通用電能質(zhì)量控制設(shè)備產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢電力電子行業(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、風(fēng)電場并網(wǎng)測試等領(lǐng)域已經(jīng)初見規(guī)模。未來清潔能源發(fā)電以及電氣化將為電源領(lǐng)域提供更廣闊的市場空間。隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的深化，國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級步伐加快，專業(yè)化、精細(xì)化生產(chǎn)趨勢逐漸形成。生產(chǎn)設(shè)備逐步從通用設(shè)備向?qū)Ｓ迷O(shè)備轉(zhuǎn)變，用電方式開始從粗電到精電的變革，發(fā)電方式逐漸從資源消耗型向環(huán)境友好型過渡。在此背景下，專業(yè)性、高技術(shù)性的特種電力電子設(shè)備市場需求將保持穩(wěn)定增長。面對電力電子領(lǐng)域廣闊的市場，此前國外企業(yè)占據(jù)了較大的市場份額，特別是在精密電源設(shè)備領(lǐng)域。其原因一方面是技術(shù)難度較大，前期需要投入高額的研發(fā)成本，出于對成本和收益的衡量，相關(guān)企業(yè)在這方面的投入較少；另一方面，國際大廠的產(chǎn)品有著良好的口碑，其性能表現(xiàn)、穩(wěn)定性和可靠性得到市場認(rèn)可，加大了國內(nèi)廠商的入場壁壘。但在當(dāng)前的大環(huán)境下，貿(mào)易環(huán)境存在極大的不確定性，一旦發(fā)生禁運(yùn)，由于電源產(chǎn)品涉及面較為廣泛，將會對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生牽一發(fā)而動全身的被動后果，其經(jīng)濟(jì)損失不可估量。因此，國家開始積極推進(jìn)進(jìn)程，這給國內(nèi)相關(guān)企業(yè)帶來巨大的市場空間。（二）電力電子行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)我國電力電子設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展起步較晚，長期受到國產(chǎn)電力電子器件較少的嚴(yán)重制約，技術(shù)發(fā)展也主要采用追隨研發(fā)的方式，原創(chuàng)性動力不強(qiáng)，研發(fā)投入相對較少。電力電子變換和控制技術(shù)對人員的技術(shù)要求高，人才培養(yǎng)周期長，導(dǎo)致了研發(fā)人才隊(duì)伍建設(shè)落后于行業(yè)發(fā)展的需求。技術(shù)積累不足和專業(yè)科技人才的短缺在一定程度上制約了行業(yè)的發(fā)展速度。原材料中電子元器件的質(zhì)量與性能影響到電力電子變換和控制設(shè)備的品質(zhì)及可靠性。例如以電源管理芯片、DSP、FPGA為代表的IC芯片和以IGBT、MOSFET為代表的功率器件的生產(chǎn)商主要集中在歐洲、美國和日本，其供應(yīng)受制于國外廠商的生產(chǎn)能力及各原產(chǎn)國的出口政策，國內(nèi)企業(yè)在采購渠道和議價能力上受到較大制約。在目前的國際貿(mào)易形勢及大宗商品價格波動的大背景下，半導(dǎo)體元件的供應(yīng)存在著產(chǎn)能不足和價格增長的風(fēng)險。電力電子行業(yè)概況電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是使用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)采用功率半導(dǎo)體器件、電磁/電容等功率元件，運(yùn)用電氣、控制、電子信息等理論和技術(shù)，將一次能源電能高效率、高質(zhì)量、高可靠性地變換成交流、直流、脈沖等電能形式，實(shí)現(xiàn)電能時空變換（時間分布：恒定、交變、脈沖；空間分布：集中、分散、網(wǎng)絡(luò)化），是光伏儲能、電動汽車、航空航天、軌道交通、科研試驗(yàn)、電力配網(wǎng)、特種裝備等領(lǐng)域的關(guān)鍵支撐技術(shù)，無論對改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)還是發(fā)展高新技術(shù)，均有不可或缺的重要作用。電力電子技術(shù)和產(chǎn)品是電力能源領(lǐng)域的關(guān)鍵器件和核心支撐，電力能源領(lǐng)域是目前綠色減碳技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛、發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一，承載著率先實(shí)現(xiàn)碳中和與零排放的任務(wù)和期望。根據(jù)中國電源行業(yè)年鑒，我國電力能源的消耗占總能源消耗近55%，其中約70%的電能是通過電力電子設(shè)備處理后使用的，據(jù)預(yù)測未來這一比例將增至90%以上。近年來，我國電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，支撐的電源產(chǎn)業(yè)和市場規(guī)模位居全球第一，年直接產(chǎn)值超過3，300億元、間接產(chǎn)值超過1．2萬億元。電力電子轉(zhuǎn)型進(jìn)程電力電子除了對傳統(tǒng)的硅基器件的依賴，電力電子市場的發(fā)展將更多集中到碳化硅及氮化鎵的技術(shù)創(chuàng)新上。迄今為止電源制造業(yè)已成為非常重要的基礎(chǔ)工業(yè)，并廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)部門，其發(fā)展趨勢為繼續(xù)向高頻、高效、高密度化、低壓、大電流化和多樣化發(fā)展，而封裝構(gòu)造、外形尺寸都趨向國際標(biāo)準(zhǔn)化，以適應(yīng)全球一體化市場的采購需求。隨著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的加速推進(jìn)及中國制造2025戰(zhàn)略的實(shí)施，工業(yè)企業(yè)逐步向智能制造轉(zhuǎn)型。在碳中和背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為全球共識，清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型大趨勢。能源結(jié)構(gòu)切換下，電力電子行業(yè)迎來大發(fā)展。目前，電力電子技術(shù)正逐漸向模塊化、集成化、智能化、數(shù)字化、綠色化方向發(fā)展。