專用特種電源行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測

電力電子行業(yè)上下游關(guān)系上游行業(yè)為電子件電氣件結(jié)構(gòu)件等原材料供應(yīng)行業(yè)，下游行業(yè)應(yīng)用較為廣泛，包括光伏儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、航空航天、軌道交通、科研試驗(yàn)、電力配網(wǎng)、特種裝備等諸多行業(yè)。新能源產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)、電力事業(yè)的發(fā)展、工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)及設(shè)備電氣化程度的提升及節(jié)能減排政策的大力推廣為行業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)造了廣闊的產(chǎn)業(yè)空間和市場機(jī)遇。我國電力電子技術(shù)發(fā)展趨勢集成化智能化通用化信息化趨勢。（1）電力電子技術(shù)集成：有利于減小產(chǎn)品體積和重量，提高產(chǎn)品功率密度和性能，滿足人們對方便、快捷、便攜的要求;（2）電力電子技術(shù)智能化：提高產(chǎn)品的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，提高效率和功率、調(diào)速范圍和性能等，減少人力物力，提高產(chǎn)品服務(wù);（3）電力電子的泛化技術(shù)：廣泛應(yīng)用電力電子技術(shù)，提高技術(shù)應(yīng)用范圍，降低生產(chǎn)成本;（4）電力電子技術(shù)信息化：現(xiàn)代信息技術(shù)逐步應(yīng)用于電力電子技術(shù)，使技術(shù)不僅既是能量轉(zhuǎn)換和傳輸裝置，又是信息傳輸裝置和交換功能。電力電子行業(yè)主要應(yīng)用領(lǐng)域隨著光伏和風(fēng)電發(fā)電占比逐漸提高，電源管理產(chǎn)品，如逆變器、升壓降壓等，以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈需求也將同步增長。在新能源汽車領(lǐng)域，同樣需要對電壓進(jìn)行變換從而可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)和為電池充電，對于電源管理產(chǎn)品的需求量更大?？刂扑惴ê凸β势骷阅芏荚诓粩鄡?yōu)化，電力電子技術(shù)在運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)、新能源發(fā)電等社會(huì)經(jīng)濟(jì)多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的應(yīng)用中，以變頻調(diào)速系統(tǒng)最具有代表性。我國碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的確立，標(biāo)志著以光伏、風(fēng)電為代表的新能源將成為未來我國能源增長的主要力量。中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測十四五我國年均光伏新增70-90GW。根據(jù)國家可再生能源中心數(shù)據(jù)預(yù)測，我國光伏市場年均新增裝機(jī)在中長期內(nèi)將大幅增加。電能是目前最重要的能源形式之一，幾乎所有的電能從產(chǎn)生到消耗都要經(jīng)過電壓、電流、頻率等參數(shù)的調(diào)節(jié)，統(tǒng)稱為電能的變換。電力電子技術(shù)就是一門對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，其本質(zhì)是利用電力電子器件（即功率器件）的開關(guān)作用，實(shí)現(xiàn)弱電對強(qiáng)電的控制，具有控制靈活、效率高等優(yōu)點(diǎn)。如今大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，為電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)中的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了功率器件向高頻化方向發(fā)展。從電力電子產(chǎn)業(yè)鏈看，目前國內(nèi)電容、電感磁芯以及繼電器的產(chǎn)品能力經(jīng)過20余年的發(fā)展，積累了大量歷史數(shù)據(jù)，有能力為終端廠商提供成熟可控、性能高效的產(chǎn)品。未來電容和磁芯，有望進(jìn)一步替代日韓公司，國內(nèi)龍頭廠商有望更進(jìn)一步發(fā)展。光風(fēng)等自然條件多變，導(dǎo)致光伏、風(fēng)電輸出功率不穩(wěn)定，無法時(shí)刻滿足并網(wǎng)的功率要求，儲(chǔ)能系統(tǒng)則可以解決光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)間歇性和不穩(wěn)定性的問題。