2011年中國模塊電源市場發(fā)展及預測

一、模塊電源發(fā)展簡述

1.模塊電源技術(shù)簡述

“電源”（Power Supply）的定義：電源是以電力電子學為核心技術(shù)的產(chǎn)品?！半娫础笔墙K端產(chǎn)品，“電力電子”是應用技術(shù)，“電源”產(chǎn)品是“電力電子”應用技術(shù)的具體產(chǎn)品體現(xiàn)。電力電子電源通常指采用電力電子技術(shù)的電源產(chǎn)品，是電力電子設(shè)備中重要組成成員。

模塊電源或稱電源模塊（Power Module），是指可以直接焊裝在印刷電路板上的、以模塊方式體現(xiàn)的電源供應器。屬于電源產(chǎn)品中的一大類別。

模塊電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾。由于模塊電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，因此國外各大模塊電源制造商都十分重視新型高智能化元器件的應用，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（Mn-Zn）材料的應用設(shè)計上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs）下獲得高的磁性能能力，而電容器的小型化也是一項推動模塊電源高功率密度的關(guān)鍵因素。SMT技術(shù)的應用使得模塊電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保模塊電源的輕、小、薄。模塊電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關(guān)技術(shù)進行創(chuàng)新，實現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關(guān)技術(shù)已成為模塊電源的主流技術(shù)，并大幅提高了模塊電源的工作效率。對于高可靠性指標，美國的模塊電源生產(chǎn)商通過降低運行電流、結(jié)溫等措施以減少器件的應力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。

模塊電源技術(shù)領(lǐng)域是結(jié)合新型相關(guān)電力電子元器件與開關(guān)拓撲變換技術(shù)，兩者相互促進推動著模塊電源每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。模塊電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC模塊電源設(shè)計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標準化，并已得到用戶的廣泛認可，但AC/DC模塊電源因其自身的特性遇到較為復雜的技術(shù)和工藝制造問題，至今還沒有大范圍的普及應用。

電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使模塊電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。要加快我國模塊電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術(shù)創(chuàng)新之路，走出有中國特色的產(chǎn)學研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展做出貢獻。

高功率密度是模塊電源發(fā)展的總體趨勢，一般采用模塊電源組成分布式電源系統(tǒng)，設(shè)計成N＋1冗余電源系統(tǒng)，并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。針對模塊電源運行噪聲大這一缺點，若單獨追求高頻化其噪聲也必將隨著增大，而采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù)，在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實際應用仍存在著技術(shù)問題，故仍需在這一領(lǐng)域開展大量的工作，以使得該項技術(shù)得以實用化。

近幾年由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和分布式供電系統(tǒng)的不斷推廣，模塊電源的增幅已經(jīng)超出了一次電源。隨著半導體工藝、封裝技術(shù)和高頻軟開關(guān)的大量使用，模塊電源功率密度越來越大，轉(zhuǎn)換效率越來越高，應用也越來越簡單。

模塊電源是目前設(shè)計人員的最好選擇。以模塊式電源取代分立元件設(shè)計方案，好比用微信息處理器件代替集成電路組件，它可更靈活、更快捷地完成系統(tǒng)的開發(fā)，縮短開發(fā)或更改設(shè)計所花費的時間，節(jié)省人力及技術(shù)投資。

模塊電源可為專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、微處理器、存儲器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)及其他數(shù)字或模擬負載提供供電。由于模塊電源組成的分布式供電結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多，因此模塊電源廣泛用于交換、接入、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天及軍工等領(lǐng)域。

目前，艾默生、愛立信，VICOR憑借強大的整體優(yōu)勢占據(jù)國內(nèi)市場前三的位置；中國本土品牌瑞谷科技和新雷能等發(fā)展速度較快，處于國內(nèi)企業(yè)領(lǐng)先水平，占據(jù)市場前三的位置。另外，一些國際品牌如：SynQor、POWER-ONE、TDK-LAMBDA等也占有很大的市場份額。

2.“電源”的定義

我國行業(yè)標準《直流穩(wěn)定電源通用規(guī)范》和其他行業(yè)標準中對“電源”是這樣定義的：“電源：將來自輸入源的能量轉(zhuǎn)換成單輸出能量源或多輸出能量源的電氣或電子設(shè)備。”

