1 引言

    隨著新能源、新材料行業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程中對電壓、電流和溫度控制精度的要求越來越高，作為工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的一個重要組成部分，功率控制系統(tǒng)裝置行業(yè)發(fā)展非常迅速。在此通過對功率控制系統(tǒng)裝置的技術(shù)、市場發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢以及行業(yè)主要生產(chǎn)企業(yè)等方面的研究，探討該行業(yè)的成長潛力和發(fā)展方向。

2 功率控制系統(tǒng)裝置的現(xiàn)狀

2．1 功率控制系統(tǒng)裝置的發(fā)展現(xiàn)狀

    功率控制系統(tǒng)是以功率控制器為核心，配以相應(yīng)控制、保護(hù)、溫控儀等電子儀器。用以實(shí)現(xiàn)電熱溫度控制，并具有完善的檢測和保護(hù)功能的電氣控制系統(tǒng)I—I。功率控制裝置系統(tǒng)主要應(yīng)用于電爐工業(yè)、熱工機(jī)械設(shè)備、玻璃工業(yè)、汽車噴涂成型、節(jié)能照明、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域，即主要應(yīng)用于熱工設(shè)備控制領(lǐng)域。我國功率控制裝置發(fā)展至今已有20多年歷史，并具有一定的技術(shù)實(shí)力，形成了一些專業(yè)化優(yōu)勢企業(yè)。但長期以來，我國熱工設(shè)備均應(yīng)用于冶金、平板玻璃制造、機(jī)械設(shè)備制造等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，市場對溫控裝置及系統(tǒng)的技術(shù)要求不高，產(chǎn)品設(shè)計精度和質(zhì)量普遍較差。2005年以前的少量高端需求大多依靠進(jìn)口，這一時期外國一些品牌陸續(xù)通過代理進(jìn)入中國，并占據(jù)了冶金、浮法玻璃等相對中端的市場。

    近年來，隨著傳統(tǒng)工業(yè)的升級改造，節(jié)能環(huán)保工作進(jìn)一步深化，單晶硅、多晶硅、LED藍(lán)寶石、TFr玻璃基板、玻璃纖維等新材料、新能源行業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)性增長?？煽貧夥諣t、真空爐、感應(yīng)爐等中高端爐體設(shè)備也得到了前所未有的發(fā)展。隨著下游行業(yè)對溫度、電流、電壓、功率等多方面的控制精度、轉(zhuǎn)換效率、穩(wěn)定可靠性需求的快速升級，我國功率控制系統(tǒng)及裝置市場也展現(xiàn)出全新的發(fā)展商機(jī)。

    市場參與者方面，目前我國功率控制系統(tǒng)裝置市場的優(yōu)勢企業(yè)不多，中高端產(chǎn)品市場高度集中。低端產(chǎn)品較為分散。

2．2功率控制系統(tǒng)裝置的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2．2．1 功率控制系統(tǒng)裝置的技術(shù)現(xiàn)狀

    近年來伴隨著自主品牌意識的增強(qiáng)和研發(fā)投入的增加，我國功率控制系統(tǒng)裝置的整體技術(shù)水平也獲得了長足的進(jìn)步。集中表現(xiàn)為：相關(guān)產(chǎn)品逐步實(shí)現(xiàn)由模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變，功率控制類產(chǎn)品開始具有總線控制功能，功率因數(shù)不斷提升，產(chǎn)品的穩(wěn)定性趨于增強(qiáng)等，但總體上，國內(nèi)外平均技術(shù)水平之間仍有一定差距，如表1所示。

表1 國際國內(nèi)功率控制系統(tǒng)裝置技術(shù)水平對比

2．2．2 功率控制系統(tǒng)裝置的技術(shù)發(fā)展趨勢

    當(dāng)前功率控制系統(tǒng)裝置制造技術(shù)逐步向數(shù)字化、智能化、低功耗和高精度高可靠性等方向發(fā)展。

(1)數(shù)字化從單片機(jī)硬件設(shè)計到數(shù)字邏輯處理單元，DSP處理器應(yīng)用的轉(zhuǎn)變使產(chǎn)品的功能集成程度提高，浮點(diǎn)運(yùn)算能力、運(yùn)算速度、I／O端口、響應(yīng)速度和響應(yīng)精度得到大大提升。