除了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠外，儲(chǔ)能系統(tǒng)還是解決電壓脈沖、涌流、電壓跌落和瞬時(shí)供電中斷等動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題的有效途徑。截至2020年底，中國已投運(yùn)光伏配置儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到883．0MW。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟保守預(yù)測，十四五期間我國儲(chǔ)能系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)年復(fù)合增長率有望超60%，2025年儲(chǔ)能系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到35．5GW-55．9GW。新能源大致可分為太陽能、風(fēng)能、核能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿?。碳中和背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為全球共識(shí)，清潔低碳成為全球能源轉(zhuǎn)型大趨勢。根據(jù)DNVGL發(fā)布的全球能源結(jié)構(gòu)走勢，未來新能源發(fā)電所占比例將持續(xù)增高，其中光伏將逐步成為主要發(fā)電方式。在碳中和背景下，全球能源體系重構(gòu)勢在必行。隨著各國大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，光伏和新能源汽車進(jìn)入快速發(fā)展階段，而光伏、新能源汽車的發(fā)展也大幅提升了儲(chǔ)能的需求。2020年我國總發(fā)電量7．62萬億kWh，其中非化石能源發(fā)電量占比33．9%，風(fēng)光發(fā)電量占比9．5%。據(jù)估算，2030年我國總發(fā)電量11．28萬億kWh，其中非化石能源發(fā)電量占比44．5%，風(fēng)光發(fā)電量占比20．8%。2050年我國總發(fā)電量16．36萬億kWh，其中非化石能源發(fā)電量占比88．5%，風(fēng)光發(fā)電量占比60．3%?？梢姡磥砦覈腔茉窗l(fā)電量占比將提升，新能源發(fā)電占比將持續(xù)提高。隨著產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步4．0和制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，電力電子技術(shù)在電力、環(huán)保、裝備制造、軌道交通等傳統(tǒng)重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，以及新能源、航空航天等前沿領(lǐng)域。技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒃趪窠?jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。還處于觀望階段、尚未入局的創(chuàng)業(yè)者，本文帶你了解電力電子行業(yè)。電力電子行業(yè)發(fā)展情況和未來發(fā)展趨勢提高電力電子設(shè)備的開關(guān)頻率，可以有效地減小設(shè)備的體積和重量。另外，可以采用高頻隔離，去掉笨重的工頻隔離變壓器，從而進(jìn)一步減小設(shè)備的體積和重量，并且消除變壓器和電感的噪聲，同時(shí)改善設(shè)備的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。尤其是第三代功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用，為高頻化提供了器件基礎(chǔ)。與硅基材料相比，以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料的耐高壓、耐高溫、高頻和高熱導(dǎo)率性能更好。極大地提高了MOSFET、IGBT等功率器件的工作頻率以及耐壓容量、耐高溫性能，可以極大提高設(shè)備的功率密度和綜合性能。模塊化技術(shù)是電力電子設(shè)備的重要發(fā)展趨勢，通過采用多個(gè)較小容量的模塊化產(chǎn)品任意組合成一個(gè)較大容量的產(chǎn)品，可以提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。模塊化具體包括功率器件的模塊化和功能單元的模塊化。功率器件的模塊化是將變換器功率電路直接焊接在印制電路板或陶瓷基板封裝成通用或?qū)Ｓ媚K。