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高效率

科学性

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中国晶闸管产业发展分析

第一节 中国晶闸管产业发展环境

一、宏观经济环境分析

(一)主要经济指标增长情况

初步核算,2010全年中国国内生产总值397983亿元,比上年增长10.3%。其中,第一产业增加值40497亿元,增长4.3%;第二产业增加值186481亿元,增长12.2%;第三产业增加值171005亿元,增长9.5%。第一产业增加值占国内生产总值的比重为10.2%,第二产业增加值比重为46.8%,第三产业增加值比重为43.0%。

居民消费价格一季度同比上涨2.2%,二季度上涨2.9%,三季度上涨3.5%,四季度上涨4.7%,全年平均比上年上涨3.3%,其中食品价格上涨7.2%。固定资产投资价格上涨3.6%。工业品出厂价格上涨5.5%。原材料、燃料、动力购进价格上涨9.6%。农产品生产价格上涨10.9%。

全年城镇新增就业1168万人,比上年增加66万人。年末城镇登记失业率为4.1%,比上年末下降0.2个百分点。全年农民工总量为24223万人,比上年增长5.4%。其中,外出农民工15335万人,增长5.5%;本地农民工8888万人,增长5.2%。

年末国家外汇储备28473亿美元,比上年末增加4481亿美元。年末人民币汇率为1美元兑6.6227元人民币,比上年末升值3.0%。

全年财政收入83080亿元,比上年增加14562亿元,增长21.3%;其中税收收入73202亿元,增加13680亿元,增长23.0%。

(二)2011年我国宏观经济走势预测

现状:通胀压力明显和经济运行的不确定性增大

2011年,自2008年以来的通胀预期终于变为现实,公众切实感受到了通胀的压力。国家统计局的最新数据表明,2010年11月份居民消费价格指数(CPI)为5.1%,已创28个月来的新高。预计全年均值将超过年初预期的3%。说明抑制通货膨胀已成为我国2011年经济工作的重中之重。

本轮通胀的形成因素异常复杂,既有来自于国际社会(尤其是美国)的输入性通胀压力,又有国内市场的流动性过剩、农产品(17.61,0.69,4.08%)涨价、劳动力成本上升等原因。

另一方面,整个经济运行的不确定性增大。首先是世界经济复苏向好的趋势减缓,这主要是因欧洲债务危机所致,“中国制造”的国际需求将进一步减弱。其次是美国的第二轮量化宽松货币政策实施,导致美元贬值,从而使中国的出口更加困难。再次是我国农业的增产问题。农业是基础,农业不稳,全盘皆输。截至今年,我国农业已连续7年大丰收,实现了“七连增”。但2011年,是否还会保持这样的大好局面,具有很大的不确定性。

政策:积极的财政政策和稳健的货币政策

为增强宏观调控的针对性、灵活性和有效性,此次中央经济工作会议提出,2011年我国宏观经济政策的基本取向应积极稳妥、审慎灵活,实施积极的财政政策和稳健的货币政策。

“积极”是要继续发展经济。面临严峻的就业问题,就必须保持一定的经济增长速度,所以要“积极”。“稳健”是要控制通胀。通胀压力很大,要防止经济过热,就必须“稳健”。可以看出,宏观经济政策的基本取向和具体政策是互相对应的,体现出中央政府的深思熟虑和综合考量。

就财政政策而言,从2008年11月起,我国已实施了两年多积极的财政政策,为应对国际金融危机的冲击、稳定经济作出了重要贡献。2011年的财政支出,将更加突出改善民生和结构调整,将更多的资金用于“三农”、科技、教育、文化等社会建设,用于完善社会保障制度。明年中央政府为落实积极的财政政策,有可能继续实行结构性减税。如为了拉动内需,就要增加居民收入,这样在结构性减税的安排上,可能会更加注重社会成员之间收入分配差距的调节,通过一系列带有总体减税倾向的安排,实现低收入群体减税增收的目的。

