双电源自动切换控制器全景调研与发展战略研究

双电源自动切换控制器全景调研与发展战略研究 一、 配电及控制设备行业概况 电力行业是国民经济的基础能源产业，对国民经济各产业的健康发展提供支撑，同时对人民生活水平的提高具有重要意义，在国民经济中占有极其重要的地位。电力行业是把各种类型的一次能源通过发电设备转换成电能，并且把电能输送到最终用户，向最终用户提供不同电压等级和不同可靠性要求的电能以及其他电力辅助服务的一个基础性行业。从产业链角度看，电力行业可划分电力生产、电力供应两大系统和发电、输电、变电、配电、用电、调度等六个基本环节。近年来，我国电力工业整体实力显著提升，全国发电装机总量指标高位运行。 随着城镇地区供电能力和供电安全水平显著提升，乡村地区电网薄弱等问题得到了有效解决，电力工业对配电环节可靠性、安全性、连续性的要求逐步提高。在十三五期间，国家发改委、能源局相继出台多项文件促进配电网建设，提高配电自动化覆盖率，推动我国配电及控制设备行业持续发展。根据能源局规划，通过实施配电网建设改造行动计划，国家有效加大配电网相关资金投入。2015—2020年，配电网建设改造投资不低于2万亿元。随着新型城镇化、乡村振兴等战略规划落地实施，未来城市和乡村将持续快速发展，十四五配电网电力需求将保持中高速增长，电能替代、新基建等将成为全社会用电负荷新的增长点。此外，智能配电建设也是智能电网建设的关键环节之一。根据能源局联合印发的《关于促进智能电网发展的指导意见》，智能电网是在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具有高度信息化、自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。智能电网建设于2010年首次写入政府工作报告，并纳入国家十二五规划纲要及战略性新兴产业发展规划，由此上升至国家战略层面。《十三五国家战略性新兴产业发展规划》中指出，要加快安全高效的输电网、可靠灵活的主动配电网以及多种分布式电源广泛接入互动的微电网建设。加快构建适应新能源高比例发展的电力体制机制、新型电网和创新支撑体系，促进多能互补和协同优化，引领能源生产与消费革命。同时，《中国制造2025》《高端装备创新工程实施指南（2016—2020年）》将智能电网列为重点推广的产品及服务，要求建立具有国际竞争力的智能电网装备体系；重点发展智能电网成套装备及智能电网先进技术装备，推广应用智能变电站成套装备、输变电设备状态诊断、变电站智能巡检、配电网自动化、主动配电网等智能电网技术和装备，促进上下游产业健康发展。 随着智能电网建设的不断推进、互联网与电力信息通信技术的融合，高可靠性、智能化、免（少）维护的配电网设备产品市场需求稳中有升。根据数据统计，我国输配电及控制设备行业销售收入由2012年的2．61万亿元增加至2018年的4．09万亿元，年复合增长率7．77%。未来，随着新基建周期的启动和我国电网建设的不断推进，输配电及控制设备行业有望保持稳定增长。 近年来，我国配电及控制设备向着智能化、环保化、小型化、定制化方向发展。用户不断追求产品的可靠性，乃至产品的少（免）维护性能，最大限度提高系统和产品的运行质量和供电质量，达到节省成本、提高经济效益的目的，少（免）维护型产品的技术需求必将快速增长。此外，随着对经济性能的追求及资源稀缺等因素影响，配电设备将向小型化方向发展，从而达到减少体积及占地面积、低能耗和低材耗等目的。 随着新能源发电（如风力发电、光伏发电、生物质能发电等）与传统能源发电（如柴油机发电，燃气机发电等）的结合，为可靠连续地供电提供强有力的保证的微电网也是行业发展的重要方向之一。智能微电网能够独立运行，可以迅速补足大电网的供电需求，保证重要用户的不间断供电，并且在灾害发生地通过组建不同形式与不同规模的智能微电网，实现灾后供电系统的快速恢复，提高电网整体的抗灾害能力与应急供电能力。 