功能單元的模塊化是將具有完整功能的電路通過標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化的結(jié)構(gòu)組裝成一體，形成的功能單元模塊或組件，通過陣列式多級串并聯(lián)，可以組成整機(jī)設(shè)備或系統(tǒng)，將模塊組件的容量增加幾倍甚至十幾倍，使單一類型模塊實(shí)現(xiàn)容量及功能的多樣化，無需針對特定功率需求進(jìn)行重復(fù)開發(fā)或單獨(dú)設(shè)立產(chǎn)線，減小設(shè)備生產(chǎn)商的產(chǎn)品開發(fā)成本。高性能主要指電力電子設(shè)備輸出特性的高性能，具體體現(xiàn)在：穩(wěn)壓性能好、波形質(zhì)量高、瞬態(tài)響應(yīng)特性好和電壓調(diào)制小等。設(shè)備的性能直接影響到下游客戶設(shè)備的技術(shù)特性，部分行業(yè)領(lǐng)域的客戶設(shè)備對供電品質(zhì)要求極高。例如加速器中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)對于對電源的精度提出極高的要求，需要高精度、低紋波、高穩(wěn)定度、高效節(jié)能的電源產(chǎn)品。而在測試電源領(lǐng)域，客戶在研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對產(chǎn)品精細(xì)化測試要求的提高，如新能源汽車電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池、電控系統(tǒng)向高功率密度、高電壓、大功率等方向發(fā)展，促使測試電源產(chǎn)品持續(xù)升級。數(shù)字化和智能化貫穿于電力電子設(shè)備的控制、檢測與通信過程中，全數(shù)字化控制及智能化控制通過可編程芯片實(shí)現(xiàn)針對設(shè)備閉環(huán)反饋控制回路的數(shù)字化控制，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)單一參數(shù)模擬控制，如根據(jù)輸入電壓和負(fù)載及環(huán)境溫度的變化靈活設(shè)置不同的閉環(huán)反饋控制參數(shù)來提升設(shè)備的綜合性能和可靠性；同時(shí)，也可對設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行智能監(jiān)控，如電流、電壓、溫度等狀態(tài)參數(shù)的數(shù)字化監(jiān)控，過壓、過流及過溫等故障信號(hào)的上報(bào)，以及上位機(jī)對設(shè)備的開關(guān)機(jī)指令等。采用全數(shù)字化技術(shù)可有效縮小設(shè)備體積、降低生產(chǎn)成本、提高對用戶需求的匹配性和易用性。還可以實(shí)現(xiàn)如自學(xué)習(xí)、自調(diào)試等新功能，設(shè)備可以訪問本地?cái)?shù)據(jù)庫自主解決簡單的故障，并自主學(xué)習(xí)更新數(shù)據(jù)庫，另外還可支持遠(yuǎn)程維護(hù)。電力電子設(shè)備是新能源發(fā)電和電力能源優(yōu)化高效使用的基礎(chǔ)裝備，其大量使用是助力綠色環(huán)保、減少污染的利器；另一方面設(shè)備本身也需采用更加綠色環(huán)保的技術(shù)，例如采用功率因數(shù)校正等技術(shù)提高輸入功率因數(shù)，從而減少對電網(wǎng)的污染，降低無功損耗和容量占用；采用更高效率的變換器，降低自身損耗，減少電能消耗。精密特種電源行業(yè)發(fā)展情況精密特種電源市場涉及諸多領(lǐng)域，整體容量較大、單一領(lǐng)域市場規(guī)模相對有限，要求電源生產(chǎn)商需具備較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品定制能力以及快速及時(shí)的售后服務(wù)，國外生產(chǎn)企業(yè)受制于成本、服務(wù)響應(yīng)能力的短板，在航空保障、軌道交通、加速器、特種裝備及部分工業(yè)領(lǐng)域已退出國內(nèi)市場，由國內(nèi)企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位；在一些高端特種電源領(lǐng)域，如航空航天、醫(yī)療儀器設(shè)備、半導(dǎo)體等先進(jìn)工業(yè)裝備、前沿研究等領(lǐng)域，國外產(chǎn)品具有先發(fā)優(yōu)勢和經(jīng)驗(yàn)積累，仍占據(jù)主導(dǎo)地位。航空保障電源用于飛機(jī)的日常測試檢修供電，是機(jī)場、機(jī)庫所必備的保障設(shè)備。使用地面供電設(shè)備替代機(jī)載APU，能有效降低機(jī)坪噪音、減少污染排放、節(jié)省燃油，已成為民航行業(yè)節(jié)能減排的重要措施和發(fā)展趨勢。根據(jù)中國民航局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年中國民航客運(yùn)輸量與貨郵運(yùn)輸量實(shí)現(xiàn)疫情后的反彈，同比增長5．5%、8．2%，但較疫情前仍有較大增長空間。同時(shí)，2021年中國民航業(yè)固定資產(chǎn)投資總額達(dá)到1，880．44億元，同比增長15．54%，傳遞出中國民航業(yè)復(fù)蘇的信號(hào)。