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我國工業(yè)自動(dòng)化總產(chǎn)值未來(lái)三年將達5700億 工業(yè)電源競爭激烈

2020-08-21 11:06

在“中國制造2025”與國家十三五建設制造強國的戰略下,順應工業(yè)4.0與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的潮流下,工業(yè)自動(dòng)化與工業(yè)設備市場(chǎng)增長(cháng)迅速,而為工業(yè)制造提供的樞紐動(dòng)力——電源,產(chǎn)能也在不斷提高。面對種種機遇與挑戰,工業(yè)電源需要面對哪些新的技術(shù)挑戰?行內人士是如何看待工業(yè)電源技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展的變化?




工業(yè)自動(dòng)化將達萬(wàn)億

工業(yè)自動(dòng)化的推進(jìn)帶動(dòng)了一系列自動(dòng)化設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為我國制造也的大規模生產(chǎn)轉型奠定堅實(shí)的基礎,造就了工控機、PLC、工業(yè)機器人等自動(dòng)化設備市場(chǎng)的快速增長(cháng)。

伴隨著(zhù)全球經(jīng)濟的迅速發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)能在不斷提升,隨之牽動(dòng)自動(dòng)化市場(chǎng)的擴張。IHS表示,2017年工業(yè)自動(dòng)化設備市場(chǎng)占據了全球自動(dòng)化設備市場(chǎng)37.1%的份額,2018年工業(yè)自動(dòng)化設備產(chǎn)量以3.8%的速度增長(cháng),2019年將以4%的速度實(shí)現增長(cháng),達到2182億美元。工業(yè)自動(dòng)化設備增長(cháng)受益于工業(yè)生產(chǎn)、全球經(jīng)濟、機器生產(chǎn)和資本輸出的不斷增長(cháng)。


在中國范圍內,發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化設備成為了國家重點(diǎn)戰略任務(wù),未來(lái)工業(yè)化率空間將非常廣闊。據預測,2022年,我國工業(yè)自動(dòng)化總產(chǎn)值超過(guò)5700億人民幣。

而且國家對自動(dòng)化設備制造業(yè)的重要性有了進(jìn)一步認識,將《中國制造2025》作為戰略任務(wù)和重點(diǎn)之一,并在十三五規劃綱要中提出制造強國戰略,發(fā)展智能制造關(guān)鍵技術(shù)設備。

所以,在勞動(dòng)力成本持續上升、自動(dòng)化設備水平不斷提高、國家產(chǎn)業(yè)政策的支持等多方面因素的促進(jìn)下,我國工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)需求增長(cháng)空間不斷擴大,同時(shí)技術(shù)提升空間也很高。

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中,工業(yè)機器人與工控是最為突出的增長(cháng)點(diǎn)。

目前,大部分大規模的生產(chǎn)應用離不開(kāi)工業(yè)機器人,工業(yè)機器人的市場(chǎng)增長(cháng)非常迅速。有關(guān)調查數據顯示,2015年國內機器人市場(chǎng)需求總量就已經(jīng)達3.5萬(wàn)臺。預計國內機器人銷(xiāo)量年復合增速達30%。
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另一方面,據中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng)分析,工控行業(yè)市場(chǎng)規模將在2020年達到1850億元。從2016年第四季度我國工控市場(chǎng)便開(kāi)始回暖,自2017年始,行業(yè)訂單穩步增長(cháng)態(tài)勢,全年預計增長(cháng)5%以上。

工業(yè)電源競爭激烈

為了使工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)場(chǎng)景加快落地的速度,工業(yè)電源作為設備內永遠發(fā)揮動(dòng)力作用的樞紐,工業(yè)電源的市場(chǎng)前景同樣值得讓人期待。工業(yè)電源作為自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中的必備元器件,需具備高穩定及安全保護功能。

在我國,工業(yè)電源應用于諸多領(lǐng)域,供應商較多,但中國工業(yè)開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)集中度較高,行業(yè)前10家企業(yè)所占市場(chǎng)份額高達83.2%。工業(yè)開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)呈兩極分化局面,高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品需求量均較大,而中端產(chǎn)品需求較低。

