2011-2012年中國高壓大功率軟起動產業發展研究報告（上）

文/中國電器工業協會

中國軟起動行業經過近20年的發展形成了一批以高壓大功率軟起動器為主營業務的企業和主攻低壓軟起動器的企業。軟起動市場的這一自然劃分有利于整個市場的健康發展，對企業提高自主創新能力，把握市場動向都非常有利。

第1章 中國高壓大功率軟起動產業概況

1.1 產業現狀

中國軟起動行業經過近20年的發展形成了一批以高壓大功率軟起動器為主營業務的企業和主攻低壓軟起動器的企業。軟起動市場的這一自然劃分有利于整個市場的健康發展，對企業提高自主創新能力，把握市場動向都非常有利。行業內涌現出了一批優秀企業，如大力電工、追日電氣、萬洲電氣、大禹電氣、和平電氣。它們憑借各自的優勢在行業內有了一席之地，把握住了部分高壓大功率市場份額。

經過20年的發展，我國軟起動企業除了在大功率、高端產品上還不具備與西門子、ABB等這樣的大型跨國企業全面競爭的能力外，在30000kW以下的軟起動市場完全可以與上述跨國企業抗衡。目前國內很多項目考慮國產化率，這一因素更加有利于我國軟起動行業的發展。

從市場分布來看，我國軟起動企業的市場基本在國內，另有少部分的產品由主機廠等配套出口國外。

1.2 市場規模及增速

據中國電器工業協會不完全統計，2011年全球高壓大功率軟起動市場規模為92.33億元，同比增長15.50%。

表1 2007-2011年全球高壓大功率軟起動市場規模及增速

圖1 2007-2011年全球高壓大功率軟起動市場規模及增速:億元

據中國電器工業協會不完全統計，2007-2011年中國軟起動市場保持了高速發展，且發展速度呈現出逐年升高的態勢。這幾年軟起動行業的高速發展與國家出臺的多項電機節能政策及國家智能電網建設是息息相關的。另外，“十一五”期間整個電工行業的快速發展也為軟起動行業的高速發展提供了保障。

據中國電器工業協會不完全統計，2011年中國高壓大功率軟起動行業市場規模為39.37億元，同比增長24.16%。2007年我國高壓大功率軟起動市場規模占全球市場規模的35.64%，而2011年我國高壓大功率軟起動市場規模接近全球市場規模的43%。2007-2011年我國高壓大功率軟起動行業的增長速度普遍高于全球高壓大功率軟起動市場增速，2011年二者之間相差近8個百分點。

表2 2007 -2011年中國高壓大功率軟起動市場規模及增速

圖2 2007 -2011年中國高壓大功率軟起動產業市場規模及增速:億元

圖3 主要大功率軟起動企業市場份額

2007-2011年我國高壓大功率軟起動市場的持續快速增長與其上游原材料元器件供應充足，下游行業需求旺盛不無關系。

1.3 市場結構

據中國電器工業協會不完全統計，西門子（中國）有限公司、ABB（中國）有限公司、日本東芝三菱公司三家外資公司在中國高壓大功率軟起動行業內占有65.69%的市場份額。大力電工、大禹電氣、和平電氣、萬洲電氣、追日電氣等五家內資公司分別占有4.19%，3.57%，3.43%，2.98%和2.01%的市場份額。從市場份額也可以看出，外資公司都是大型企業，相比較內資企業則都為中小企業。

1.4 行業細分領域分析

高壓大功率軟起動分為降壓軟起動、降補軟起動和變頻軟起動。行業內通常所說的軟起動都是指降壓軟起動，降壓軟起動通過控制電壓和限制起動電流而達到起動的效果。降補軟起動兼具降壓軟起動的降壓效果和補償裝置的補償效果。變頻軟起動將變頻技術用于大功率電機(尤其是20000kW以上)的起動,不僅解決了高壓大功率電機起動時的大電流沖擊問題 ,同時可以采用高效電機、降低變電配置，從而具有一定的節能功能，基于變頻的優勢，變頻軟起動在20000kW以上電機運用上具有壟斷性地位。