(2)智能化智能化是在數(shù)字化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，智能聯(lián)網(wǎng)分配技術(shù)可合理分配電壓，減少設(shè)備故障率，且具有參數(shù)記憶、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、關(guān)鍵器件壽命預(yù)測等功能。

(3)高精度和高可靠性新興行業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)升級對電壓、電流、功率控制精度和MTBF等指標(biāo)提出了更高要求，系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)性主要體現(xiàn)在系統(tǒng)仿真、熱仿真、冗余設(shè)計和單片機(jī)設(shè)計等方面。

(4)軟、硬件二次綜合開發(fā)目前單一產(chǎn)品滿足下游所有行業(yè)的時代已成為過去。不同行業(yè)對功率控制產(chǎn)品提出的專業(yè)化的需求。促使產(chǎn)品不斷提高對不同行業(yè)的適應(yīng)性。

    近年來。為適應(yīng)下游行業(yè)應(yīng)用及節(jié)能降耗的需要，功率控制系統(tǒng)裝置的器件選擇呈現(xiàn)出低功耗、大容量、高電壓的發(fā)展趨勢；集成的控制系統(tǒng)要具有高精度、高轉(zhuǎn)換效率、高穩(wěn)定性、高可靠性的特點(diǎn)；另外，根據(jù)國家發(fā)展綠色電網(wǎng)的需要，功率控制系統(tǒng)裝置還要具有高功率、低諧波的特點(diǎn)。

2．3功率控制系統(tǒng)裝置的市場規(guī)模

     功率控制系統(tǒng)裝置仍有較好的發(fā)展空間。2010年功率類產(chǎn)品市場規(guī)模達(dá)8．02億元，未來幾年將呈現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展趨勢。

3．5玻璃玻纖行業(yè)

    玻璃玻纖行業(yè)覆蓋范圍較廣。平板玻璃和玻璃纖維市場一直是中低端功率控制裝置應(yīng)用的主流市場，其增長較為平穩(wěn)，近年來TFT玻璃基板、太陽能電池玻璃基板的發(fā)展帶來了行業(yè)應(yīng)用的新潛力。2010年玻璃玻纖功率控制裝置系統(tǒng)的市場規(guī)模約1．75億元，預(yù)計市場年均增長15％～20％。

3．6 其他

    除上述行業(yè)外，功率控制系統(tǒng)裝置還被應(yīng)用于核電、金屬熱處理、電化學(xué)、擠壓、注塑、包裝、CVD、空分等數(shù)十個行業(yè)。我國功率控制系統(tǒng)裝置下游細(xì)分市場分布如表3所示。

表3 2006-2013年我國功率控制系統(tǒng)裝置下游應(yīng)用分布

4 結(jié)論

    總體而言，在2005年之前的十多年間，由于產(chǎn)品精度限制以及下游行業(yè)應(yīng)用的要求不高，功率控制系統(tǒng)裝置行業(yè)并未得到很好的發(fā)展，包括系統(tǒng)在內(nèi)，產(chǎn)品市場規(guī)模不足10億元。近幾年，隨著我國傳統(tǒng)工業(yè)的快速升級，單晶硅、多晶硅生產(chǎn)、TFT玻璃基板制造、LED藍(lán)寶石制造、核電等新興產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速增長，產(chǎn)品應(yīng)用范圍大大拓寬，帶動了我國功率控制系統(tǒng)裝置行業(yè)的快速發(fā)展。

從下游需求增長的情況和行業(yè)發(fā)展周期角度判斷，目前我國功率控制系裝置統(tǒng)正處于快速增長期，并與工業(yè)升級的程度和新材料、新能源行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，未來5～10年都將呈現(xiàn)出較好的發(fā)展趨勢。