電力、軌道交通、石化、冶金等領(lǐng)域對高端工業(yè)開(kāi)關(guān)電源的需求較大,而機械領(lǐng)域的大部分企業(yè)主要采購低端工業(yè)開(kāi)關(guān)電源。中端產(chǎn)品目前的需求領(lǐng)域主要是一些中小型的電廠(chǎng)、電力設備、重型機械、少部分的石化設備等。

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2019年工業(yè)電源市場(chǎng)的增長(cháng)與多種因素相關(guān),廣州金升陽(yáng)科技有限公司產(chǎn)品部工程師尹智群在接受《半導體器件應用》記者采訪(fǎng)時(shí)分析認為:“從2018年下半年開(kāi)始,受經(jīng)中美貿易戰、國內經(jīng)濟等各方面因素影響,整個(gè)電源市場(chǎng)增長(cháng)緩慢。來(lái)到2019年,因為國內對創(chuàng )新與智造本身的重視,很多自主高新產(chǎn)業(yè)都發(fā)展起來(lái),加上人才的不斷涌現,工業(yè)電源前途較大,但也得慢慢來(lái),不可能一下子就迅速增長(cháng)?!?/span>

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在我國工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展迅猛的催效下,再加上國內“超級工程”項目的拉動(dòng),工業(yè)電源行內人士對它在儲能、機器人兩方面的應用前景比較看好。

在機器人方面,尹智群表示:“機器人是一個(gè)后續增長(cháng)點(diǎn),2018年傳統的充電樁等市場(chǎng)沒(méi)有什么太多增長(cháng)?!?/span>

在儲能方面,榮湃半導體(上海)有限公司營(yíng)銷(xiāo)總監涂凱表示:“從行業(yè)的一些信息來(lái)看,2018年光伏行業(yè)表現平平。個(gè)人比較反對政府大量補貼企業(yè),因為這會(huì )讓一些有技術(shù)能力的企業(yè)埋沒(méi)。2019年,儲能將會(huì )是工業(yè)電源的新增長(cháng)點(diǎn),它的核心技術(shù)在于電源板。工業(yè)電源管理最明顯的特點(diǎn)就是精細化管理?!?/span>

不過(guò)也有對工業(yè)電源前景持不同的聲音,深圳訊茂科技有限公司銷(xiāo)售部張恒表示:“不太看好工業(yè)電源市場(chǎng),其實(shí)2019與2020這兩年是一個(gè)分界線(xiàn),在這兩年時(shí)間內,市場(chǎng)會(huì )淘汰相當一部分的工業(yè)電源企業(yè),從國家的大環(huán)境來(lái)看,政府會(huì )出臺扶持政策,但是市場(chǎng)競爭異常激烈,對于工業(yè)電源企業(yè)造成的壓力是巨大的?!?/span>

近年來(lái),我國工業(yè)電源的發(fā)展速度較快,廣州眾志電源技術(shù)有限公司技術(shù)部李漢庭認為:“工業(yè)電源市場(chǎng)競爭大,不過(guò)如今國產(chǎn)技術(shù)慢慢跟上外資品牌腳步,甚至有超越之勢,總體來(lái)說(shuō),國產(chǎn)品牌未來(lái)前景是值得期待的?!?/span>
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尹智群表示:“日本、臺灣在A(yíng)DC方面占據市場(chǎng)比例較大,但我們大陸在工業(yè)領(lǐng)域的電源廠(chǎng)商也越來(lái)越多,我們替代國外品牌肯定是一個(gè)趨勢?!?/span>

未來(lái)國產(chǎn)工業(yè)電源的崛起也將會(huì )加劇行業(yè)競爭,不過(guò)深圳訊茂科技有限公司銷(xiāo)售部張恒建認為:“國產(chǎn)品牌的發(fā)展勢頭較快,但是總體的工業(yè)電源產(chǎn)品停留在借鑒外來(lái)產(chǎn)品層面上,自主創(chuàng )新能力較弱,民間企業(yè)的研發(fā)力度不足;未來(lái)國有企業(yè)需與民營(yíng)企業(yè)致力提高創(chuàng )新產(chǎn)品能力?!?/span>

涂凱表示:“企業(yè)要真正發(fā)揮匠人精神,需要踏實(shí)走好每一步,在電源產(chǎn)品可靠性方面,是需要時(shí)間和精力去打磨的?!?/span>