就货币政策而言,“稳健”二字意味悠长。在保证经济平稳运行的前提下,稳健的货币政策主要就是要化解我国货币政策面临的两难——相冲突的货币政策和汇率政策。一方面,要回收巨量的货币流动性,控制物价;另一方面,要阻击国际热钱的流入。但前者由于商业银行信贷投放压力较大、信贷投放惯性较强、外汇占款规模上升、历史存量较高等因素而困难重重;后者则由于美国可能会实施第三轮量化宽松货币政策、欧洲债务危机继续深化等因素而难以控制。后者的不可控性,完全可能使我们回收流动性的所有努力被国际热钱的大量流入所抵消。因此,不排除在2011年的适当时机,货币政策由“稳健”重新走向“从紧”的可能。

展望:较快运行的经济和较高的通胀压力并存

2011年,可能是中国经济发展形势最为复杂从而最难以驾驭的一年:宏观经济的下行力量和上行力量互相角力、同时存在。

下行力量主要体现为中央政府对待GDP的淡定、出口的减少、内需的不足以及转变经济发展方式、进行经济结构调整的实际需要等。尤其是当今年4月份我国GDP总量领先日本排名世界第二之后,中央政府对待GDP的态度变得优雅而从容。这具有很强的示范效应和导向作用,地方政府的“GDP崇拜症”似乎得到一定程度的缓解和遏制。

但宏观经济的上行力量仍是主要的。第一,2011年是“十二五”规划的开局之年,地方政府的投资冲动可以理解,新规划中的“战略性新兴产业振兴计划”、“区域发展规划”、“民生工程”、收入分配政策的调整和可能出现的新的消费刺激政策等,都将有效地对冲各种下行力量,起到极强的宏观经济刺激效应。第二,城市化进程的加快,将持续成为支撑经济较快运行的基本力量。第三,当前严峻的就业压力也要求有较高的经济增长速度。经济增长率高,劳动力需求大,就业机会多,这是经济规律。因此,出于现实的政治考量,也应保持经济的较快增长速度。

两种力量角力的结果可能会使2011年的经济增速保持在8%—9.5%之间。当然,由于稳健的货币政策的实施,全年经济增速可能会呈先慢后快的态势。

中央经济工作会议还传递出一个非常明确的信号,即2011年政府将应对通胀压力作为优先考虑的问题,为此将容忍较低的经济增长速度。如此考虑,恐怕主要基于以下几点:第一,过剩的流动性是否能够按照央行的意愿进行大规模回收是一个难题。第二,由食品类商品开始的涨价潮可能会在明年继续蔓延,导致物价的全线上涨。第三,房地产市场一直是中国经济的重要支撑力量,地方政府可能出于对地区GDP增幅大幅滑落的担忧,不愿对房地产市场进行强有力的调控。如果房地产市场坚挺,则钢材、水泥、煤炭等生产要素的价格就不会降下来。第四,欧美国家为刺激经济,将继续实施宽松的货币政策已毫无悬念。如此,大量热钱必将通过各种途径进入我国,大大增加了我们控制和回收流动性的难度。

所以,较高的通胀压力可能是2011年我们不得不继续面对的一个梦魇。对此,我们应有充分的心理准备。

总之,2011年,中国经济一方面要保持较快的增长,另一方面又面临较高的通胀压力。积极的财政政策和稳健的货币政策其实分别对应的正是这两方面。积极的财政政策是为了刺激国内需求,以调整结构、转变方式;而稳健的货币政策则是为了抑制通胀和资产价格泡沫。这反映了中国政府的两难,也在考验着中国政府的智慧。

二、政策法规及标准

一、行业主管部门及监管体制

根据《上市公司行业分类指引(2001)》,大功率半导体器件属于C51类电子元器件制造业,为竞争性行业,遵循市场化发展的模式。本行业宏观管理部门为国家发改委,主要负责产业政策的制定、提出高新技术产业发展和产业技术进步的战略、规划、政策、重点领域和相关建设项目、指导行业发展。

国家有关行业协会协调指导本行业发展,主要有中国电器工业协会电力电子分会及中国半导体行业协会分立器件分会。行业协会履行行业管理职责,并受国家发改委委托开展行业统计、标准化、行业损害和反倾销调查等工作。

