1、高压开关行业分析目 录一、高压开关行业运行情况 .1（一） 、行业发展情况 .1（二） 、行业特征及趋势 .2（三） 、高压开关成本构成 .5二、高压开关的技术水平 .6（一） 、国际高压开关技术发展 .6（二） 、高压开关主要设备生产商情况 .7（三） 、技术发展方向 .9三、行业规模（竞争形势分析） .9（一） 、总体情况 .9（二） 、从企业性质分类规模看 .11（三） 、从生产的产品电压等级看 .11（四） 、市场份额 .12（五） 、我国 GIS 产量情况 .15四、供需结构分析 .18（一） 、高压开关总体需求情况 .18（二） 、国网招标简析 .19一、高压开关行业运行情况（一）
2、 、行业发展情况 高压开关作为重要的输配电设备，对于电力工业有着很大的依存性。根据国家“十一五”规划，电力工业预计新增装机容量近2.5亿kW，发电方面的投资约1万亿元，电网投资规模将达7500亿元。近几年，在国家大力发展电网改造及西电东送等重大工程建设项目的带动下，高压开关行业出现了良好的走势，同比增幅约达20%左右。（近年行业规模，资产，销售收入以及利润率等关键财务指标）近10年来，全国配电开关控制设备行业通过引进国外的先进技术，使配电开关控制设备产品品种、水平都有了较大的提高。随着新材料、新工艺的不断应用，各制造公司也不断研制和开发了各种结构形式的配电开关控制设备，占据了国内市场份额的70
3、%-80%，但在盈利能力上与处于高端市场的国外巨头无法抗衡。以跨国公司为代表的外资企业对华战略正在发生深刻变化，己经由从上世纪的试探性进入变为全面的大规模进入，如ABB公司在厦门、北京都有合资公司，德国西门子也在中国建有合资公司，这些合资公司对中国输配电开关控制设备制造水平、产量的提高起到了促进作用。（二） 、行业特征及趋势1、区域特征总的来看，输配电设备主要分布在沿海发达省区，内地只有河南和陕西实力较强。2、下游用户集中度高、议价能力强输配电设备制造行业下游用户集中度高、议价能力强，整个行业普遍存在应收账款金额大，周期长。输配电设备制造行业在经营过程中产品生产周期较长，生产企业需保持较高数量
4、原材料、在产品等存货，从而导致存货金额较大，存货周转天数较长；以上市公司中国西电股份2009年6月30日、2008年12月31日公司存货为5,787,710千元、4,786,110千元，占总资产的27.93%、25.04%图表 中国西电（601179）的应收账款和存货周转率财务指标 2009 年 1-6 月 2008 年 2007 年应收账款周转率（次） 1.18 3.41 3.75存货周转率（次） 0.85 2.33 2.33信息来源：上市公司招股说明书平高电气2009年9月30日、2008年12月31日公司存货为786472508.09元、749190041.35 ，占总资产的18.72%
5、、19.06%。3、智能化趋势智能电网建设将会是今后电力发展的趋势，发展智能、数字化的新型高压设备将是未来发展的重要机遇。智能电网已成为世界电网发展的新趋势。国家电网公司从保障我国能源安全、优化能源结构、促进节能减排、发展低碳经济、提高服务水平的要求出发，确定了建设坚强智能电网的发展目标，即建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一坚强智能电网。国家电网公司提出智能电网建设按照“规划试点”“全面建设”“引领提升”三步走的工作进度安排，2020 年，坚强智能电网将全面建成，使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率，以及电网与电源、用电客户之间的互动
6、性显著提高。4、高电压、大容量趋势高电压输电具有输电容量大、送电距离长、线路损耗低、工程投资省、走廊利用率高和联网能力强等特点。以交流输电为例，根据国家电网公司2006 年社会责任报告，1000kV 特高压交流输电较500kV 超高压交流输电技术，自然输电功率提升34 倍，使用相同铝材线路损耗降低 75%，单位容量走廊宽度减少50%，经济输送距离提升3倍，单位容量造价降低27%。随着输电电压等级的提高和容量的不断增加，用户对输电装备的电压等级、容量要求越来越高，研发和制造高电压、大容量的输电装备已成为一种明显的趋势。5、小型化、复合化趋势随着对经济性能的追求及资源稀缺等因素影响，输配电产品将向
