变压器研究：蓝海市场或在国外.pdf

1 报告编码19RI0071 头豹研究院 | 机械设备系列行业概览 400-072-5588 机械设备行业：变压器研究蓝海市场或 在国外 报告摘要 汽车团队 变压器是一种静止的电机，能够利用电磁感应原理 实现交流电在同一频率下不同等级间的转换，即能 够将一种电压、电流的交流电转换为相同频率下的 不同电压、 电流的交流电。 据数据显示， 中国变压器 产品销量从 2014 年的 136.8 亿台增长至 2018 年的 137.5 亿台，期间年复合增长率为 0.1%。与此同时， 中国变压器市场产量从 2014 年的 137.1 亿台逐渐增 长至 2018 年的 158.6 亿台，期间年复合增长率为 3.7%。 热点一：智能化变压器加速升级，助力智能电网发展 热点二：绿色环保型变压器成为主流产品趋势 热点三：国外市场成为中国变压器企业的蓝海市场 目前，得益于智能电网建设的深入，智能变压器的需求 也在逐渐增多，对智能变压器的研发与生产，将成为变 压器行业发展的趋势之一。未来，智能变压器会继续优 化升级，由单一功能变压器，向拥有多功能组合式变压 器发展；由传统线圈式变压器，向采用电力电子技术的 智能万用变压器发展。 在电力工业发展的同时，如何加强环境保护已成为不容 忽视的命题，在未来变电站的建设中，各环节将受到更 为严格的环保审评约束， 如电力变压器中所产生的能耗、 噪声、电磁场等，都需纳入环境保护评价体系进行严格 考核。 因此， 变压器的发展将不断朝着绿色环保型发展。 中国部分变压器制造企业开始将将市场重心转移至海外 市场。针对不同的海外市场特性，中国变压器制造商采 取不同的出海策略： 依托中国政府“一带一路”战略， 与 东南亚、非洲等国政府进行合作。这类订单由于对变压 器工艺标准要求不高， 因此利润相对有限； 利用价格、 工艺等优势，争取英国、美国等欧美发达国家电网改造 项目订单。 欧美发达国家电网多成型于 20 世纪 50 年代， 已经无法适应当下的用电需求，因此产生了大量的电网 配套设施采购需求。这类订单利润水平高，但竞标激烈 程度较其他类型订单更高。 庄林楠 高级分析师 高居成 分析师 邮箱：csleadleo 行业走势图 相关热点报告 报告编号19RI0071 目录 1 方法论 . 3 1.1 研究方法 . 3 1.2 名词解释 . 4 2 中国变压器市场行业综述 . 6 2.1 中国变压器行业定义及分类 . 6 2.2 中国变压器行业发展历程 . 8 2.3 中国变压器行业产业链 . 9 2.3.1 上游分析 . 10 2.3.2 中游分析 . 11 2.3.3 下游分析 . 12 2.4 中国变压器行业市场规模 . 13 3 中国变压器行业驱动与制约因素 . 15 3.1 驱动因素 . 1 5 3.1.1 能源结构转型加速，新能源电站建设拉动配套变压器市场持续增长 . 15 3.1.2 基础设施投资加码，催生变压器市场新需求 . 20 3.1.3 配电网投资规模加大，配电变压器需求空间扩容 . 21 3.2 制约因素 . 2 2 3.2.1 变压器行业产品质量堪忧 . 22 3.2.2 变压器行业低端产能过剩 . 23 3.2.3 高端变压器研发能力不足 . 23 3.2.4 新技术引发替代效应 . 24 1 报告编号19RI0071 4 中国变压器行业政策及监管分析 . 24 4.1 中国变压器行业支持政策分析 . 24 4.2 中国变压器行业监管政策分析 . 26 5 中国变压器行业发展趋势 . 27 5.1 智能化变压器加速升级，助力智能电网发展 . 27 5.2 变压器将配合新能源发电体系建设加快研发进程 . 28 5.3 绿色环保型变压器成为主流产品趋势 . 29 5.4 国外市场成为中国变压器企业的蓝海市场 . 29 6 中国变压器行业竞争格局 . 30 6.1 竞争格局分析 . 30 6.1.1 市场竞争概况 . 30 6.2 变压器企业分析 . 32 6.2.1 广东力王高新科技股份有限公司 . 32 6.2.2 深圳市京泉华科技股份有限公司 . 35 6.2.3 山东达驰电器有限公司 . 38 2 报告编号19RI0071 图表目录 图 2-1 单相和三相变压器结构 . 6 图 2-2 变压器分类，按用途分类 . 7 图 2-3 中国变压器行业产业链 . 9 图 2-5 中国变压器出口数量，2014-2023 年预测 . 14 图 3-12018 年中国能源消费结构 . 