标准化组织主要有:全国输配电用电力电子器件标准化技术委员会,全国电力电子技术标准化委员会,中国半导体技术标准化委员会分立器件专业委员会。

大功率半导体器件为电力整流器类产品,根据《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例》及其实施办法,电力整流器生产企业必须取得全国工业产品生产许可证。全国工业产品生产许可证由国家质检总局核发。

二、2005-2009年行业重点政策、法规

(一)行业主要法律法规

《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例》

(二)行业政策

1、2006年2月,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,将能源领域列为重点领域,其中工业节能及超大规模输配电和电网安全保障为优先主题,将重点研究开发冶金、化工等流程工业和交通运输业等主要高耗能领域的节能技术与装备,机电产品节能技术,能源梯级综合利用技术,以及大容量远距离直流输电技术和特高压交流输电技术与装备,间歇式电源并网及输配技术,电能质量监测与控制技术,大规模互联电网的安全保障技术,西电东输工程中的重大关键技术,电网调度自动化技术,高效配电和供电管理信息技术和系统。科学和技术发展规划直接推动大功率半导体器件产业的发展。

2、2006年3月14日,十届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,提出应提高重大技术装备研发设计、核心元器件配套、加工制造和系统集成的整体水平。装备制造业振兴的重点包括超高压输变电设备、大型冶金设备、煤矿综合采掘设备、大型船舶装备、轨道交通装备、大型环保设备等,同时强调节约能源,在煤炭等行业将电机系统节能,风机、水泵系统优化改造等列为重点工程。上述装备业的发展及对节能的需求将带动电力电子技术应用的普及,促进大功率半导体器件产业的发展。

3、2007年1月,国家发改委、科技部、商务部以国家发展改革委、科学技术部、商务部、国家知识产权局公告(2007年第6号)联合发布《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》,指出:电力电子技术是实现高效节能、改造传统产业并促进机电一体化的关键技术,而电力电子器件是电力电子技术的核心和基础。近期产业化的重点是:中、小功率单管、功率模块和智能模块,非穿通型绝缘门极双极晶体管芯片及模块,变频调速装置和变频电源,大容量晶闸管等产品。

4、2007年8月,科技部发布“十一五”国家科技支撑计划重点项目“电力电子关键器件及重大装备研制课题申请指南”,将新型电力电子器件及电力电子集成技术的研究开发列为重点支持项目。

5、2007年10月,国家发改委发布《国家发展改革委办公厅关于组织实施新型电力电子器件产业化专项有关问题的通知》(发改办高技[2007]2484号),提出专项目标为:提高新型电力电子器件技术和工艺水平,促进产业发展,满足市场需求,以技术进步和产业升级推进节能减排;推动产、学、研、用相结合,突破核心基础器件发展的关键技术,完善电力电子产业链,促进具有自主知识产权的芯片和技术的推广应用;培育骨干企业,增强企业自主创新能力。并将多项大功率半导体器件列为支持重点。

6、2007年10月,国家发改委、商务部联合发布《外商投资产业指导目录(2007年修订)》,将新型电子元器件制造(含电力电子器件)列入鼓励类。

7、2005年12月,国家发改委公布《产业结构调整指导目录(2005年版)》,2007年12月,公布《产业结构调整指导目录(2007年)》(征求意见稿),将新型电子元器件(含电力电子器件)制造列入鼓励类。

8、十大产业振兴规划:2009年国务院发布的《装备制造业调整和振兴规划》中提出:提升四大配套产品制造水平,夯实产业发展基础。在其中的基础部件领域,重点发展大功率电力电子元件、功能模块等。加快发展工业自动化控制系统及仪器仪表、中高档传感器等。《电子信息产业调整和振兴规划》提出:加快电子元器件产品升级。充分发挥整机需求的导向作用,围绕国内整机配套调整元器件产品结构,提高片式元器件、新型电力电子器件、高频频率器件、半导体照明、混合集成电路、新型锂离子电池、薄膜太阳能电池和新型印刷电路板等产品的研发生产能力,初步形成完整配套、相互支撑的电子元器件产业体系。加快发展无污染、环保型基础元器件和关键材料,提高产品性能和可靠性,提高电子元器件和基础材料的回收利用水平,降低物流和管理成本,进一步提高出口产品竞争力,保持国际市场份额。