3.電源變換裝置的定義和分類

3.1 電源變換裝置的定義

把某種輸入形式的電能變換為負載能工作的電能形式的電源裝置，就是電源變換裝置。

3.2 電源變換裝置的分類

(1) 按功率變換形式分類：

目前的輸入功率主要有交流電源（AC）和直流電源（DC）兩類；負載要求也主要有AC 和DC 兩類，所以電力電子電源產(chǎn)品有四大類： AC-DC 電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品；DC-DC 電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品；DC-AC 電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品；AC-AC 電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品。

(2) 按電源產(chǎn)品名稱分類，主要有：

第1類：開關(guān)電源，包含AC/DC 開關(guān)電源，DC/DC 開關(guān)電源，充電器等

第2類：不間斷電源（UPS 電源），包含AC UPS 電源和DC UPS 電源等。

第3類：逆變器，包含普通逆變器，LCD 背光逆變器，太陽能逆變器等。

第4類：變頻器，包含普通變頻器，高壓變頻器等；

第5類：其它: 如交流穩(wěn)壓電源，中頻感應加熱電源，高壓電源、電力機車電源等；

4.模塊電源產(chǎn)品分類

模塊電源屬于電源產(chǎn)品中的一大類別，主要包括：AC/DC模塊電源和DC/DC模塊電源兩大類。

AC/DC模塊電源是將交流電壓變換為直流電壓。

DC/DC模塊電源是將直流電壓變換成直流電壓。

5.模塊電源的優(yōu)點：

1)設(shè)計簡單。只需1個電源模塊，配上少量分立元件，即可獲得電源。

2)縮短開發(fā)周期。模塊電源一般備有多種輸入、輸出選擇。用戶也可以重復迭加或交叉迭加，構(gòu)成積木式組合電源，實現(xiàn)多路輸入、輸出，大大縮短了樣機開發(fā)時間。

3)變更靈活。產(chǎn)品設(shè)計如需更改，只需轉(zhuǎn)換或并聯(lián)另一合適電源模塊即可。

4)技術(shù)要求低。模塊電源一般配備簡單的外圍濾波元件即可組成供電系統(tǒng)，因此令電源設(shè)計更簡單。

5)模塊電源外殼有集熱沉、散熱器和外殼三位一體的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)了模塊電源的傳導冷卻方式，使電源的溫度值趨近于最小值。同時，又賦予了模塊電源良好的外殼封裝。

6)質(zhì)優(yōu)可靠。模塊電源一般均采用全自動化生產(chǎn)，并配以高科技生產(chǎn)技術(shù)，因此質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。

7)用途廣泛：模塊電源可廣泛應用于航空航天、機車艦船、軍工兵器、發(fā)電配電、郵電通信、冶金礦山、自動控制、家用電器、儀器儀表和科研實驗等社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，尤其是在高可靠和高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的重要作用。

三、2010年中國模塊電源市場分析

2010年，中國經(jīng)濟快速復蘇，GDP增長達到 10.3%，在經(jīng)濟快速增長的促進下，工業(yè)生產(chǎn)和投資出現(xiàn)了回暖增長現(xiàn)象，我國規(guī)模以上電子信息產(chǎn)業(yè)銷售收入規(guī)模達7.8萬億元，同比增長29.5%。規(guī)模以上電子信息制造業(yè)工業(yè)增加值增長16.9%，其中模塊電源市場共計銷售額達31.57億元，同比增長11.5%，增長率比2009年上升2.3%。

回顧近幾年中國模塊電源市場的發(fā)展態(tài)勢，可分為三個階段：2008年之前，市場持續(xù)快速穩(wěn)定發(fā)展，增長率維持在10%以上；2008年隨著全球金融危機的到來，電源市場的增長率不斷下滑，進入低谷期；自2009年下半年開始，在中國一系列經(jīng)濟刺激的政策拉動下，中國模塊電源市場走出低谷，進入回暖期。 2006－2010年中國模塊電源市場銷售額情況（見表1、圖1）。