16 图 3-2 发电站到用户的输送电流程 . 17 图 4-1 中国变压器行业支持政策 . 25 图 4-2 中国变压器行业监管政策 . 26 图 6-1 中国变压器行业企业分级 . 31 图 6-2 中国变压器企业区域分布，2017 年 . 32 图 6-3 力王高科主要产品介绍. 33 图 6-4 京泉华主要产品分类 . 36 图 6-5 京泉华 IPD 框架 . 37 图 6-6 山东达驰主要产品分类 . 40 3 报告编号19RI0071 1 方法论 1.1 研究方法 头豹研究院布局中国市场， 深入研究 10 大行业， 54 个垂直行业的市场变化， 已经积累 了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 研究院依托中国活跃的经济环境， 从机械制造行业、 机床工具行业、 汽车行业等领 域着手，研究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩 张， 到企业走向上市及上市后的成熟期， 研究院的各行业研究员探索和评估行业中 多变的产业模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法， 采用自主研发的算法， 结合行业交叉的大数据， 以多元化的调研方法， 挖掘定量数据背后的逻辑， 分析定性内容背后的观点， 客观 和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势， 在研究院的每一份 研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 研究院秉承匠心研究， 砥砺前行的宗旨， 从战略的角度分析行业， 从执行的层面阅 读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 头豹研究院本次研究于 2019 年 06 月完成。 4 报告编号19RI0071 1.2 名词解释 OEM：Original Equipment Manufacturer，原始设备制造商，俗称“贴牌加工”， 指由代工企业负责生产，采购方负责销售的生产方式； ODM：Original Design Manufacturer，原始设计制造商，指由代工企业负责从设计 到生产的过程，采购方负责销售的生产方式； IPD：Integrated Product Development，集成产品开发，是一套产品开发的模式、 理念与方法。IPD 具体包括异步开发与共用基础模块、跨部门团队、项目和管道管理、 结构化流程、客户需求分析、优化投资组合和衡量标准共七个方面； TPM：Total Productive Maintenance，全员生产维护，是以提高设备综合效率为目 标，以全系统的预防维修为过程，全体人员参与为基础的设备保养和维修管理体系； 安全停堆地震： 在分析核电场所在区域的地质和地震条件、 分析当地地表下物质特性的 基础上所确定的、可能发生的最大地震； 初级线圈：感应线圈或变压器中引起感应的电流所通过的线圈，又叫一次绕组。 次级线圈： 变压器的输出端， 次级线圈受到初级线圈电磁感应后， 就会在次级线圈产生 电压（感生电动势），次级电压的高低与次级线圈的匝数有关，次级线圈的匝数越多次 级电压就会越高； 硅钢/硅钢片：含硅量为 1.04.5%，含碳量小于 0.08%的硅合金钢，具有导磁率高、 矫顽力低、 电阻系数大等特性， 因而磁滞损失和涡流损失都小。 主要用作电机、 变压器、 电器以及电工仪表中的磁性材料。 非晶合金：没有晶态合金的晶粒和晶界的固态合金； “五大四小”：中国电力行业俗称的五大电力和四小豪门。五大电力是指 中国国电集团公司、中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国 5 报告编号19RI0071 电力投资集团公司； 四小豪门是指国投华靖电力控股股份有限公司、中国神华能源 股份有限公司国华电力分公司、华润电力控股有限公司、中国广核集团有限公司。 装机容量：发电厂装有的全部发电机组的额定功率总和。 核岛： 核电站安全壳内的核反应堆及与之相关的各系统的统称， 其主要功能是利用核裂 变产生蒸汽。 常规岛： 核电装置中汽轮发电机组及其配套设施的总称， 其主要功能是将核岛产生的蒸 汽的热能转换为汽轮的机械能，再通过发电机转变为电能。 