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低压电器产品智能化发展势不可挡

近年来,国内低压电器市场的发展已日趋繁荣。数据统计显示,中国低压电器行业经过50多年的发展,目前已经形成比较完整的产业体系,产值约200亿元,具有规模以上的生产企业达2000多家。在2012年原材料价格持续上涨、劳动力成本快速上升等多项不利形势下,我国低压电器行业仍然取得了产量增长10%、行业总产值增长15%的发展。
但据业内人士透露,“从市场情况看,我国生产的中、低档低压电器基本上占据了国内绝大部分市场,但国产高档低压电器除个别产品可与国外同类产品平分秋色外,其他国产高档低压电器国内市场占有率仍然很低。”事实上,第一、第二代低压电器产品性能落后且利润微薄,第三代产品又不能满足需求,开发新一代的低压电器产品已是当务之急。
因此,国内低压电器企业必须加大科研与新产品研发投入,加大基础共性技术研究,但是新产品的开发也不应该是闭门造车,而应立足实际市场需求,立足用户的需求,为企业用户开发出符合他们实际需求的产品,这才能立于不败之地。

2011年~2020年将是我国智能电网建设的主要时期,智能电网总投资规模预计接近4万亿元。随着智能电网进入全面建设的重要阶段和我国城镇化建设的进一步推进,城乡配电网的智能化建设将全面拉开,智能电网及智能成套设备、智能配电、控制系统将迎来黄金发展期,这就对国内低压电器产品提出了智能化发展的要求。对于国内低压电器市场来说,这无疑是一次巨大的机遇,同时也是一次严峻的考验。
低压电器产品更新换代是当务之急
第一、第二代低压电器产品性能落后、体积大、耗材多、节能指标低,几乎零利润,而第三代低压电器在很多场合下不能满足需求,如存在过电流短延时保护不完备、保护时间比较长、终端配电系统基本不具有选择性保护等问题,且目前智能电网对低压电器提出新的要求,开发新一代的低压电器产品成为当务之急。
开发个性化、有特色、有亮点且具有自主知识产权的低压电器已成为大部分企业首选。同质化产品只能是价格竞争,利润不断下降。
新一代产品发展的依据包含三个方面:市场需求、技术发展的趋向(含行业标准发展趋向)和系统发展的趋向。结合这三个方面选择新产品项目是比较正确的做法。
而新一代经济型产品要满足三个条件:产品的性能能够覆盖60-70%或70-80%,具备基本保护功能,实现小型化。发展经济型产品意味着需要生产新一代电器产品,并逐步淘汰第一、二代电器。这是电器行业面临重大的任务之一。
用户的需求应是新产品的灵感来源
低压电器行业的发展要和制造型企业保持一致,所以说,低压电器产品向系统智能化方向发展是大趋势,技术需求则不断向智能电网用户端、电动汽车、微电网拓展,但事实上,企业更希望解决的是一些实际相关的问题,让低压电器产品得到真正的应用。

