聚焦发展中的中高压变频器

—— 目前中高压变频器在整个变频器销售额中的份额已经提升到15％以上，您认为是否意味着中高压变频器的整体销售旺季将快速到来？ 付强 西门子（中国）大型传动部副总经理 张春喜 北京ABB电气传动系统有限公司中压产品销售经理 倚鹏 北京利德华福电气技术有限公司副总经理兼总工程师 张涛 北京合康亿盛科技有限公司总经理 东梁之龙 方日立（成都）电控设备有限公司总经理 市场份额 　　目前中高压变频器在整个变频器销售额中的份额已经提升到15％以上，您认为是否意味着中高压变频器的整体销售旺季将快速到来？ 　　西门子：根据新公布的普查结果，2004年的数据是万元GDP能耗1.23吨标准煤，和发达国家的差距是相当大的。我国总体现状是能耗过高、资源利用效率低。我国2004年调整后的GDP占世界的份额只有4.4％，而当年我国消费的原油、原煤、铁矿石、钢材、氧化铝、水泥，却分别占全世界消费总量的7.4％、31％、30％、27％、25％、40％。中国工业用电占耗电量的74％。按照现在的经济规模，我们的发电装机能力应该是足够的，日本也就是2.8亿千瓦的装机，却创造了比我们高得多的国内生产总值。这充分说明我国的节能潜力是巨大的。这也是中压变频器的商机所在。事实上，在过去的三年中，中压变频器的市场容量的增长速度是高于通用变频器市场容量的增长速度的。 　　ABB：首先要明确一下定义，电压在1KV以上35KV以下的变频器均称为中压变频器。所以，目前市场上只有中压变频器，没有中压变频器和高压变频器之分。 　　能源问题是经济发展面临的一个大问题并且得到了国家和各行业的高度重视，中压变频器一般应用于电机功率比较大的场合，因此节能更可观。实践证明中压变频器的应用不仅改善了工艺，提高了产品质量，而且节省了能源，用户从中受益匪浅，因此未来几年中压变频器的整体销售额将会稳步提高。 　　利德华福：我认为国产中高压变频器的黄金期已经来临，其实相比国外市场，中国高压变频器产业起步较晚，2000年以前，可以说国外品牌几乎是独霸了国内市场，但近几年的情况正在发生变化，高压变频器的应用正反映出广阔的市场需求和发展前景。既能满足工艺调速，又可以节能降耗，高压变频器正在许多行业显示出其无法代替的应用价值。一个没有市场前景的产品是不可能得到快速发展的，这也是企业发展的动力源。 到2006年2月末，利德华福将会迎来累计500台业绩的庆典，我们的发展也正是中国国产高压变频器的一个缩影。　　合康亿盛：中高压变频器近几年都会呈快速增长的态势，但要达到低压变频器的普及程度还需要好几年的时间，毕竟基数还比较低。 　　东方日立：国家大力提倡创建节约型社会，现阶段工业用电在整个国民经济中所占比例近80%，民用电比例不到20%。而大型电动机在整个工业用电负荷中所占比例很大，节能效果也最显著，从社会发展的趋势看，大型电动机的节能需求不管是主动还是被动都将会快速提升，从最近的趋势来看，整体销售旺季将比过去预料的要快。IGBT技术 　　中高压变频器中有很大一部分采用低压IGBT的功率单元串联形式，您认为该类型变频器有什么最优的特点？发展前途如何？ 　　西门子：中压变频器在10～15MW以下的应用，电压源型变频器已成为主流。采用低压IGBT的功率单元串联形式中高压变频器的最大优点之一是它对输入侧的电网和输出侧的电机都很友好，对电网的谐波污染小同时由于共模电压小对电机的电应力小而无需特殊绝缘设计的变频电机，因此，她在风机和泵类负荷的新或改造项目中特别是海上平台电潜泵（ESP）驱动应用及船用动力驱动得到广泛的应用。以三电平电压源型为拓扑结构的中压变频器以其独具的结构简洁，高性能及四象限控制方便，布置灵活等特点在高性能应用领域如冶金轧机，卷曲机，矿井提升机等独占鳌头。在天然气管线输送和LNG压缩等应用的超大功率的变频器主要以LCI型变频器为主，该种变频器在超大型同步电机软启动方面也有广泛的应用。从目前技术发展水平看，上面提到的中压变频器在特定的场合都有其优势的应用领域。 　　ABB：该类型变频器最大优点是谐波含量低，价格低。