第二节 晶闸管技术发展现状

一、技术发展分析

国内部分先进企业生产的晶闸管、模块等大功率半导体器件在技术水平上已经接近欧美日先进企业水平,但在产品一致性、可靠性、成品率等质量水平上与国外尚有一定差距;大功率IGBT、MOSFET等全控型器件的先进技术被欧美日少数国际巨头垄断(英飞凌、三菱、ABB等),在上述领域国内企业与其差距较大,国家正在组织相关科研院所及企业进行联合技术攻关。

目前,为提高竞争能力,行业骨干企业正在加快技术创新的步伐,采用新材料、新工艺,优化性能参数等办法,以缩小与国际先进水平差距。

二、工艺流程或特点
 

第三节 晶闸管产业发展特点

一、周期性阶段

晶闸管能在高电压、大电流条件下工作,具有耐压高、容量大、体积小等优点,它是大功率开关型半导体器件,广泛应用在电力、电子线路中。

随着晶闸管技术不断成熟,该技术在20世纪70年代才在国际上逐渐应用起来,我国在20世纪90年代才逐渐发展起来。晶闸管技术在电力系统中的应用可以说是晶闸管应用领域的一场革命,高压动态无功补偿装置(SVC)、智能瓦斯排放装置(MABZ)、电力滤波装置(FC)、高压变频装置(HVC)等产品均处于产业的幼稚期,发展潜力巨大。

晶闸管技术应用在电力领域,可以说是晶闸管应用历史上的一次很大的变革也是自动控制领域一个很大变革,晶闸管会广泛的应用于自动控制领域。这项技术国内比国外晚了20年左右,单项产品市场空间巨大的同时,新产品会层出不穷(如statcom、facts系统)。

从目前产品的成熟度来看,可以简单预期产品应用领域的一个扩展路线:

冶金(市场已经开拓)→铁路牵引(国外应用成熟、且技术有硬性需求)→工矿企业(市场正逐步认同)→其它大型企业→电力系统(保守)

二、区域性分布

目前,国内工业晶闸管企业约80余家,其中,第一梯队3家(年销售额1亿元以上),包括西电所、南车时代电气、台基股份;第二梯队约7-8家(年销售额3千万元-1亿元);其余企业为第三梯队。第一梯队具备完备的工艺制程和检测实验手段;第二梯队具备相对完整的工艺制程和部分检测实验手段;第三梯队规模较小,部分具有简单的芯片制程,大部分只能外购芯片,从事后道封装。

行业主要的竞争要素为:器件的品质(含可靠性、一致性)、技术水平、品种、规模和服务领域。第一梯队中,西电所具有国内最高的技术水平;南车时代电气产品品质较高,其母公司在铁路行业具有竞争优势;台基股份因具有稳定的产品品质、较高的技术水平、广阔的应用领域、国内最齐全的品种及规模优势而后来居上。

第二梯队在个别领域具有相对优势,随着市场发展而保持较稳定发展,但和第一梯队距离逐步拉大。第三梯队质量水平尚较低,缺乏技术力量,资金实力薄弱,市场份额目前较小,主要服务于对价格敏感的客户。

从2006年-2008年国内企业前十位排名来看,前十位企业格局并没有发生显著变化,只是每年的市场占比出现微调,排名略有变化,第一梯队与第二梯队的距离逐步拉开;台基股份、西电所、南车时代电气呈现三足鼎立格局;近两年来,台基股份取得较大发展,2008年销售额国内企业全国第一。

三、产业链发展

(一)上游原材料生产情况分析

一、主要原材料产量情况

1、硅单晶

硅单晶又称单晶硅,是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。在地壳中含量达25.8%的硅元素,为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。