正泰电器作为智能电器供应商,除了注重研究,更强调系统智能化,并且不局限于单个元器件的智能化。而在设计新产品时,公司更多地考虑来自时代、社会以及用户单位如设计院、供电、冶金、化工、油田等企业的实际需求。例如,某建筑设计院提出,需要一种只需漏电报警而不需断电的漏电断路器,因为断电后会不便于消防处理。于是公司就研发生产出了DZ47LE漏电断路器。
由此可见,用户的需求才应是公司设计新产品的灵感来源。公司获取用户需求的途径主要有两个。一是通过客户服务中心或售后服务中心在电话中获取。在回答客户问题时,实际上就可以获取用户对产品的要求以及用户的实际需求方面的信息,从而对产品、价格、服务进行具体的定位。二是从当下的时事以及热点问题中获取。比如近期的热点事件“钓鱼岛”。看上去和电器行业不相关,但联系“党的十八大”强调的我国要成为强大的海洋大国这样一个背景,立刻就明白了,“强大的海洋大国”当然需要武装军舰、航空母舰,这就需要生产出高标准的舰用电器。
电器智能化理论研究起关键作用
福州大学电气工程与自动化学院博士生导师张培铭教授表示,就智能电网的发展而言,电网是由众多电器组成的,它要智能化,必须先实现电器智能化。电器智能化是未来电器很重要的发展方向之一,而电器智能化理论和技术的研究可为电器发展奠定非常重要的基础。众所周知,从整体水平来说,含智能化技术的电器产品现在尚未得到广泛的应用,但未来一定会是发展趋势。因此,电器智能化理论研究起着关键性作用。
张培铭教授的工作重点是对电器智能化理论进行研究。他时常提醒学生,作为电器智能化方面的研究者,必须对新的技术和数学成果具有强烈的敏感性,思考这些新的技术和数学成果能否运用到自身研究的领域中。
张培铭教授认为,研究电器智能化有如下几个思路。首先要弄清楚智能电器中“智能”的概念,以及智能电器应该具备哪些基本的、初步的智能化功能。我想,智能电器应具备对外界环境(自然环境、电器系统环境等)智能应对的功能。唯有实现这样的功能,才能算“智能”。其次,需从系统的角度来看电器智能化。目前大部分厂家生产电器元器件,如接触器、断路器、热继电器等,但要适应智能电网的要求,仅限制在电器元件显然是远远不够的。这里所说的系统是指从整个电力系统来看而非某厂家自身产品系统来看。如果生产厂家各自为政,实现了各电器元器件的智能化,然后组成一个系统,这些智能化功能就会是一种极大的浪费,进而造成资源的浪费。
未来10年将拉动40万亿元投资”,由发改委主导的《促进城镇化健康发展规划(2011~2020年)》初稿中,这一被人们普遍解读为经济政策利好的规划,正像一块巨大的馅饼被企业们所垂涎。城镇化的推进离不开金融的支持,面对未来十年40万亿的城镇化“蛋糕”,没有一家商业银行不眼馋,这个涉及基建项目、产业投资、个人房贷等一系列业务的市场具备了足够的吸引力,各银行纷纷加快扩张速度。
2013年2月19日,银监会发文要求,银行等金融机构要积极创新完善小城镇建设金融服务功能,创新小城镇系列信贷产品。国家开发银行表示将有50%以上的新增贷款投向城镇化及配套建设,为实体经济发展提供有效的融资支持。随后中国建设银行和中国农业银行明确表态支持城镇化贷款。
城镇化为低压电器小微企业融资提供了更多机会。与建行、农行等庞然大物相比,股份行受限于能力,很多项目资金需求量大,不能完全承接下来。但是,股份行争夺城镇化业务的想法也很明显,相比之下,股份行更重视城镇化进程中相关小微企业的贷款。
从贷款情况来看,基础设施建设作为低压电器重要的最终用户行业,在新型城镇化过程中作用有所淡化。城市化进程中的主要工作应该是改善农民生活环境、加大产业投资拉动内需,在这种新型城镇化思路之下,银行多选择将大部分的资金押在了产业上。目前基建设施的投资大概目前只占银行贷款的30%,而60%以上的资金都是投资到产业中。
城镇化的进程需要有产业依托,农民通过产业赚了钱,才能买房子并进行城镇化。可见,新型城镇化绝不意味着单纯的圈地建房,而是以提升农民生活水准,建设当地特色产业为主,其中低压电器行业扮演的角色通过产业建设反而更加突出。总体而言,新型城镇化对低压电器行业的促进作用更胜往昔。
