少量的附件需求，普遍存在重主机、轻附件的情形，存在一定的安全隐患。为保证附件产品质量，提高塑壳断路器的可靠性、安全性，行业联合设计组指定未来电器作为低压断路器附件的定点生产专业企业，主要负责研发、生产塑壳断路器的各类内部附件、电动操作机构、手动操作机构及插入式接线装置等。20世纪90年代中期，国际同行业领先企业逐步进入中国市场，市场竞争日趋激烈。我国各大塑壳断路器生产企业加大自主创新和投入力度，相继自行开发试制第三代塑壳断路器。其中，常熟开关率先推出的CM1系列产品体积缩小约三分之一，限流能力和分断能力大幅提高，可靠性明显增强，缩小了与国际同行业领先企业同类产品的差距，受到市场广泛欢迎，成为第三代塑壳断路器的标杆产品。第三代塑壳断路器产品在性能提高的同时，增加了安全保护功能，具有电子化、智能化的特点，附件的应用需求比例逐渐上升。这一时期，未来电器与常熟开关同步设计、独立研发，推出了与CM1系列产品配套的、具有自主知识产权的30系列附件。此后，常熟开关的CM1系列塑壳断路器逐渐成为行业的标杆产品，我国各大塑壳断路器生产企业开始纷纷仿制CM1系列产品。未来电器凭借与CM1配套的30系列附件具有的先发优势，逐步扩大市场份额，提高市场知名度，并通过持续的研发投入，成为塑壳断路器附件领域的领先企业。进入21世纪以来，塑壳断路器的市场竞争日趋激烈，常熟开关、正泰电器、德力西、天正电气、良信股份、上海人民电器等规模实力和创新能力较强的行业领先企业，继续增加投入力度，研发并推出了各具特点、不同系列的塑壳断路器更新迭代产品，个性化和差异化需求愈加突出，自动化、智能化水平持续提升。此时，塑壳断路器附件彻底打破了一种附件统卖全行业的局面。附件生产企业需根据各塑壳断路器生产企业的不同系列断路器产品，设计配套相应的附件，附件产品体现出种类繁多的特点。以常熟开关为例，其生产的塑壳断路器包括CM1、CM2、CM3、CM5、CM6五个系列，每一系列塑壳断路器有6~8个不同的壳架电流等级（即外形大小、结构不同），每一壳架电流等级的塑壳断路器可以根据不同功能需要选择装配10~20种不同结构、用途的附件。再考虑适用直流电和交流电的不同，以及不同的电压等级，仅常熟开关一家企业生产的塑壳断路器，配套附件就将近800种型号。因附件种类繁多，产品个性化、差异化程度较高，塑壳断路器附件的生产体现出多品种、小批量、多批次的特点，对附件生产企业的研发创新能力、前期模具投入、生产管理水平、客户需求响应速度等方面提出了较高的要求。这一时期，市场上逐渐出现了景泰电气、建波电气、阿尔斯通等同样从事低压断路器附件生产的企业。随着配电技术进步和生活水准的提高，下游客户对塑壳断路器可通信、智能化和安全性的要求越来越高，势必将进一步提升附件的选配比例、增加应用场合，为断路器增加更多的控制手段和安全保护功能，有效提高配电线路安全性、可靠性和稳定性。（三）微型断路器附件（智能模块）发展状况二十一世纪初，我国微型断路器的自动化、智能化水平较低，对智能模块的市场需求尚不明朗，应用领域较少。我国低压断路器企业生产的微型断路器产品绝大部分应用于一般场合，仅执行简单的通、断操作，且几乎没有附件需求，各种功能附件的研发与配套较为缺乏。在少量对自动控制及安全保护要求较高的应用场合，基本由具有技术优势的外资品牌所生产的具有控制、保护等附加功能的微型断路器所垄断。我国微型断路器生产企业主要以价格手段进行微型断路器的市场竞争，忽视了附件的研发与配套，也缺乏相关的核心技术，行业内具有我国自主知识产权的远程控制模块及各种智能模块尚为空白。十三五期间，国内低压断路器主机厂和专业附件厂创新能力的逐步提高，推出具有自主知识产权的同类型产品，缩小与外资企业的技术差距，逐步渗透到智能终端电器的高端应用领域。当前，国家电网提出建设三型两网的战略目标，全面推进坚强智能电网和泛在电力物联网的建设。而泛在电力物联网的互联互通，将依靠其末端不计其数的功能附件来实现。智能终端电器作为用于与人民日常生产、生活息息相关的电力线路末端的电器元件，具有双向通信、远程控制、安全保护、工况监测等多种功能，涉及终端用电领域，应用面广量大，是打造状态全面感知、信息高效处理、电力系统各个环节互联互通的泛在电力物联网的基础支撑。从价值来看，微型断路器体积较小、本体单位价值较低。而具有各种控制和保护功能的智能模块单位价值较高，远超过微型断路器本体的价值。因此，智能终端电器的未来发展前景广阔。低压断路器行业发展态势低压断路器行业是一个竞争充分、市场化程度较高的行业。随着低压断路器行业近几年整合和升级趋势不断的加强，在市场集中度和品牌集中度不断提升的过程中，具备较强自主创新能力、质量控制能力和同步开发能力并具有规模优势的企业市场份额不断提高，获得了较好的发展空间和盈利增长。