中国开关电源市场及产业发展分析

1、中国开关电源市场及产业发展分析一、市场分析 开关电源的研究开发和生产是从七十年代兴起的，八十年代初中国也开始 了开关电源的研究工作， 现在，开关电源已经在各种整机产品上得到了广泛的应 用，其发展速度是惊人的。其应用领域主要有：1、邮电通信：作程控交换机。移动通信基站电源。2、计算机：作为各种PC机。服务器、工业控制机的开关电源。3、家用电子产品： 目前使用开关电源的家用电子产品有电视机、 影碟机等。4、其它行业：如电力、航天。军事等领域。1.1 国际开关电源市场情况据 Frost Saullivan 公司的资料显示， 1999年，全球开关电源市场的规模 从 1992年的 84 亿美元猛增至 1

2、66 亿美元，平均年增长率为 10 。这是由于作 为电源和开关电源最主要用户的计算机及其外转设备市场的不断发展， 以通讯通 信业的异军突起， 促进了开关电源市场的日益增长， 使全球开关电源市场呈现出 十分美好的前景。目前，在计算机、电子仪器仪表和通信设备中应用得最多的开关电源，有仪器仪表和通信领域之外， 还普遍应用AC/ DC DC/ DC两种。到2000年，AC/ DC产品所占的市场份额，将从 1992年 的80%减少为76%而DC/DC产品所占的市场份额，将从1992年的20%增长为 24de。开关电源除了主要应用在计算机、 在通用工业和消费电子产品领域。重量轻、效率高，正在向着模块化、扩

3、抗电磁干扰性强以及附加备用电池的方开关电源产品的主要特点是体积小、 大输出电压范围、 提高输人端功率因数、 向发展。在开关电源领域，正在开展一系列的技术革新，例如功率系数的校正、 相位调制、 高频电源、 零电压和零电流转换以及单片式转换调节器等， 所有这些 改进，都使开关电源的性能和效率大为提高， 使其应用范围大大拓宽， 尤其在新 兴的通信领域大有用武之地。1998 年上半年，世界上生产开关电源的厂商已达 600 多家。虽然开关电源 的厂商不少， 但是由于业内的竞争异常激烈， 目前还没有哪一家厂商能独家垄断 市场。日本和美国的电子工业和通信业很发达，因此对开关电源的需求量非常大。 日本约占全球

4、市场的 50%；美国约占 29%；欧洲约占 11%；亚洲（除日本以外） 约占 5%。虽然亚洲目前在全球开关电源市场上所占比例尚小，但是，据 Frost Sullivan 公司预测，到 2000年，由于亚洲通信业的高速发展，对开关电源的 需求也将与日俱增，其需求量在全球市场上的比例将翻一番，上升至 10%，并 且这个比例还将在对世纪初期继续增长， 从而成为世界上最有发展潜力的开关电 源市场之一。1.2 国内开关电源市场分析市场需求量：1 计算机行业开关电源作为计算机中的供电系统，与计算机在数量上有着 1： 1 的关系， 历年我国计算机市场需求情况如下表所示：年份 1993 1994 1995 1

5、996 1997 1998 1999 销售量 45.0 71.8 115.0 210.0 350.0 420.0 500.0 增长速度 80% 59.6% 62.2% 82.6% 66.7% 20.0% 19.0% 其中，需要高频开关电源产品的笔记本电脑各年销售情况为：项目 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 销售量 1.5 2.8 5.2 10.5 18.0 25.030.9 增长率 86.7 85.7 101.9 71.4 38.9 23.6 占 PC市场比例 3.3 3.9 4.5 5.0 5.1 6.0 6.2 按产值计算， 1999 年计算机工业对开

6、关电源的需求规模将达到 5 亿元，而且今后将以不低于 15%的速度增长。年份 1995 1996 1997 1998 1999 程控交换机市场容量 1104 1386 2659 3325 4023 程控交换机年增长率 25.54% 91.85% 25.05% 20.99% 局用交换机市 场容量 749 990 1725 3096 3700 局用机年增长率 32.18%74.24% 79.48% 19.51%2. 邮电通信业邮电通信业的快速发展为开关电源提供了广阔的市场空间。 通信电源是通信 系统的心脏。我国电信网不断扩大，多种业务网建成，对通信电源需求量很大， 要求多种多样， 电源技术日新月异

