變壓器的功能、產(chǎn)品分類、技術(shù)現(xiàn)狀與前景預(yù)測(cè)

變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，變壓器分為不同的產(chǎn)品類型，目前主要有五種分類標(biāo)準(zhǔn)。按照相數(shù)分，細(xì)類產(chǎn)品可以劃分為單相變壓器和三相變壓器；按冷卻方式分，細(xì)類產(chǎn)品可以劃分為干式變壓器、油浸式變壓器；按用途分，細(xì)類產(chǎn)品可以劃分為電力變壓器、儀用變壓器、試驗(yàn)變壓器、特種變壓器；按繞組形式分，細(xì)類產(chǎn)品可以劃分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變電器。按鐵芯形式分，細(xì)類產(chǎn)品可以劃分為芯式變壓器、非晶合金變壓器、殼式變壓器。具體情況見(jiàn)下表。

圖表1：變壓器產(chǎn)品分類類別

資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

變壓器技術(shù)相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量增長(zhǎng)，推動(dòng)地區(qū)行業(yè)前進(jìn)

近年來(lái)，國(guó)家進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)設(shè)施投資，同時(shí)電力工業(yè)也快速發(fā)展，變壓器行業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)張、產(chǎn)能大幅增長(zhǎng)?！笆濉逼陂g國(guó)家調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、建設(shè)智能電網(wǎng)等戰(zhàn)略規(guī)劃，為變壓器行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，也提出了更高的技術(shù)挑戰(zhàn)。

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院公布的《2018-2023年中國(guó)變壓器制造行業(yè)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2009-2017年，我國(guó)變壓器技術(shù)的專利公開(kāi)數(shù)量也呈現(xiàn)穩(wěn)固上升的態(tài)勢(shì)，由2009年的3362個(gè)增長(zhǎng)至2017年的15375個(gè)，復(fù)合年均增長(zhǎng)率為20.93%。

圖表2：2009-2017年變壓器技術(shù)相關(guān)專利公開(kāi)數(shù)量變化圖（單位：個(gè)）

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我國(guó)變壓器專利技術(shù)申請(qǐng)人構(gòu)成來(lái)看國(guó)家電網(wǎng)公司申請(qǐng)的專利最多，達(dá)到7396個(gè)，占總數(shù)的6.04%；保定天威集團(tuán)有限公司排名第二，為790個(gè)；中國(guó)電力科學(xué)研究院申請(qǐng)605個(gè)，排名第三。

圖表3：截至2017年底變壓器技術(shù)相關(guān)專利申請(qǐng)人構(gòu)成（單位：個(gè)，%）

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我國(guó)變壓器技術(shù)的專利技術(shù)申請(qǐng)分布來(lái)看，H01F分布量最多，擁有32856項(xiàng)專利技術(shù)，占比為25.88%；其次是H02M和H02J，分別有13603項(xiàng)和9580項(xiàng)，占比為10.72%和7.55%。

圖表4：截至2017年底我國(guó)變壓器相關(guān)專利技術(shù)比重（單位：個(gè)，%）

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變壓器技術(shù)專利數(shù)量的增長(zhǎng)，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。各地區(qū)企業(yè)充分利用創(chuàng)新技術(shù)手段，不斷改良生產(chǎn)工藝及提高生產(chǎn)效率。目前，全國(guó)變壓器生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)集中在華東地區(qū)。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，2016年華東地區(qū)的變壓器生產(chǎn)企業(yè)占全國(guó)企業(yè)總數(shù)的49.10%，其中在該區(qū)域中企業(yè)數(shù)最多的是江蘇省，有340家；從銷售收入占比來(lái)看，華東地區(qū)銷售收入在所有的區(qū)域里占有較大的優(yōu)勢(shì)。2016年銷售收入所占比重為50.04%；其次是華南地區(qū)，其所占比重為13.42%。

圖表5：2016年中國(guó)變壓器制造行業(yè)各區(qū)域企業(yè)數(shù)量占比情況（單位：%）

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圖表6：2016年中國(guó)變壓器制造行業(yè)各區(qū)域銷售收入占比情況（單位：%）

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變壓器制造行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求的不斷增加，作為輸變電系統(tǒng)中的主要設(shè)備變壓器也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。為適應(yīng)和滿足市場(chǎng)需求，許多變壓器制造廠家為不斷改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品性能，從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和裝備，加強(qiáng)對(duì)新工藝新材料的探索，其發(fā)展呈現(xiàn)如下三個(gè)趨勢(shì)：

圖表7：變壓器制造行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

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目前，智能電網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入全面建設(shè)的重要階段，城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的智能化建設(shè)將全面拉開(kāi)，智能電網(wǎng)及智能成套設(shè)備、智能配電、控制系統(tǒng)將迎來(lái)黃金發(fā)展期。這無(wú)疑給變壓器制造業(yè)提供了良好的增長(zhǎng)空間。

根據(jù)我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，以及變壓器的歷史發(fā)展規(guī)律，前瞻分析預(yù)測(cè)，2023年，我國(guó)變壓器的產(chǎn)量將達(dá)到21.6億千伏安，變壓器制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到7500億元。

圖表8：2018-2023年我國(guó)變壓器產(chǎn)量規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：億千伏安）