一、行业相关定义及分类
工业电源是指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。按输出类型区分,工业电源可以分为直流电源、交流电源和脉冲电源等。其中直流电源按工作原理,又可分为开关电源、线性电源和其他电源等。交流电源按输入类型和功能,可分为两类:交流输入型(调功器、变频器,实现功率/频率调节)和直流输入型(逆变器、UPS,完成电能转换与应急供电)。脉冲电源按脉冲方向,可分为单正脉冲电源,双正、负脉冲电源和多脉冲电源等。
工业电源分类
类型 |
定义 |
具体分类 |
简介 |
直流电源 |
直流电源是指将直流电或交流电变换为直流输出的电源 |
开关电源 |
利用现代电子电力技术,通过控制开关通断时间,从而维持稳定输出电压的一种高频化电能转换装置 |
线性电源 |
先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流、滤波后,得到所需直流电的电源 |
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其他电源(硅整流装置) |
是一种利用可控硅(晶闸管,Thyristor/SCR)作为核心开关器件,将交流电转换为可控直流电的电源系统;是一种基于相位控制的大功率可调直流电源 |
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交流电源 |
交流电源是指将直流电或交流电变换为幅值、频率、相位等可调的交流输出的电源 |
调功器 |
是一种以可控硅为核心元件,通过相位控制或过零触发调节交流电功率的装置,实现电加热设备的精密控温与能效优化的设备 |
变频器 |
应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率和电压来控制交流电动机的电力控制设备,主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成 |
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逆变器 |
是一种将直流电转换为交流电的设备,主要由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成 |
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UPS |
不间断电源设备,是一种将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备 |
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脉冲电源 |
脉冲电源指能够生成脉冲电流的电源 |
单正脉冲 电源 |
一种能够产生单一正向脉冲电压或电流的电源设备 |
双正、负脉冲 电源 |
一种能够产生正向和负向脉冲电压或电流的电源设备 |
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多脉冲电源 |
一种可循环输出多组脉宽、频率、幅值、换向时间、持续时间等参数各不相同的单向或周期换向脉冲电流的电源设备 |
资料来源:江西力源海纳科技股份有限公司招股说明书,观研天下整理
二、工业电源下游应用领域广泛,市场拥有广阔的发展前景
根据观研报告网发布的《中国工业电源行业现状深度研究与投资前景分析报告(2025-2032)》显示,工业电源产品下游应用广泛,包括电解铜箔、PCB电镀设备、特纯电子气体、金属及稀土冶炼、高端表面处理、制氢、光伏、储能等众多领域,而这些领域均具有良好的发展趋势和广阔的市场前景。因此随着上述领域的不断发展,为工业电源行业的发展提供了广阔的发展前景。与此同时,新能源汽车、5G/6G、AI、物联网等新兴终端产业的快速崛起,对工业电源的功能、技术提出更高的要求,也将充分带动工业电源行业的新发展、高需求。以下文几个下游市场为例:
1、电解铜箔