二、 中国内燃机行业发展趋势分析 （一）智能化 随着电子技术的进一步发展，内燃机电子控制技术将获得更多的赋能，其控制面会更广，控制精度会更高，智能化水平会更强。智能化主要体现在相关产品自我诊断、自我保护、自我调速、远程控制等功能。内燃机电子控制由单独控制向综合、集中控制方向发展，由控制的低效率及低精度向控制的高效率及高精度发展。随着科学技术的发展，现代内燃机融合了电子、信息、环境、能源、石油化工、新型材料和智能制造等诸多高新技术，已成为融合多学科、跨领域的高新技术产品，内燃机行业也将步入内燃机电子智能化时代。 （二）绿色化 《中国内燃机工业十三五发展规划》对中重轻型柴油机、工程机械、农业机械以及船舶等内燃机产品提出了更高功率、更低油耗的技术要求。此外，面对日益严峻的能源危机和环保问题，世界各国都制定了严格的污染物排放和燃油消耗率法规，促使发动机厂商及零部件供应商不断改进技术，向高效、节能、环保的方向发展。低油耗、低排放、高热效率的新型发动机已成为各个发动机厂商及科研机构的研究重点。 解决碳排放的有效方式就是提高内燃机的热效率，内燃机行业应当加速致力于提升热效率，依托人工智能和互联网数据，用新技术赋能，使内燃机获得新生。此外，天然气、醇类、植物油等代用燃料将为内燃机增添新的活力。未来几年，随着国家排放标准的不断升级，提升内燃机技术水平、发展清洁化的绿色动力将成为今后行业发展的重要方向。 （三）分工专业化 面对日益激烈的市场环境，全球各大非道路移动机械厂商和发动机厂商更加专注于自身核心和优势业务的发展，逐步提高零部件外部采购比例，零部件生产的专业化和投资门槛不断提高，专业化有助于其进行标准化、品牌化的建设，以及市场需求的提升。 （四）物联网化 随着5G等新基建的广泛应用，制造业将以实施制造业数字化转型行动为抓手，分行业、分区域、分企业开展大规模数字化、网络化、智能化改造，建设工业互联网平台，加快培育制造业新模式新业态。控制器作为核心工业模块，随着数字化变革升级，将基于AI、大数据、云计算、区块链等前沿技术的积累与生态能力的整合，物联网化的趋势日益显著。 三、 中国内燃机行业竞争格局 2021年我国内燃机市场潍柴、玉柴、云内、全柴、江铃、解放、新柴、福田康明斯、东风康明斯、上柴前十名销量均处于较好水平，占多缸柴油机总销量的78．34%；市场份额占比中：潍柴18．63%、玉柴10．69%、云内9．30%、全柴8．18%、江铃6．38%、解放动力6．26%、新柴5．66%、福康5．48%、东康3．91%、上柴3．85%。 2021年在53家多缸汽油机企业中，一汽大众、吉利、上通五菱、东风有限等十家销量排在前列，其总体销量占行业销量的53．66%，其中排前三的分别是一汽•大众、吉利动力系统与上通五菱，分别占比9．03%、6．63%与5．80%。 四、 中国内燃机出口金额有所增加 2019-2021年我国内燃机商品出口金额有所增加，2021年全国内燃机商品出口总金额为200．28亿美元，同比增长39．7%。2022年1-8月我国内燃机商品累计出口金额为140．31亿美元，同比增长10．6%。 五、 内燃机行业面临的机遇和挑战 （一）内燃机行业面临的机遇 1、内燃机行业国家产业政策支持 近年来，我国颁布了一系列有利于行业健康发展的政策，如《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018—2020年）》《中国内燃机工业十三五发展规划》《中国制造2025》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》等，为内燃机行业的健康发展提供了政策保障。此外，为推动智能电网的建设与发展，国家出台了《国家能源发展十三五规划》《电力发展十三五规划》《十三五国家战略性新兴产业发展规划》《关于促进智能电网发展的指导意见》等一系列政策，明确要求鼓励发展智能电网等战略性新兴产业，形成有国际竞争力的智能电网装备体系，从而促进了配电及控制设备行业的发展。 