此外,在城镇化进程中,政府也需求多种融资渠道,未来的融资渠道可能会采取更多的方式,包括撬动民间资本来投资一些项目。对于一些寻求业务多元化的低压电器企业来说,这也不失为一个好的突破点。
事实上目前看好中国新型城镇化项目的不仅有国内资金,还有海外游资。来自新加坡、日本等国的基金组织和投资机构,并已开始在各地寻找合作方。这些机构都管理着几十亿美元规模的海外投资基金。
而对于低压电器企业内部投资,基于新型城镇化内涵去推演可能的投资法则,至少可以有如下几点启示:第一,由于行业的激烈竞争,低压电器企业需要在区域布局方面表现出特点,包括生产区域和销售区域的有机调整;第二,就地城镇化和区域中心城市的形成将带来中低端消费的增长,特别是中档品牌消费可能会表现出比高档品牌消费更强的生命力;第三,从日韩两国的发展历史来看,随着城镇化率提升到一定水平,基建投资结构将发生转变。目前我国的城镇化率已经超过50%,在未来的新型城镇化过程中,新兴产业包括节能环保、智能城市等等将开始挑战传统产业,低压电器企业需紧随潮流即时调整投资研发方向。
2012年电工行业主要产品产销增长疲软。但在电工行业多种运行数据遭遇滑铁卢的情况下,国内低压电器行业发展的良好成绩给行业带来一丝慰藉。相关资料显示,低压电器行业从去年下半来到今年全年发展相对平稳,受当前经济大形势影响不明显。
去年,虽然电力、房地产投资增速下滑,但低压电器行业受保障房建设的带动,行业总体生产和销售较上年仍有较大幅度增长,行业中像正泰、德力西电气、TCL、上海电气等低压电器生产企业产销增长超过30%。
在新形势下,低压电器仍旧呈现出强劲发展势头,全面进入“十二五”之后,随着电力行业和配电行业的变化及电力产业的高速扩容,低压电器行业可谓机遇重重。“十二五”期间,国家电网在智能电网中电网建设以及智能化方面的投资共为1.5万亿元,即每年3000亿元左右,这无疑保证了低压电器的稳步增长;城镇人口的快速增长也将拉动发电量和用电量的增长,低压电器未来市场发展空间会持续放大。
国家发改委副主任张晓强曾在公开场合表示:到2015年,战略性新兴产业将形成健康发展、协调推进的基本格局,对产业结构升级的推动作用增强,增加值占国内生产总值的比重力争达到8%左右。到2020年,战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重力争达到15%左右。而这些产业的发展均给低压电器特别是其中的中高端产品带来巨大发展空间。
值得注意的是,在2012年原材料价格持续上涨、劳动力成本快速上升等多项不利形势下,我国的低压电器行业仍然取得了产量增长10%、行业总产值增长15%的发展。大批优秀低压电器国内企业表现出快速增长的发展态势。但随着原材料、劳动力、财务成本的不断上涨,低压电器产品的价格竞争将进一步加剧,行业整体利润的增长率也开始出现下降态势。
客观来讲,国内低压电器生产企业规模偏小、数量过多,90%以上企业处于中、低档次产品的重复生产,三代产品共存的状况中。根据市场研究国家政策走向,在今后一段时间内,低压电器产品的结构需要进一步的调整。工艺落后、体积大、能耗高又污染环境的产品将被淘汰。而这“红海”向“蓝海”过度的过程中,竞争态势也更趋白热化,血腥程度可见一斑。
当前我国低压电器的现状
低压电器品种繁多、量大面广,几乎渗透到所有用电领域,是国家安全用电的重要保证,是低压用电系统可靠运行的基础,在我国用电智能化过程中有着不可替代的重要地位与作用。
记者翻阅相关资料发现,我国整个电器工业产值占全国工业的4%,占机械工业的22%,是机械装备业中的一个大行业。作为电器工业基础的低压电器业,其兴衰是与整个电器工业紧紧相连的,虽然目前低压电器业和其他产业相比相对处于弱势,但随着我国向用电智能化及电网智能化的大幅挺进,低压电器也将迎来新一轮的高速发展。
与国际低压电器产业相比,目前国内低压电器行业的弱势主要是因为产品技术含量较低,生产厂商过多,市场竞争无序等造成的。所以技术无疑将成为我们低压电器企业竞争的焦点。
低压电器销量“四大王”
1.万能式断路器