一直以來，模塊電源市場廠商眾多，集中度較低，市場排名前10家廠商的市場占有率不到60%，而其中多半是國際品牌，本土品牌整體競爭力水平不高。全球爆發(fā)金融經(jīng)濟危機以后，中國政府連續(xù)出臺多項積極的投資政策，加快了3G建設(shè)步伐，加大了在通信鐵路電力新能源等領(lǐng)域的投資，使中國本土的經(jīng)濟環(huán)境明顯好于國際經(jīng)濟環(huán)境。部分國際模塊電源品牌在歐美市場遭受重創(chuàng)，降低了對中國大陸模塊電源市場的投資力度和競爭強度，這給中國本土模塊電源企業(yè)進一步擴大在國內(nèi)高端模塊電源的市場創(chuàng)造了機會。2010年，從中國模塊電源市場的競爭格局來看，艾默生憑借在電源行業(yè)的綜合實力和影響力穩(wěn)居市場第一的地位，其次是愛立信，VICOR憑借其模塊電源在軍工領(lǐng)域的強大優(yōu)勢占據(jù)市場第三的位置；中國本土品牌瑞谷科技和新雷能發(fā)展速度較快，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。SynQor、 POWER-ONE、TDK-LAMBDA等國際品牌市場份額有所下滑。2010年中國模塊電源市場各品牌市場份額（見圖2）。

由于模塊電源具有設(shè)計周期短、可靠性高、系統(tǒng)升級容易等特點，網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域、軍工（包括航空航天等）領(lǐng)域是其主要應用行業(yè)。2010年，中國模塊電源在通訊和軍工兩個行業(yè)的市場份額達88%，其中網(wǎng)絡(luò)通訊行業(yè)銷售額達16.29億元，而軍工行業(yè)（包括航空航天等）銷售額為11.49億元；其它則包括電力系統(tǒng)、交通、新能源等行業(yè)。DC/DC模塊電源體積小，轉(zhuǎn)換效率高，適用于對電源要求很高的場合。其90%的應用領(lǐng)域是通信設(shè)備內(nèi)部供電，其它如工業(yè)控制、電力系統(tǒng)、鐵路信號、移動通信基站等設(shè)備也有所應用。而AC/DC模塊主要應用在工業(yè)儀表、家用電器、工業(yè)控制、集散控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。 2006-2010年中國模塊電源市場行業(yè)應用情況（見表2）

分行業(yè)來看，中國模塊電源市場在網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域中的市場集中度相對較高，市場前5個品牌的市場份額達到59.6%，其中艾默生以3.36億元的規(guī)模，占據(jù)本行業(yè)最大的市場份額，達到20.6%；愛立信、瑞谷、新雷能、SynQor等企業(yè)依次位列其后。而軍工領(lǐng)域（包括航空航天）大部分市場仍然被進口品牌所占據(jù)，本土企業(yè)做得上規(guī)模的模塊電源企業(yè)數(shù)量并不多。

進口品牌中，VICOR占據(jù)市場領(lǐng)導地位，市場份額近20%，其他還有INTERPOINT、 VPT、GAIVA、IR等；而本土企業(yè)中中國電子科技集團第43所、中國電子科技集團第24所、新雷能、西安微電子技術(shù)研究所（771所）、陜西華經(jīng)微電子（895廠）等在軍工領(lǐng)域都有產(chǎn)品涉足，依據(jù)不同的質(zhì)量和可靠性要求應用在不同的場合。2010年中國模塊電源市場網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域市場份額見圖3。

四、2011－2015年中國模塊電源市場預測

2011-2015年，隨著中國步入“十二五”發(fā)展階段，經(jīng)濟快速恢復穩(wěn)定增長勢頭；國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移持續(xù)加深；中國通訊領(lǐng)域3G及4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、流媒體、光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的持續(xù)深入；中國國防科技工業(yè)保持15%以上的增長，武器裝備的科研建設(shè)和探月工程等重大工程的實施；以及高速鐵路、中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展等，預計中國模塊電源市場仍然將保持10%以上的增長速度發(fā)展。中國模塊電源市場2011－2015年市場銷售額預測 (見表3、圖4)。

