一、行業相關定義及分類
工業電源是指專門為工業設備供電的電源,系工業設備中的重要組成部分。按輸出類型區分,工業電源可以分為直流電源、交流電源和脈沖電源等。其中直流電源按工作原理,又可分為開關電源、線性電源和其他電源等。交流電源按輸入類型和功能,可分為兩類:交流輸入型(調功器、變頻器,實現功率/頻率調節)和直流輸入型(逆變器、UPS,完成電能轉換與應急供電)。脈沖電源按脈沖方向,可分為單正脈沖電源,雙正、負脈沖電源和多脈沖電源等。
工業電源分類
類型 |
定義 |
具體分類 |
簡介 |
直流電源 |
直流電源是指將直流電或交流電變換為直流輸出的電源 |
開關電源 |
利用現代電子電力技術,通過控制開關通斷時間,從而維持穩定輸出電壓的一種高頻化電能轉換裝置 |
線性電源 |
先將交流電經過變壓器降低電壓幅值,再經過整流、濾波后,得到所需直流電的電源 |
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其他電源(硅整流裝置) |
是一種利用可控硅(晶閘管,Thyristor/SCR)作為核心開關器件,將交流電轉換為可控直流電的電源系統;是一種基于相位控制的大功率可調直流電源 |
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交流電源 |
交流電源是指將直流電或交流電變換為幅值、頻率、相位等可調的交流輸出的電源 |
調功器 |
是一種以可控硅為核心元件,通過相位控制或過零觸發調節交流電功率的裝置,實現電加熱設備的精密控溫與能效優化的設備 |
變頻器 |
應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率和電壓來控制交流電動機的電力控制設備,主要由整流、濾波、逆變、制動單元、驅動單元、檢測單元、微處理單元等組成 |
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逆變器 |
是一種將直流電轉換為交流電的設備,主要由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成 |
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UPS |
不間斷電源設備,是一種將蓄電池與主機相連接,通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備 |
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脈沖電源 |
脈沖電源指能夠生成脈沖電流的電源 |
單正脈沖 電源 |
一種能夠產生單一正向脈沖電壓或電流的電源設備 |
雙正、負脈沖 電源 |
一種能夠產生正向和負向脈沖電壓或電流的電源設備 |
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多脈沖電源 |
一種可循環輸出多組脈寬、頻率、幅值、換向時間、持續時間等參數各不相同的單向或周期換向脈沖電流的電源設備 |
資料來源:江西力源海納科技股份有限公司招股說明書,觀研天下整理
二、工業電源下游應用領域廣泛,市場擁有廣闊的發展前景
根據觀研報告網發布的《中國工業電源行業現狀深度研究與投資前景分析報告(2025-2032)》顯示,工業電源產品下游應用廣泛,包括電解銅箔、PCB電鍍設備、特純電子氣體、金屬及稀土冶煉、高端表面處理、制氫、光伏、儲能等眾多領域,而這些領域均具有良好的發展趨勢和廣闊的市場前景。因此隨著上述領域的不斷發展,為工業電源行業的發展提供了廣闊的發展前景。與此同時,新能源汽車、5G/6G、AI、物聯網等新興終端產業的快速崛起,對工業電源的功能、技術提出更高的要求,也將充分帶動工業電源行業的新發展、高需求。以下文幾個下游市場為例:
1、電解銅箔
工業電源位于電解銅箔產業鏈上游,是生箔機的核心組成部件之一。電解銅箔產業鏈中,上游為原材料及生產設備,主要原材料包括銅料、硫酸及添加劑等,主要生產及配套設備包括陰極輥、生箔機、工業電源、表面處理機、溶銅罐、分切機等;中游為電解銅箔,主要包括電子電路銅箔和鋰電銅箔;下游應用包括鋰電池和印制電路板(PCB);終端應用領域主要包括 AI 服務器、消費電子、儲能系統、通信設備、航空航天、新能源汽車、工控醫療設備等。