7、小型化和紧凑型方向发展。输配电设备制造行业可通过优化设计、选择小型化元件和元件多功能复合集成。6、环境适应、协调和保护环境保护已成为广泛关注的问题，特别是随着2005 年2 月16 日京都议定书正式生效，哥本哈根气候峰会的召开，各国政府和用户对输配电装备提出更高的环保要求。产品不仅要可靠运行，还要同四周环境配合，协调一致，同时要尽量减少或不对环境产生影响，包括空气污染、电磁污染、噪音污染和其它环境影响等。7、 高可靠，少（免）维护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，高可靠性、少（免）维护型产品的技术
8、需求必将快速增长。因此输配电设备制造行业将加大对少（免）维护产品的研究与开发，要在机械可靠性、延长电寿命、提高环境适应性能、户外有机绝缘材料应用研究、金属防腐技术研究、电场和绝缘结构的精确设计、限制开关动作产生的过电压、提高装备用电子装置的抗扰能力和稳定性等方面开展工作。8、 统一技术平台和整体解决方案随着各种输配电装备及相关技术发展到一定程度和用户需求多样化及追求投资经济性方面要求的提高，为了降低产品设计、生产和售后服务等成本，提高应对反应速度和服务质量，通过整合产品技术类型，采用模块化、组装化和系统设计开发，通过统一的技术平台形成产品的标准化、系列化，提高产品的成套性等，为用户提供整体的解
9、决方案必然是今后发展趋势。9、铁路电气化将带动电气设备需求未来高铁建设大概投入9000个亿，虽然其中的轨道建设占了较大的比重，只有10%-15%用于电气设备，但是这对行业还是较好的发展机会。根据2008年调整后的中长期铁路网规划，到2020年，我国铁路营运里程将由原规划的10万km提高到12万km。总投资规模由原来的2万亿元增加到5万亿元。全国铁路电气化率提高至60，以上。这轮电气化铁路建设和改造要求国产设备的使用率和国产化率由原来的不足lO提高到70。这必然会给国内电气设备制造企业带来大量订单和良好的发展机遇。电气化铁道使用断路器、负荷开关、快速隔离开关及成套设备(如CGIS)等，其有一定特
10、殊性，这与接触网的要求有关。电铁对电压等级有特殊要求，除110kV电压外，还需要275kV和55kV电压等级；接触网为单相制，接触网电机车铁轨构成单相回路，因此需要如275kV开关亦为单相式；频繁操作又是电铁一大特点。电铁用高压开关开、合短路次数多，接触网年百公里短路跳闸次数，达6080次，工作电流波动大，从零到最大1000A左右，高速接触网可达1500A以上；改变营运方式也会引起正常操作频繁；安装使用环境差等。10、城市供电系统集成趋势大都市的供电有集成化、自动化、地下化和小型化的发展趋势，这就为气体绝缘开关设备（GIS）提供了良好的发展机遇。GIS向体积变小、布局更紧凑，间隔宽度更小趋势发
11、展。（三） 、高压开关成本构成高压开关板块主要原材料包括普通钢材、有色材料、瓷件、SF6 气体、进口件、金属焊接件及部件。其中普通钢材约占生产成本的1%；有色材料约占生产成本的4%；瓷件约占生产成本的7%；SF6 气体、油漆等约占生产成本的 3%；进口件约占生产成本的14%；金属焊接件及部件约占生产成本的35%。二、高压开关的技术水平（一） 、国际高压开关技术发展1、断路器1965年，加拿大魁北克建设了世界第一条765kV输电线路，该工程采用14台765kV空气断路器；随着技术进步，空气断路器被SF6断路器取代，750kV断路器从12断口发展为目前的23断口，并引入了波形控制合闸技术和光电互感
12、器技术。目前，部分断路器的技术参数如下：HPLB4型800kV瓷柱式SF6断路器利用压气式原理，采用BLG型弹簧操作机构，额定电压为800kV，额定电流为4kA，短路开断电流50kA/63kA，开断时间为2周波（60Hz）。3AT型800kVSF6断路器额定电流为4kA，短路开断电流为63kA，工频耐受电压为1150kV，雷电冲击耐压（1.2s/50）为2100kV，操作冲击耐压为1425kV，开断时间为2周波（60Hz）。FX42型断路器额定电压为800kV，额定电流为4kA，短路开断电流为50kA/63kA，工频耐受电压为1100kV，雷电冲击耐压为2100（+435）kV（峰值），操作冲