1.4.1 降壓軟起動

1、降壓軟起動的市場規模及增速

2007-2011年我國降壓軟起動行業保持平穩較快增長的趨勢，并且增速逐年提高。2011年中國降壓軟起動行業市場規模為15.00億元，同比增長20.39%。

2、降壓軟起動的市場發展特點

（1）生產企業眾多，競爭最為激烈，主營業務利潤率較低。

降壓軟起動技術是傳統的軟起動技術，掌握該技術能夠生產降壓軟起動器的企業眾多，企業之間的競爭最激烈，相比較而言行業主營業務利潤率較低。

細分市場份額占軟起動行業總市場份額的比例將有所下滑。

由于降壓軟起動行業主營業務利潤率較低，降補軟起動技術已經產業化，國內部分企業已經掌握變頻軟起動技術，資源必定向高利潤行業轉移，據中國電器工業協會預計，未來我國降壓軟起動行業市場份額占軟起動行業總市場份額的比例將有所下滑。

1.4.2 降補軟起動

1、降補軟起動的市場規模及增速

2007-2011年我國降補軟起動行業較快增長，五年間最高增速為107.00%，最低增速為80.00%。這與掌握降補軟起動技術的企業不多，市場規模較小不無關系。2011年中國降補軟起動行業的市場規模為1.40億元，同比增長94.44%。

2、降補軟起動的市場發展特點

（1）降補軟起動為國內企業創新，對于解決高壓大功率電動機的起動，相對于變頻軟起動，技術設計獨特，維護簡便，一次性投資較小，效果滿足電動機起動的各項技術指標，在細分行業市場份額占軟起動行業總市場份額的比例快速增長。

（2）降補軟起動還處于快速上升期，核心技術還在個別企業手中，主營業務利潤率較高。這種狀態可能會持續三年左右，隨著國內外同行的跟進，在三年后可能會形成一定的競爭，毛利潤率會有所下降。

（3）隨著降補軟起動行業銷售市場的進一步拓展，降補軟起動在很多領域會代替降壓軟起動。

1.4.3 變頻軟起動

1、變頻軟起動的市場規模及增速

變頻軟起動是中國高壓大功率軟起動發展的方向，它在2007-2011年也保持了較高的增長率，2011年中國變頻軟起動市場規模為22.55億元，同比增長25.21%。

表3 2007 -2011年中國降壓軟起動市場規模及增速

圖4 2007-2011年中國降壓軟起動產業市場規模及增速:億元

?

2、變頻軟起動的市場發展特點

（1）主營業務利潤率最高。變頻軟起動技術是目前最先進的軟起動技術，產品附加值高，行業主營業務利潤率在軟起動細分行業中最高。

（2）技術壁壘最強。國內軟起動生產企業中掌握高壓大功率變頻軟起動核心技術的企業非常少，據中國電器工業協會調研，截至2011年底，只有大力電工等個別軟起動生產企業完全掌握了高壓大功率變頻軟起動核心技術。

（3）一次性投資大，變頻軟起動適用于20000kW以上的各類電機的起動，最適合于大規模項目投資選用。

1.5 競爭格局

目前，國際國內具有20000kW以上大型異步電動機變頻軟起動裝置制造核心技術的主要有四家，分別是德國西門子公司、瑞士ABB公司、日本東芝三菱公司和大力電工。中國新上的如冶金、石化等項目的高壓大型電動機變頻軟起動裝置，三家國外公司幾乎占95%，國內只有大力電工以獨創的降補軟起動技術和變頻軟起動裝置在這塊有所斬獲，在局部市場與這三個大型跨國公司競爭。具有30000kW以上超大型同步電動機及軟起動裝置制造能力的只有德國西門子公司、AAB公司和日本東芝三菱公司等少數幾家國際大公司，中國規模化的產業項目如冶金、造紙、抽水蓄能等全部大型同步電動機及軟起動裝置，大多是進口這幾家公司產品。