資料來源:公開資料,觀研天下整理
電解銅箔是覆銅板(CCL)及印制電路板(PCB)、鋰離子電池制造的重要的材料。它是通過電解液中的銅離子在光滑旋轉不銹鋼板(或鈦板)圓形陰極滾筒上沉積而成,具有光面和毛面之分。近年來,電解銅箔行業作為一種新興制造業,已經進入我國高新技術產業發展中心,具有廣闊的市場前景,并對生產過程中應用的工業電源系統的轉換效率、控制精度、電流分布均勻度等方面提出了更高要求,為國內先進電解銅箔電源的發展應用帶來新挑戰與新機遇。
2、PCB電鍍設備
工業電源位于 PCB 電鍍設備產業鏈上游,屬于 PCB 電鍍設備的配套設備。在PCB 電鍍設備產業鏈中,上游為原材料、生產及配套設備,主要原材料包括五金件、電器類、板材、鋼材和機械手等,主要生產及配套設備包括激光切割機、焊接機、車床及銑床、工業電源等;中游為 PCB 電鍍設備;下游主要為 PCB 制造商;終端應用領域主要包括 AI 服務器、通信設備、消費電子、航空航天、工控醫療設備等。
資料來源:公開資料,觀研天下整理
PCB 電鍍設備是 PCB 濕制程的金屬化工藝中的關鍵設備,其性能高低和質量好壞能夠在一定程度上決定 PCB 產品在集成性、導通性、信號傳輸等特性和功能上的優劣。因此,PCB電鍍設備行業發展主要受PCB市場發展影響。
PCB(印制電路板)是現代電子信息產品中不可缺少的重要組件,主要為電子元器件提供機械支撐和電氣連接,其品質直接影響到電子產品的可靠性,且目前暫沒有其他成熟的產品或技術可提供相同或類似的功能,在電子產品中具有不可替代性。
進入二十一世紀以來,憑借亞洲尤其是中國大陸在勞動力、資源、政策、產業聚集等方面的優勢,全球電子制造業產能向中國大陸等亞洲地區進行轉移,我國成為了全球PCB產業增長的動力引擎,并迅速發展成為全球PCB制造中心。數據顯示,2023年我國大陸PCB產值為377.94億美元(同比下降13.3%),占全球PCB產值的比例為54.37%。到2024年我國大陸PCB產值達412.13億美元,同比增長9.%,占全球總產值735.65億美元的56%,仍為全球最大的PCB生產基地。
數據來源:Prismark,觀研天下整理
數據來源:Prismark,觀研天下整理
未來 PCB 市場的發展空間廣闊,其主要受益于 5G 通信、人工智能(AI)、物聯網(IoT)、新能源汽車以及高端消費電子等新興技術的快速普及。這些領域對高性能、高可靠性 PCB 的需求持續增長,推動市場向更高密度、更高集成度和更綠色化的方向發展。隨著PCB行業進一步發展,也將帶動PCB電鍍設備需求不斷上升。在此背景下,與PCB電鍍設備配套的電源設備也必將在未來面臨良好的發展機遇。
3、特純電子氣體
工業電源位于特純電子氣體產業鏈上游,是其重要的生產及配套設備。特純電子氣體即高純電子特種氣體(簡稱電子特氣),通常純度應達到 99.9999%(6N)以上,是超大規模集成電路(IC)、平面顯示器件(LCD、LED、 OLED)、太陽能電池等電子工業生產不可或缺的原材料。
近年在《國家集成電路產業發展推進綱要》及《“十四五”原材料工業發展規劃》等宏觀政策和中長期規劃的助推下,特純電子氣體成為國家重點發展或鼓勵性產業。
隨著國家政策的推動和高新技術的發展,以及下游需求的總體增長趨勢,特純電子氣體市場規模持續增長。2017-2021年我國特純電子氣體市場規模從109億元增長到了216萬噸,年均復合增長率達到18.65%。預計在 2025 年我國特純電子氣體市場規模將增長至 316.6 億元。
數據來源:公開數據,觀研天下整理
未來,隨著國內半導體、面板等新興產業的投資加速和國產化替代推進,疊加國家以及地方政府政策的定向支持,特純電子氣體的需求將不斷上升,與之配套的電源設備也必將在未來面臨良好的發展機遇。
4、光伏
工業電源在光伏領域主要應用于逆變系統和儲能系統,其核心作用是將光伏組件產生的直流電轉換為交流電并入電網,或控制儲能電池的充放電。