13、击耐压为1100（+625）kV（峰值），开断时间为2周波（60Hz）。100-150kA的短路电流不可能在实际中应用，已成为一种商业竞争指针。从保护形式看，大部分产品已经实现智能化，保护功能已很完善，可满足各种使用要求。先进的断路器产品大都可带通讯接口，支持各种现场总线。近两年来在德国汉诺威工业博览会上所反映出来的情况也大致如此，较有特色的产品是施耐德公司NT16N1型产品，其额定电流1600A，外形尺寸是目前国际上公布的相同电流等级万能式断路器中壳架尺寸最小的，但短路分断能力也只有42KA（400V）。西门子公司的SentronWL万能式断路器的特点是系列全，具有三个壳架等级，各自成整体独
14、立结构（不采用相极拼装式），从而缩小了大电流（6300A）等级的形式尺寸，并提高了产品的可靠性。2、GIS1977年开始，800kV的GIS相继在美国、南非等国家投运，断路器为34个断口，开断电流达63kA，特殊情况下可达80kA。目前的GIS配备了微处理器开关设备控制装置，采用快速接地开关；采用一套集成处理系统可对资料进行采集处理，并对变电站的状态、运行可靠性进行在线诊断。目前，部分GIS的技术参数如下：额定电压为800kV，额定电流为8kA（母线），5kA（端子），额定开断电流为63kA，工频耐受电压为950kV，雷电冲击耐压为2100kV，操作冲击耐压为1550kV。额定电压为765kV
15、，最高运行电压为800kV，频率50Hz/60Hz，额定电流为5kA，额定开断电流为50kA，工频耐受电压为950kV，雷电冲击耐压为2100kV（内），雷电冲击耐压为2400kV（外），操作冲击耐压为1550kV。额定电压为800kV，额定电流为6.3kA（母线）、4kA（端子），额定开断电流为50kA，工频耐受电压为830kV，雷电冲击耐压为2100kV，操作冲击耐压为1425kV，开断时间为2周波（60Hz）。额定电压为765kV，额定开断电流为63kA，雷电冲击耐压为1800kV，操作冲击耐压为1425kV，额定开断时间为23周波。额定电压为800kV，额定电流为5kA（端子），额定开
16、断电流为63kA，工频耐受电压为960kV，雷电冲击耐压为2100kV，操作冲击耐压为1425kV。1994年日本Shin-Haruna变电站的1100kVGIS降压550kV投入运行。（二） 、高压开关主要设备生产商情况国外主要的企业ABB、西门子。国内企业：沈阳沈开高压开关有限公司、西电西变、平高电气、新东北电气、泰开电气集团、大全。1、断路器行业基本情况断路器行业集中度较高。断路器市场基本处于：平高电气占34%，新东北电气33%，西变15%(优势在罐式断路器)。断路器市场主要企业的基本情况公司 技术情况西变 来源于日本三菱，目前所有断路器均为自主研发，拥有自主知识产权。平高电气 来源日本
17、日立公司，在 1100kV 示范工程中引进的断路器技术来源于日本 AE-POWER，目前已实现 72.5800kV 断路器的自主研发。新东北电 最早来源于法国 MG 公司的 FA 型技术，目前实现 72.5800kV 气 断路器的自主研发，在 1100kV 电压等级断路器上采用全部引进日本东芝技术。2、GISGIS 在国网运行中基本采用是国内企业产品。主要企业是西电股份、平高东芝、新东北、平高电气。GIS 企业市场的基本情况企业 技术来源情况西开 技术来源日本三菱，目前自主创新平高东芝 日本东芝公司，采用合资的形式，逐步实现国产化新东北（沈阳）高压开关有限公司日立技术，当前生产制造的 550k
18、VGIS 为引进ABB 技术， 800kVGIS 为引进韩国晓星技术，在 1100kV 示范工程中引进的是日本 AE-POWER 技术，目前已实现 126500kVGIS 的自主研发和制造，800kV、1100kVGIS 产品中外双方分担制造。平高电气 法国 HB 型 GIS 技术，在 1100kV 电压等级GIS 上引进日本东芝技术，GIS 产品为中外双方分担制造，逐步实现国产化。（三） 、技术发展方向1、高频化技术随着开关频率的提高，开关变换器的体积也随之减少，功率密度也得到大幅提升，动态响应得到改善。小功率DC-DC变换器的开关频率将上升到MHz。但随着开关频率的不断提高，开关组件和无源