由于我國軟起動行業企業跟西門子、ABB這樣的大型跨國企業還存在一定差距，特別是在30000kW以上軟起動器領域差距很大，因此西門子等牢牢把控住了這部分市場。

外國高端的產品主要是以西門子為代表的SFC同步電動機靜止變頻軟起動裝置，占據了全部的大型和超大型電動機軟起動市場份額，特別是在中國大型鋼鐵企業的高爐風機，抽水蓄能電站等市場。另一個代表就是ABB生產的異步電動機變頻軟起動裝置，雖然新進入中國不久，但來勢洶洶。東芝三菱公司，近年來也占領了一定的高端變頻軟起動市場。變頻軟起動技術的主要優點在于其技術性能的絕對優異，起動電流小到額定的50%以下，對電網最小短路容量沒有限制，只要電網能夠保障電動機正常運行，那么起動就不存在問題，再就是起動力矩可以做到與電流成正比例線性控制，不像降壓起動，轉矩與電壓的平方成比例降低。因此，單從技術角度來說，變頻軟起動技術代表了軟起動技術的發展方向。

表5 2007-2011年中國變頻軟起動市場規模及增速

圖6 2007 -2011年中國變頻軟起動產業市場規模及增速:億元

圖7 中國不同功率軟起動進出口結構圖

西門子、ABB、東芝三菱基本壟斷了全球高壓變頻軟起動市場，成為全球軟起動行業的第一梯隊。

大力電工作為中國高壓大功率軟起動行業第一梯隊，與全球知名的西門子、ABB和東芝三菱還存在一些差距。但我國企業艱苦創業，經過多年的發展和建設，與他們的差距正逐年縮小。

追日電氣、萬洲電氣、大禹電氣、和平電氣和長沙奧托等成為中國高壓大功率軟起動行業的第二梯隊。

大禹電氣在軟起動器行業有較強的市場開拓力和一定的市場占有率，是降壓軟起動產品的排頭兵之一。

追日電氣是襄陽軟起動器生產基地的企業之一，在軟起動器行業有一定的地位。它們在做大做強的同時，延伸產業鏈，一邊堅守自己在軟起動器行業的市場，一邊在光伏產業投入很大的人力、物力，財力，并取得了一定的成績。

1.6 主要企業

1.6.1 西門子

西門子作為國際電氣巨頭之一，其業務涵蓋了發電設備、輸變電設備，配電設備等主要電工細分行業。經過100多年的發展，西門子的技術水平、研發能力在國際上頗有威望，產品功能非常強大。西門子一直致力于研發新的解決方案，以迎接未來來自衛生、能源、水處理，通訊、交通、安防、物流和自動化領域的挑戰。西門子在世界電機領域的強勢地位使其在世界變頻軟起動領域成績斐然。

目前，西門子主要以SFC同步電動機靜止變頻軟起動裝置高端產品為主，占據了全部的大型和超大型電動機軟起動市場份額，特別是在中國大型鋼鐵企業的高爐風機，抽水蓄能電站等市場。

1.6.2 ABB

ABB作為國際電氣巨頭之一，其主營業務涵蓋了輸變電設備、配電設備等主要電工細分行業。雖然，ABB對風電等發電設備有所涉獵，但它還是把集團的大部分資源投向了輸變電設備、配電設備。ABB擁有廣泛的產品線，包括全系列電力變壓器和配電變壓器，高、中、低壓開關柜產品，交流和直流輸配電系統，電力自動化系統，各種測量設備和傳感器，實時控制和優化系統，機器人軟硬件和仿真系統，高效節能的電機和傳動系統，電力質量、轉換和同步系統，保護電力系統安全的熔斷和開關設備。由于ABB多年來對輸變電設備、配電設備等領域的關注，其生產的產品更加人性化，方便用戶操作。ABB提出了DTC算法，并將該算法應用于變頻軟起動設備的生產設計，故其變頻軟起動設備的動態性能更加優越。相較于變頻器，ABB軟起動器業務量更大，其產品主要應用于電力、石化、化工等行業。

1.6.3 東芝三菱TMEIC

東芝三菱TMEIC是由東芝電機與三菱電機合資的一家公司，其生產的東芝三菱大功率電機廣泛地應用于各種行業。東芝三菱利用其在電機行業的優勢，大力發展高壓大功率軟起動產業，并取得了一定的市場份額。