2007年,中国市场上有各类硅单晶生长设备1500余台,分布在70余家生产企业。2007年5月24日,国家“863”计划超大规模集成电路(IC)配套材料重大专项总体组在北京组织专家对西安理工大学和北京有色金属研究总院承担的“TDR-150型单晶炉(12英寸MCZ综合系统)”完成了验收。这标志着拥有自主知识产权的大尺寸集成电路与太阳能用硅单晶生长设备,在我国首次研制成功。这项产品使中国能够开发具有自主知识产权的关键制造技术与单晶炉生产设备,填补了国内空白,初步改变了在晶体生长设备领域研发制造受制于人的局面。

硅材料市场前景广阔,中国硅单晶的产量、销售收入近几年递增较快,以中小尺寸为主的硅片生产已成为国际公认的事实,为世界和中国集成电路、半导体分立器件和光伏太阳能电池产业的发展做出了较大的贡献。


晶闸管上游主要原材料硅单晶产量增长统计表   单位:吨

2、钼片

钼片是一种重要的无机矿物。从地质学角度来看,钼片就是地球外壳的天然矿物。钼片矿床有3种类型:石灰石、白垩和大理石。据有关部门研究,世界碳酸岩(包括钼片和白云石)的分布面积达534万平方公里,占地球陆地表面积的4%。中国碳酸岩分布面积为344万平方公里,占世界的64%。

钼片分轻质钼片(PCC)和钼片(GCC)两种。钼片的特性是可以人工调控色泽、粒径、表面特性、分散度、流变性、触变性以及晶型等,而且钼片化学纯度高,化学惰性强,热稳定性好,在400摄氏度以下不会分解。另外,钼片还具有吸油率低、硬度低、磨耗值小、无毒、无臭、无味,分散性好等优点。

由于上述特殊性能,钼片的应用发展较快,目前已广泛地应用于工农业领域,如橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、制药、化肥、饲料、食品、制糖、纺织、玻璃、陶瓷、卫生用品、密封剂、胶粘剂、杀虫剂和农药载体以及烟道除硫、水处理等环保方面。轻质钼片用途与钼片有重叠也有不同,主要用于造纸、塑料、人造橡胶、食品、食用色料、医药、黏结剂和卫生用品等领域。近年来,因为有资料谈及轻质钼片可增强某些材料的性能,所以它的使用范围有所增加。

二、上游原材料需求情况分析

1、硅单晶的应用

在日常生活里,单晶硅可以说无处不在,电视、电脑、冰箱、电话、手表、汽车,处处都离不开单晶硅材料,单晶硅作为科技应用普及材料之一,已经渗透到人们生活中各个角落。人类在征服宇宙的征途上,所取得的每一步进步,都有着单晶硅的身影。航天飞机、宇宙飞船、人造卫星都要以单晶硅作为必不可少的原材料。直拉单晶硅产品,可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。

近年来,各种晶体材料,特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展,成为当代信息技术产业的支柱,并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶硅作为一种极具潜能,亟待开发利用的高科技资源,正引起越来越多的关注和重视。与此同时,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家正掀起开发利用太阳能的热潮并成为各国制定可持续发展战略斩重要内容。

在跨入21世纪门槛后,世界大多数国家踊跃参与以至在全球范围掀起了太阳能开发利用的“绿色能源热”,一个广泛的大规模的利用太阳能的时代正在来临,太阳能级单晶硅产品也将因此炙手可热。此外,包括我国在内的各国政府也出台了一系列“阳光产业”的优惠政策,给予相关行业重点扶持,单晶硅产业呈现出美好的发展前景。

2、钼片的应用

(1)钼片在造纸业的应用

在造纸工业使用钼片,可使纸张亮度好、结构坚实、利书写、涂布均匀、摩擦度低、易排湿以及易干燥等。由于世界造纸业从上世纪80年代初开始成功地由酸性工艺转向碱性工艺,使填充料的使用发生了革命性的变化:钼片代替木桨和其他颜料,可改善纸张的光亮度、不透性、空隙度、松密度等。碱基加工主要用于生产精细印刷和书写纸张,对新闻纸等一些重要用纸,虽然使用酸基环境生产,但也可使用钼片。目前造纸涂料配方中钼片使用量大幅增加,已从5%~10%上升到30%左右。