工业电源位于电解铜箔产业链上游,是生箔机的核心组成部件之一。电解铜箔产业链中,上游为原材料及生产设备,主要原材料包括铜料、硫酸及添加剂等,主要生产及配套设备包括阴极辊、生箔机、工业电源、表面处理机、溶铜罐、分切机等;中游为电解铜箔,主要包括电子电路铜箔和锂电铜箔;下游应用包括锂电池和印制电路板(PCB);终端应用领域主要包括 AI 服务器、消费电子、储能系统、通信设备、航空航天、新能源汽车、工控医疗设备等。
资料来源:公开资料,观研天下整理
电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)、锂离子电池制造的重要的材料。它是通过电解液中的铜离子在光滑旋转不锈钢板(或钛板)圆形阴极滚筒上沉积而成,具有光面和毛面之分。近年来,电解铜箔行业作为一种新兴制造业,已经进入我国高新技术产业发展中心,具有广阔的市场前景,并对生产过程中应用的工业电源系统的转换效率、控制精度、电流分布均匀度等方面提出了更高要求,为国内先进电解铜箔电源的发展应用带来新挑战与新机遇。
2、PCB电镀设备
工业电源位于 PCB 电镀设备产业链上游,属于 PCB 电镀设备的配套设备。在PCB 电镀设备产业链中,上游为原材料、生产及配套设备,主要原材料包括五金件、电器类、板材、钢材和机械手等,主要生产及配套设备包括激光切割机、焊接机、车床及铣床、工业电源等;中游为 PCB 电镀设备;下游主要为 PCB 制造商;终端应用领域主要包括 AI 服务器、通信设备、消费电子、航空航天、工控医疗设备等。
资料来源:公开资料,观研天下整理
PCB 电镀设备是 PCB 湿制程的金属化工艺中的关键设备,其性能高低和质量好坏能够在一定程度上决定 PCB 产品在集成性、导通性、信号传输等特性和功能上的优劣。因此,PCB电镀设备行业发展主要受PCB市场发展影响。
PCB(印制电路板)是现代电子信息产品中不可缺少的重要组件,主要为电子元器件提供机械支撑和电气连接,其品质直接影响到电子产品的可靠性,且目前暂没有其他成熟的产品或技术可提供相同或类似的功能,在电子产品中具有不可替代性。
进入二十一世纪以来,凭借亚洲尤其是中国大陆在劳动力、资源、政策、产业聚集等方面的优势,全球电子制造业产能向中国大陆等亚洲地区进行转移,我国成为了全球PCB产业增长的动力引擎,并迅速发展成为全球PCB制造中心。数据显示,2023年我国大陆PCB产值为377.94亿美元(同比下降13.3%),占全球PCB产值的比例为54.37%。到2024年我国大陆PCB产值达412.13亿美元,同比增长9.%,占全球总产值735.65亿美元的56%,仍为全球最大的PCB生产基地。
数据来源:Prismark,观研天下整理
数据来源:Prismark,观研天下整理
未来 PCB 市场的发展空间广阔,其主要受益于 5G 通信、人工智能(AI)、物联网(IoT)、新能源汽车以及高端消费电子等新兴技术的快速普及。这些领域对高性能、高可靠性 PCB 的需求持续增长,推动市场向更高密度、更高集成度和更绿色化的方向发展。随着PCB行业进一步发展,也将带动PCB电镀设备需求不断上升。在此背景下,与PCB电镀设备配套的电源设备也必将在未来面临良好的发展机遇。
3、特纯电子气体
工业电源位于特纯电子气体产业链上游,是其重要的生产及配套设备。特纯电子气体即高纯电子特种气体(简称电子特气),通常纯度应达到 99.9999%(6N)以上,是超大规模集成电路(IC)、平面显示器件(LCD、LED、 OLED)、太阳能电池等电子工业生产不可或缺的原材料。
近年在《国家集成电路产业发展推进纲要》及《“十四五”原材料工业发展规划》等宏观政策和中长期规划的助推下,特纯电子气体成为国家重点发展或鼓励性产业。
随着国家政策的推动和高新技术的发展,以及下游需求的总体增长趋势,特纯电子气体市场规模持续增长。2017-2021年我国特纯电子气体市场规模从109亿元增长到了216万吨,年均复合增长率达到18.65%。预计在 2025 年我国特纯电子气体市场规模将增长至 316.6 亿元。
数据来源:公开数据,观研天下整理
未来,随着国内半导体、面板等新兴产业的投资加速和国产化替代推进,叠加国家以及地方政府政策的定向支持,特纯电子气体的需求将不断上升,与之配套的电源设备也必将在未来面临良好的发展机遇。
4、光伏
工业电源在光伏领域主要应用于逆变系统和储能系统,其核心作用是将光伏组件产生的直流电转换为交流电并入电网,或控制储能电池的充放电。