1.6.4 大力電工襄陽股份有限公司

大力電工一直專注于軟起動行業，在行業內具有極高的知名度，降補固態軟起動裝置由其研制成功，屬國際獨創，新研發的高壓變頻軟起動裝置，完全掌握了變頻軟起動技術，填補了國內空白。該企業擁有多項發明及新型技術專利，為企業和行業的發展提供了技術支持。

表6 中國高壓大功率軟起動行業競爭格局

表7 大力電工襄陽股份有限公司基本情況

1.6.5 大禹電氣科技股份有限公司

大禹電氣是我國軟起動、調速產品主要的生產企業之一。公司主要研發、生產大中型電動機的軟起動、調速節能、功率補償、電真空器件、真空斷路器、高低壓成套設備等電氣工程領域的產品。軟起動產品主要有高壓水電阻降壓軟起動裝置、電磁調壓軟起動裝置、高壓晶閘管固態軟起動裝置等。

1.6.6 湖北追日電氣股份有限公司

追日電氣長期致力于電能質量及效率的提高以及堅強智能電網的建設，在電能質量優化、電動機軟起動和新興能源方面經過不懈的努力，已成為中國在這些領域實力較為雄厚的設備供應商之一。為客戶能夠提供軟起動設備一條龍服務是追日電氣的優勢。軟起動產品主要有高壓水電阻降壓軟起動裝置、高壓晶閘管固態軟起動裝置等。

1.6.7 萬洲電氣股份有限公司

萬洲電氣是主要從事電機控制與節能設備、電力系統自動化控制與節能設備、高低壓開關成套設備、系統節能工程、光電子元器件的研發、生產、銷售的科技型股份制企業。軟起動產品主要有中、高壓水電阻降壓軟起動裝置、高壓晶閘管固態軟起動裝置等。

1.6.8 長沙奧托自動化技術有限公司

長沙奧托成立于1993年，是一家集自動化控制設備研發、生產、銷售于一體的多元化企業。長沙奧拓自動化技術有限責任公司是軟起動行業的后起之秀，其主營業務收入在1億元人民幣左右。公司自主研發的產品有QB系列高、中、低壓軟起動裝置、QB-R系列繞線電機調速控制器、ATLV系列低壓變頻器等。軟起動產品主要是高壓晶閘管固態軟起動裝置。

另外，鞍山榮信及上廣電已經涉足變頻軟起動領域。

表8 大禹電氣科技股份有限公司基本情況

表9 湖北追日電氣股份有限公司基本情況

表10 萬洲電氣股份有限公司基本情況

表11 長沙奧托自動化技術有限公司基本情況

第2章 高壓大功率軟起動產業鏈分析

2.1 高壓大功率軟起動行業產業鏈結構概述

軟起動行業上游行業為電工材料、電工器件、儀器儀表、電工輔料等等；軟起動行業的下游行業為電力、冶金、石化、化工、建材等行業，鑒于我國目前尚處于工業化中期發展階段，特別是隨著城市化進程的加快，冶金、石化、化工、建材等行業的發展前景總體上仍被看好。

2.2 上游原材料生產情況分析

2.2.1 電工材料

電工材料主要包括鋼材等結構材料、銅材鋁材等導電材料、絕緣材料、鐵磁材料、電介質材料、半導體材料等等。我國這些行業進入新世紀以來，生產和消費的增長速度大大高于全球平均水平，占世界份額大幅提高，技術水平和產品質量都能夠滿足軟起動器行業發展需求。特別是電工硅鋼材料已經達到國際先進水平，制造能力和消費占世界份額大幅提高。

2.2.2 電工元器件

電工元器件包括電阻器、電容、電感、電力電子半導體、集成電路等元件以及高低壓開關、斷路器、接觸器、繼電器等器件。這里面大多可以國內制造，供應不成問題。只有大功率電力電子IGBT及大規模集成電路如DSP、FPGA等需要依賴進口。近年國內引進了部分大功率電力電子IGBT制造技術，國內已經可以制造一些通用的產品，部分滿足制造業的需要，高壓高速大功率的IGBT還需依賴進口。