我国目前生产的万能式断路器大体分为三个档次:
第一档产品以DW10(因功能单一、耗材、耗银,被八部委列入淘汰落后产品目录)、DW16(有望全面取代DW10)为代表,其特点是平面布置、固定式安装、侧面手柄操作、结构简单、维修方便、价格便宜,适用于不需要选择性保护的一般工业系统或广大农村配电系统。
第二档产品以DW15、ME(DW17)为代表,还有AE、3WE、AH等产品。这档产品适合于一般工业系统。在万能式断路器中,目前市场占有率约60%。
第三档产品以DW45、M系列为代表,还有DW40、F等系列产品。这档产品适合于大容量配电系统、重点工程、高层宾馆、办公楼、大城市变电站等。目前市场占有率仅为3%。
2.塑壳断路器

塑壳断路器按其主要用途一般分为两类:一类以配电保护为主,一类为电动机保护断路器。
我国目前生产的配电用塑壳断路器除DZ10已被列入第16批淘汰产品外,主要有DZ15、DZ20、TO、TG、H系列等产品。这批产品是70年代后期到80年代中期更新换代和引进国外技术制造的产品,与DZ10产品比较,其特点是分断能力明显提高,体积明显缩小,规格品种比较齐全,如DZ20系列包括C(经济型)、Y(一般型)、J(较高型)、G(高分断型),还派生了四极和无飞弧产品。
90年代以后,塑壳断路器生产企业参照国外80年代产品自行开发或仿制了一批新产品。较为突出的是常熟开关厂开发的CM1塑壳断路器,其主要特点是分断能力进一步提高,习弧距离缩小,体积也明显缩小,目前这类产品生产企业已达10家。
90年代中期开始,上海电器科学研究院等单位跟踪国外新技术新产品,同时借鉴DZ20二次开发取得的成果,开发新一代高性能、小型化塑壳断路器。
电动机保护断路器目前生产的产品主要有DX5-20、M611、3VE1、DZ35-25等产品。DZ5-20是我国60年代中期自行设计的产品,体积大,技术经济指标落后,最大额定电流20A,控制电动机最大功率为10kA,额定短路分断能力为15kA,除了内装辅助触头外没有任何附件。M611和3VE1是80年代引进国外技术制造的,性能指标比DZ5-20提高了一步,并具有多种附件,但分断能力不高,技术指标相对当前国际水平还比较落后。DZ35-25是1994~1995年我国跟踪国外新产品开发的新一代电动机保护断路器,额定电流25A,控制电动机功率为12.5kA,额定短路分断能力为3kA/380V,可替代DZ5-20产品,但至今尚未形成批量生产能力。
3.交流接触器

交流接触器是控制电器中的主要产品,我国生产的接触器主要包括空气式交直流接触器、真空接触器。空气式交流接触器包括转动式接触器、直动式接触器,还有一种在直动式接触器上派生的切换电容器接触器。其中生产量最大的空所直动式交流接触器,这类产品除CJ10已列入第16批淘汰产品外,目前生产的产品主要有CJ20、B、3TB、LC1-D,其市场占有率约50%(如按产值计算大约70%)。CJ20是全国统一设计产品,其余是80年代引进国外技术制造的产品。总体技术水平,相当于国际上80年代初水平。
目前,我国正在开发新一代交流接触器,其中CJ40已完成63、80、100、125、160、200、250、315、400、500十个电流等级,最大容量为800A,新一代小容量接触器也正在开发。
4.剩余电流动作保护器