光伏产业是我国少数具有国际竞争优势的战略性新兴产业之一。近年在追求碳达峰与碳中和的国家战略引领下,光伏产业已然成为市场瞩目的焦点,其地位日益凸显,这也为工业电源产品市场带来广阔的发展空间。
数据显示,2024年我国累计光伏装机容量已达887GW,与2023年底的609GW相比,增长45.5%,占全部装机容量的26.5%,仅次于火电;其中新增装机容量达277.17GW,再创历史新高,同比增长28%。
数据来源:国家能源局,观研天下
目前光伏产业产业链的核心环节主要由硅料、硅片、电池片、组件、电站组成,其中硅料是光伏发电产业链的原材料,是最上游环节,用来生产硅片(含多晶硅和单晶硅)。
多晶硅被喻为光伏产业的“基石”,是硅产业链中极为重要的中间产品,也是集成电路和光伏产业最源头的环节。其中在多晶硅材料的制造加工环节中,需应用到多晶硅电源,其还原提纯过程中是在高温下进行,需消耗大量电能。因此,多晶硅电源在国内多晶硅产业发展中扮演着不可替代的角色。近年随着光伏产业的快速发展以及多晶硅企业技改及新建产能的释放,我国多晶硅产产量持续提升。根据工信部数据,2024 年我国多晶硅产量超过 182 万吨,同比增长 23.6%。
单晶硅由多晶硅制备而成,单晶硅片是由单晶硅棒切割形成的方片或八角形片,业内统称为硅片,是制造太阳能电池的直接材料。其中单晶硅片的制造需要大量的电能以转化为热能将多晶硅熔化,对电源的效率、功率以及精准控制都提出了较高的要求,因此,需要单晶硅炉电源实现对单晶生长过程中热场的精准控制。
当前,我国单晶硅行业下游需求主要来自集成电路和光伏产业两大产业,受益于国产替代的需求驱动和双碳目标下的市场发展驱动,这两大产业均表现出较强的发展动力,驱使单晶硅市场持续增长。根据工信部数据,2018-2024年我国硅片产量从107GW增长到了 753GW。未来随着我国光伏行业的进一步发展,我国光伏硅片产量将保持持续上升。
对此,工业电源作为多晶硅、单晶硅生产的核心配套设备之一,受益于光伏行业的持续发展和更新迭代,也将获得较为广阔的市场空间。
三、行业壁垒较高,当前我国工业电源技术依然处于跟随研发和逐步追赶国际先进水平阶段
由于行业起步较晚且技术壁垒较高,我国进入工业电源市场企业相对较少。虽然近年在我国经济的快速发展、产业政策的大力支持以及下游应用领域快速发展下,从事工业电源业务的本土企业为满足中高端客户的需求,开始逐步布局中高端工业电源的生产研发。且发展到目前,我国工业电源领域进入了自主研发及加速国产替代阶段,并已形成一定技术积累,国内市场上也出现了英杰电气、新雷能、盛弘股份和力源海纳等排名靠前的行业企业。
但是,当前我国工业电源技术依然处于跟随研发和逐步追赶国际先进水平的阶段,高端市场仍主要由美国AE、德国通快等海外厂商控制,而本土工业电源制造企业尚未完全打开国际市场,市场占有率仍有待提升。
我国工业电源行业壁垒
行业壁垒 | 相关情况 |
技术壁垒 | 工业电源行业是典型的技术密集型行业,在产品研发过程中需掌握电力电子技术、半导体芯片控制技术、自动化控制技术、热设计等多项技术,通过不同技术的运用,实现对电源的电流、电压、功率、控制精度等方面的设定,从而满足不同应用场景的需求。同时,随着工业电源向高频化、模块化、智能化、数字化等方向发展,未来将对行业企业的技术研发能力提出更高的要求。因此,工业电源产品研发、生产过程中的多项技术需求,对行业新进企业形成了较高的技术壁垒。 |
人才壁垒 | 工业电源行业较高的技术壁垒,需要企业通过吸纳、培养研发、生产相关技术人才进行有力支撑,企业的人才团队需具备深厚的工业电源及下游行业知识积累。同时,工业电源行业人才培养周期长,企业需具备完善的人才激励机制,最大限度降低人才流失风险。因此,工业电源行业拥有较高的人才壁垒。 |
品牌壁垒 | 为保障产品质量,下游企业对工业电源供应商设置了严格的审核标准和选择制度,对供应商生产规模、技术水平、交付周期和工业电源产品功率、控制精度、转换效率等性能指标、稳定性和可靠性、节能环保情况等进行多方面和较长时间的考察认证,才确定为合格供应商和进入批量采购阶段。并且,考虑到验证周期较长以及变更供应商带来的成本和不确定性,下游客户一旦选定供应商,不会轻易更换供应商。工业电源供应商需经过一定的行业沉淀及技术积累,形成良好的市场口碑和品牌知名度,从而建立丰富且优质客户群体,与客户形成密切的合作关系,占据更多的市场份额。新进企业在短期内建立渠道、品牌等优势的可能性较小,面临较高的品牌壁垒。 |