此外，我國飛機(jī)保有量穩(wěn)定增長，截至2021年末，民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)期末在冊數(shù)量為4，054架，比上年底增加151架。根據(jù)民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)，中國2020年民用機(jī)場為580個(gè)，中國民航規(guī)劃到2025年建成770個(gè)民用機(jī)場，平均每年新建民用機(jī)場38個(gè)。同時(shí)根據(jù)規(guī)劃，上海浦東、天津、長沙等機(jī)場改擴(kuò)建的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目將在十四五期間開工，以加快樞紐機(jī)場建設(shè)和完善非樞紐機(jī)場布局。民用航空業(yè)的復(fù)蘇及發(fā)展，新建和擴(kuò)建機(jī)場的增加，以及飛機(jī)保有量的穩(wěn)定增長，將有效帶動(dòng)國內(nèi)航空保障電源的需求增長。我國鐵路城軌在過去的10年得到了前所未有的快速發(fā)展，全國鐵路運(yùn)營里程數(shù)和城市軌道運(yùn)營里程數(shù)直接反映了軌道建設(shè)的發(fā)展速度。2014~2015年，鐵路運(yùn)營里程增長較快，2016年以后，由于鐵路行業(yè)發(fā)展已達(dá)到階段高位，鐵路投資基本保持穩(wěn)定，而城市軌道投資額一直保持穩(wěn)步增長。目前，國內(nèi)城軌建設(shè)向二三線城市蔓延，預(yù)計(jì)中國城市軌道交通運(yùn)營行業(yè)將會(huì)繼續(xù)保持較大建設(shè)規(guī)模和較快的發(fā)展速度。十四五規(guī)劃綱要和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要多次提及鐵路，為軌道交通的未來發(fā)展指明了方向。隨著鐵路客運(yùn)、貨運(yùn)持續(xù)改革，用戶對軌道交通裝備產(chǎn)品的適用性、安全性、可靠性等提出了更高的要求。鐵路運(yùn)營里程的增加和配套動(dòng)車所的數(shù)量增加將會(huì)帶動(dòng)鐵路沿線電源產(chǎn)品及動(dòng)車所地面電源的增長。鐵路電氣化升級改造催生高可靠、智能化的新型電源產(chǎn)品的需求。帶電粒子加速器是利用電磁場加速帶電粒子的裝置，科學(xué)家們在加速器上建立了現(xiàn)代核物理與粒子物理學(xué)科。在大型加速器裝置上使用的新技術(shù)往往又會(huì)迅速應(yīng)用到小型裝置上并商品化，在其他科技和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，也有著廣闊的重要應(yīng)用。在基礎(chǔ)研究大型加速器建設(shè)方面，根據(jù)建設(shè)創(chuàng)新性國家的要求和國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃，從十一五開始，將加大國家基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施建設(shè)的力度，建設(shè)一批包括北京正負(fù)電子對撞機(jī)二期、上海光源、中國散裂中子源、國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室以及全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置在內(nèi)的基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施，帶動(dòng)了加速器電源在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的需求快速增長。根據(jù)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)長期規(guī)劃，目前有大批正在建設(shè)以及未來規(guī)劃建設(shè)的大科學(xué)裝置，其中包含合肥先進(jìn)光源（HALF）、南方先進(jìn)光源（SAPS）、重慶超瞬態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置、武漢光源、穩(wěn)態(tài)微聚束極紫外（SSMB-EUV）光源、散裂中子源二期、上海自由電子激光等大型加速器等。根據(jù)近年來的發(fā)展趨勢，粒子加速器的商業(yè)化應(yīng)用同樣具有較大的潛力。例如：在醫(yī)療領(lǐng)域，可用于生產(chǎn)放射性同位素和重離子及質(zhì)子治療；在工業(yè)領(lǐng)域，可提供輻照加工、離子注入、無損檢測等；在環(huán)保領(lǐng)域，可用于燃煤煙氣脫硫脫氮、核廢料處理等。有的已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，如無損集裝箱檢測設(shè)備；有的即將形成產(chǎn)業(yè)，如燃煤煙氣脫硫脫氮設(shè)備、質(zhì)子治療癌癥設(shè)備等。