世界由酸性转向碱性工艺造纸在上世纪90年代中期达到高潮,以造纸生产能力计,1997年美国碱性或中性造纸工艺占造纸总生产能力的80%,西欧占65%;到2000年,美国除少量特殊纸品外,95%生产能力已采用碱性或中性,欧洲也达80%。这种转向给了钼片一个巨大的市场。目前我国生产的造纸涂布级钼片不能满足需求,缺口尚需进口补足。

(2)钼片在塑料聚合物方面的应用

钼片是非常重要的填充料,特别是在欧洲,以重量计,占矿物填充剂和加强剂市场的60%。钼片填充料的主要用途有增塑PVC(电缆、地板人造革等,重钙占10%~30%,),硬聚氯乙烯(rigidPVC门窗、异型材、板材、管材、薄板中占5%~20%,地板砖中占40%~80%),不饱和聚酯材料(汽车、电器和器具工业的薄板模塑和整体模塑),聚丙烯(家具、汽车、包装、纤维等)和聚乙烯。

重钙作为填料加入塑料中,不仅起到增容、增量、降低成本、使布料均匀作用,还能提高加工性能、耐磨性能、拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、断裂伸长率和制品热学性能等,另外,加入重钙,可改进塑料制品的稳定性。

据报道,重钙目前广泛应用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和各种不饱和树脂中,其中PVC制品是钼片最早和最大的市场,比如,在软质聚乙烯电线、聚氯乙烯、聚氯乙烯瓦、钙塑料材料中,占20%~50%,在聚乙烯、聚丙烯包装材料中占10%~30%,在汽车零部件、天棚中占20%~60%。

(3)钼片在生产油漆、涂料方面的应用

生产油漆是钼片的另一个重要用途。钼片是油漆生产中重要的填充剂,细度和颗粒分配决定了油漆的透明度。还有,钼片耐候性好,具有耐磨损、低电解液含量、PH稳定效应、可提高耐腐蚀性能和涂料的流变性等重要特性。钼片在水基涂料系列也非常重要,它能提高速干性能,在公路划线方面有重要意义。

另外,在油漆中使用钼片可以减少钛白粉的用量,从经济上考虑是有利的。这必将进一步刺激钼片在油漆、涂料中的用量增长。

(二)下游主要行业发展情况分析

晶闸管主要使用在输电、变电和配电行业,电机驱动行业,钢铁及金属冶炼行业,轨道交通行业,大功率电源行业,电焊机行业等领域,其需求约占大功率半导体市场需求的90%以上。以下选取其中的四个行业加以叙述,即输配电行业、电机驱动行业、钢铁及金属冶炼行业及轨道交通行业

一、输配电行业

输配电与发电资产的比例可以反映一个国家对电能的利用水平。根据CCID的市场调研报告,目前,发达国家中输配电与发电资产的两者的投资比例约是6:4,其资产结构较为科学合理。而2005年前中国输配电和发电资产的比例是4:6,2006-2007年新增投资中两者比例更达到了3:7,可见近年来我国在输配电方面的投资落后于发电设备方面的投资,输配电资产比例严重偏低,电能的利用水平不高。因此,未来持续加大输配电领域的投资是中国电力工业长期发展的必然趋势。


2007年中国与日本电源和电网投资比例比较

输配电行业的投资主要是电网投资。国家电网公司、中国南方电网有限责任公司两家公司是国内电网的投资主体。根据“十一五”电网规划调整报告,国家电网公司计划“十一五”期间投资电网11,300亿元,中国南方电网有限责任公司预计电网建设和改造投资的总额则在3,000亿元左右,行业总投资规模是“十五”期间电网投资的2倍多。根据投资规划,预测“十一五”后三年仍能保持16%的年均复合增长率。