光伏產業是我國少數具有國際競爭優勢的戰略性新興產業之一。近年在追求碳達峰與碳中和的國家戰略引領下,光伏產業已然成為市場矚目的焦點,其地位日益凸顯,這也為工業電源產品市場帶來廣闊的發展空間。
數據顯示,2024年我國累計光伏裝機容量已達887GW,與2023年底的609GW相比,增長45.5%,占全部裝機容量的26.5%,僅次于火電;其中新增裝機容量達277.17GW,再創歷史新高,同比增長28%。
數據來源:國家能源局,觀研天下
目前光伏產業產業鏈的核心環節主要由硅料、硅片、電池片、組件、電站組成,其中硅料是光伏發電產業鏈的原材料,是最上游環節,用來生產硅片(含多晶硅和單晶硅)。
多晶硅被喻為光伏產業的“基石”,是硅產業鏈中極為重要的中間產品,也是集成電路和光伏產業最源頭的環節。其中在多晶硅材料的制造加工環節中,需應用到多晶硅電源,其還原提純過程中是在高溫下進行,需消耗大量電能。因此,多晶硅電源在國內多晶硅產業發展中扮演著不可替代的角色。近年隨著光伏產業的快速發展以及多晶硅企業技改及新建產能的釋放,我國多晶硅產產量持續提升。根據工信部數據,2024 年我國多晶硅產量超過 182 萬噸,同比增長 23.6%。
單晶硅由多晶硅制備而成,單晶硅片是由單晶硅棒切割形成的方片或八角形片,業內統稱為硅片,是制造太陽能電池的直接材料。其中單晶硅片的制造需要大量的電能以轉化為熱能將多晶硅熔化,對電源的效率、功率以及精準控制都提出了較高的要求,因此,需要單晶硅爐電源實現對單晶生長過程中熱場的精準控制。
當前,我國單晶硅行業下游需求主要來自集成電路和光伏產業兩大產業,受益于國產替代的需求驅動和雙碳目標下的市場發展驅動,這兩大產業均表現出較強的發展動力,驅使單晶硅市場持續增長。根據工信部數據,2018-2024年我國硅片產量從107GW增長到了 753GW。未來隨著我國光伏行業的進一步發展,我國光伏硅片產量將保持持續上升。
對此,工業電源作為多晶硅、單晶硅生產的核心配套設備之一,受益于光伏行業的持續發展和更新迭代,也將獲得較為廣闊的市場空間。
三、行業壁壘較高,當前我國工業電源技術依然處于跟隨研發和逐步追趕國際先進水平階段
由于行業起步較晚且技術壁壘較高,我國進入工業電源市場企業相對較少。雖然近年在我國經濟的快速發展、產業政策的大力支持以及下游應用領域快速發展下,從事工業電源業務的本土企業為滿足中高端客戶的需求,開始逐步布局中高端工業電源的生產研發。且發展到目前,我國工業電源領域進入了自主研發及加速國產替代階段,并已形成一定技術積累,國內市場上也出現了英杰電氣、新雷能、盛弘股份和力源海納等排名靠前的行業企業。
但是,當前我國工業電源技術依然處于跟隨研發和逐步追趕國際先進水平的階段,高端市場仍主要由美國AE、德國通快等海外廠商控制,而本土工業電源制造企業尚未完全打開國際市場,市場占有率仍有待提升。
我國工業電源行業壁壘
行業壁壘 | 相關情況 |
技術壁壘 | 工業電源行業是典型的技術密集型行業,在產品研發過程中需掌握電力電子技術、半導體芯片控制技術、自動化控制技術、熱設計等多項技術,通過不同技術的運用,實現對電源的電流、電壓、功率、控制精度等方面的設定,從而滿足不同應用場景的需求。同時,隨著工業電源向高頻化、模塊化、智能化、數字化等方向發展,未來將對行業企業的技術研發能力提出更高的要求。因此,工業電源產品研發、生產過程中的多項技術需求,對行業新進企業形成了較高的技術壁壘。 |
人才壁壘 | 工業電源行業較高的技術壁壘,需要企業通過吸納、培養研發、生產相關技術人才進行有力支撐,企業的人才團隊需具備深厚的工業電源及下游行業知識積累。同時,工業電源行業人才培養周期長,企業需具備完善的人才激勵機制,最大限度降低人才流失風險。因此,工業電源行業擁有較高的人才壁壘。 |
品牌壁壘 | 為保障產品質量,下游企業對工業電源供應商設置了嚴格的審核標準和選擇制度,對供應商生產規模、技術水平、交付周期和工業電源產品功率、控制精度、轉換效率等性能指標、穩定性和可靠性、節能環保情況等進行多方面和較長時間的考察認證,才確定為合格供應商和進入批量采購階段。并且,考慮到驗證周期較長以及變更供應商帶來的成本和不確定性,下游客戶一旦選定供應商,不會輕易更換供應商。工業電源供應商需經過一定的行業沉淀及技術積累,形成良好的市場口碑和品牌知名度,從而建立豐富且優質客戶群體,與客戶形成密切的合作關系,占據更多的市場份額。新進企業在短期內建立渠道、品牌等優勢的可能性較小,面臨較高的品牌壁壘。 |