7、， 电源维护体制正在发生变化， 不少厂家抓住 机会，顺应客户要求，取得了成功。通信电源系统包括交流高低压配电、AC/ DC开关电源系统，DC/ AC逆变器， 直流配电系统，备用供电系统（包括电池、油机和 UPS,监控系统等。其中投 资最大的是开关电源系统，它把市电转为电信设备需要的直流电。 一、电信部门需求的变化1 市场需求量我国的通信网每年要装近 2000万线交换机、数万端传输设备、数百万线接 入网设备、 上万个移动通信基站、 数十万端口的数据通信设备， 需要大量的通信 电源，单单开关电源市场就有 1820 亿元。 用户交换机由于已经过了黄金时期， 由于通信技术的不断进步， 正处于一个缓慢

8、发展的时期。每年的市场需求量为 300 万线左右。按照原邮电部的规划， 1998年新增局用交换机 1700万门，移动电话交换机 1000万户，信道 60 万个，发展电话用户 2000 万户，其中移动电话用户 800万 户，全国电话普及率达到 9.7。发展数据通信与多媒体用户 40 万户。而从实 际执行情况看， 1999年上半年，局用交换机产量已达 2362 万线、销量 2268万 线，预计产量到年底将达 4023万线。预计到 1999年底，用户程控交换机总量将 达到 2000 万线左右。按照原邮电部的规划，为建设和完善城乡本地网，到 2000年全国电话交换 机总容量达到 1.7 亿（需增容约

9、8500万门），其中局用交换机容量达到 1.5 亿门 （需新增 7900万门），用户交换机容量达到 2000万门（需新增月 600万门）。 201 0 年全国电话交换机总容量达到 4.2 亿门（需新增 25亿门），其中局用电话交换机 容量达到 3.6 亿门（需新增 2.1 亿门），用户交换机容量达到 6000万门（需新增 4000万门）。按现在的发展速度看，这个数字显然过于保守。需要进行一定程度 的调整。2 通信电源系统供电体制和维护体制的变化交换系统、传输网、信令网、同步网、智能网、数据网、移动网等对电源有 不同的需要。 通信局站的楼层越来越多。 我国目前的集中供电方式已不适应这种 情况。电

10、信部门为提高效率，要求对电源无人值守，远程监控。 技术进步为电源维护体制的改变创造了条件。 高频开关电源和免维护电池则可以 放在设备分，实现分散供电；采用远程监控技术则可以实现集中维护。目前，我 国正在实现电源供电体制和维护体制的变革；（ 1 ）从原来在局站设立独立电源室的集中供电方式，转向为各楼层，或为各个 业务网分别供电的分散供电方式。（2）由原来分散维护，转为集中维护。电信总局要求 34 年内完成电源、空调 集中监控管理。3对厂家的要求（1）满足不同电信网对电源的要求。例如，移动通信基站电源，要求小容量、 能无人值守、远程监控、有电池测试功能、防雷性能好、高可靠性、适应恶劣电 网等。（2

11、）提供的设备有智能接口。（3）为用户提供整体方案。由于先进技术的不断采用供电系统本身的复杂性、 维护体制的剧烈变化等， 要求供应商为用户提供整个供电系统的设计、 安装、维 护、维修等方面的技术支持和培训。 由于各厂家产品的监控控系统不兼容， 很多 电信部门会要求整个供电系统由一个厂家提供。 这就要求厂家对供电系统各个方 面有全面的知识，健全的产品线，能为电信部门提供整体方案。二、通信电源市场的竞争1我国通信开关电源市场发展过程80 年代末我国的通信电源主要由邮电部武汉电源厂生产，邮电部解除电信 设备管制后，国内出现一大批通信电源厂家，目前约有 300 家。采用PWMi术的高频开关电源最高效率可

12、达93%体积较小，相控电源效率仅60，高频开关电源逐步代替相控电源。90 年初到中期，交换机装机量大增，且都是国外上一代交换机，耗电量比 较大，大容量开关电源需求量占比例最大。 厂家主要关注48VZ100A, 200A大整 流模块组成的大中容量开关电源。开发、引进和合资产品重点是大中容量电源。 开始，大功率开关电源模块主要靠引进， 以后国内也开发出大功率开关电源。 国 内华为、武汉邮电通信设备厂和珠海通信电源厂与研究单位合作开发出了 200A 和100A电源整流模块。随后交换机装机量增长平稳。但新装交换机的耗电量很低，例如新的 S1240 J系列每万线耗电量只有176A,而上一代S1240高达

13、650 700A;国内开发的 交换机，比如华为C&C08每万线只有100A,这就减少了对大功率电源的需要。 移动通信发展很快， 每年都要装大量基站。 移动通信的电源系统比例增大。 随着 维护体制的变化， 要求建立动力设备及环境集中监控系统， 不少厂家在开发这种 产品。2 厂商情况目前，通信开关电源主要供应商向几个大企业集中， 华为通信股份有限公司 和武汉洲际通信电源集团有限责任公司就占全国市场的一半。以下是主要的通信电源供应商， 这些企业有全面的知识和产品， 能为用户提供整 体方案。（1）武汉洲际通信电源集团有限责任公司。 它是邮电工业总公司下属企业， 1998 年初由邮电部武汉电源厂和武汉邮

