（1）变频器及高压变频器简介：变频器是应用变频技术与微电子技术的电力传动元件，通过改变电机工作电源的频率和幅度控制交流电动机的转速。因能耗与电机转速的立方成正比，变频器的应用可大幅降低电机能耗、提高电气系统的运行效率。以变频器为载体，变频调速技术因其高效率、高功率因数、优异的调速及启制动性能，具有显著的节电及改进工艺控制水平的效果，是国内外公认的、最有发展前途的调速方式，代表着电气传动的发展方向。目前，变频调速技术主要用于节约电能、优化生产工艺与流程、提高产品质量及改善运行环境。

按照行业惯例，为1kV至10kV高电压环境下运行的电机开发的变频器为高压变频器。目前，高压变频器主要为交-直-交PWM型高压变频器，包括多脉波串联叠加二极管电压源型高压变频器、H桥（多功率单元）串联叠加电压源型高压变频器及多脉波串联叠加晶闸管电流源型高压变频器。其中，H桥串联叠加电压源型高压变频器在国内市场中的应用最为广泛。

（2）变压器及变频用变压器简介：变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止电气设备。利用电磁感应原理，该类设备可将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能，并传输电能。以用途作及定制化程度为划分依据，变压器产品可分为通用型变压器、特种变压器两类。

变频用变压器是特种变压器的一个分支，是高压变频器的适配电源部件，在变频电气系统中起到电气隔离、减少谐波污染等核心作用。高压变频器主要由IGBT、电阻电容、散热器等电力电子器件及变压器构成，产品成本构成中，各类电力电子器件约占52%（其中IGBT约占10%）、主变压器（指变频用变压器）占29%，具体构成情况如下：

2019年中国变频用变压器产品成本构成分析

       数据统计：中金企信国际咨询

变频用变压器是高压变频器的核心部件，是高压变频器构成中单一类型占比较高的部件。高压变频器需配套变频用变压器使用，因为终端使用环境、用户存在差异化需求，均具备较高的定制化程度。因此，变频用变压器、高压变频器在产品与技术发展方面关系密切，高压变频器行业的技术发展及市场波动将对变频用变压器行业的发展产生重大影响。

（3）变频用变压器上下游行业情况：变频用变压器制造企业自主进行产品设计及物料采购，产品主要面向下游变频器制造商销售。高压变频器产品使用者，也是变频用变压器产品终端用户，主要为电力、冶金、石化、建材、市政及机械配套等工业、基础设施建设领域的变频电气系统需求用户。变频用变压器行业与下游高压变频器行业关联度较高。

变频用变压器行业上游主要为硅钢片、有色金属（铜、铝）及绝缘材料等原材料供应商。行业内企业主要采购大宗、通用型的原材料，再对原材料进行加工并投入产品生产。因此，硅钢片、有色金属及绝缘材料等物料的供应价格波动，将直接影响行业整体成本水平。

（4）变频器行业发展情况：

I、国际变频器行业发展情况：变频器产业正处于迅速发展阶段，产业规模不断扩大。变频器自20世纪60年代左右问世，到20世纪80年代在主要工业化国家已广泛使用。20世纪90年代以来，随着节能环保意识的加强，变频器的应用越来越普及。

在国际变频器市场上，德国、瑞士及日本处于领先地位，特别是在材料及制造工艺方面占据优势，其变频器产品可靠性好、使用寿命长。其次是美国、法国等发达国家，其变频技术先进，但企业规模与处于领先地位的国家的大型企业存在一定差距。世界范围内，规模较大、知名度较高的制造商包括西门子（德国）、ABB（瑞士）、施耐德（法国），艾默生（美国）、丹佛斯（丹麦）、欧陆（英国）及富士电机、三菱、安川、日立、东芝等日本企业。

II、国内变频器行业发展情况：上世纪60、70年代，变频器产品在发达国家已有广泛应用。80年代初，我国企业开始接触变频技术；80年代后期，以日本品牌为代表的外资品牌进入中国，成为中国变频器行业的开端。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国变频器行业市场发展分析及投资战略前景预测报告》统计数据显示：随着我国经济的高速发展及节能环保意识的增强，变频器产品已得到广大企业用户的认可，在国内的应用越发普及、行业规模迅速扩大。目前，国内变频器产业内外资品牌有约40个、内资品牌超100个。