2008年-2010年中国电网投资总额图   单位:亿元

二、电机驱动行业

晶闸管在电机驱动领域主要应用在变频器和软启动器。因生产和工艺需要,许多设备需频繁启动、制动、反转、变速,上述动作严重影响设备能耗水平,其中风机、水泵、机床尤为明显。变频器通过改变交流电的频率进行调速,实现节能和对电机的高精度控制。软启动器则可以减少电动机起动时对电网带来的冲击,避免电网的电压波动影响电网中电气设备的正常运行,降低了无用功的损耗,节约能源,同时提高电动机及传动机械的使用寿命。因此,变频器和软启动产品近年来在各行各业得到越来越广泛的应用。

1、变频器

我国变频器行业在过去的20年中逐步从起步阶段发展到趋于成熟。进入21世纪以来,中国变频器市场快速增长,中国变频器市场的年均增长速度超过了20%,远远大于近几年的GDP增长水平。

2、软启动器

根据有关部门统计,全国总电机功率的50%-70%未使用任何软启动产品而直接并网运行,所以软启动器的市场需求量巨大,随着工业领域的现代化进程加快,在今后的几年内软启动器的市场需求量预计每年都会有数亿的快速增长。2008年中国软启动器的市场需求量在12亿人民币以上,软启动器未来的年市场需求将稳定在15-20亿人民币。

三、钢铁及金属冶炼行业

近年来,随着我国国民经济的快速发展,钢铁工业也取得了稳定发展。2002年至2008年,我国生铁、钢、钢材年产量从1.71万吨、1.82万吨和1.93万吨分别增长至4.71万吨、5.0万吨和5.82万吨,期间年复合增长率高达18.40%、18.34%和20.20%。


2002年-2008年中国钢铁重要产品产量情况表  单位:亿吨

四、轨道交通行业

1、铁路机车

根据《2008-2012年中国铁路机车车辆市场需求分析报告》,2009年我国的客车(内燃机车和普通电力机车)新增大约2000辆。截至2008年11月,铁道部动车组招标总计为420列。铁道部在2009-2010年间的动车组采购数量为370列,2011-2012年,需要采购动车组1000列。

2、城市轨道列车

近年来,中国城市轨道交通发展迅速。到2006年底,全国已开通城市轨道交通的城市有北京、上海、天津、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京10个城市,共20条线,运营线路总长近500公里。根据中国城市轨道交通建设规划,到2010年,中国规划新建城市轨道交通约500至600公里,总投资约1700亿元。2010-2015年间,中国规划建设的城市快速轨道交通项目总长度达1700公里,6000多亿元投资将聚集在这一领域。

五、下游主要行业对晶闸管的应用现状分析

1、输配电行业

晶闸管是输变电及配电控制设备的核心器件,因此,本行业中晶闸管需求与设备的需求呈正相关,而设备需求又与电网投资呈正相关。

电网的投资将直接拉动直流输电(HVDC)等装置需求的增长,而直流输电(HVDC)等装置需要配套一定比例的晶闸管,因此,电网投资及直流输电等装置的增长直接推动了晶闸管的市场需求。

2、电机驱动行业

凡用电场合,都可能应用电力电子技术进行电能优化,而目前电机系统(如风机、泵类、压缩机、空调制冷机等)用电量大、使用面广,使用量大,总用电量约占全国发电量的60%。目前大多数电机未使用电力电子技术进行控制,致使大量电机能耗高、效率低;且国内电机制造技术和工艺与国外有差距,电机传动调速及系统控制技术差距较大,导致电机系统运行效率比国外先进水平低10-20个百分点。因此,节电潜力巨大,电力电子技术在电机驱动领域发展空间巨大。根据《“十一五”十大重点节能工程实施意见》,全国现有各类电机系统总装机容量约4.2亿千瓦,相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时;以三峡电站2008年完成发电量808.12亿千瓦时计算,约相当于两个三峡电站。