14、电 通信设备厂合并而成，前者 1 997年销售额为 4.097 亿元，后者在通信开关电源 上为 1 亿元。邮电部武汉电源厂引进国外技术 （其中有澳大利亚整流技术公司和 阿尔卡特公司）。武汉邮电通信设备厂与邮电部设计院合作开发了48/ 125A整流模块。该公司产品能满足各种容量的要求。 已与北京邮电大学合作开发出动力设 备及环境集中监控系统。洲际也生产蓄电池。（2）华为通信股份有限公司它是华为技术公司控股的一个公司。 1994 年推出小容量电源系统，后与国 内一研究单位联合开发出 48V220A 整流模块，现已开发出各种容量整流模块。 1997年华为通信股份有限公司的PS系列通信开关电源销售额达

15、4.5亿元，能满 足各类容量要求。它的动力设备及环境集中监控系统在全国 20 个省大量投入使 用。1998年其电源销售额达到 10 亿元。公司采取与国内 1 8家邮电管理局合股 的方式进行捆绑销售， 在市场上取得了极大的成功， 其产品的销售无一不得益于 它的这些电信部门的股东。在资本运作方面，华为得到了国有银行 70 亿元的买 方信贷，不缺乏资金。（3）中兴通信股份有限公司它是国内著名通信公司之一， 1997年各种通信产品销售额达 13.5 亿元。中兴通 讯电源能满足各种容量电源要求，已开发出动力设备及环境集中监控系统。（4）亚澳通讯电源有限责任公司它是澳大利亚整流技术公司与电子部十三所及中国

16、节能投资公司三家的合资企 业，注册资本 8800 万元。能提供各种容量的开关电源系统和动力设备及环境集 中监控系统。在石家庄和北京分别设立了研究开发中心和生产基地。（5）中达一斯米克电器电子有限公司它是一个中外合资企业， 能提供各种容量电源系统和动力设备及环境集中监控系 统。它很重视移动通信基站电源市场。目前，国内开发的产品市场占有率逐步提高。 主要是我国在开关电源技术的 研究与开发方面追了上来， 企业和研究所进行了合作， 产品适应中国市场。 但是 爱立信、POWE和ARGUST司等的高功率密度、小功率、高可靠性、谐振式开关 电源模块组成蹬微型电源系统还有优势。、通信电源的发展方向及前景电信设

17、备耗电量下降， 对小型和微型开关电源有更多需求， 这些开关电源与 电信设备放在 19 英寸机架内，为本机架设备供电。开关电源继续向小、轻、高功率密度、高可靠性、高智能发展，这主要靠新器件 和新的变换理论和技术的发展。接入网要由交换局端供电或用户本地供电，这是通信电源的一个重要课题。 在备用电源上有两个重要发展，都是引进航空航天领域的技术。（1）采用燃料电地做为备用电源。目前采用柴油、汽油、甲醇等碳氢化合物等 液体燃料的燃料电池（经过化学反应产生氢气）适用性较广。在电信应用中，用 燃料电池代替柴油发电机。比起油机，燃料电池无噪声、污染少、效率高、重量 轻、体积小。因为要不断添加燃料，免维护性差，

18、不能取代免维护铅酸蓄电池。（2）采用燃气轮发电机，燃气轮机直接用高温燃气产生高压驱动叶轮，具有小 型、轻量、可靠、效率高、功率大的优点。但燃料成本高，可在灾害通信中使用 （比如通信抢险车）或在超过油机功率的场合使用。我国通信业发展迅速， 又有比较好的电源技术人才和研发机构， 只要企业能 充分利用这些条件，就能得到好的发展。1999 年是实现邮电“九五”计划跨世纪发展目标最关键的一年，随着中国 电信网建设规模的飞速发展，科学技术的日新月异，电信设备技术的不断改进， 中国电信网络经营者对电信设备的需求出现了新的趋势。就通信电源系统来说， 大致有如下几种趋势：对电源1、根据原邮电部制定的“通信局（站