重離子和質(zhì)子治療癌癥的醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)由中國科學(xué)院蘭州近代物理研究所和上海應(yīng)用物理研究所與企業(yè)組成聯(lián)合體，開始產(chǎn)業(yè)化工作。在可預(yù)見的未來，粒子加速器的研究將仍然是相關(guān)學(xué)科的核心前沿。加速器電源是控制帶電粒子束注入、運(yùn)行及引出的重要設(shè)備，精確控制帶電粒子束的需求，也將對加速器電源的供電品質(zhì)提出更高的要求。另一方面，隨著粒子加速器與日常生活的聯(lián)系日益緊密，加速器技術(shù)學(xué)科的發(fā)展也將日益與其他工程學(xué)科趨同，在小型儀器儀表、民用產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域持續(xù)不斷地深入其影響力。粒子加速器在更廣闊領(lǐng)域的應(yīng)用也將為相關(guān)電源產(chǎn)品帶來更大的市場空間。定制特種電源指根據(jù)特種裝備等領(lǐng)域的客戶需求研發(fā)設(shè)計(jì)定型的電源產(chǎn)品，用于各類裝備的供電或保障。早期國內(nèi)相關(guān)市場主要被Vicor、Interpoint等國外電源品牌占據(jù)，但隨著我國電子電力技術(shù)和裝備現(xiàn)代化進(jìn)程的加速發(fā)展，我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)已取得了長足的進(jìn)步。尤其是自2018年中美貿(mào)易摩擦以來，國家對于自主可控的意識(shí)大幅加強(qiáng)。目前，我國特種裝備電源行業(yè)已逐步實(shí)現(xiàn)了由國產(chǎn)品牌元器件全的方向繼續(xù)推進(jìn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，特種裝備系統(tǒng)的型號(hào)種類不斷增多、性能不斷提升，電源模塊產(chǎn)品和電源系統(tǒng)需求也呈現(xiàn)個(gè)性化、定制化的特征。飛機(jī)數(shù)量增加及新型機(jī)型逐漸投入使用，保障維護(hù)所需的航空保障電源需求呈穩(wěn)定上升趨勢。大量新型裝備列裝，訓(xùn)練、測試所需的定制電源和模塊電源也隨裝備同步增長?，F(xiàn)代特種裝備電氣化、信息化、智能化發(fā)展，使特種裝備平臺(tái)出現(xiàn)多電全電等綜合電力發(fā)展趨勢，例如綜合電力系統(tǒng)（IPS）已經(jīng)得到成熟應(yīng)用。隨著用電量變大、用電特性多樣化，對其獨(dú)立電力系統(tǒng)的要求和各環(huán)節(jié)電源設(shè)備的需求越來越高。精密測試電源行業(yè)發(fā)展情況測試電源伴隨著科研和工業(yè)領(lǐng)域同步發(fā)展，產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期較為悠久，產(chǎn)品技術(shù)相對成熟，廣泛應(yīng)用于科研試驗(yàn)、航空航天、醫(yī)療設(shè)備、通信電子、消費(fèi)電子、電子元器件等傳統(tǒng)行業(yè)。由于其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，通常被歸為通用電子測量儀器中的電源及電子負(fù)載類別，稱作通用測試電源。在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展較早的歐美日以及中國臺(tái)灣地區(qū)，積累了一批具備較強(qiáng)先發(fā)優(yōu)勢的廠商，包括AMETEK、EA、致茂電子等。隨著新能源行業(yè)快速發(fā)展，開始出現(xiàn)較多對大功率測試電源的需求。由于通用測試電源通常功率較低而無法滿足以上測試需求，市場上出現(xiàn)兩類解決方案：通過串并聯(lián)技術(shù)將功率較低的通用測試電源擴(kuò)容以覆蓋更高功率；采用大功率變換器方案按照測試電源要求專門研制。后一類大功率測試電源體積較大，主要應(yīng)用于新能源及其上下游相關(guān)配套領(lǐng)域，因此也被稱作專用測試電源或大功率測試電源。由于大功率測試電源早期的定制特征，在通用測試電源領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位的國外和中國臺(tái)灣地區(qū)廠商，其價(jià)格、服務(wù)、市場響應(yīng)速度都不具備競爭優(yōu)勢。國內(nèi)具備較好的技術(shù)基礎(chǔ)和定制化能力的電源廠商，如科威爾、艾諾儀器、沃森電源等，通過研發(fā)大功率測試電源切入新能源領(lǐng)域，并逐步開發(fā)通用測試電源產(chǎn)品，形成對傳統(tǒng)測試電源廠商的差異化競爭。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)備電氣化水平的提升，以及近年來光伏儲(chǔ)能、新能源汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，作為電氣電子產(chǎn)品或部件在研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的必要測試設(shè)備，測試電源的需求呈現(xiàn)快速增長。