工业电源-高频开关电源、高速脉冲电源市场发展概况
电源,是指给电气或电子设备提供电力的装置,也称电源供应器(PowerSupply)。在大多数情况下,现代工业化电气或电子设备无法直接使用电网和发电机等提供的电能,需要利用电子电力技术将电网、发电机或电池发出的一次电能转换为适用于各类用电对象的二次电能,这类电能转换装置即为电源。它可以将不同形式的能源转换为电能,并将电能传递给需要供电的设备,以满足其工作需求。
伴随经济持续快速增长,我国电源行业呈现良好的发展态势。根据中国电源学会相关资料,2023 年中国电源总市场规模 3,567 亿元,预计到 2024 年该市场规模将增至 3,853 亿元。
工业电源是专门为工业设备供电的电源,系工业设备中的重要组成部分。国内光伏、装备制造、半导体等产业蓬勃发展,以及“两新一重”建设的不断开展等利好政策,有力促进了工业电源行业的发展。
工业电源按工作原理区分,可以分为开关电源、线性电源和其他电源等;按输出类型区分,可以分为直流电源、交流电源和脉冲电源等。
工业电源作为电源行业中下游延展性最高的细分领域之一,其下游应用领域包括锂电及高精度电子铜箔、PCB 设备、特纯电子气体、金属及稀土冶炼、高端表面处理、环保及水处理、光伏、制氢、储能等众多领域,不同应用领域因产品的生产工艺不同,对工业电源的技术、性能等要求也有所差异。
近年来,产业利好政策频繁发布,促进工业电源下游领域快速发展。未来随着下游领域市场需求增长和需求多元化,工业电源将拥有更为广阔的市场发展空间,产品技术也将不断增强,在产品性能、节电省材、结构设计等方面实现升级迭代。根据 GII 数据,2023 年全球工业电源市场规模为 171.2 亿美元,预计 2032年将增长至 308.20 亿美元,期间复合增长率为 6.75%。
(1)高频开关电源市场发展概况
高频开关电源是一种主要通过场效应管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、碳化硅(SiC)实现高频工作的开关电源类型,是高频化电能转换装置,产品具备高功率、高性能、稳定性强、体积小、重量轻等特点。
2015 年-2023 年我国高频开关电源产业产值规模从 1,924亿元上升到 5,174 亿元,年均复合增长 13.16%。从应用领域来看,我国高频开关电源主要集中在工业领域,占比达 53.94%;其次为消费电子领域,占比达 33.05%。
在国家提出新型基础设施建设与“双碳”战略的大背景下,随着中国经济的持续发展以及国家对工业、新能源、消费、储能、5G/6G 通信、轨道交通等电源应用行业的持续性投入,中国高频开关电源行业将继续保持快速增长态势。
(2)高速脉冲电源市场发展概况
脉冲电源是一种具备独特控制技术的工业电源,其正向电流、负向电流、正负脉冲频率均可独立进行调节,产品具备结构简单、控制精度高、抗干扰能力强、响应速度快等特点。脉冲电源被广泛应用于 PCB 设备、锂电及高精度电子铜箔等领域。
根据 Future Market Insights 数据,2022 年全球脉冲电源市场规模为 91.00亿美元,2032 年将增长至 150.00 亿美元。高速脉冲电源指具有高频率、高效率的脉冲电源,高速脉冲电源因其峰值电流大、电流密度高等特性,在用于铜、金、银等金属电镀时,可优化镀层的功能性,实现镀层亮度好、色泽均匀、耐蚀性高,是电镀电源的主要发展方向之一。
从中长期来看,AI、5G/6G、汽车电子等对高端 HDI、高速高层板和封装基板等有强劲的需求,半导体 TSV、TGV 等先进封装工艺需求将持续增加,高速脉冲电源作为高端 PCB 制造和半导体先进封装工艺必不可少的关键生产设备,未来市场空间广阔。
(3)其他电源市场发展概况
①硅整流装置
硅整流装置主要指一种以可控硅为基础,以智能数字控制电路为核心的电源功率控制装置。可控硅是一种大功率电器元件,拥有体积小、效率高、耐用性高等特点,作为硅整流装置的核心元件,可实现以小功率控制大功率装置,在应用于硅整流装置时具有噪音小、成本低等优势。硅整流装置被广泛应用于金属冶炼、制氢等行业中,未来伴随下游市场空间的持续扩大,硅整流装置市场需求将呈现持续上升的趋势,发展前景良好。根据Industry ARC 数据,全球可控硅整流器市场规模将从 2022 年的 8.16 亿美元增长至 2027 年的 11.50 亿美元,年复合增长率为 7.11%。
②多晶硅还原炉电源
多晶硅还原炉电源主要用于多晶硅生产环节中温度控制和工艺保护,是多晶硅料生产设备的核心配件之一,其可靠性、节能性是多晶硅生产厂商选择产品的主要因素。多晶硅生产作为光伏行业的大型上游细分行业之一,近年来随着光伏产业发展,我国多晶硅生产量和消费量保持快速增长趋势。未来在光伏市场的持续刺激下,多晶硅还原炉电源市场空间将受多晶硅料产能的扩张而不断增长。
③高精度电源
高精度电源被广泛应用于 PCB 设备等行业,主要用于 PCB 载板和类载板设备,可有效满足 MSAP 设备性能需求,其中高速高精度电源还可应用于半导体晶圆制造等。随着消费电子市场竞争加剧,制造商需在产品外观与功能上不断进行优化调整,内部用于装配电路板、电池、显示器等处理器及组件的空间也越来越有限,对 HDI 板的高密度互连特性要求不断提高,MSAP 特殊的技术特点有效解决了HDI 板的设计难点。未来,伴随消费电子产品迈向集成化和小型化,市场对 HDI等高端线路板需求将不断提升,进一步促进高精度电源的市场需求持续增长。
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