国内变频器市场销售额排名前列的主要是外资品牌，其在资本规模、产销规模及综合技术水平等方面实力突出。在国家政策的大力支持及引导下，近年来内资品牌中出现了以汇川技术、英威腾、合康新能为代表的部分优势企业，不仅成功研发了代表高端控制水平的矢量变频器，在生产规模、产品综合性能方面也有了较大的提高。内资企业虽然尚未具备与西门子、ABB等国际一流品牌展开全面竞争的实力，但已在部分细分产品及市场上表现出较明显的竞争优势，市场份额逐年扩大，原有由外资品牌主导的国内变频器市场格局正发生改变。

产品方面，变频器的功能逐步完善、应用领域不断扩大。从工厂设备到家用空调，从重型机械到轻纺行业，从0.4kW的小功率电机到9,000kW的大功率电机都已广泛使用，且取得了明显的经济效益。用户方面，电力、冶金、石化、建材等变频器主要适用的工业、制造业领域仍处于逐步推广的阶段，距离真正普及还有一定的距离。工业、制造业领域使用的变频器多为高压变频器，可以预见我国高压变频器市场的发展潜力巨大。

III、国内高压变频器行业竞争情况：高压变频器具备较高的技术门槛，国际主流厂商较少，目前不超过十家，国内也仅有少数厂商具备研发、设计、生产、服务及技术支持的全流程综合实力。目前，国内、外主流高压变频器厂商已经占据了我国高压变频器市场的主要份额，形成了较稳定的竞争格局，产品价格、毛利水平波动相对稳定。

国内高端变频器市场主要有两类产品，一是应用在钢铁、水泥等行业的大功率产品，上述行业使用的变频器多为高压变频器；二是应用于高端机械配套的高压产品，主要为起重及电梯等提升类负载。高端领域竞争者较少，变频器提供商主要以整体解决方案的产品形式提供给客户，这种形式需对应用行业及领域有较深的理解。目前，即便是国外知名品牌也无法在所有领域都占得优势，如ABB在石油机械行业处于垄断地位、西门子在冶金领域处于优势地位、汇川技术在电梯领域已建立了良好的口碑。高端市场的行业细分保证了产业生态的良性互动，中低端市场主要是变频技术在常规机械、风机及泵类的控制应用，竞争相对激烈。在高端市场，国外变频器制造商仍有较大的品牌优势，但部分国内品牌已具备进入高端市场的技术实力；在中低端市场，国、内外变频器制造商形成了直接的市场竞争格局。

（5）变频用变压器行业发展情况：

I、变频技术应用推动变频用变压器市场发展：高压变频器、变频用变压器组成了变频电气系统，共同实现对电机运转的精细化控制，是变频调速技术的主要载体。变频调速技术是电力电子技术的一个分支，属于综合运用科学理论、直接应用于物质生产、针对性强并讲究经济效益的应用科学。因此，在生产建设过程中的实际需求及应用效果，直接决定了变频调速技术的应用范围及高压变频器、变频用变压器行业的发展。

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频调速技术属于电力电子技术在电机控制领域的综合应用，具备在节能及工业自动化控制方面的天然优势。

电力规划设计总院编制的《中国能源发展报告2018》数据显示，我国与先进国家在总体能源利用效率方面有近10%的差距。其中，工业能耗约占能源消耗总量的45%，占比水平远超发达国家的平均约23%。工业能耗主要为电能消耗，提升电能使用效率、降低用电量具备客观需求及必要性。BP（英国石油公司）发布的《世界能源统计年鉴》数据显示，2018年全球一次能源消费增长2.9%，几乎是过去十年平均增速（1.5%）的两倍；碳排放增长2.0%、为近七年最高增速；新增碳排放达6亿吨，相当于在地球上增加三分之一的乘用车所产生的排放。同时，2018年全球一次能源消费量为13,864.9百万吨油当量，我国消费量占其中近四分之一（3,273.5百万吨油当量），持续推行低碳经济具备必要性及紧迫性。为实现到2020年单位GDP碳排放量与2005年相比下降40%-45%的目标，发展新能源及推广节能减排最重要的途径。包括变频调速技术在内的各项电力电子技术可有效达到节能的效果，也是实现新能源可靠利用的重要保障。

另一方面，我国虽已是制造业大国，但在国际产业分工中总体还处于中低端水平。与世界先进水平相比，中国制造业在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度及质量效益等方面仍存在差距。核心基础零部件（元器件）、先进基础工艺、关键基础材料及产业技术基础等工业基础能力较为薄弱，正是制约我国制造业创新发展、质量提升的症结所在。在工业领域，电力电子技术实现的主要功能正是精细化、智能控制及节能降耗。为解决我国面临的制造能力、能源使用等方面的主要问题，随着传统产业的节能改造及新兴产业的快速发展，高压变频器、变频用变压器等电力电子设备的需求将有较大提升。