超导材料： 具有在一定条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料， 具有能 够实现无损耗传输电能的特性。 抗阻： 在具有电阻、 电感和电容的电路里， 对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗， 由电阻、 感抗和容抗三者组成。 四纵四横：国家电网规划建设以沈海、京沪、京台、京港澳（四纵），青银、连霍、沪 蓉、沪昆（四横）为支撑的、覆盖公司经营区内所有示范城市的高速公路快充网络，续 行里程达 1.9 万公里。 西电东送： 把西部省区煤炭、 水能等丰富的自然资源转化成电力资源， 输送到电力紧缺 的东部沿海地区。 6 报告编号19RI0071 2 中国变压器市场行业综述 2.1 中国变压器行业定义及分类 变压器是一种静止的电机， 能够利用电磁感应原理实现交流电在同一频率下不同等级间 的转换，即能够将一种电压、电流的交流电转换为相同频率下的不同电压、电流的交流电。 变压器是发电、输电、变电、配电系统中的重要设备之一，主要结构包括初级线圈、次级线 圈和磁芯，变压器行业的技术水平和生产水平直接影响了中国电力工业的整体建设发展。 变压器的主要工作原理是通过两次绕组， 将交变电流在铁芯中转化为磁能， 基于电磁感 应作用， 铁芯两边绕组所产生的感应电动势的频率相同， 通过匝数的不同改变感应电动势的 大小造成变压的效果（见错误!未找到引用源。）。 图 2-1 单相和三相变压器结构 7 报告编号19RI0071 来源：头豹研究院编辑整理 变压器的主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等。中国交流输电 的电压最高达 1,000 千伏， 而发电机的电压一般在 3.15 千伏、 6.3 千伏、 10.5 千伏和 15.75 千伏等，无法由发电机直接产生，因此需通过变压器升压进行远距离输送。此外，多数电器 所需的工作电压普遍在 380V，220V、36V 或更小电压等，也需利用变压器将输送电压降 低以满足需求。 根据不同的分类方法，变压器分为以下类别：按相数分类，分为为单相变压器、三相 变压器和多相变压器；按用途方式分类，分为电力变压器、仪用变压器、电炉变压器、自 耦变压器和电焊变压器； 按铁芯结构形式分类， 分为壳式变压器， 环型变压器和 C 型变压 器；按冷却方式分类，分为油浸式变压器、风冷式变压器、自冷式变压器和干式变压器； 按芯种分类，分为空心变压器、磁芯变压器和铁芯变压器；按防潮方式分类，分为开放 式变压器、灌封式变压器和密封式变压器（见错误!未找到引用源。）。 图 2-2 变压器分类，按用途分类 8 报告编号19RI0071 来源：头豹研究院编辑整理 2.2 中国变压器行业发展历程 变压器于 19 世纪 80 年代开始在全世界范围内实现商业运行，由美国宾夕法尼亚州西 屋电气公司在 1886 年制造成功并顺利量产化后推向大众，中国变压器行业从 20 世纪 50 年代萌芽到现在一共经历了四个发展时期： （1）20 世纪 50 年代初。中国变压器采用热轧硅钢片，所生产的变压器主要模仿前苏 联，没有自主研发变压器的能力，导致制造技术始终处于模仿阶段，但由于其损耗巨大，因 此在 70 年代，中国变压器开始使用冷轧硅钢片，虽然损耗有所下降，但由于生产硅钢片的 技术有限， 材料稳定性和技术性能不高， 因此电力整体损耗并未实现大幅下降， 迫使中国电 网运行维护在高损耗的水平之上。 （2）20 世纪 90 年代初期。中国原电力部门提出采用更新改造高能耗配电变压器的技 9 报告编号19RI0071 术装备政策， 针对中国电网高损耗的现状提出重新设计变压器的要求。 随后吉林省电力公司 利用优化电磁计算的方式，设计出 SN9 节能型变压器，并以非晶合金材料作为变压器的铁 心，使变压器的损耗有了大幅度的降低。 （3）20 世纪 90 年代中期。中国开发出了 S9 型配电变压器，与之前的变压器系列相 比损耗下降有了大幅度的改进，其损耗下降比例至少在 48%以上，但其性能也相当于欧洲 40 年代水平。 （4）21 世纪初。中国通过对铁芯材料性能的不断研究，对 500 千伏及以下的电压等 级的变压器进行了科技攻关， 并结合了进口先进的工装设备和先进的制造技术引进， 生产出 S11 型节能变压器， 提高了中国电子变压器的整体制造水平， 在随后的几年， 中国研发出了 渐开线铁芯变压器和非晶合金铁芯变压器， 单变容量可达到 1,500 兆伏安， 电压等级最高可 达 1,100 千伏， 已经成为世界顶级电压器制造国家， 不但满足中国市场的需求， 并向巴基斯 坦、坦桑尼亚香港、南斯拉夫等 30 多个国家和地区进行出口。 