近年來(lái),有不少電源企業(yè)關(guān)門(mén)倒閉,但是張恒對記者說(shuō):“在工業(yè)4.0的推動(dòng)下,市場(chǎng)格局并不會(huì )有太大改變,工業(yè)與信息部出臺的工業(yè)電源企業(yè)生產(chǎn)規范政策,會(huì )更加規范好行業(yè)市場(chǎng)秩序,提高核心技術(shù)競爭力才不會(huì )被淘汰?!?/span>

高功率密度、高集成度、模塊化

追求更小尺寸、更高功率密度成為當前電源產(chǎn)品的主要發(fā)展趨勢。

日前,德州儀器副總裁Mark Gary在召開(kāi)新品發(fā)布會(huì )時(shí)表示,在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,對電源功率和效率越來(lái)越高。因此,德州儀器的GaN技術(shù)備受關(guān)注,GaN產(chǎn)品可以在高頻率的開(kāi)關(guān)電源里工作,頻率提高令到產(chǎn)品體積減小的同時(shí)還可以提高效率。

工業(yè)電源技不但需要非常高的功率密度,芯片損耗和如何提高轉換效率也是亟需解決的問(wèn)題。
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據IHS Markit研究顯示,ADI電源業(yè)務(wù)營(yíng)收的40%+來(lái)自工業(yè)領(lǐng)域。ADI開(kāi)發(fā)的電源,在確保輸出電壓隨意調整的同時(shí),依然將效率保持在97%以上。ADI電源相關(guān)負責人士表示,相比于傳統的DC/DC電源,由于MOSFET開(kāi)關(guān)與電感轉換損耗的存在,效率無(wú)法提升,所以ADI轉換了思路,研發(fā)了無(wú)電感的轉換器,一下子將效率提升到99%以上。

工業(yè)設備的心臟是工業(yè)電源模塊,在工業(yè)控制業(yè)中,一般采用24V總線(xiàn)的電源,其電源電壓變化范圍較大,對電源安全監控很有必要。工業(yè)4.0的發(fā)展,讓工業(yè)電源走向模塊化,工程師們摸索著(zhù)更實(shí)用、更可靠、更簡(jiǎn)便的電源方案。

提高功率密度和高集成度是電源模塊發(fā)展的趨勢,這對負載能力、縮小尺寸方面也提出了更高要求。尺寸的縮小勢必對功率器件產(chǎn)生散熱問(wèn)題,這將影響到器件的可靠性。這樣一來(lái),工業(yè)電源領(lǐng)域對元器件的可靠性要求更高。

涂凱對此解釋?zhuān)骸澳K化可以任意組合,擴大功率,提升效率,節約空間,模塊化將會(huì )是一個(gè)趨勢?!?/span>

張恒對此表示贊同:“模塊化是未來(lái)的發(fā)展的方向,國內工業(yè)電源始終要與國際產(chǎn)品接軌,例如智能手機、新型技術(shù),更新?lián)Q代速度快,工業(yè)電源產(chǎn)品也不例外?!?/span>

另外,隨著(zhù)智能制造技術(shù)變革,新的CE認證規范對電源產(chǎn)品性能提出了更嚴格的要求,體現在精度和穩定性?xún)煞矫妗?/span>

昂鼎電源張良智表示,電源設計原理基本改為高效率的LLC半橋式電路,對生產(chǎn)工藝提出更高的要求,這給電源精度更高方面帶來(lái)挑戰。

高精度電源讓生產(chǎn)工藝的復雜程度越來(lái)越高,在人機界面、控制、回路、軟件的可靠性、系統的穩定性所花的功夫會(huì )越來(lái)越多。為了幫助客戶(hù)降低設計難度,加快產(chǎn)品設計速度,縮減電源電路板的尺寸與降低電路設計的復雜難度,ADI早在十年前就推出電源模塊產(chǎn)品μModule,將復雜的電源系統集成在一個(gè)模塊了,只需像LDO那樣直接拿來(lái)用。

總的來(lái)說(shuō),工業(yè)電源在工業(yè)自動(dòng)化與工業(yè)設備的推動(dòng)下得到更多的發(fā)揮空間,未來(lái)可期。重點(diǎn)關(guān)注工業(yè)電源自主創(chuàng )新技術(shù),逐步爭取走上替代外國品牌道路。

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