從未來五年的行業(yè)分布來看，隨著通信與網(wǎng)絡(luò)應用水平越來越高，行業(yè)發(fā)展趨于成熟，行業(yè)的硬件投資比重會逐漸減少，另由于通信領(lǐng)域的電源需求保有率較高，因此其模塊電源的需求不太可能出現(xiàn)大幅度增長，未來的市場份額將逐漸下降。由于目前中國國防投入比重相對發(fā)達國家還處于較低水平，未來5年有穩(wěn)定提高的趨勢，預計模塊電源在軍工（包括航空航天）行業(yè)將持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展；而隨著一些新興行業(yè)的快速發(fā)展，以往占市場比重不大的行業(yè)如電力、交通、新能源等對模塊電源的需求呈現(xiàn)出了快速增長的勢頭，增長速度相對較快。2011-2015年中國模塊電源市場行業(yè)結(jié)構(gòu)預測（見表4、圖5、6、7、8、9）。

盡管隨著中國信息化建設(shè)的不斷深入，中國模塊電源市場在未來仍有很大的發(fā)展空間，然而，在日趨激烈的競爭環(huán)境下，如何能在市場中生存并長足發(fā)展始終是電源生產(chǎn)商需要面對的問題。

為此，行業(yè)建議：

國際廠商

1、降低價格，加快本土化進程；除了VICOR憑借其在軍工市場的品牌影響力持續(xù)保持其在軍工行業(yè)的市場地位，只有艾默生和愛立信憑借其相對成熟的本土化運作在中國市場持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，其他如TDK-Lambda、POWER-ONE、SynQor等本土化進程緩慢的國外品牌均表現(xiàn)欠佳。目前，從市場價格水平來看，國際品牌的產(chǎn)品平均價格仍然處于較高水平，然而，隨著本土品牌的快速發(fā)展，以及用戶選購模塊電源時更加看重產(chǎn)品的性價比以及服務(wù)的實惠性，本土化經(jīng)營是大勢所趨；

2、關(guān)注新應用領(lǐng)域，培育新興市場；目前模塊電源的應用領(lǐng)域越來越廣泛，除了通訊和軍工，其他工業(yè)如電力、鐵路、新能源等應用領(lǐng)域的潛力很大。未來幾年，模塊電源市場在其他工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展速度將會明顯高于通訊和軍工領(lǐng)域。對于客戶單一的國際品牌，需要盡快關(guān)注其他應用領(lǐng)域，積極培育新興市場。

國內(nèi)廠商

1、依托本土優(yōu)勢，開拓海外市場；盡管模塊電源中國市場正處于快速發(fā)展時期，有很大的發(fā)展?jié)摿?，然而，未?年，4，50億的市場容量對于數(shù)量龐大的國內(nèi)競爭者來說畢竟有限。如果眼光始終局限在中國本土市場，將會很大程度上影響到企業(yè)的發(fā)展空間。

2、加大研發(fā)投入，增強自主創(chuàng)新能力；模塊電源市場國內(nèi)品牌之所以整體實力較弱歸根結(jié)底是由于技術(shù)落后于世界發(fā)達國家水平，盡管近幾年，隨著瑞谷、新雷能、迪賽等一些優(yōu)秀的國內(nèi)品牌的技術(shù)研發(fā)的帶動，中國模塊電源相關(guān)技術(shù)與國際水平的差距在很大程度上縮小了，公司仍然需要加強或者是保持高水平的研發(fā)投入，增強自主創(chuàng)新能力，力爭趕超國際領(lǐng)先水平。

3、加強信息化建設(shè)，提升管理水平；目前，相對于國際品牌，受制于投入資金、公司總體架構(gòu)、管理者認識等因素，模塊電源國內(nèi)企業(yè)的信息化程度仍然較低。模塊電源本土企業(yè)必須建立起有效的信息管理平臺，使企業(yè)將市場、研發(fā)、物流、生產(chǎn)、質(zhì)量、供應商、財務(wù)、服務(wù)等多種因素有機結(jié)合，推動業(yè)務(wù)流程重組，促進組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有效降低成本，擴大企業(yè)競爭范圍，從而極大地提升企業(yè)綜合競爭力，提高在模塊電源市場的整體地位。