2.3 中国变压器行业产业链 变压器行业的上游企业主要为原材料供应商，提供硅钢片、铜、铝等有色金属原材料； 中游为变压器行业， 为下游企业提供定制化变压器的产品设计、 生产制造、 装配调试和售后 服务等； 下游应用行业则主要为电源、 电网、 石油化工、 冶金、 铁路交通和城市建设等领域， 各细分行业呈现出不同的市场需求特点（见错误!未找到引用源。）。 图 2-3 中国变压器行业产业链 10 报告编号19RI0071 来源：头豹研究院编辑整理 2.3.1 上游分析 变压器行业上游为提供硅钢片、铜材、铝材、变压器油、树脂等原材料及熔断器、互感 器、 控制器等元器件的供应商。 变压器行业的主要成本来源于原材料的采购， 在普通电子变 压器的原材料成本占比中，硅钢占总比 35%，有载分接开关占比 30%，铜占比 15%，绝其 他材料和器件占比 20%。变压器作为机械装备制造行业，其原材料总成本占据完成品成本 价格的 60%以上。 所有原材料中， 硅钢片、 铜和有载分接开关的价格存在波动。 硅钢片和铜的价格水平普 遍受到宏观经济和商品期货市场交易的影响， 其价格变化会直接大幅度影响到变压器的制造 成本， 变压器制造商面对钢材、 铜材行业的议价能力较弱； 高压变压器对有载分接开关的强 度要求高， 因此变压器制造商需要采购德国生产的高强度开关。 目前， 德国厂商在高强度有 载分接开关行业中有绝对的话语权， 变压器制造商很难在价格谈判中有优势。 其他材料和器 件在中国的制造技术已经稳定， 且价格波动较小， 已基本实现国产化自产自销的状态， 因此 对变压器的成本影响较小，价格基本保持稳定。 11 报告编号19RI0071 2.3.2 中游分析 中国变压器行业产业链中游由变压器制造企业构成， 市场竞争格局稳定， 行业利润波动 较小。目前主要分为大型公司，中小型公司和跨国公司三类。其中大型公司以保变电气、特 变电气、中国西电等为代表；中小型公司代表则有江苏华鹏、海南金盘、杭州钱江等；跨国 企业有德国西门子、瑞士 ABB 集团、日本东芝和法国施耐德。产品技术要求高、资金需求 量大、 资质审查要求严格等因素为新进入者铸造起较高的行业壁垒， 而中小型企业因为市场 份额和品牌影响力较小， 不具备市场竞争力， 缺乏抵御市场风险的能力。 因此伴随环保政策 收紧，中小企业生存愈发艰难。 对于行业中的大型企业而言， 因具有规模优势， 技术实力更强， 面对环保政策收紧和原 料价格上涨等变化，具有较强的抵御能力。竞争者之间普遍以客户招标制度进行公开竞争， 以产品品质、价格水平、技术实力和品牌影响等因素为衡量标准，但由于行业集中度较低， 一直面临低价竞争的局面。现阶段，中国变压器行业的不同细分领域中的发展现状如下： （1） 输变电网用变压器 输变电网用变压器主要特性在于超高压、 特高压， 因此对于变压器的技术门槛较高。 目 前由于具备 500 千伏以上生产能力的变压器企业较少，主要集中在中国大型上市公司，如 保变电气、特变电工和中国西电等以及拥有先进技术和资本实力的跨国企业，如东芝、ABB 集团和德国西门子手中，市场份额相对集中。 （2）配网及民用变压器 配网及民用变压器主要特性在于中低压， 用于居民和商业系统， 因此技术含量较低， 生 产企业较多，市场相对分散，价格竞争最为激烈，通常以价格竞争为主要手段。由于国家对 “智能电网” 的总体规划和建设， 对配网用变压器的性能和稳定性以及智能化要求将有所提 升， 因此未来技术落后且规模较小的企业将面临产能过剩的淘汰危机， 而具有技术优势的企 12 报告编号19RI0071 业将不断扩展行业份额，促使市场集中度进一步提高。 （3）新能源发电用变压器 新能源发电用变压器主要特性在于稳定性高， 环境适应性强， 技术要求高， 主要用于风 电、太阳能、水电等新能源发电系统。行业准入门槛较高，需要具备生产资质和竞争实力， 且能够对在生产成本有所控制，大型企业占据主要市场份额，因此行业竞争相对稳定。 （4）火力发电用变压器 火力发电用变压器主要特性在于高压， 现阶段技术成熟， 市场发展稳定， 配套设备市场 也相对成熟，生产厂商较多，产品同质化严重。 （5）轨道交通用变压器 轨道交通用变压器主要特性在于专用性强， 技术要求较高， 主要用于轨道供电变压系统， 目前市场主要为跨国企业所垄断。 