具體來說，電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是利用電力電子器件對電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和控制的技術(shù)。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)。電力電子技術(shù)應(yīng)用四大領(lǐng)域，分別為：工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、電子裝置電源。電力電子主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件（通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上）。電力電子技術(shù)的應(yīng)用主要有四大領(lǐng)域，即：工業(yè)、交通、電力系統(tǒng)、電子設(shè)備電源。工業(yè)領(lǐng)域的電力電子技術(shù)主要集中在交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)等;交通領(lǐng)域的電力電子技術(shù)重點(diǎn)是電氣化鐵路、電動汽車、航空、航天、航海等;電力系統(tǒng)領(lǐng)域的電力電子技術(shù)側(cè)重于高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補(bǔ)償?shù)?電子設(shè)備電源領(lǐng)域的電力電子技術(shù)專注于為信息電子設(shè)備以及家用電器節(jié)能燈、變頻空調(diào)等提供電源。電力電子行業(yè)發(fā)展前景隨著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的加速推進(jìn)及中國制造2025戰(zhàn)略的實(shí)施，工業(yè)企業(yè)逐步向智能制造轉(zhuǎn)型。在碳中和背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為全球共識，清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型大趨勢。能源結(jié)構(gòu)切換下，電力電子行業(yè)迎來大發(fā)展。電力電子智能化的進(jìn)展，在一定程度上將信息處理與功率處理合一，使微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)一體化，其發(fā)展有可能引起電子技術(shù)的重大改革。有人甚至提出，電子學(xué)的下一項(xiàng)革命將發(fā)生在以工業(yè)設(shè)備和電網(wǎng)為對象的電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，電力電子技術(shù)將把人們帶到第二次電子革命的邊緣。電力電子轉(zhuǎn)型已成趨勢電力電子學(xué)，一種通過周期性改變特定電路結(jié)構(gòu)中電路中功率半導(dǎo)體器件的通斷來改變電能形式的科學(xué)技術(shù)。具體來說，電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是利用電力電子器件對電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)的應(yīng)用主要有四大領(lǐng)域，即：工業(yè)、交通、電力系統(tǒng)、電子設(shè)備電源。工業(yè)領(lǐng)域的電力電子技術(shù)主要集中在交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)等；交通領(lǐng)域的電力電子技術(shù)重點(diǎn)是電氣化鐵路、電動汽車、航空、航天、航海等；電力系統(tǒng)領(lǐng)域的電力電子技術(shù)側(cè)重于高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補(bǔ)償?shù)龋浑娮釉O(shè)備電源領(lǐng)域的電力電子技術(shù)專注于為信息電子設(shè)備以及家用電器節(jié)能燈、變頻空調(diào)等提供電源。改革傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展機(jī)電一體化等新興產(chǎn)業(yè)。未來，在工業(yè)和民用的各種機(jī)電設(shè)備中，特別是電力電子技術(shù)是弱電控制強(qiáng)電的媒介，是機(jī)電設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間的重要接口，是計(jì)算機(jī)發(fā)揮作用的保障和基礎(chǔ)。高頻電力電子技術(shù)和變頻技術(shù)的發(fā)展，將使機(jī)電設(shè)備突破工頻傳統(tǒng)，向高頻方向發(fā)展。達(dá)到最佳工作效率將使機(jī)電設(shè)備體積縮小數(shù)倍或數(shù)十倍，實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)，并能適應(yīng)任何參考信號，實(shí)現(xiàn)無噪音、全新的功能和用途。智能電力電子的進(jìn)步在一定程度上融合了信息處理和電力處理，將微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)融為一體。它的發(fā)展可能會導(dǎo)致電子技術(shù)的重大變革。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)持續(xù)高速發(fā)展近年來，隨著中國宏觀經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，社會生產(chǎn)和人民生活水平的不斷提高，以及社會電氣化程度的逐步提升，電源產(chǎn)業(yè)總體上一直保持平穩(wěn)增長，且應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，新能源發(fā)電、新能源汽車、智能制造、智能電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等新興應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡娫串a(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的動力，這些行業(yè)的發(fā)展又對電力電子設(shè)備提出了諸如節(jié)能、節(jié)材、縮體、減重、避免污染、改進(jìn)環(huán)境、牢靠、安全等新的要求，進(jìn)而推動了電源工業(yè)的發(fā)展。隨著工業(yè)4．0的推進(jìn)和制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，電力電子技術(shù)日漸廣泛