19、组件损耗的增加、高频寄生参数以及高频EMI等新的问题也将随之产生。2、软开关技术为提高变换器的变换效率，各种软开关技术应用而生，具有代表性的是无源软开关技术和有源软开关技术，主要包括零电压开关/零电流开关（ZVS/ZCS）谐振、准谐振、零电压/零电流脉宽调制技术（ZVS/ZCS-PWM）以及零电压过渡/零电流过渡脉宽调制（ZVT/ZCT-PWM）技术等。采用软开关技术可以有效的降低开关损耗和开关应力，有助于变换器变换效率的提高。3、功率因子校正技术（PFC） 目前PFC技术主要分为有源PFC技术和无源PFC技术两大类，采用PFC技术可以提高AC-DC变化器输入端功率因子，减少对电网的谐波污染。
20、4、模块化技术采用模块化技术可以满足分布式电源系统的需要，提高系统的可靠性。5、低输出电压技术随着半导体制造技术的不断发展，微处理器和便携式电子设备的工作越来越低，这就要求未来的DC-DC变换器能够提供低输出电压以适应微处理器和便携式电子设备的供电要求。三、行业规模（竞争形势分析）（一） 、总体情况输变电开关设备使用数量按电压等级分布呈“金字塔”形。高压、超高压及特高压直上塔顶，而中压开关作为“金字塔”的塔基部分，直接到用户部分，因此电压等级越低使用量越大。中压开关设备数量最多但却价格低，而高压开关设备数量最少但却价格高。800kV 及1100kV 开关设备中，主要企业是西开、平高电气、沈高三
21、大开及其合作的外商。开关设备市场情况在500kV及220kV 电压设备，我国电网年新增装机近几年均在上亿kW，强化区域电网内部结构在所难免，目前主网架电压逐步升至500kV，因此需要500kV 开关设备数量还很大，与500kV 线路配套的220kV 设备增长快，这一系列产品区域主要是外资及合资产品，内资企业占有份额不多；110kV 及以下电压产品，近几年随着制造技术成熟，制造经验的积累和丰富，特别GIS 市场出现了火爆局面，这些高压电压等级开关设备(含GIS)，市场仍然较热，但126kVGIS 由于上的厂家较多(约40多家)，有一些新上的厂家如泰开等形成气候，未来竞争将会较为激烈。在特高压开关
22、设备方面，国内高压开关行业“三巨头”都以引进技术或合作开发及自主制造完成1100kV开关设备的开发：一是各厂家研发的1100kV开关设备样机都顺利地通过了各项型式试验；二是各家按照合同的要求，向我国第一个特高压交流示范工程提供了国产百万伏级开关设备，而且其参数满足国网公司要求，达到额定电压1100kV，额定电流6300kA，断路器额定短路开断电流50kA，绝缘水平达到工频1100kV/雷电冲击2400kV/操作冲击1800kV(极对地)。在超高压方面，我国通过自主创新开发出550kV单断口罐式SF6断路器及GIS。在高压方面，许多有实力的企业加入制造行列，自主设计开发出126252kV各类开关
23、设备(如瓷柱式和罐式断路器(GCB)、GIS、H-GIS及隔离/接地开关(DS/ES)等)，同时原有的一些产品，经过重新设计、改型达到小型化和智能化。总之，我国现生产高压、超高压、特高压开关设备的厂家达到了30多家，尤以生产126252 kV开关设备的企业最多。在外资(包括合资)企业中，生产GCB、DC/ES的企业主要有北京ABB高压开关设备有限公司、西门子(杭州)高压开关有限公司、苏州阿海珐高压电器有限公司等，生产GIS、H-GIS的企业有平高东芝高压开关有限公司、上海西门子高压开关有限公司、山东鲁能恩翼帕瓦电机有限公司、厦门ABB华电高压开关有限公司、三菱电机天威输变设备有限公司、江苏现代南自电气公司等。（二） 、从企业性质分类规模看从企业性质讲，国有、民营和外资成为三大主体。在高压开关行业的国有企业中，如西安西开高压电气股份有限公司、新东北电气(沈阳)高压开关有限公司及河南平高电气股份有限公司等因国家给予了激励政策开发特高压开关设备而变得越来越强大；民营企业如正泰集团、泰开电气集团、天安集团等因产品从中压扩展到高压而异军突起；外资企业如Siemens、ABB、Areva等公司因置身“本土化”而不断扩展市场。“本土化”是跨国公司开拓中国市场、强化品