该类企业的产品在进入高端应用领域的过程中，需要增加多种控制与保护功能，进而需要与专业附件厂商进行深度合作，从而提升自身定价能力。随着新能源及智能电网建设的快速发展，以高性能、智能化、高分断、可通信、小型化、模块化、节能化为主要特征的新一代智能化低压断路器附件将成为市场主流产品。拥有较强研发创新能力、智能制造技术工艺与自主知识产权的行业领先企业，竞争力将持续提高，行业利润将逐渐向生产中、高端产品和具有核心竞争力的企业集中。推动智能互联，打造服务平台加强配电自动化建设。提高配电网运行监测、控制能力，实现配电网实时可观可控，变被动报修为主动监控，缩短故障恢复时间，提升服务水平。中心城市（区）、城镇地区合理配置配电终端，缩短故障停电时间，实现网络自愈重构；乡村地区推广简易配电自动化，提高故障定位能力，切实提高实用化水平。构建智能互动服务体系。开展智能互动信息体系顶层设计与建设，鼓励应用光纤等高效通信方式，实现能源信息在供给与需求端的双向流动，适应能源生产与消费变革。以智能电表为载体，建设智能计量系统，打造智能服务平台，全面支撑用户信息互动、分布式电源接入、电动汽车充放电、港口岸电、电采暖等业务，鼓励用户参与电网削峰填谷，实现与电网协调互动。探索能源互联新技术。综合应用云计算、网格计算、大数据挖掘等技术，实现海量数据的深层利用，全面支撑智能家庭、智能楼宇和智慧城市建设，推动全社会生产生活智慧化。促进电力流、信息流、业务流的深度融合，鼓励能源与信息基础设施共享，构建公共能源服务平台，为推动互联网+发展提供有力支撑。在主动配电网源-网-荷协调运行、交直流混合配电网、直流供电系统、新农村多能源综合优化利用等方面开展关键技术研究与综合示范，增强未来能源发展适应能力。完善新能源和分布式电源接入体系。规范完善新能源、分布式电源并网标准，有序建设主动配电网、微电网，鼓励应用分布式多能源互补、发电功率预测等方式，提高分布式电源与配电网协调能力，满足新能源、分布式电源广泛接入要求。推进配电网储能应用试点工程。全球能源体系深刻变革能源结构低碳化转型加速推进。本世纪以来，全球能源结构加快调整，新能源技术水平和经济性大幅提升，风能和太阳能利用实现跃升发展，规模增长了数十倍。全球应对气候变化开启新征程，《巴黎协定》得到国际社会广泛支持和参与，近五年来可再生能源提供了全球新增发电量的约60%。中国、欧盟、美国、日本等130多个国家和地区提出了碳中和目标，世界主要经济体积极推动经济绿色复苏，绿色产业已成为重要投资领域，清洁低碳能源发展迎来新机遇。能源系统多元化迭代蓬勃演进。能源系统形态加速变革，分散化、扁平化、去中心化的趋势特征日益明显，分布式能源快速发展，能源生产逐步向集中式与分散式并重转变，系统模式由大基地大网络为主逐步向与微电网、智能微网并行转变，推动新能源利用效率提升和经济成本下降。新型储能和氢能有望规模化发展并带动能源系统形态根本性变革，构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统蓄势待发，能源转型技术路线和发展模式趋于多元化。能源产业智能化升级进程加快。互联网、大数据、人工智能等现代信息技术加快与能源产业深度融合。智慧电厂、智能电网、智能机器人勘探开采等应用快速推广，无人值守、故障诊断等能源生产运行技术信息化智能化水平持续提升。工业园区、城镇社区、公共建筑等领域综合能源服务、智慧用能模式大量涌现，能源系统向智能灵活调节、供需实时互动方向发展，推动能源生产消费方式深刻变革。能源供需多极化格局深入演变。全球能源供需版图深度调整，进一步呈现消费重心东倾、生产重心西移的态势，近十年来亚太地区能源消费占全球的比重不断提高，北美地区原油、天然气生产增量分别达到全球增量的80%和30%以上。能源低碳转型推动全球能源格局重塑，众多国家积极发展新能源，加快化石能源清洁替代，带来全球能源供需新变化。增强供电能力，有效服务民生着力提升配电网供应能力。按照导线一次选定、廊道一次到位、土建一次建成的原则，适度超前建设配电网，提高对负荷增长的适应能力。密切跟踪市区、县城、中心城镇和产业园区等经济增长热点，适时增加变压器容量，增加变电站布点和线路，解决局部供电能力不足问题。结合农村人居环境整治，加大配电线路、配电台区和低压进户线改造力度，全面解决户均供电容量低、安全隐患多、、低电压等问题。规范住宅小区供电。按照产权清晰、责权对等、运维规范的原则，建立统一的住宅小区供配电设施建设标准，将住宅小区用电需求纳入配电网统一规划，规范设计、规范建设，由具备资质的公司承担建设及运行维护管理，切实