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、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，配以相應控制、保護、溫控儀等電子儀器。用以實現(xiàn)電熱溫度控制，并具有完善的檢測和保護功能的電氣控制系統(tǒng)I—I。功率控制裝置系統(tǒng)主要應用于電爐工業(yè)、熱工機械設備、玻璃工業(yè)、汽車噴涂成型、節(jié)能照明、化學工業(yè)等領域，即主要應用于熱工設備控制領域。我國功率控制裝置發(fā)展至今已有20多年歷史，并具有一定的技術實力，形成了一些專業(yè)化優(yōu)勢企業(yè)。但長期以來，我國熱工設備均應用于冶金、平板玻璃制造、機械設備制造等傳統(tǒng)工業(yè)領域，市場對溫控裝置及系統(tǒng)的技術要求不高，產(chǎn)品設計精度和質(zhì)量普遍較差。2005年以前的少量高端需求大多依靠進口，這一時期外國一些品牌陸續(xù)通過代理進入中國，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)保工作進一步深化，單晶硅、多晶硅、LED藍寶石、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、感應爐等中高端爐體設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。

    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)裝置的技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2．2．1 功率控制系統(tǒng)裝置的技術現(xiàn)狀

    近年來伴隨著自主品牌意識的增強和研發(fā)投入的增加，我國功率控制系統(tǒng)裝置的整體技術水平也獲得了長足的進步。集中表現(xiàn)為：相關產(chǎn)品逐步實現(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)定性趨于增強等，但總體上，國內(nèi)外平均技術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)裝置技術水平對比

2．2．2 功率控制系統(tǒng)裝置的技術發(fā)展趨勢

    當前功率控制系統(tǒng)裝置制造技術逐步向數(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)字化從單片機硬件設計到數(shù)字邏輯處理單元，DSP處理器應用的轉(zhuǎn)變使產(chǎn)品的功能集成程度提高，浮點運算能力、運算速度、I／O端口、響應速度和響應精度得到大大提升。

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

(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等指標提出了更高要求，系統(tǒng)技術先進性主要體現(xiàn)在系統(tǒng)仿真、熱仿真、冗余設計和單片機設計等方面。

(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)的適應性。

    近年來。為適應下游行業(yè)應用及節(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；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。

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)裝置還被應用于核電、金屬熱處理、電化學、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)裝置下游應用分布

4 結論

    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藍寶石制造、核電等新興產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速增長，產(chǎn)品應用范圍大大拓寬，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，未來5～10年都將呈現(xiàn)出較好的發(fā)展趨勢。