由于结构复杂，元器件数量多，因此可靠性和技术性能方面受到限制，该类变频器将被采用新技术变频器所取代。采用新技术的变频器因该是结构简单，元器件数量少，对电机无需特殊要求，对电网谐波污染小。　　利德华福：单元串联多电平型变频器是采用多个低压的功率单元串联实现高压，输入侧的降压变压器采用移相方式，可有效消除对电网的谐波污染，输出侧采用多电平正弦PWM技术，可适用于任何电压的普通电机，另外，在某个功率单元出现故障时，可自动退出系统，而其余的功率单元可继续保持电机的运行，减少停机时造成的损失。系统采用模块化设计，可迅速替换故障模块。由此可见，单元串联多电平型变频器的市场竞争力是很明显的。 　　对于单元串联多电平型变频器，主要缺点是变流环节复杂，功率元器件数目多（但是辅助器件数目相对较少），体积略大一些，但是，在其他的方式不能解决国内应用的需要，高压器件应用的可靠性还不是太高的情况下，其竞争优势在最近的一段时期内，可能还是无法替代的。通用型高压变频器目前是单元串联多电平型变频器占多数，约7成以上。 　　随着技术的进步，这种类型的高压变频器除了在已有的市场上继续扩大规模外，还将进一步扩展应用的领域，对于很多负载，还需要解决变频器的工程应用上的问题。 　　合康亿盛：最优特点在于降低对功率器件的依赖，变频器输出电压不受器件耐压的限制，易于模块化设计，在相当长的时间内会有很好的发展前途。 　　东方日立：这种类型的变频器被称为单元串联多电平结构变频器，我公司在产品立项研发阶段就曾做了大量了考察及可行性研究工作，也在尽量大的范围内咨询了有关专家。最终的结论是：单元串联多电平结构的变频器是目前最适合中国6kV及10kV的电网等级的变频器技术，适用于风机泵类调速应用。因此，公司合资后，也是偏重于单元串联多电平结构的变频器的技术引进及消化吸收，中日双方的工程师均认为单元串联多电平结构的变频器是目前最适合中国6kV及10kV的电网等级的变频器。单元串联多电平结构变频器最大的特点在于：输入输出谐波含量极低，输出电平多（dV/dt小），输出电压等级高，波形好，适用于风机泵类调速应用。对于单元串联多电平结构的变频器的适用性问题，国内同行已有了一定的共识，目前国内绝大多数同行均采用单元串联多电平技术就说明了问题。因此，我们可以大胆地预测：单元串联多电平结构的变频器将逐步成为国内风机泵类变频改造的主流选择方案。 行业应用　　我国在交交变频器的研制方面有很大的优势，在冶金行业的应用受到了用户的一致认可，您认为它会应用到其他行业中去吗？　　西门子：交交变频器的应用主要是冶金行业的初轧机和热连轧机，在高性能的冷轧机应用时就有很大的限制。她的另一个应用是矿井提升机。我国自主研制的交交变频器由于有价格的优势在数量上已经有一定的规模，并在冶金行业的应用受到了用户的认可，应该说可喜可贺。但由于交交变频器相对三电平电压源型变频器自身谐波大，性能和功率因数差等因素，在国外，她越来越多的被三电平电压源型变频器取代。不过，在我国，由于其性能价格比不错而较适应于国情，还会在一段时期内有一定的市场空间。 　　ABB：交交变频技术是一种过时的技术，在欧洲已趋于淘汰。交交变频器由于本身的技术特点限制了其应用范围，这种类型的变频器会逐步被其他类型的变频器所取代。比如ABB公司已经用ACS6000取代了该类产品；西门子公司也把该产品转移到了中国生产。 　　利德华福：交交变频适用于低速负载的调速，除了在冶金行业的应用外，还有可能应用于矿井提升机等类型的负载。 　　合康亿盛：当然可以，但如采用我公司矢量控制型高压变频器，控制精度超过交交变频，而且对电网不产生谐波污染，调速范围大，可从0～50Hz，优势则更为明显。 　　东方日立：这种类型的变频器由于输出最高频率仅仅是输入频率的50%，转速控制范围较窄，所以其应用范围较小，尤其在风机、泵类节能以节能为目的的大范围调速领域之内难于推广。 国产高压 　　目前很多企业看好国内高压变频器市场，都在蠢蠢欲动，有些小企业在条件设备十分简陋的条件下也在做高压变频器，质量可靠性无法保证，您对这种形势有什么看法？