但由于中国铁路政策对国有化铁路装备产业的扶持， 顺特 电气、卧龙电气、金盘电气等企业在服务和配件供应方面具有优势。该市场准入门槛较高， 企业需具备两台变压器挂网安全运行两年以上的资质，因此市场集中度高，竞争格局稳定。 （6）汽车充电桩变压器 汽车充电桩变压器市场由于中国汽车充电桩变压器的产品标准和市场体系尚未统一， 因 此竞争格局尚不明显， 统一由地方政府、 国家电网及电动汽车企业向全国厂商公开采购招标， 目前该产品市场在中国仍处于起步阶段。 2.3.3 下游分析 变压器行业的下游应用行业主要以电源、电网、石油化工、冶金、铁路交通和城市建设 等方面， 企业主要为国家电网、 南方电网、 电力公司等大型企业以及普通工商业用户和居民。 受国家基础设施建设投资和产业政策的影响， 国家电网建设和新型发电机的改建大幅增加了 13 报告编号19RI0071 变压器的需求， 国家发改委、 国家能源局发布的 电力发展 “十三五” 规划 （以下简称 “十 三五”）促使变压器及其配套设备市场进一步加大研发投入以提升设备的稳定性和节能性， 拉动变压器行业市场不断增长。 大型企业、 普通工商业用户和居民用户对变压器的需求主要 取决于宏观经济状况， 得益于中国经济进入稳健增长期和人均生活水平的提高， 对用电需求 的增加将扩大变压器的下游市场。 变压器行业下游企业主要分布在发电、 输配电运营和电力设备生产制造三个领域。 伴随 中国城市电网和农村电网改造进入末期， 变压器行业大额订单持续减少， 变压器制造行业市 场规模和利润水平出现下滑。2018 年中国变压器市场整体销售容量低于 2 亿千伏安，不足 2010 年市场销售容量的三分之一；高端变压器平均利润水平为 5%左右，常规变压器由于 存在众多中小型变压器制造商进行非理性的价格竞争，利润水平甚至低于 1%。中国变压器 行业市场规模缩水严重，制造商价格谈判能力不足。 2.4 中国变压器行业市场规模 得益于整体经济状况趋于稳定， 人均可支配收入提高所带来的生活方式正在不断朝科技 化以及多样化方向发展， 因此对用电的需求越来越强烈， 变压器产品的销量也随之增加， 逐 渐成为工业建设和城市建设的必需品。 此外， 得益于政府推进新技术、 扩大机械产业政策的 出台， 中国变压器市场在过去五年里实现了整体增长。 据数据显示， 中国变压器产品销量从 2014 年的 136.8 亿台增长至 2018 年的 137.5 亿台，期间年复合增长率为 0.1%。与此同 时， 中国变压器市场产量从 2014 年的 137.1 亿台逐渐增长至 2018 年的 158.6 亿台， 期间 年复合增长率为 3.7%。 据预测， 受益于下游产业的扩张、 人们生活水平的提高和用电需求的不断增强， 中国变 压器市场规模将有望继续扩大。 预计到 2023 年中国变压器销量将达到 170.6 亿台， 同年变 14 报告编号19RI0071 压器产量达到 195.9 亿台，期间，中国变压器的销量和产量的年复合增长率分别为 4.3%和 4.2%（见错误!未找到引用源。）。 图 2-4 中国变压器市场销量和产量规模，2014-2023 年预测 来源：头豹研究院编辑整理 在宏观经济及工业产值持续增长、 用电系统的日益普及、 下游行业对变压器需求提高变 压器行业法规政策不断完善等因素的支持下， 中国变压器市场在过去五年里实现了快速的发 展。除此之外，受通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防及 航空航天等下游领域需求强劲增长的刺激， 近两年中国变压器出口数量不断增加， 变压器产 能出现了向海外出口转移的趋势。据数据显示，中国变压器出口数量从 2014 年的 10.0 亿 台增长至 2018 年的 21.1 亿台，期间年复合增长率为 20.5%。未来，在智能电网和智能电 子设备等下游产业持续发展的带动下， 中国变压器出口数量将稳步增长。 预计到 2023 年中 国变压器出口数量将达到 27.5 亿台，年复合增长率为 5.4%（见错误!未找到引用源。）。 图 2-5 中国变压器出口数量，2014-2023 年预测 15 报告编号19RI0071 来源：头豹研究院编辑整理 3 中国变压器行业驱动与制约因素 3.1 驱动因素 3.1.1 能源结构转型加速，新能源电站建设拉动配套变压器市场持续增长 化石能源中， 煤炭资源因储量丰富、 价格实惠、 便于运输等优势一直以来都是全球能源 体系的核心。中国是世界第一产煤大国，由此决定了煤炭在其能源消费结构中的首要地位 （