而电力电子技术的关键点即是晶闸管的运用,由此可见随着电机驱动行业的迅速发展,晶闸管的需求将进一步提升。

3、钢铁及金属冶炼行业

在钢铁及金属冶炼领域,各种复杂的、精密的,对电能质量敏感的用电设备被广泛使用。冶炼企业通常采用的设备中包括电弧炉、感应炉或矿热炉等熔炼加热设备以及轧机调速、谐波抑制、无功补偿等大量的控制类电源设备,例如,矿热炉等设备在生产过程中,产生大量谐波,造成电网污染,使供电质量下降,对其他用户造成不良影响,电力电子技术的应用可有效化解这类不良影响;同时,精密铸造、透热、淬火、保温等热处理装置的变流电源大量采用晶闸管;此外,由于节能的压力以及提高效率的要求,钢铁企业作为用电大户越来越重视无功补偿所发挥的重要作用,各种调压器、整流器、功率补偿装置因此得到广泛利用,从而带动了晶闸管需求的增长。

熔炼、铸造、轧机等设备需配备电力电子设备,其需求与炼钢量的增长正相关,晶闸管需求又与电力电子设备需求正相关;此外,由于晶闸管在使用过程中属于易损件,带来了设备维修市场的需求。据公司估计,在钢铁及金属冶炼领域,每年新装机所需晶闸管与维修需求比例为5:1。

4、轨道交通行业

轨道交通机车完全靠电机牵引,由变流电源设备供电。上述电源部分安装在机车上,部分安装在轨道沿线。根据国务院批准的《综合交通网中长期发展规划》,为适应全面建设小康社会的目标要求,铁路网要扩大规模,完善结构,提高质量,快速扩充运输能力,迅速提高装备水平。到2020年,全国铁路里程达到12万公里以上,复线率和电气化率分别达到50%和60%以上,且主要技术装备达到或接近国际先进水平。其中,建设客运专线1.6万公里以上,规划建设新线约4.1万公里,规划既有线增建二线1.9万公里,既有线电气化2.5万公里。2010年阶段目标调整为:到2010年,全国铁路里程达到9万公里以上,其中客运专线约7000公里,复线、电气化率均达到45%以上。

在机车沿线电力系统领域,2020年要实现全国铁路里程达到12万公里以上,复线率和电化率分别达到50%和60%以上,要相应加大对机车沿线变流设备投资。由于变流设备与里程数的增长呈正相关,因此,铁路里程的迅速延展也将带来对晶闸管的大量需求。

(三)上、下游行业对晶闸管行业发展的影响分析

晶闸管的上游行业包括:单晶硅、钼片、管壳、化学试剂、机械零部件加工等;下游行业涉及到工业的各个领域,主要有输配电行业、电机驱动行业、钢铁及金属冶炼行业、轨道交通行业、大功率电源行业及电焊机行业等。

1、关联性

晶闸管与上游行业有一定关联性,主要与硅片、钼片、管壳存在较高的关联性;晶闸管作为基础性的电子元器件,因其所服务的领域非常广泛,所以与下游的单个行业变化不敏感,与宏观经济景气度的关联度相对较高。

2、上游行业发展对本行业发展的影响

作为晶闸管制造业的上游行业,单晶硅、钼片、管壳的价格直接影响到行业的整体成本。自2003年至2008年中期,由于上游产业的生产要素价格大幅上涨,导致晶闸管生产企业面临较大的成本压力。
2008年第三季度以来,钼片、管壳(主要材料为铜)两大主要原材料的价格因经济危机影响大幅下滑,同时单晶硅的价格上涨趋势也得到了遏制。

单晶硅、钼片、铜属于本行业基础原材料,广泛应用于国民经济诸多行业,尽管价格存在波动,但长远来看,发展稳健,对本行业发展不会产生不利影响。

3、下游行业发展对本行业发展的影响

晶闸管应用集中的行业有:电力输变电、钢铁及冶炼、电机驱动、轨道交通、大功率电源、电焊等领域。

受国民经济快速发展影响,各个行业的投资、设备需求以及晶闸管的需求均保持快速的增长。晶闸管在电机驱动和大功率电源领域的应用是所有下游需求中发展较快的两类。下游行业广泛,加之节能驱动,下游行业会快速发展,必将拉动本行业的发展。

 

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