有些刚上市的高压变频器小企业，为了涉足高压变频器市场，为了追求自己的业绩，一碰到招标工程，一窝蜂的上，拼命压低价格，甚至赔本也要做，您对这种营销战术是否深表忧虑？　　西门子：高压变频器市场的确是很诱人的，但由于它相对低压变频器有更高的技术难度，由于高压变频器的控制对象的电机功率比较大，往往都是工厂生产工艺的重要环节，因此对设备运行的可利用率（Availability）要求极高，高的利用率就意味着高的可靠性及可维护性。研究成果表明影响可靠性要素包括:制造商生产变频器时间的长短（经验），质量控制与管理的经验，设备中主要应用部件的可靠性；是否有高素质，高水平，稳定的研发队伍等。影响可维护性的要素包括：设备的结构设计；人机界面通信，服务机构和设施；服务理念等。每家企业到用户那里去都会说自己的产品质量可靠，服务周到，如果在上述要素有很大差距，你拿什么作保证，质量可靠和服务周到不就成了一句空话。目前，国际上知名的中压变频器厂家为了降低成本提高竞争力，已有一些合并案例譬如：美国GE、日本三菱、东芝合并以及德国西门子和美国罗宾康，有的厂家正在出售等。应该说生产厂家数量的减少是一个趋势。事实上，国际上几个知名厂家已屈指可数。而国内恰恰相反，形成很大反差，这一点值得我们去深思。 　　有关压低价格方面，我想做企业一定要赢利的，压低价甚至赔本卖一定是短时的战术行为，如果是长期战略，要想把企业做大做强几乎是不可能的。另外如前所述要保证产品在用户使用时有高的利用率从研发设计—生产工艺—质量控制—物流—销售—服务体系等环节都要进行很大的投入。按照各个环节的投入及回收期及其年销售量，合理的市场价位是可计算的。如果价格过于低，那么一定是有些环节的投入没有得到保证。最终受损失的还是最终客户。一旦最终客户对产品和行业现状失去信心，最终经过多年来好不容易培育起来的市场可能也会丧失。其实从长远观点看，我们真心希望大家一起把中压变频器这块蛋糕做大，然后大家都有对应自己的蛋糕吃。 　　从另外一个角度讲，我们应该尽快培养出一批成熟客户， 成熟客户选择大型传动时，根据具体应用， 它从设备在整个使用寿命周期使用费用的最佳为评估的主要依据，采购价格并不是唯一的因素。它选择大型传动设备的原则要综合如下主要因素：如：可靠性、售后服务、解决问题能力、工程工艺经验、电网谐波、企业信誉、价格、性能、效率、功率因数、供货期、外形尺寸、备件、转矩脉动等等。这样一来，市场竞争会更加有序和有理性。 　　ABB：国内的企业生产的中压变频器，基本上都是采用低压IGBT的功率单元串联形式，产品技术来自于各种各样的渠道，不会有太大的风险。高可靠性，高利用率和高的平均无故障时间等很多因素决定变频器能否在市场上长期存在下去。但这样的公司产品单一，技术后劲不足，一旦出现了取代该类变频器的新技术，这样的公司也将被淘汰。 　　各种营销战术都是市场竞争的手段，无可厚非。实际上让人担忧的是采购方价值取向：高性能/高性价比/低价格。一味追求廉价产品采购方有可能为此而蒙受损失。变频器是高技术含量的工业化产品，市场需要的是成熟可靠的产品，而且只有良性循环的企业才能长期在市场上生存下去。因此企业需要良性发展。 　　利德华福：国内部分企业由于规模不同、实力不同，其投入能力也不同，技术、工艺、包括设计能力，取决于企业的投入，这种投入直接决定了产品的品质；如果仅仅为了在短时间内得到订单来获取利润，而无力增加投入，这种短视的做法无异于慢性自杀。 　　很多厂商看好国内高压变频这个市场，对于国产品牌发展是一个促进，但如果急功近利，不顾自身企业规模盲目上马，不仅分不到一杯羹，反而会破坏整个市场规则。对于以价格战的方式进行商业竞争的做法，我感到相当忧虑，企业竞相压价，这看似用户受益，其实最终受害的正是他们。价格降低的同时企业为了追求利润，必然要在研发、材料、售后等方面大幅缩水，而高压变频器产品多用于国家骨干、重点的大型企业生产中所用关键设备的调速，如果产品在使用过程中有问题，将影响这些企业的生产。因此，对高压产品而言，售后服务尤为重要。 　　高压变频器产品具有较高的技术门槛，生产提供这种产品的都属于高新技术企业，也正因此，国内供应商一度成长较慢。