我国剩余电流保护器产品从70年代中期开始发展并投入市场应用,经过80~90年代的推广使用、不断完善和发展已形成一个品种完善、规格齐全的剩余电流保护器产品系列,在低压电网的安全保护中发挥了举足轻重的作用。
我国生产的剩余电流保护器产品各类主要有:家用和类似场所用剩余电流断路器;工业用剩余电流断路器(由低压塑壳断路器派生的剩余电流断路器);剩余电流继电器和移动式剩余电流保护器等。
家用和类似场所用剩余电流断路器又分为带过电流保护的剩余电流断路器和不带过电流保护的剩余电流断路器。带过电流保护的剩余电流断路器国生产的主要型号有C45Vigi、DZL18-20、DZL118、DZ12L、DZ47L及K系列等。额定电流63A以下,短路分断能力不超过6kA,大部分为电子式AC型剩余电流断路器。
不带过电流保护的剩余电流断路器国内生产的主要产品型号:DZL43(FIN)、NFIN、AB62、DZL33、DZL38等。额定电流在63A以下,其中大部分是额定电压为220V,额定电流30A及以下的单相电路中使用的二极剩余电流断路器,大部分是电子式AC型,也有一部分部分是电磁式。
工业用剩余电流断路均带有过载和短路保护,国内生产的主要产品型号:DZ15L、DZL25、DZ10L和DZ20L等,额定电流量最大为630A,额定短路分断能力最大约20KA。
剩余电流继电器国内生产的主要产品型号有:JD1、JD3及主要在农村中使用的LJM型、LTS型剩余电流继电器,主回路额定电流量最大为800A。移动式剩余电流保护器国内生产的主要产品型号有:LBX、LBC、CL1-10及THD10剩余电流保护插头等,均在单相电路中使用,额定电压220V,额定电流16A及以下,主要用途是和家用电器配套使用,而且大部分与出口家用电器配套。对于移动式漏电保护器,IEC标准中规定只有A型产品(交、直流两用),而我国目前大多是AC型产品。
我国剩余电流保护的产量已能满足国民经济发展的需要,但产品的生产方式主要停留在仿制和重复试制,开发新产品少。除了部分合资企业引进国外产品或引进国外技术开发产品能形成规模生产外,大部分制造厂年生产量都在几百万台以下,生产方式落后,产品可靠性低。如DZ15L剩余电流断路器是70年代中期我国自行开发的第一代剩余电流断路器,技术指标已具明显落后于国外同类产品,但现在仍在国内占有导地位。
“四大王”市场问题不容忽视
在以上四类产品中,低档产品多,高性能、高档次、有自色特色的产品少。中低档产品重复生产多,如GJ20生产厂家近200家,DZ20生产厂家160多家。而这其中,低压电器巨头之间的竞争烈度也可见一斑。如正泰集团,在国内设有600多家销售公司和特约经销处,并在海外设立了5家分公司和20多家总代理;德力西集团则有600多家国内营销机构30多海外外营销机构。而且这些销售网还在不断扩大。随着中国电力市场的下沉,这些企业之间“战争”的火药味越来越浓。
在产品上,主要系列产品品种单一、派生规格少、附件少,难以满足不同用户要求,产品外观设计落后、质量差,许多企业的产品标准尚未符合IEC标准和国家强制性标准。
国产品牌遭遇市场窘景
中国各地区发展不平衡,一方面市场对高档产品的需求越来越大,另一方面对中低档产品的需求也会长期存在。不同地区,城市和农村对低压电器产品的性能要求也会有很大差异。
记者认为,中国低压电器市场是高中低档产品共存,中档产品为主体的一个多样化市场,这种多样性还将长期存在,任何有关市场的决策,新产品的开发和推出都必须充分考虑到这一现实。
:低压电器是一种能根据外界的信号和要求,手动或自动地接通、断开电路,以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。在工业、农业、交通、国防以及人们用电部门中,大多数采用低压供电。低压电器的发展,取决于经济的发展和现代工业自动化发展的需要,以及新技术、新工艺、新材料的研究与应用。就世界范围应用来看,低压电器目前正朝着高性能、高可靠性、小型化、模块化、组合化和零部件通用化的方向发展。
可通信低压电器
随着计算机网络的发展与应用,采用计算机网络控制的低压电器均要求能与中央控制计算机进行通信,为此,各种可用心低压电器应运而生。通信低压电器将成为未来低压电器重要发展方向之一。为了实现低压电器元件与计算机网络的连接,一般采用下面三种方案。第一种是开发新型接口电器,连接于网络和传统低压电器元件之间。第二种是在传统的产品上派生或增加计算机网联网接口功能。第三种是直接开发带有计算机接口和通信功能的新型电器。
智能化
为了实现低压电器与中央控制计算机双向通信,低压电器必须向电子化、机电一体化发展,同时要求部分电器具有智能化功能。目前,智能化电器的发展主要在万能式断路器、塑壳式断路器以及电动机控制、保护器等产品上进行。智能花断路器的主要特征是装有智能化脱扣器。智能化交流接触器、起动器的主要特征是装有智能型点此系统,其控制回路包括电压检测电路、吸合信号发生电路和保持信号发生电路。随着科学技术的发展,越来越多的智能低压机器开始出现在大型的工厂。
高性能、节能化、小型化
新型低压电器的高性能除了提高其主要技术性能外,还将重点追求综合技术经济指标,如低压断路器、塑壳断路器除了提高短路分段能力外,还将特别关注飞弧距离的减少。同时要求其小型化,这对发展新一代紧凑型低压成套设备也十分重要。对交流接触器而言,已经不在片面追求机电寿命的提高,而是把研究的重点放在产品功能组合与派生、分断可靠性、动作可靠性、接触可靠性以及节能方面。
低压电器的技术发展主要取决于市场技术需求、市场竞争需求、系统发展的需要以及新标准的研究和应用。以上低压电器技术发展趋势将是未来世界低压电器发展的三大主要方向。


【上一个】 国家电网千亿投资带动输配电设备行业发展 【下一个】 低压电器智能化发展涉及的相关新技术


 · 低压电器产品智能化发展势不可挡

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