2、内燃机行业智能化发展趋势带来庞大的增量市场 随着我国装备制造业向高、精、尖方向发展，（工业化+信息化）越来越明显，相关行业的智能化发展将成为必然的趋势。因此，随着工业控制领域与大数据平台发展融合而产生的智能控制系统，可实现相关产品自我诊断、自我保护、自我调速、远程控制等功能，准确契合了高效节能、自动化控制、智能制造的发展方向，将为行业发展带来庞大的增量市场。 （二）内燃机行业面临的挑战 1、内燃机行业在企业规模与国外知名企业存在差距 近年来，在我国制造业转型升级，尤其是高端装备制造业快速发展的趋势下，以发电机组控制器和双电源自动切换控制器为核心的产品质量较过去有了较大提升，但部分高端市场仍被国外知名企业占据，国内拥有自主核心技术的创新型企业相对偏少且规模偏小，在业务规模、资金实力、抗风险能力、人才储备等方面仍存在一定差距。 2、内燃机行业综合技术实力需持续提升 行业属于技术密集型、知识密集型行业。近年来，终端客户对于相关产品的精度、功能、可靠性及稳定性方面的要求越来越高，高精准度、恶劣环境适应性、智能化、物联网化等成为行业发展趋势，对行业内企业的综合技术实力提出了更高的要求。由于行业技术升级、迭代速度加快。 六、 中国内燃机行业市场现状 （一）内燃机总销量 近年来，受终端市场中乘用车、摩托车市场销量持续下滑的影响，道路用内燃机销售量逐年下滑，导致内燃机销量略有下降，但总体在4600万台以上高位运行。2021年我国内燃机总销量为5047．37万台，同比增长7．91%。 （二）非道路用内燃机销量 2021年新年伊始，全国电力供需总体趋紧，各地出现拉闸限电的现象，产业对应急电源需求随之上升，拉动了非道路用内燃机的需求增长。据统计，2021年我国非道路用内燃机增长稳定，销量为1，207．18万台，同比增加36．91%。 内燃机按应用领域划分，可分为道路用内燃机和非道路用内燃机，其中非道路用内燃机主要应用于农用机械、发电机组、工程机械、船用等领域。2021年我国非道路用内燃机销量中农用机械用占比49%，发电机组用占比14%，园林机械用占比23%，工程机械用占比11%，其他用占比3%。 发电机组领域的生产企业数量众多，行业内仅少数大型企业自产发电机或发动机等用于生产发电机组，行业内大多数中小企业通过外购发电机、发动机、控制器等进行组装生产发电机组。据统计，2021年我国发电机组用内燃机销量154．73万台，同比增长30．24%。 随着基础设施建设规模的持续扩大，近年来我国工程机械用内燃机销量也呈现逐年增长态势。据统计，2016年我国工程机械内燃机销量47．17万台，2021年我国工程机械内燃机销量113．58万台，2016-2021年我国工程机械内燃机销量CAGR达到19．21%。 农业机械行业一直是国家政策重点扶持行业，近年来国家出台了一系列政策文件规范和支持农业机械行业的发展，促进农业机械化和农机装备产业的转型升级。据统计，2016年我国农业机械内燃机销量346．54万台，2021年我国农业机械内燃机销量536．92万台，2016-2021年我国农业机械内燃机销量CAGR达到9．15%。随着农业生产现代化成为主要发展趋势，农业机械装备的品种日益繁多，推动农业机械内燃机向品种多样化方向发展。 在国家政策推动下，近年我国船用内燃机产量已呈现上升态势。据统计，2016年我国船用内燃机销量2．45万台，2021年我国船用内燃机销量4．02万台，2016-2021年我国船用内燃机销量CAGR达到9．62%。在国家政策的持续推动下，未来我国船用内燃机行业将持续健康发展。 2021年全年我国内燃机行业进出口总额308．47亿美元，同比增长22．61%，在进口金额中，其他整机、内燃机零部件增长，汽油机、柴油机、发电机组下降，具体为：其他整机30．27亿美元、内燃机零部件51．33亿美元，以及汽油机11．53亿美元、柴油机10．30亿美元、发电机组4．76亿美元；分别同比增长3．47%、10．29%、以及-30．08%、-5．6