II、高压变频器发展带动变频用变压器市场发展：随着高压变频器的快速发展，国内、外变频用变压器产品得到了大量应用。根据高压变频器的主回路拓扑结构，变频用变压器的发展可分为两个阶段：第一阶段为与交-交型高压变频器配套的变频用变压器的发展；第二阶段为与交-直-交型高压变频器配套的变频用变压器的发展。

1980年，日本东芝成功研制了世界上第一台交-交型高压变频器，其良好的使用效果引起了国内外变频器行业的广泛关注，随之诞生了交-交型高压变频器配套用变频用变压器。随后，德国西门子及日本富士等公司也相继推出了各自的交-交型高压变频器。但此类高压变频器配套用变频用变压器的网侧绕组谐波电流大，需要无功补偿和滤波装置，且此类高压变频器输出频率和电压等都受到一定的限制。上述不足导致其被交-直-交PWM型高压变频器所逐步代替，与后者配套的变频用变压器也逐步发展起来。

1994年美国推出了与罗宾康公司H桥串联叠加单元串联式多电平交-直-交电压源型高压变频器配套的变频用变压器，开创了行业发展的新时代。随后，相继出现了与多脉波串联叠加二极管电压源型、多脉波串联叠加晶闸管电流源型高压变频器配套的变频用变压器。高压变频器良好的性能及显著的节能效果，带动了变频用变压器在国外得到更广泛的应用。

20世纪80年代末，为跟随国际交-交型高压变频器的发展，我国也开始了与其配套的变频用变压器的研发，并取得了一定的成果。1997年，公司按照西门子、ABB等用户的要求定制生产了少量变频用变压器，并开始进入变频用变压器行业。2000年，北京利德华福电气技术有限公司（后被施耐德收购）等一批国内企业相继推出了国产高压变频器，与之配套的变频用变压器也随之发展起来。2004年，公司成功研制了高绝缘等级（H级）的变频用变压器（高-高电压源型），打破了国外同类产品的垄断，为国产高压变频器厂商的快速发展贡献了力量。经过大量的试验及持续改进，我国变频用变压器生产企业已可满足高压变频器所需的变频多重整流、单元串联、多电平、移相式电压源或电流源主电路拓扑结构，实现了高压系列交流异步电动机低谐波调速，打破了我国变频用变压器主要依靠进口的局面。发展至今，国产变频用变压器制造商进一步缩小了与国外先进品牌的技术差距，持续优化产品设计与制造流程，在市场响应、技术服务方面建立起了自身特色与优势，并在全流程自动化、数字化、信息化及智能化方面作出了有成效的提升。

目前，我国已是全球最主要的变频器制造国之一，主要外资高压变频器制造商均在国内设厂，包括西门子、ABB、施耐德、艾默生、罗克韦尔、富士电机、日立、安川、春日、日立、欧陆等国际知名变频器制造商。国内高压变频器厂商也不断取得突破，生产技术及产品可靠性不断提高，品牌亦在逐步建立。各品牌在我国生产的高压变频器产品不仅面向国内市场，也面向其全球市场及国外客户。作为高压变频器的上游行业，随着全球变频器生产不断向我国倾斜，我国变频用变压器行业、市场需求及容量也在不断提升。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国及全球高压变频器行业市场发展战略分析及投资前景专项预测报告》统计数据显示：高压变频器市场一直保持着较高的增长率。我国高压变频器市场目前市场规模约133亿元，预计2025年可达212亿元，未来五年将增长59.40%。受高压变频器行业带动，变频用变压器行业亦具有较大的增长空间及快速发展潜力。

（6）行业市场前景：变频电气系统主要应用于电力、冶金、石化、建材、市政及机械配套等工业及基础设施建设领域，以实现对各类高压电动机驱动的风机、水泵、空气压缩机、提升机、皮带机等负载的软启动、智能控制和调速节能，从而有效提高工业企业的能源利用效率、工艺控制及自动化水平。

I、节能需求分析：为满足运行中的最高功率要求，风机、水泵、空气压缩机等传统大功率设备通常在输出功率方面存在较大的设计冗余。在未使用变频调速的情况下，一般通过其他方式满足负载变化的要求，但能量被大量浪费。在使用变频调速的情况下，这些设备可根据实际的负载及工艺流程需要，对电机转速进行智能控制，使电机的输出能量得到高效利用。