而我们利德华福则具备了不断投入的能力，比如功率电路的检测和检查，工装设计等，出于重视产品品质的考虑，利德华福是舍得投入，也有能力投入的。　　合康亿盛：对高压变频器行业而言，产品质量和可靠性是企业的生命，企业无论规模大小，产品的质量如果没有保障是不可能在这个行业中立足的。 　　严格来讲，如果不是低于成本销售就不能算不正当竞争，但持续的低价竞争策略不是一般企业能够长期承受的，随着这一行业逐步出现一批整合后的优势企业，以单纯低价的方式抢占市场的做法会面临越来越大的风险。　　东方日立：我们对这种状况十分担忧。高压大功率变频器是一种技术含量非常高的产品，属于高压设备，应用于重点领域，容量越大，责任越大。对于制造厂的研发、设计、制造、工艺、试验及售后服务均有着很高的要求。而我国对这个行业缺乏基本的审查和准入制度。企业无论是否具备生产和研发条件，都可以生产和销售高压大功率变频器。而对于用户来说，虽然质量和可靠性是他们关心的问题，但最终的价格往往成为关注的焦点。质量和可靠性问题往往要到项目实施后才会暴露。同时这类企业的决策往往比较轻率，其生存能力也是问题，从前段时间奥克斯造汽车事件就是一个比较有代表性的例子，轻率决策，一出现问题轻率地放弃。长此以往，受伤害的的是整个国产变频器行业，用户会得出结论：国产变频器不行。这样将会对我国整个的高压大功率变频器行业造成严重损害。 　　国内现在高压变频器行业竞争者中，国外品牌之间、国外品牌和国产品牌、国产品牌之间都有比较激烈的竞争。作为刚上市的小公司，采用低价竞争的策略，我们能充分理解。他们无论从技术、质量、管理、经验、品牌、资金等方面和现在主要的竞争公司相比都还有比较大的差距，而要想在这个行业立足，有良好的应用业绩非常重要。由于中高压变频器的使用场合对设备的可靠性要求很高，只有高可靠性的产品才能为用户真正带来效益。一味低价竞争长期看来其实对用户也是一种伤害。现在中高压变频器的价格下降得很快，设备生产商利润微薄。而没有充足的资金进行技术开发，和国外公司的技术差距无法缩小，甚至有差距拉大的风险，这对整个行业的发展是非常不利的。 品牌创立　　高压变频器与其它产品一样，也有品牌效应，国外产品就非常具有品牌意识，您对高压变频器如何创立国产品牌有何看法？　　西门子：西门子非常注重品牌意识， 这里澄清一下，在经济全球化的今天，西门子在国内已有三家生产大中小型传动和中小型电机工厂，不能简单的把她归结为国外产品，我们更认为自己是国内产品，准确的说她是国际化的产品， 我们全球各个工厂生产和质量管理的标准是统一的。中国的用户能得到更加快捷本地化服务。　　ABB：对于中压变频器这种工业产品，其品牌效应不是靠广告包装创造出来的，要靠的是产品技术、质量、服务及企业信誉等诸多方面的综合因素。　　利德华福：国产高压变频器同其它产品一样，都面临着与国外品牌竞争的态势，国内用户企业之所以对进口品牌情有独钟，其中也不乏其品牌效应。这个效应背后所附加的是他们的优质的产品和服务，所以我认为国产高压变频器要想创立自己的品牌，首先一定要在产品质量上把握住。 　　利德华福的产品都经过了严格的技术认证和产品试验，目的就是确保产品品质，以满足用户要求。高压变频产品是订单式生产，需要满足不同用户的不同需求。为了做到这一点，利德华福第一个推行了ISO9000认证，而且这种认证是认真的，不是做表面文章，是实实在在的落实。一直以来，我们都将质量控制当作企业的生命。 　　利德华福提供的是具有自主知识产权的国产产品，技术含量较高，现有市场业绩已打破了国外品牌的垄断局面。在狭缝中生存壮大，能与国外知名品牌同台竞争，如今甚至成长到能够与之比肩，也增加了我们企业员工的民族自豪感，激发了企业和员工的斗志。　　合康亿盛：优秀品牌的创立是一个全面而持续的过程，国产品牌在未来高压变频器市场中必将占领相当大的份额，只要企业充分重视产品与服务质量并通过自身的快速发展和产业整合扩大市场规模，必将出现一批深受用户肯定的国产高压变频器品牌。　　东方日立：要创立国产高压大功率变频器的品牌，首先必须脚踏实地地做好产品，品牌必须以质量为基础。