測試電源在新能源發(fā)電領(lǐng)域的主要應(yīng)用是對光伏發(fā)電領(lǐng)域的核心部件光伏逆變器進(jìn)行測試，對儲(chǔ)能領(lǐng)域的核心部件儲(chǔ)能變流器和儲(chǔ)能電池包進(jìn)行測試，以及對發(fā)電機(jī)組接入電網(wǎng)做電網(wǎng)適應(yīng)性測試。例如，光伏模擬器可以輸出高精度、高動(dòng)態(tài)特性的直流電，模擬光伏陣列的IV特性曲線，廣泛應(yīng)用于光伏逆變器的研發(fā)生產(chǎn)測試，是測試逆變器MPPT效率的重要工具；電池模擬器可以模擬真實(shí)儲(chǔ)能電池包的輸入輸出特性，可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器充放效率測試；電網(wǎng)模擬源適用于風(fēng)電、光伏等各種外場環(huán)境，可模擬包括電網(wǎng)電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)、閃變、諧波電壓在內(nèi)的各類電網(wǎng)工況，對發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性進(jìn)行測試和認(rèn)證。目前，各國對碳排放造成環(huán)境問題基本達(dá)成共識(shí)，低碳發(fā)展的理念已成全球趨勢。在2021年的兩會(huì)上，碳達(dá)峰、碳中和被首次寫入政府工作報(bào)告，我國力爭在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，利用光伏等新能源替代傳統(tǒng)能源是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。隨著光伏發(fā)電行業(yè)持續(xù)降本增效，截至2020年底，光伏發(fā)電的平均成本為0．36元/度，基本與全國脫硫燃煤電價(jià)平均值持平，經(jīng)濟(jì)效益開始顯現(xiàn)。光伏發(fā)電已經(jīng)成為具有規(guī)模優(yōu)勢和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。據(jù)國家能源據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量從2016年的0．77億千瓦增長到2021年的3．06億千瓦，年復(fù)合增長率為31．78%。按照十四五規(guī)劃要求及相關(guān)部署，確保2025年非化石能源消費(fèi)占一次能源消費(fèi)的比重達(dá)到20%左右，到2030年該比重達(dá)到25%左右。為達(dá)到此目標(biāo)，我國光伏等新能源發(fā)電年均裝機(jī)容量仍將保持高速增長，對測試電源的需求將持續(xù)提高，行業(yè)規(guī)模有望穩(wěn)定增長。在光儲(chǔ)領(lǐng)域，核心部件光伏逆變器功率不斷提升。以目前市場占比接近70%的組串式逆變器為例，各大廠商陸續(xù)推出更大功率的逆變器產(chǎn)品，以降低產(chǎn)品的單瓦成本。隨著高功率化降本的路線逐漸清晰，光伏逆變器產(chǎn)品迭代速度明顯加快，將會(huì)促使應(yīng)用于逆變器研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的測試電源產(chǎn)品迭代升級。此外，微型逆變器憑借安全、高效、靈活的優(yōu)勢，以及近年成本的下降，正迎來全新的發(fā)展機(jī)遇，未來將新增大量微型逆變器的測試需求。專用測試裝備廣泛地應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域，是新能源汽車行業(yè)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、動(dòng)力電池和充電樁研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)必不可少的測試設(shè)備。例如，電池模擬器可準(zhǔn)確模擬電池的不同參數(shù)，來測試電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率、堵轉(zhuǎn)、超速、饋電、過載等性能，亦可用于替代真實(shí)電池滿足對直流充電樁測試；電機(jī)模擬器可同時(shí)模擬電機(jī)及電池包，具備電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，精確模擬永磁同步電機(jī)電動(dòng)及發(fā)電狀態(tài)，單臺(tái)設(shè)備完成電機(jī)控制器的老化及下線測試；電網(wǎng)模擬源模擬電壓變化、諧波、閃變等特殊工況，用于充電樁的電網(wǎng)適應(yīng)性測試。全球范圍內(nèi)，新能源汽車仍處于起步階段，呈現(xiàn)出滲透率較低，增速較高，增長潛力巨大的特點(diǎn)。