1.1.3 产业应用背景

相对于工业化国家来说,我国变频器行业起步比较晚,到20世纪90年代初国内企业才开始认识变频器的作用并尝试使用,国外的变频器产品由此正式涌进中国市场。我国变频器的发展大致有以下几个阶段:

(1)变频器研制阶段 这个阶段跨越20世纪70年代末到20世纪80年代中期,变频器产品主要由机械工业部天津电气传动设计研究所(现天津电气科学研究院有限公司)和机械工业部西安电力电子技术研究所负责研制。机械工业部天津电气传动设计研究所研制电压源变频器,机械工业部西安电力电子技术研究所研制电流源变频器,产品的可靠性需要逐步改善。20世纪80年代初,大连电机厂引进日本东芝技术装备生产出变频器产品,对变频器发展产生了一定的影响。

(2)通用变频器国外进口阶段 20世纪80年代中期到90年代末,十多年时间主要是引进国外变频器。日本企业进入我国较早,对我国变频器市场较为熟悉,有针对性地推出了适合我国国情的产品,并将变频器定位于节能器,以小功率、专业化为特色,在节能领域和OEM配套方面表现较为突出。我国中、低压变频器市场曾出现日本品牌“一统天下”的局面,但随后日本品牌的市场份额逐步减少,被欧美和内资品牌替代。尤其是ABB和西门子两大外资品牌,市场份额远超其他品牌,具有大部分外资品牌难以企及的综合实力。

随着三菱、安川、东芝、松下、明电舍、ABB、AB、西门子、丹佛斯、伦茨等品牌产品相继进入中国,通用变频器的应用更加广泛。这期间西门子、ABB、AB、罗宾康的高压变频器有了一定的应用。南京南自、成都佳灵、山东惠丰等都研制出国产变频器。天津电气传动设计研究所和冶金工业部自动化研究所研制出交-交变频装置。

(3)通用变频器和高压变频器大发展阶段 20世纪90年代末至今是通用变频器和高压变频器大发展阶段。在这个阶段,国外名牌产品全部进入我国并有部分品牌企业在我国建厂,通用变频器国内生产企业有170多家,高压变频器国内企业有20多家,无论通用变频器还是高压变频器技术都有相当大的提高,技术更趋成熟,变频器的使用领域更加广阔。

绝大部分国外企业在我国设厂主要是为了满足国内用户越来越多样化和个性化的需求。受限于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等主要电力电子元器件需要进口,以及工厂产能问题,少有国外厂家将我国作为其全球变频器市场的制造基地,只有ABB等少数厂商的某些产品型号有少量出口。变频器核心部件的本土化生产,以及变频器厂商的产能扩充,是推动我国成为变频器生产制造基地和国产变频器走向世界的重要因素。

当前,我国变频器行业的产业规模日趋壮大,从6kV、10kV的高压变频器,到380V、660V的通用变频器,甚至220V的小功率变频器,拥有了全电压系列、全功率规格的产品。变频器大量用于电力、冶金、水泥、石化和建材等众多领域,应用已经相当普及。数据显示,2019年我国变频器市场规模接近500亿元,同比增长4.7%。其中中低压变频器市场规模约为362亿元,高压变频器市场规模约为133亿元。这场电机驱动技术的革命,对改进产品生产工艺、节约电能等发挥了建设性的作用。