我公司通过与日立公司合资，引进日立公司先进的技术、工艺、及管理，目前产品在技术先进性、可靠性方面都有了质的飞跃。同时品牌品牌的创立与产品的服务水平是密切相关的，因此打造一个技术过硬，响应及时的服务队伍一直是公司长期以来的宗旨。我们需要建立长期为用户服务的思想，着眼于产业的长期发展，而不是什么赚钱做什么，哪行兴旺入哪行。国家政策导向与我们的设想也完全一致，2004年国家发改委将高压大功率变频器列入了东方电气集团的主营业务，其目的也是期望从行政上保证在高压大功率变频器行业有长期的可持续发展的龙头性企业，从而保证行业的良性发展。发展特点 　　中高压变频器对于火力发电厂、水工业、化工、矿山等风机泵类负载的节能效果非常明显，您认为在2006年的节能领域，中高压变频器会有什么发展特点？　　西门子：从数量上看还会有很大的增加的空间，另外越来越多的高压变频器增加一些适合于特定应用的功能，如在矿山；电力等的应用。　　ABB：整体销售额将会稳步提高。 　　利德华福：我认为首先在发展速度方面，高压变频器市场还将保持持续快速的增长。在当前的能源形势下，国家有一系列的节能鼓励措施。高压变频器是节能效果最显著的手段之一，再加上用户认识的不断深入，这个市场的前景是非常好的。 　　其次是，应用领域会不断拓宽。随着推广的深入，更多的节能的设备会被发现和认识。还有，随着国产设备的发展，其在服务方面的优势会越来越被用户所认识。现在，中小功率的产品国产设备占绝大部分，2006年，大功率国产产品也将大行其道，利德华福近期的业绩已经说明了这一点。　　合康亿盛：一是需求的明显增加，二是应用面更加广泛，三是国产产品的性能明显提高。　　东方日立：由于该技术的基本核心部分已经被国内许多厂家所掌握，国内优秀厂家会继续推出可靠性高，性能价格比适中的产品。此外在应用领域上会向压缩机、皮带输送机、及风力发电等方面扩充。 政策影响 　　大功率变频器作为一个节能型的绿色环保产品，近年来受到政府、行业各部门的重视和支持，国家各部委都先后在政策上、资金上、产业发展方向上给予了各种优惠政策。您认为这对于未来中高压变频器的发展带来怎么样的影响？　　西门子：建设节约型社会，促进可持续发展。已成为我国的国策，这无疑对所有节能产品包括高压变频器产品带来新的机遇。会有更好的明天。在此新年到来之际，借《控制与传动》杂志向多年来关心、支持、信赖西门子大型传动的各界客户和朋友致以忠心的问候祝你们身体健康、事业兴旺、合家欢乐、万事如意。 　　ABB：该政策源于企业对投资节能的认识不足。有了这样的政策，将会促进企业增加节能改造方面的投资，也必将进一步提高中压变频器的市场容量。　　利德华福：高压变频器具有显著的节电效果，生产这种产品，不但让企业和员工受益，更能为社会创造价值。目前，国家能源匮乏，而能源是制约经济发展的重要因素。我们为社会提供一台高压变频器产品，就相当于提供了一个袖珍型的发电厂。符合了国家产业政策，满足了社会需求，企业和员工都因此有了责任感和贡献感，体现了企业和员工的社会价值。这就不单纯是产品的概念，产品因此得到了精神的升华。 　　在国内，还有许多行业和领域孕育着很大的高压变频器市场空间，之所以还没有被开发，最主要的问题是认知度还不够。高压变频器产品的价值是通过对电机智能调速，体现在节能降耗上。一般而言，高压变频器的寿命是15年以上，但购买设备不到2年时间就能收回投资。虽然一次投资较大，但可以创造如此可观的经济效益，若有阻碍还是认知不够造成的。现在，能源环保问题已经得到国家重视，虽然眼下还比较表面化，但随着国家政策的倾斜，和高压变频器技术知识的普及，其节约能源的优势将逐步得到认可，因此，我认为高压变频器市场前景会越来越广阔。 　　合康亿盛：总体上讲，政策面的帮助会十分有限，企业的发展主要还得靠自身的经营管理。不过用户节能意识的增强对整个行业的快速成长确实是有催化作用的。 　　东方日立：目前国家政策还是停留在一个概念或是说一个导向的水平上，目前还仅仅是舆论导向方面的倾斜，具体的资金或是税收等方面的优惠政策暂时未见出台。