规模与资金壁垒 | 工业电源行业对企业的资金、经营规模要求较高,企业需在产品研发、日常运营等方面投入大量资金。在产品研发过程中,企业需投入大量资金于研发中心、实验室等研发基础设施的建设、配置高端精密的研发设备、吸纳高素质研发人才,从而保障研发活动的顺利进行;产品交付客户后还需通过收集客户反馈,对产品不断进行升级完善。在日常运营过程中,企业需结合客户对产品的定制化需求等情况进行材料采购、生产规划、安装调试、产品验收,回款周期较长,对日常运营资金需求较大,只有通过实现一定的经营规模才能不断提升成本控制水平。因此,工业电源行业新进企业将面临规模与资金壁垒。 |
资料来源:公开资料,观研天下整理
四、高性能、高频化、模块化、数字化、绿色化是未来工业电源发展方向
1、高性能
工业电源通常需要提供稳定且连续的电力,以满足各种工业设备的需求,其性能直接影响到下游客户设备的技术特性及产品质量。伴随行业技术发展,铜箔、PCB、半导体等下游行业的客户对工业电源的综合性能要求越来越高,例如铜箔不断趋于轻薄化发展,3.5-6μm 极薄锂电铜箔的渗透速度愈发加快,HVLP 铜箔等高性能铜箔生产均对电源控制精度提出极高要求,要求高精度、低均流误差、高稳定度、高效节能的电解铜箔电源产品。
2、高频化
电力电子设备产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比,因此提高电力电子设备的开关频率,可以有效减小设备的体积和重量。例如,功率半导体能够实现电能转换和电路控制,在电路中主要起着功率转换、功率放大、功率开关、线路保护、逆流及整流等作用。目前,在硅基材料制作功率半导体面临瓶颈的情况下,以 SiC(碳化硅)和(GaN)氮化镓为代表的第三代半导体出现,为高频化提供了器件基础,其具备高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能。在实际电源使用中,碳化硅等第三代半导体材料的应用可以有效提高高频开关电源的开关频率,提升器件的可靠性及耐压容量、耐高温等性能,为工业电源产品带来更高的转换效率、更低的能量损耗,从而有效缩小系统体积、延长器件使用寿命、降低生产成本。
3、模块化
模块化设计是电源行业未来重要的发展方向之一。模块化是通过多个小型模块化产品组成更大容量的产品,进而提高整体灵活性,具备安装便捷、维护方便、系统可靠性高等特点。模块化改变了不间断供电系统设计理念,提高了系统的电气性能、可靠性和智能化水平,降低了电源设备厂商的产品开发成本,直接促进了开关电源产品的技术升级和广泛应用。目前,部分高频开关电源产品已具备了轻巧、紧凑的模块化设计。
4、数字化
工业电源的控制历经模拟控制、模数混合控制等阶段,未来将进入全数字控制阶段。全数字化控制通过可编程数字芯片的嵌入,实现更强的抗干扰能力,更快速灵活的实现设计理念,缩短开发周期,满足不同用户的各种特殊需求。同时,采用全数字化控制技术的电源设备可对电流、电压、温度状态等参数进行数字化监控,并通过更新数据库进行自主学习,以解决基本的设备故障问题。此外,全数字化控制集成度越来越高,可以缩小控制电路的体积和功耗,提高与客户多元化使用场景的匹配度。
6、绿色化
在双碳目标及我国工信部等部门发布的《关于印发加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划的通知》、《推动工业领域设备更新实施方案》,以及国务院发布的《2030 年前碳达峰行动方案的通知》等绿色环保政策加持下,工业电源产品的绿色发展将成为未来发展大趋势。
在此背景下,工业电源设备将采用更加绿色环保的技术,例如采用先进的电路拓扑结构、高效散热技术和更高效率的变换器,减少能量损耗,提高电源效率,从而降低能源消耗;采用功率因数校正等技术提高输入功率因数,从而减少对电网的污染;加速淘汰电能消耗大、对电网污染大的电源设备,增加可再生能源和节能技术在工业电源设备中的运用,促进工业电源设备的绿色化升级。(WW)

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