從市場規(guī)模來看，我國已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場，2021年新能源汽車產(chǎn)銷突破350萬輛，實(shí)現(xiàn)同比1．6倍的大幅增長。根據(jù)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》的要求，到2030年新能源汽車的滲透率要達(dá)到40%，我國新能源汽車市場的發(fā)展?jié)摿Τ渥?。隨著國內(nèi)電動(dòng)汽車的蓬勃發(fā)展，我國政府同步推進(jìn)新能源汽車及充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2016-2021年間，我國公共充電樁數(shù)量由14．13萬個(gè)增長至114．70萬個(gè)，復(fù)合增長率達(dá)52．01%。后續(xù)隨著我國新能源汽車的持續(xù)增長，將會(huì)進(jìn)一步拉動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求的快速增長，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模有望迎來新一輪高增長，市場前景廣闊。新能源汽車整車及部件測試環(huán)節(jié)眾多，對測試電源的需求也將穩(wěn)定增長。隨著新技術(shù)和新材料的發(fā)展，新能源汽車的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)朝著高電壓、高功率密度、高度集成化的方向發(fā)展，以提高電機(jī)效率延遲里程、減輕汽車重量、縮短充電時(shí)間。高壓化對汽車電子各環(huán)節(jié)都將帶來新挑戰(zhàn)，新能源汽車要實(shí)現(xiàn)以上功能，除了需要提高電機(jī)、電池性能外，PTC、空調(diào)、OBC、高壓線束等部件都需要重新適配，此外還面臨更高電壓帶來的安全、熱管理、成本等多方面挑戰(zhàn)。因此，在相應(yīng)的研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也將催生出對測試電源產(chǎn)品新的需求。同時(shí)，隨著整車帶電量和續(xù)航里程提升，充電便利性成為制約電動(dòng)車使用體驗(yàn)提升的一大因素，高壓快充能夠有效解決電動(dòng)車?yán)锍探箲]、快速充電問題，已成為未來補(bǔ)能技術(shù)演進(jìn)新趨勢，相應(yīng)的高壓大功率超充網(wǎng)絡(luò)正處于加速布局階段。較大的快充需求有望驅(qū)動(dòng)充電樁向高功率升級換代，進(jìn)而帶動(dòng)測試電源的需求增加。測試電源是各類制造業(yè)的基礎(chǔ)測試設(shè)備之一，市場空間十分廣闊。隨著消費(fèi)電子、通訊電子、半導(dǎo)體等下游行業(yè)的迅速發(fā)展，測試電源行業(yè)迎來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。當(dāng)前，我國正在由制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)型，對半導(dǎo)體等先進(jìn)制造圓測試、芯片供電及老化測試、分立器件的導(dǎo)通測試等關(guān)鍵測試環(huán)節(jié)均需要測試電源參與，因而測試電源的自主可控尤為關(guān)鍵。在當(dāng)前國際形勢下，研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化來越受到國家和企業(yè)的重視，隨著國內(nèi)電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，目前國內(nèi)企業(yè)在測試電源領(lǐng)域已有充分的技術(shù)積累。從產(chǎn)品指標(biāo)上看，國產(chǎn)測試電源在電壓精度、電流精度以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間等方面已達(dá)到進(jìn)口品牌水平，為后續(xù)逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品創(chuàng)造了可能。同時(shí)，新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展帶來了新的測試需求，國產(chǎn)廠商展現(xiàn)了性價(jià)比和快速服務(wù)響應(yīng)上的優(yōu)勢。以新能源領(lǐng)域?yàn)橥黄瓶?，建立品牌認(rèn)知和產(chǎn)品口碑，有助于國產(chǎn)廠商輻射更廣闊的市場應(yīng)用領(lǐng)域，把握的機(jī)會(huì)。電力電子應(yīng)用領(lǐng)域中國電力電子產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)500億元，并繼續(xù)穩(wěn)步向上發(fā)展。電力電子產(chǎn)業(yè)對中國人的生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。