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中国电源产业的发展与分析 Development and Analysis of China Power Supply Industry 中国电源学会副秘书长 李占师 （天津300111） 中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编号：02192713(2000)12－613－05 -------------------------------------------------------------------------------- 　　“电源”包括电子电源和化学物理电源，本文介绍的主要是电子电源。“电子电源”位于电网（市电）与负载之间，对由电网获取的电能进行变换和控制，向负载（电子计算机、程控交换机、仪器仪表、军工器械等）提供优质电能的供电设备。它涉及的范围有多大，业内人士说法不一，本文对此不作讨论，重点介绍中小功率的电源设备。为了叙述方便，以下简称电源。 由于电源产品应用的广泛性，电源市场的统计比较困难。国外有的利用功率器件的生产情况推算电源的产量。在中国销售的功率器件以及电源产品相当一部分从国外进口，而且销售渠道很多，因此国内电源市场的统计更加困难，本文提供的情况仅供参考。 1中国电源产业的发展历史 中国电源产业的发展可分三个阶段，根据原电子工业部统计的数据和资料[3]，可以勾画出大致的发展轮廓。 第一阶段为1976年以前，是中国电源产业发展的初期阶段。 解放以前，我国的电源产业基本上是空白，仅有制造蓄电池、干电池的小型企业。50年代一大批国有企业的建立，随着电子工业原材料、元器件和整机产业的发展，电源产品从无到有。1959年有二厂一校生产五种规格1600多台电源。经过17年的发展到1976年，已有26个工厂，34个品种，52种规格，33000多台电源。生产单位增长8.7倍，品种规格增长10.4倍，产量增长20.2倍。 第一阶段从无到有，虽然增长速度较快，但是电源产业的规模还是很小。 第二阶段是1977－1989年，是中国电源产业初步壮大时期。 这一阶段是我国改革开放的初期，经济建设步伐逐步加快，电源产业也逐步进入快速增长期。1989年电源生产厂已发展到171家，产品规格340多种，年产电源54万多台。生产企业数量比1976年增长6.6倍，品种增长10倍，产品增长16.4倍。 在这一阶段，随着电源产业的快速发展，广大的电源科技工作者急需打破原来的封闭状态，了解外部世界。自70年代中期开始，电源科技人员自发组织技术交流，1978年召开了第一次全国电源技术交流会，1983年成立了中国电源学会，1986年得到原国家科委的批准。 第三阶段是1990年至今，是中国电源产业的大发展时期。 这一阶段，除原电子工业部系统外，机械工业部、邮电部、国防科工委所属系统等都参与了电源的开发和生产，特别是乡镇企业和民营企业大量涌现，全国电源生产厂有上千家，几乎遍布全国。在这10年之中，大量的国外产品和企业进入我国，并占据了相当份额，加剧了市场竞争。这部分情况，后面详细叙述。 上面是中国电源产业发展的三个阶段，电源技术的发展大致也可分为以下几个阶段。 50年代是电源整机的创建和仿制时期，主要是仿苏的电子管直流电源、磁饱和交流电源和仿美、仿欧的电子或磁放大式交流稳压电源，并逐渐实现了国产化。这个时期的电源体积大、耗能高、效率低，技术水平相当于国际30～50年代的水平。 随着晶闸管、晶体管制造技术和应用技术的发展，电子管直流电源，磁饱和式交流电源逐渐被淘汰，晶闸管电源、晶体管电源、磁放大式交流稳压电源得到迅速发展，占据了电源市场的统治地位。如1976年生产的33000多台电源产品中，电子管直流电源只有2个规格800多台，分别占直流电源品种的4.1％，规格的5.6％，产量的4％。 全控功率器件的出现促进了电源技术的进一步发展。GTO可使兆瓦级的逆变电源设计简化，可取代需要强迫换流的晶闸管，目前仍在电源中广泛应用。功率MOSFET的出现，构成了高频电力电子技术，开关频率可达100kHz以上，并可并联大电流输出。IGBT是MOS输入、双极型输出的复合型功率器件，工作频率与GTR相当，其电压定额较高。 随着新型功率器件的出现，脉宽调制（PWM）电路、各种各样的零点压、零电流开关或变换的拓扑电路得到广泛应用，使电源产品更加小型化、集成化、智能化，并且提高了效率和可靠性。 2中国电源产业的发展现状 近10年来中国电源产业无论是电源技术，还是产业的规模，都发展到前所未有的阶段，成为社会各界关注的一个行业。 