2.2.3 儀器儀表

儀器儀表在軟起動中應用較多的有傳感器、盤面儀表、PLC、微機保護裝置等。從這些工業控制儀器儀表產品發展情況看，隨著工業控制自動化技術和應用的飛速發展，近幾年來，國內企業在開發研制相關產品、改進工裝設備、提高生產效率方面進行了大量的卓有成效的工作，使這些行業也得到了較快發展。市場需求趨勢所形成的在資源配置中的基礎性作用已經成為極大促進工業控制元器件行業發展的強大推動力，也為軟起動行業的發展提供了有力支撐。

圖8 高壓大功率軟起動產業鏈結構圖

表12 2007 -2011年中國高低壓開關柜產量

軟起動器的原材料成本占到售價的40%上下。這些上游行業發展較為穩定，這些原材料基本實現了國產化。高壓大功率軟起動行業上游元器件供應充足，能滿足高壓大功率軟起動行業持續健康發展的需要。

2.3 下游主要行業對高壓大功率軟起動的需求、應用現狀分析

表13 “十二五”期間2萬千瓦以上電機市場容量

2.3.1 冶金工業對大電機需求

需要大功率電機拖動的風機在鋼鐵與其它金屬材料的冶煉過程中占有極其重要的位置。在鋼鐵行業，煉鐵用高爐需要用到高爐鼓風機，高爐鼓風機電機功率一般都很大，電機功率可以達到19000kW-60000kW。燒結有燒結風機，鋼廠的制氧廠一般也有空壓機、氮壓機以及氧壓機，這些風機電機功率同樣都很大。比如空壓機電機一般功率可以達到8000-20000kW等。盡管對鋼鐵行業正在使用的大中型電機究竟有多少萬千瓦難以做出全面準確的統計，但根據2011年我國鋼鐵行業的產量以及電力消耗情況，在扣除電爐等非電機用電設備基礎上進行估算，目前我國鋼鐵行業大中型電機的保有量至少不會低于2600萬kW。至于其他金屬冶煉行業，由于其工藝過程也都與鋼鐵行業有不少相似之處，以電機為原動機的工藝裝備亦為數眾多。

1、燒結風機

冶煉用的礦石在冶煉之前對礦石要進行燒結，而燒結爐則需用煙氣主抽風機和冷卻通風機。例如某大型鋼廠有兩個礦石燒結車間，一個裝有5臺62.5m2燒結機的車間，共使用風機19臺，其中用在燒結機上有18臺；另一個裝有3臺75m2燒結機的車間，共使用風機90臺，其中用在燒結機上有8臺，其它風機用于通風、除塵、降溫及冷卻。抽送燒結煙氣的離心鼓風機有幾十種型號規格，其中主要為大型風機；分別由陜鼓、沈鼓生產的D2000及以上抽送燒結煙氣的離心鼓風機，是為50-650m2燒結機配套的設備。該類鼓風機為單級單吸入雙支撐結構，用大型電動機直接驅動，功率達10000kW以上。

2、焦爐煤氣輸送鼓風機

焦炭是冶煉鋼鐵的主要燃料和還原劑，也是高爐中料粒的支撐劑和疏松劑，而煉焦爐內的煤氣須經風機抽出后，一部分作為煉焦爐的燃料，一部分加壓后送往鋼廠作為燃料，另一部分用作生產其它副產品。大中型鋼鐵企業焦爐煤氣輸送采用高壓大功率風機，配用功率從5000kW到20000kW的大型電動機直接驅動。

3、高爐

高爐鼓風機是超大型電動機的主要應用場所，按照目前我國鋼鐵企業的建設規模，一般高爐鼓風機電動機功率在10000kW到60000kW之間。高爐鼓風機30000kW以上多用大型同步電動機拖動，采用同步變頻軟起動。

高爐冷卻水泵也要用大量的高壓電動機，一般功率在1000kW到5000kW范圍。

4、制氧

在生鐵冶煉過程中，必須用高爐鼓風機向高爐輸送一定量助燃的空氣(或氧氣)以提高爐內溫度。此外，還需要將燃燒空氣送到熱風爐里的離心通風機。

氧氣在鋼鐵工業中用于強化冶煉過程。在煉鋼方面用于氧氣頂吹轉爐煉鋼、氧氣底吹轉爐煉鋼、平爐熔池吹氧煉鋼、電爐氧氣煉鋼等多種場所，特別是氧氣頂吹轉爐煉鋼已成為鋼鐵工業飛躍發展的一條主要途徑。煉鋼用氧量非常之大，它是使用空氣分離設備從空氣中采用深度冷凍法而取得。每套制氧機中必須使用大型空氣壓縮機、氧氣壓縮機、加熱鼓風機和透平膨脹機，即一般所稱的煉鋼“制氧四大機”。