19、）供电系统总技术要求（暂行规定）”、 “电信电源维护规程”、 “通信用高频开关整流器通信行业标准”、 “通信电源 和空调集中监控系统总技术要求 （暂行规定） ”等有关规定， 直流基础电源电压 已统一到48V和24V （仅有少量进口移动通信基础电压为 24V,其它基本都统一 到48V）且对电源设备集中监控技术的智能化维护管理提出新的要求。中国邮电 电信总局计划在3年4年内完成全国电信动力环境集中监控建设工作， 监控技术软件要求甚高, 不仅能对电源系统本身实行集中监控, 而且要监控到油 机、空调、电池、地水、烟雾、门禁、航标等综合环境。现在几大电源厂商如华 为、SWICHTEC施威特克）、洲际、中

20、达等都纷纷推出新的电源系统和集中监控 方案,以适应中国市场的要求。2、 随着中国电信网络的不断扩大和完善,大系统的电源设备需求较少,而C3、 C4 电信网和移动网及接入网对中小系统电源的需求还是非常可观的。据了解, 今后 2 年5年内,中国电信对电源的需求量与今年大致持平。现在中国各省区市都在大力发展电情接入网工程, 对小功率电源的未来需求量甚 大,但对系统要求结构紧凑、高效、灵活。目前,中国的电源厂商生产的电源产 品与要求尚有一定差距, 有的是系统技术不符合要求, 有的是系统结构过于庞大。 而国外知名的电源厂商如SWICHTEC施威特克）、澳大利亚C0M1等又率先推出 了可靠、灵活、高效的最

21、新技术产品。中国移动网发展极其迅速, 1998 年 8 月 移动电话用户就已逾 2000万,跃居世界第三位。 据有关部门预测, 到 2000年中 国蜂窝移动电话用户将达 3800万,普及率约 3；到 2005年移动电话用户将达 到 1 亿户左右,普及率达到 8左右。随着第三代移动通信技术的逐渐推广,移 动网两种制式（GSM和CDMA可能要有一个统一的标准。尽管这个工程艰巨，但 移动用户需求量的不断增长对电源的需求是无法阻止的, 中小型电源系统的需求 量还是每年增长，而目占据全国电信电源需求量的大部分份额。3、随着中国民族通信电源工业近十年的发展，从起步、稳定到成长，已取得可 喜的成果，华为、洲

22、际、中兴、珠江、动力源等电源厂商已在中国电信电源系统 需求中占据重要地位。 由于中国国情和世界大环境的影响， 电信电源市场将走向 “优异的质量、 良好的售后服务、 最优惠的价格”， 这将给中外电源厂商带来极 大的影响。 对中国电源厂商来说， 他们的关键问题是质量； 而对国外电源厂商来 说，他们的关键问题是价格。 中国电信网络经营者到底是将质量摆在首位， 还是 将价格摆在首位，将决定电源厂商的命运。3 家用电子产品 家用电子产品主要是三类：电视机、音响产品、录像机。近几年，家用电子产品市场需求稳步增长，预测今后几年的增长速度为10%15，其中，电视机需求缓慢增长，音响产品增长速度略高，而录像机需

23、求逐步 减少。2 开关电源的技术性能 开关电源产品的技术发展动向是高可靠、高稳定、低噪声、抗干扰和实现 模块化。小型、薄型、轻运化。由于电源轻、小、薄的关键是高频化，因此国外 目前都在致力于同步开发新型高智能元器件， 特别是改善二次整流管的损耗、 变 压器电容器小型化，并同时采用SMT技术在电路板两面布置元件以确保开关电源 的轻、小、薄、高效率。为了使开关电源较、小、薄，高频化（开关频率达兆赫 级）是必然发展趋势。而高频化又必然使传统的PWMF关（属硬开关）功耗加大， 效率降低， 噪声也提高了， 达不到高频、 高效的预期效益， 因此实现零电压导通、本电流关断的软开关技术将成为开关电源产品未来的

24、主流。采用软开关技术可使 效率达到8588%据悉，美国WICO酊关电源公司设计制造了多种 ECZ较开关DC7DC变换器，其最大输出功率有800W 600W 300W等，相应的功率密度为6.2、 10、17w7cm3效率为8090% 日本NemicLambda公司刚推出一种采用软开关 技术的高频开关电源模块 RM系列（日本人称这种技术为“部分谐振”），开关频 率为200 300kHz,功率密度为27修cm3用同步整流器（即用 MO& FER代替 肖特基二级管）使整个电路效率提高到 90% 高可靠。开关电源比连续工作电源使用的元器件多数十倍， 因此降低了可靠性。从寿命角度出发，电解电容、光耦合器及排风扇等器件的寿命决定着电源的寿命。 追求寿命的延长要从设计方面着眼， 而不是从使用方面着想。美国一公司通过降 低给温、减少器件的电应力、降低运行电流等措施使其DC/ DC开关电源系列产品的可靠性大大提咼，产