2.1中国电源产业发展的推动力 电源是各种用电设备的动力装置，是电子工业的基础产品。经济建设和社会生活各个方面的发展都会促进电源产业的发展，特别是以下几个方面更是起到了推动作用。 (1)信息产业的发展 近十年来中国的信息产业以其他行业三倍的速度快速发展，“九五”期间，中国对电子工业的投资比重由过去五年的2.2％提高到5.4％，总投资规模达到4293亿元，比过去五年增长近12倍，因此成为电源产业发展的强大推动力。详见表1、表2。 表1几年来计算机市场销售情况（万台） 年份 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 销售量 45.0 71.8 115.0 210.0 350.0 420.0 500.0 增长速度 80％ 59.6％ 60.2％ 82.6％ 66.7％ 20.0％ 19.0％ 表2几年来程控交换机市场（万线） 年份 1995 1996 1997 1998 1999 程控交换机 1104 1386 2659 3325 4023 增长率 　 25.54％ 91.85％ 25.05％ 20.99％ 局用交换机 749 990 1725 3096 3700 增长率 　 32.18％ 74.24％ 79.48％ 19.51％ 移动通信，几年来成为发展热点，例如：1987－1997十年间发展1000万户，1998年一年就发展1000万户，1999年发展近2000万户，增长100％。 计算机行业的发展直接带动了计算机开关电源和UPS的发展及应用；通信行业的发展带动了通信用高频开关电源及相关电源的发展，仅通信用高频开关电源每年销售额就有30亿元以上，1999年仅移动通信就配套电源15亿元。 最近几年各种信息网络大发展，如国际互联网、通信网、广播电视网、金融信息网，就连铁路、民航售票也形成网络，被人称为网络时代。各种网络的正常运行，必须要有可靠的电源系统作保障。例如1997年4月24日上午11时，香港最大的两家银行汇丰和恒生由于UPS电源发生故障，导致中枢电脑系统停顿，两家银行800多台自动柜员机停机两小时，两家银行的电话理财服务暂停，两家银行的柜台电脑不能操作。网络经济的发展，进一步带动了电源市场的发展。 （2）传统工业的改造 国民经济经过20多年的快速发展，许多传统工业系统要进行改造，设备需要更新换代，大量先进的电子技术和设备被采用，这不仅对供电质量提出了更高的要求，而且要求电源产品小型化、智能化、高效率、高可靠、无人值守等，一些老的配套电源产品已不符合要求，将逐渐被淘汰。例如最近几年国家投资几千亿元进行电网改造，一些老的晶闸管电力操作电源逐渐被新的开关电源所取代；铁路要全面提速，要电气化，国家也投巨资进行铁路系统的改造，铁路通信、信号系统等要配套大量的电源产品；通信系统原来配套的相控电源，逐渐被高频开关电源所取代，最近几年，每年的更新数量达几亿元。 （3）节约能源 随着经济的发展和科学技术的进步，节约能源、保护环境已被社会各界所重视。电源是节约能源的重要环节，经过电力电子和电源技术处理之后的电力供应，节能效果明显。例如，家用电器的待机损耗，人们往往不重视，耗电相当惊人。据美国统计，在美国这种损耗每年有35～54亿美元，德国环保机构调查，在德国这种损耗每年有23亿美元，超过柏林全年用电总和。采用新的节能芯片之后，可把(5～10)W的待机损耗降低到(1～2)W，甚至(0.1～0.5)W。电子镇流器是个很小的产品，不但中国的内地很多单位研究，香港、台湾，甚至一些国外机构都在研究，由于它应用范围广阔，一旦好的产品推出之后，就会产生很大的节能效果和经济效益。变频调速也得到广泛应用，近年来变频空调发展很快，变频空调不仅能带来舒适的生活环境，而且节电30％以上。 节约电力，就减少了不可再生的一次能源（如煤炭、石油）的消耗，而且减少了大气污染。电源产品的小型化还可以节约大量的铜、铁等原材料。所以，电力电子变频技术的发展是一个国家技术进步的重要标志。有的专家预言：人类未来的福祉将经由能源电子技术的突破而实现。 2．2中国电源产业的规模 （1）中国电源市场有多大 ①开关电源 开关电源最大的应用场所是在通信领域，首先分析通信电源[2]。 近十年来通信事业快速发展，通信电源也同步增长。1991年国内通信电源投资额为人民币0.8亿元，到1995年增加到10亿元，到1998年增加到30亿元，1999年全国通信电源市场容量为35亿元以上。从1991年到1999年通信电源增长43倍多。 国内通信电源的主要客户群有：中国电信、移动公司、中国联通、广电、专网（包括电力网、铁道网、军事网、石油网等）。