現在大中型鋼鐵公司制氧廠新上的空壓機都在10000kW以上，其它壓縮機最小的也在6000kW以上。

2.3.2 石化工業對大電機需求

過去十年中，我國石油和化學工業年均增長20.6%，截至2010年底，石油和化學工業總產值達到8.88萬億元。“十二五”期間，石油和化學工業規模繼續穩步壯大，總產值年均增長率將達到10%以上。到2015年，全行業總產值增長到16萬億元左右。氣體壓縮機在石化工業的應用和發展:氣體壓縮機是對氣體進行壓縮，產生氣體壓縮能的設備。對氣體進行壓縮的目的是輸送氣體或者氣體分離。氣體壓縮機是石化裝置的關鍵設備，大部分石化裝置都有氣體壓縮機。一般常用的有離心式壓縮機、往復式壓縮機、螺桿式壓縮機等，這些壓縮機也都是由電機拖動。按照目前我國石化工業建設規模，對大電機需求一般在1000kW到30000kW之間。

2.3.3 建材工業對大電機需求

據國家發改委報告統計，我國是建材生產大國，水泥、平板玻璃及陶瓷產品的生產量居世界第一。2007年完成主營業務收入13264.1億元，同比增長15%，增幅同比提高3.1個百分點。其中，水泥統計產量超過13億噸，增幅在10%以上；出口創匯145億美元，增長15%左右。水泥制造業能耗總量占建材工業的75%。未來10年，甚至更長一段時期內，我國建材工業將會繼續保持穩定發展態勢。水泥企業從礦山破碎到生料磨、煤磨、窯頭窯尾風機、熟料磨、空壓機等都需要大電機，電機用電量占水泥企業的用電量的90%以上，功率一般在數百千瓦到6000kW。玻璃生產企業對大中型電動機的需求相對較少。

2.3.4 化工工業對大電機需求

無論化肥工業還是煤化工工業，其工藝裝備中都需要大量的壓縮機、風機、水泵、球磨機，在這類裝備中，其原動機同樣是電機。

表14 電機亟待解決起動問題年需求量預測

表15 高壓大功率軟起動器應用行業說明

2.3.5 其它行業對大電機需求

隨著環保產業的深入發展，再生材造紙工業正如雨后春筍般蓬勃發展。木材造紙行業都離不開大型磨漿機，而國家對小規模造紙廠家實施“關、停、并、轉”措施后，使得剩下的大中型造紙企業使用的大型驅動電機功率在6000-20000kW左右，這些設備都可采用高壓降補固態軟起動裝置進行起動。

據調查，目前國內市場估計每年超過4000-5000萬kW功率的電機亟待解決起動問題。

2.4 上、下游行業對軟起動行業發展的影響分析

上游行業的蓬勃發展，鋼材、銅材等原材料的大規模生產和質量的飛升以及原材料成本占到售價比重降低，將為軟起動行業的發展提供有力支撐。另外，工業控制自動化技術和應用的飛速發展，嵌入式CPU、PLC控制器、柔性控制元件、電源電路模塊的產品成熟，極大地提高了工業控制智能化水平，使功能強大的工控類元件批量生產，這些也是軟起動行業快速發展的重要保證。

縱觀下游行業中大量大型電機的普遍應用以及節能降耗、環境保護、企業發展等原因，絕大多數電動機都應配備軟起動器來解決沖擊問題。因此，從市場需求的角度看，這些下游行業的發展決定著軟起動器行業的發展空間。而隨著工業產業規模的不斷擴大，單機功率也在不斷增加，這些電機若采用傳統的起動方式，必然帶來電機增容、運行效率低，浪費電能的壓力。因此，軟起動裝置的市場前景將更加廣闊。（未完待續）