工業(yè)電源-高頻開關電源、高速脈沖電源市場發(fā)展概況
電源,是指給電氣或電子設備提供電力的裝置,也稱電源供應器(PowerSupply)。在大多數情況下,現(xiàn)代工業(yè)化電氣或電子設備無法直接使用電網和發(fā)電機等提供的電能,需要利用電子電力技術將電網、發(fā)電機或電池發(fā)出的一次電能轉換為適用于各類用電對象的二次電能,這類電能轉換裝置即為電源。它可以將不同形式的能源轉換為電能,并將電能傳遞給需要供電的設備,以滿足其工作需求。
伴隨經濟持續(xù)快速增長,我國電源行業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢。根據中國電源學會相關資料,2023 年中國電源總市場規(guī)模 3,567 億元,預計到 2024 年該市場規(guī)模將增至 3,853 億元。
工業(yè)電源是專門為工業(yè)設備供電的電源,系工業(yè)設備中的重要組成部分。國內光伏、裝備制造、半導體等產業(yè)蓬勃發(fā)展,以及“兩新一重”建設的不斷開展等利好政策,有力促進了工業(yè)電源行業(yè)的發(fā)展。
工業(yè)電源按工作原理區(qū)分,可以分為開關電源、線性電源和其他電源等;按輸出類型區(qū)分,可以分為直流電源、交流電源和脈沖電源等。
工業(yè)電源作為電源行業(yè)中下游延展性最高的細分領域之一,其下游應用領域包括鋰電及高精度電子銅箔、PCB 設備、特純電子氣體、金屬及稀土冶煉、高端表面處理、環(huán)保及水處理、光伏、制氫、儲能等眾多領域,不同應用領域因產品的生產工藝不同,對工業(yè)電源的技術、性能等要求也有所差異。
近年來,產業(yè)利好政策頻繁發(fā)布,促進工業(yè)電源下游領域快速發(fā)展。未來隨著下游領域市場需求增長和需求多元化,工業(yè)電源將擁有更為廣闊的市場發(fā)展空間,產品技術也將不斷增強,在產品性能、節(jié)電省材、結構設計等方面實現(xiàn)升級迭代。根據 GII 數據,2023 年全球工業(yè)電源市場規(guī)模為 171.2 億美元,預計 2032年將增長至 308.20 億美元,期間復合增長率為 6.75%。
(1)高頻開關電源市場發(fā)展概況
高頻開關電源是一種主要通過場效應管(MOSFET)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、碳化硅(SiC)實現(xiàn)高頻工作的開關電源類型,是高頻化電能轉換裝置,產品具備高功率、高性能、穩(wěn)定性強、體積小、重量輕等特點。
2015 年-2023 年我國高頻開關電源產業(yè)產值規(guī)模從 1,924億元上升到 5,174 億元,年均復合增長 13.16%。從應用領域來看,我國高頻開關電源主要集中在工業(yè)領域,占比達 53.94%;其次為消費電子領域,占比達 33.05%。
在國家提出新型基礎設施建設與“雙碳”戰(zhàn)略的大背景下,隨著中國經濟的持續(xù)發(fā)展以及國家對工業(yè)、新能源、消費、儲能、5G/6G 通信、軌道交通等電源應用行業(yè)的持續(xù)性投入,中國高頻開關電源行業(yè)將繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢。
(2)高速脈沖電源市場發(fā)展概況
脈沖電源是一種具備獨特控制技術的工業(yè)電源,其正向電流、負向電流、正負脈沖頻率均可獨立進行調節(jié),產品具備結構簡單、控制精度高、抗干擾能力強、響應速度快等特點。脈沖電源被廣泛應用于 PCB 設備、鋰電及高精度電子銅箔等領域。
根據 Future Market Insights 數據,2022 年全球脈沖電源市場規(guī)模為 91.00億美元,2032 年將增長至 150.00 億美元。高速脈沖電源指具有高頻率、高效率的脈沖電源,高速脈沖電源因其峰值電流大、電流密度高等特性,在用于銅、金、銀等金屬電鍍時,可優(yōu)化鍍層的功能性,實現(xiàn)鍍層亮度好、色澤均勻、耐蝕性高,是電鍍電源的主要發(fā)展方向之一。
從中長期來看,AI、5G/6G、汽車電子等對高端 HDI、高速高層板和封裝基板等有強勁的需求,半導體 TSV、TGV 等先進封裝工藝需求將持續(xù)增加,高速脈沖電源作為高端 PCB 制造和半導體先進封裝工藝必不可少的關鍵生產設備,未來市場空間廣闊。
(3)其他電源市場發(fā)展概況
①硅整流裝置
硅整流裝置主要指一種以可控硅為基礎,以智能數字控制電路為核心的電源功率控制裝置??煽毓枋且环N大功率電器元件,擁有體積小、效率高、耐用性高等特點,作為硅整流裝置的核心元件,可實現(xiàn)以小功率控制大功率裝置,在應用于硅整流裝置時具有噪音小、成本低等優(yōu)勢。硅整流裝置被廣泛應用于金屬冶煉、制氫等行業(yè)中,未來伴隨下游市場空間的持續(xù)擴大,硅整流裝置市場需求將呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,發(fā)展前景良好。根據Industry ARC 數據,全球可控硅整流器市場規(guī)模將從 2022 年的 8.16 億美元增長至 2027 年的 11.50 億美元,年復合增長率為 7.11%。
②多晶硅還原爐電源
多晶硅還原爐電源主要用于多晶硅生產環(huán)節(jié)中溫度控制和工藝保護,是多晶硅料生產設備的核心配件之一,其可靠性、節(jié)能性是多晶硅生產廠商選擇產品的主要因素。多晶硅生產作為光伏行業(yè)的大型上游細分行業(yè)之一,近年來隨著光伏產業(yè)發(fā)展,我國多晶硅生產量和消費量保持快速增長趨勢。未來在光伏市場的持續(xù)刺激下,多晶硅還原爐電源市場空間將受多晶硅料產能的擴張而不斷增長。
③高精度電源
高精度電源被廣泛應用于 PCB 設備等行業(yè),主要用于 PCB 載板和類載板設備,可有效滿足 MSAP 設備性能需求,其中高速高精度電源還可應用于半導體晶圓制造等。隨著消費電子市場競爭加劇,制造商需在產品外觀與功能上不斷進行優(yōu)化調整,內部用于裝配電路板、電池、顯示器等處理器及組件的空間也越來越有限,對 HDI 板的高密度互連特性要求不斷提高,MSAP 特殊的技術特點有效解決了HDI 板的設計難點。未來,伴隨消費電子產品邁向集成化和小型化,市場對 HDI等高端線路板需求將不斷提升,進一步促進高精度電源的市場需求持續(xù)增長。
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