電力電子器件又稱為功率半導(dǎo)體器件，主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件。用途包括變頻、整流、變壓、功率放大、功率控制等，同時(shí)具有節(jié)能功效。功率半導(dǎo)體器件廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、消費(fèi)電子、新能源交通、軌道交通、工業(yè)控制、發(fā)電與配電等電力、電子領(lǐng)域。電力電子器件根據(jù)載流子類型可分為雙極型與單極型。雙極型包括功率二極管、雙極結(jié)型晶體管、電力晶體管、晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管等，單極型包括功率MOSFET、肖特基勢壘功率二極管等。電力電子器件起著關(guān)鍵性作用，關(guān)系著高鐵動(dòng)力系統(tǒng)、汽車動(dòng)力系統(tǒng)、消費(fèi)及通訊電子系統(tǒng)等領(lǐng)域能否實(shí)現(xiàn)自主可控的核心零部件?！吨袊圃?025》明確提出將先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等列為突破發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域。同時(shí)國內(nèi)企業(yè)具備低端領(lǐng)域全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化能力，同時(shí)向中高端進(jìn)軍，以南車、比亞迪為代表的廠商已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，成功實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化IGBT在高鐵和新能源汽車中的應(yīng)用。美國電力電子器件處于世界領(lǐng)先地位，擁有一批具有全球影響力的廠商，例如TI、Fairchild、Maxim、ADI、ONSemiconductor和Vishay等廠商。歐洲擁有Infineon、ST和NXP三家全球半導(dǎo)體大廠。日本主要有Toshiba、Renesas、Rohm、Matsushita、FujiElectric等。中國臺(tái)灣擁有富鼎先進(jìn)、茂達(dá)、安茂、致新和沛亨等一批廠商。中國大陸擁有吉林華微電子、蘇州固锝電子、無錫華潤華晶微電子、揚(yáng)州揚(yáng)杰電子等一批廠商。電力電子行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（一）電力電子行業(yè)面臨的機(jī)遇與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不同，新基建的重心不再是房地產(chǎn)，而是城際交通、物流、市政基礎(chǔ)設(shè)施，以及5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。新基建有以下幾個(gè)方向：1）5G基站建設(shè)；2）特高壓；3）城際高速鐵路和城市軌道交通；4）新能源汽車充電樁；5）大數(shù)據(jù)中心；6）人工智能；7）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。以上幾個(gè)方向中的特高壓、鐵路和軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心等均為電源產(chǎn)品和電能質(zhì)量控制設(shè)備提供了大量廣泛的應(yīng)用場景，將帶動(dòng)市場規(guī)模激增。近年來，裝備電氣化獲得了高度關(guān)注，美國及歐洲開展了多項(xiàng)裝備電氣化相關(guān)研究計(jì)劃，并在作戰(zhàn)行動(dòng)中嘗試采用新型電氣化手段。相比于燃油、液壓等傳統(tǒng)能源形式，電氣化技術(shù)能夠顯著提高能源利用效率、改善維修性能、降低排放和噪聲，因而不僅在民用交通運(yùn)輸行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用空間，在特種裝備及作戰(zhàn)應(yīng)用中也有巨大的潛在市場空間。以電氣化引發(fā)的技術(shù)革新將催生出特種裝備電源的需求，相關(guān)電氣化裝備的研發(fā)生產(chǎn)過程中還需要測試電源的參與。中國向世界作出碳達(dá)峰、碳中和的莊嚴(yán)承諾，推進(jìn)建設(shè)以碳匯、碳減排、碳交易為主的各地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、用地結(jié)構(gòu)以及辦公生活模式的低碳零碳化，高水平建設(shè)碳中和城市、低碳零碳產(chǎn)業(yè)、零碳園區(qū)、零碳鄉(xiāng)村、零碳政府與企業(yè)。新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域得到良好的發(fā)展契機(jī)。其中，光伏逆變器測試、儲(chǔ)能變流器測試、電驅(qū)系統(tǒng)測試、電源系統(tǒng)測試、燃料電池測試、交直流充電樁測試