程控交换机市场经过几年的发展之后趋于平稳，移动通信已成为发展热点。1999年移动公司新增用户约2千万，新建移动基站约2万个，配套电源约15亿元；固定网相控电源改造在1998、1999、2000年处于高峰期，1999年容量约6～8亿元；新建交换、传输等网络的配套电源约5～7亿元；迅速崛起的中国联通1999年新增容量约400万户，新建移动基站4千个，配套电源约3～5亿元。此外广电、专网以及新成立的网通公司也占据了通信电源投资市场的一定份额。预计2000年通信电源市场格局与1999年基本相似，移动基站配套电源将成为市场重点。 美国预计2001年AC/DC开关电源48.6亿美元，DC/DC开关电源14亿美元，合计为62.6亿美元，其中用于通信方面的开关电源21.98亿美元，占开关电源总量的35％。 　　中国通信方面应用的开关电源35亿元人民币以上，中国的通信事业发展初期，通信电源在开关电源总额中所占比例可能比美国要大，就按50％计算，全国开关电源总额就达70亿元以上，这还不包括各种家用电器和电子仪器内部的开关电源。 ②不间断电源（UPS） 中国的UPS市场有多大，众说不一。信息产业部计算机与微电子发展研究中心（CCID）统计1999年的UPS市场是16.8亿元。据中国电子报1998年报道，1996年销售UPS41万台，26亿元人民币，1997年销售62万台，销售额超过30亿元，1998年销售UPS约90万台，销售额约35亿元。如果说16.8亿元，数额太小。UPS销售渠道很多，仅国外品牌就有几十个，可能统计不全。若说35亿元以上，根据又不充分。据估计20～25亿元是可能的。 据CCID对1999年16.8亿元UPS的销售统计，UPS市场（销售额）区域分布情况是：华北20.34％、华东24.25％、华南18.05％、西南11.96％、华中10.02％、东北8.62％、西北6.76％；按行业分布情况是：金融34.05％、电信29.45％、政府6.25％、邮电5.82％、家庭4.28％、税务3.50％、教育2.36％、其他14.29％。 ③其他电源 上面只介绍了开关电源和UPS，电源还有许多种类，如变频电源、电解电镀电源、焊接电源、感应加热电源、充电电源、霓虹灯和照明电源、航空航天和军用电源等。这些种类繁多，分布广泛，没有准确的统计数据，只能加以分析和预测。 综上所述，仅开关电源和UPS的市场规模大约为100亿元，再加上其他电源，据保守估计，电子电源的市场规模有150亿元以上。电源产业的另一个大领域就是化学物理电源，据全国100家较大的电池生产厂家统计，产值约100亿元。据中国化学物理电源行业协会介绍，全国电池厂家大约2000家，全国的化学物理电源大约150亿元。电子电源和化学物理电源加在一起，每年大约300亿元以上，这就是中国的电源市场。 (2)中国电源企业有多少 中国有多少电源企业？谁都说不清楚。去年出版的“中国电源企业大全”收录全国电源生产销售企业5000多家，是否准确很难说。中国电源学会最近几个月整理了一下企业名录，这个名录包括：中国电源学会的会员单位，最近两年参加电源展览会的单位，最近一年在报纸刊物上刊登广告的单位，这些单位都是比较准确的，有1100多家，包括电子电源的生产、销售和主要配件企业。据估计，这1100多家企业占全国电子电源企业总数的比例不到50％，也就是说全国电子电源企业的生产销售和主要配件企业有2000家以上。据由中国电源学会主办（主编）的《电源技术应用》和《电源世界》两个刊物向电源整机厂和器件厂的发行量都在3000家以上。据中国化学物理电源行业协会介绍，全国的化学物理电源企业也有2000家左右。如果说中国的电源企业有5000多家还是有根据的。 中国电源企业主要分布在三个区域，一是珠江三角洲，主要是深圳、东莞、广州、珠海、佛山等地。二是长江三角洲，主要是上海、苏南、浙江的杭州和温州一带。三是北京及周边地区。武汉、西安、成都等地也有一定的分布。 2.3中国电源产业的特点 (1)产业分散 由于电源产品应用的广泛性和产品的多样性，就形成了电源产业布局的分散性，各个部门、各个领域几乎都进行电源产品的开发生产。也因此，各个档次的电源产品都有一定的生存空间，而且电源技术的门槛比较低，投资相对比较少，所以大量的民营企业和中小企业几乎遍布全国。 (2)缺乏统一的管理和协调 目前国家还没有一个部门归口管理协调整个电源行业，故整个行业缺乏协调和规划。再加上产业布局的分散性，就容易产生重复建设、恶性竞争，影响产业整体素质的提高。 电源产品的标准和质量管理也很分散，不同的行业有不同的要求，不同的标准。某一个企业或产品若要进入电信、铁路、电力、军工等系统，要经过不同机构的检测和认证。 (3)中国已形成一批龙头电源企业 经过几年的发展，中国已形成一批超亿元，甚至10亿元以上的电源企业，如华为电气股份公司、武汉洲际通信电源集团公司、中兴通讯股份公司、烟台东方电子信息集团等。他们有比较强的技术力量和开发能力，有些产品已进入国际市场。这些企业是带动中国电源产业发展和参与国际竞争的中坚力量。 (4)大量的国外产品进入国内 中国日益扩大的电源市场不仅孕育了国内几千家生产销售企业，而且吸引了大批境外公司和产品进入国内。在UPS产品方面，如山特、APC、爱克赛、梅兰日兰、三菱等；在通信开关电源方面有爱立信、美国的VICOR、腾讯科技、朗讯、德国的西门子、日本的新电元等。在某些领域国外产品占有相当份额。 (5)台湾、香港的生产企业移居内地 随着海峡两岸交流的发展，台湾的电源生产厂商纷纷在大陆设厂生产，目前在大陆的生产规模已经超过了在台湾的规模。以开关电源为例，1997年在台湾本地生产只占15％，而大陆等地有85％；到了1998年台湾本地生产又减少到7.5％，在大陆等地达到了92.5％。如台湾的台达公司，在东莞、上海、天津都设立了工厂，还要在江苏的昆山、吴江等地再开工厂，在上海浦东设立了研发中心，台达公司董事长郑崇华先生以他个人资金在大陆设立了“电力电子研究基金”和奖学金，2000年已开始执行。 3对中国电源产业发展的几点看法 3.1中国电源市场仍处于初期发展阶段 从以下几个方面分析： (1)中国电源产业发展的历史较短 中国电源产业的发展虽然已有几十年的历史，但真正的发展壮大、形成规模还是最近十多年的事情。一些初具规模的电源企业，除武汉洲际通信电源集团公司、北京大华无线电仪器厂等少数几个企业历史较长外，大多数公司都是90年代特别是最近几年发展起来的。国外公司，除山特、梅兰日兰几家公司是80年代后期进入中国以外，其他公司也都是90年代进入国内市场的。 (2)中国电源企业状况 由于企业众多和市场竞争激烈，电源企业的升降、起伏变动剧烈。从中国电源学会的会员单位变动情况看，每年都有一批新单位加入，每年都有一些单位因倒闭、转产等原因退出；中国电源学会每年举办一次电源展览会，每次展览会都有一批新企业参加，有些老企业逐渐消失。 (3)中国电源市场特点 经过20多年的对外开放和经济的快速发展，综合国力加强，一批国家级的工程项目陆续开工，特别是西部大开发战略的实施，必将带动电源市场的发展。一些传统产业的改造，有的正在进行，有的刚刚开始。即使计算机和通信行业，也不断形成诸如网络信息和移动通信这样带动电源产业发展的热点。中国的电源市场具有巨大的发展潜力和空间，世界各发达国家都在关注中国电源市场的发展。 3.2加入WTO后对中国电源产业的影响 中国电源市场竞争和发展的结果必然促使产业内部的分化和重组，形成一批实力强大的企业主导市场，不适应的企业将被淘汰。中国加入WTO之后将会加速这个进程。 加入WTO之后，要和国际市场接轨，国内市场国际化。加入WTO之后，将促进电源市场的规范化，今后市场的竞争将是质量的竞争，技术的竞争，人才的竞争。企业必须坚持高起点、高标准，和国际接轨。例如华为电气公司设计的DC/DC模块电源，一开始就坚持国际标准，产品出来之后打入国际市场，销往美国等地。 服务已是电源市场竞争的焦点。电源产品的门槛较低，制造技术上的公开性和各种原材料采购上的相似性，使厂商间在产品质量及技术上的差异逐渐缩小，服务已是市场竞争的焦点，是一个企业综合实力的重要组成部分。加入WTO之后，企业必须重视这一点。 3.3增强中国电源产业的国际竞争能力 中国的电源产品已有批量出口，如华为公司、中兴公司等，其电源产品已随他们的通信产品销往世界各地，并且在国外设立工厂，建立合资企业。 中国的电源技术和产品，经过十几年的发展，已有很大进步。同国外的产品相比虽然还有一定差距，但在价格上有优势，在东南亚、非洲以及发展中国家有相当的竞争能力。加入WTO之后，不仅国内市场国际化，国内产品也要国际化，国内生产企业不仅要重视国内市场的开发，也要重视国际市场的开发。 目前已有许多国外公司和产品进入国内电源市场，并占有相当份额，加入WTO之后，中国的电源界将面临国际市场的严峻挑战。一批具有实力的国内电源企业，应当担负起发展民族电源工业的重任，国家也应采取扶持政策，形成国际竞争能力，进军国际电源市场。 参考文献 1丁道宏.电子电源的发展回顾与展望.在中国科协2000学术年会上的报告 2陈一清.中国通信电源市场的回顾与展望.中国电源学会通讯,2000(3) 3林从鑫.中国电源产业50年发展史.中国电源,1999(14) 4钱照明等.从美国电源工业发展计划看我国电源工业的发展趋势.电源技术应用，2000（4）