規模與資金壁壘 | 工業電源行業對企業的資金、經營規模要求較高,企業需在產品研發、日常運營等方面投入大量資金。在產品研發過程中,企業需投入大量資金于研發中心、實驗室等研發基礎設施的建設、配置高端精密的研發設備、吸納高素質研發人才,從而保障研發活動的順利進行;產品交付客戶后還需通過收集客戶反饋,對產品不斷進行升級完善。在日常運營過程中,企業需結合客戶對產品的定制化需求等情況進行材料采購、生產規劃、安裝調試、產品驗收,回款周期較長,對日常運營資金需求較大,只有通過實現一定的經營規模才能不斷提升成本控制水平。因此,工業電源行業新進企業將面臨規模與資金壁壘。 |
資料來源:公開資料,觀研天下整理
四、高性能、高頻化、模塊化、數字化、綠色化是未來工業電源發展方向
1、高性能
工業電源通常需要提供穩定且連續的電力,以滿足各種工業設備的需求,其性能直接影響到下游客戶設備的技術特性及產品質量。伴隨行業技術發展,銅箔、PCB、半導體等下游行業的客戶對工業電源的綜合性能要求越來越高,例如銅箔不斷趨于輕薄化發展,3.5-6μm 極薄鋰電銅箔的滲透速度愈發加快,HVLP 銅箔等高性能銅箔生產均對電源控制精度提出極高要求,要求高精度、低均流誤差、高穩定度、高效節能的電解銅箔電源產品。
2、高頻化
電力電子設備產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比,因此提高電力電子設備的開關頻率,可以有效減小設備的體積和重量。例如,功率半導體能夠實現電能轉換和電路控制,在電路中主要起著功率轉換、功率放大、功率開關、線路保護、逆流及整流等作用。目前,在硅基材料制作功率半導體面臨瓶頸的情況下,以 SiC(碳化硅)和(GaN)氮化鎵為代表的第三代半導體出現,為高頻化提供了器件基礎,其具備高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強等優越性能。在實際電源使用中,碳化硅等第三代半導體材料的應用可以有效提高高頻開關電源的開關頻率,提升器件的可靠性及耐壓容量、耐高溫等性能,為工業電源產品帶來更高的轉換效率、更低的能量損耗,從而有效縮小系統體積、延長器件使用壽命、降低生產成本。
3、模塊化
模塊化設計是電源行業未來重要的發展方向之一。模塊化是通過多個小型模塊化產品組成更大容量的產品,進而提高整體靈活性,具備安裝便捷、維護方便、系統可靠性高等特點。模塊化改變了不間斷供電系統設計理念,提高了系統的電氣性能、可靠性和智能化水平,降低了電源設備廠商的產品開發成本,直接促進了開關電源產品的技術升級和廣泛應用。目前,部分高頻開關電源產品已具備了輕巧、緊湊的模塊化設計。
4、數字化
工業電源的控制歷經模擬控制、模數混合控制等階段,未來將進入全數字控制階段。全數字化控制通過可編程數字芯片的嵌入,實現更強的抗干擾能力,更快速靈活的實現設計理念,縮短開發周期,滿足不同用戶的各種特殊需求。同時,采用全數字化控制技術的電源設備可對電流、電壓、溫度狀態等參數進行數字化監控,并通過更新數據庫進行自主學習,以解決基本的設備故障問題。此外,全數字化控制集成度越來越高,可以縮小控制電路的體積和功耗,提高與客戶多元化使用場景的匹配度。
6、綠色化
在雙碳目標及我國工信部等部門發布的《關于印發加快電力裝備綠色低碳創新發展行動計劃的通知》、《推動工業領域設備更新實施方案》,以及國務院發布的《2030 年前碳達峰行動方案的通知》等綠色環保政策加持下,工業電源產品的綠色發展將成為未來發展大趨勢。
在此背景下,工業電源設備將采用更加綠色環保的技術,例如采用先進的電路拓撲結構、高效散熱技術和更高效率的變換器,減少能量損耗,提高電源效率,從而降低能源消耗;采用功率因數校正等技術提高輸入功率因數,從而減少對電網的污染;加速淘汰電能消耗大、對電網污染大的電源設備,增加可再生能源和節能技術在工業電源設備中的運用,促進工業電源設備的綠色化升級。(WW)

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