（i）政策推动带来的需求：我国工业能耗约占能源消耗总量的45%，占比水平较发达国家多一倍。同时，工业能耗主要为电能消耗，数据显示电厂用电大部分是风机、水泵等设备消耗的。针对上述情况，国家制定了多项节能降耗政策，提出了“加强工业节能”、“到2020年，工业能源利用效率和清洁化水平显著提高，规模以上工业企业单位增加值能耗比2015年降低18%以上，电力、钢铁、有色、建材、石油石化、化工等重点耗能行业能源利用效率达到或接近世界先进水平”、“加快钢铁、石化、建材、有色金属等高耗能行业的节能技术改造”及“加快应用先进节能低碳技术装备，提升能源利用效率”等要求。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国工业自动化控制系统专项调研及投资战略预测可行性咨询报告》统计数据显示：，“十三五”期间我国环保投入将增至约每年20,000亿元，2020年末社会环保总投资有望超过170,000亿元。

在外部政策及实际应用层面实现的可观经济效益推动下，高压变频设备在工业、市政及其他领域具有巨大的市场需求。

（ii）节能带来效益提升：以风机为例，传统风机始终工作在额定负荷下，通过阀门、风门的机械式调节调整风量；使用变频调速的方式进行控制时，可通过调整风机转速调整风量，并实现送风量的精细化控制，平均节能可达30%，12还可延长风机的使用寿命。变频调速设备的投入可为企业带来显著的节能效果及经济效益。

II、工控需求分析：工控指的是工业自动化控制，通过计算机技术、微电子技术及电气手段，使工厂的生产及制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。上世纪80年代发展起来的变频调速技术，顺应了工业生产自动化发展的要求，改变了普通电机定速方式运行的陈旧模式，使得电机及其拖动负载在无任何改动的情况下即可按照生产工艺要求调整转速输出，达到系统高效、精准运行的目的。变频调速技术及设备的出现与应用，开创了智能电机时代。

（i）智能制造是必然趋势：目前，尽管世界各国在规划路径及逻辑方面不尽相同，但工业升级战略的核心皆为智能制造，都将发展智能制造作为确立制造业竞争优势的关键举措。2012年，美国提出“工业互联网”，计划推动具有智能决策特征的工业物联网建设；132013年，德国推出“工业4.0”，计划推动生产工厂向高效率的智能工厂改造，强调生产智能化；142015年，日本推出“新机器人战略”，15计划充分利用信息技术、大数据、网络及人工智能的新型机器人，在世界领先进行机器人革命；同年，我国推出“中国制造2025”，以智能制造为方向，重点发展十大领域，加快淘汰落后产能、化解过剩产能，强调制造业互联网化。

（ii）智能制造带来工控需求的提升：自上而下，智能制造整体框架可分为现场层、控制层、操作层、管理层、企业层及决策层。其中，控制层的主要组成为控制器（驱动、伺服、变频等）及PLC（可编程逻辑控制器），执行层的主要组成为各类生产机器人、智能设备及传感器。控制层、执行层设备共同组成工业自动化控制系统，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理及决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗及确保生产安全等目的。

据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国变频电气系统市场竞争格局分析及投资战略研究可行性报告》统计数据显示：变频电气系统是智能制造框架中实现工业自动化控制的主要组成，其采用闭环控制，参数超调波动范围小，可对偏差进行及时控制，电机运转时加速、减速还可根据工艺要求自动调节，控制精度高。变频电气系统还具有十分灵敏的故障检测、诊断及数字显示功能，提高了生产设备运行的可靠性。

除在风机、泵类负载上的应用以外，变频调速还可广泛应用于传送、卷绕、起重、挤压及机床等各种机械设备控制领域，以延长设备的正常工作周期及使用寿命，简化操作及控制系统，甚至改变原有的工艺规范，从而提高整套生产设备的控制水平，进而提高产成品率。以采矿业为例，早期矿车提升系统多采用传统的转子串电阻进行电机调速，这种调速方式相对落后，存在电能消耗过大、工作稳定性差及缺乏故障诊断等问题。加装变频电气系统后，企业生产系统可按照设计的速度曲线自主进行速度控制，提升了控制系统的智能化程度及安全性、降低了系统的操作难度。此外，在变频调速技术作用下，电机提升过程完全依靠电力牵引与制动，制动闸瓦只需在停车及安全回路保护动作时才进行抱闸，大幅度减少了闸瓦的磨损，延长设备使用寿命。

通过投入变频电气系统实现生产效率、产品质量的提升，既符合终端用户的实际需要，可带来直观的经济效益，亦符合国家在“中国制造2025”政策中关于生产制造环节提出的“运营成本降低”、“产品生产周期缩短”、“不良品率降低”三方面要求。2018年以来，我国传统行业在快速更替，自动化比例逐步提升。同时，在国家政策的推动下，化工、冶金、环保等行业正在进行内生性调整，将为工控传动提供较大的市场空间。