——賽迪顧問股份有限公司電子信息產(chǎn)業(yè)研究中心副總經(jīng)理 呂萍

    一、 中國模塊電源市場發(fā)展環(huán)境

    1、 政策環(huán)境

    模塊電源集電力電子技術(shù)、控制理論、熱設(shè)計、電子兼容性設(shè)計、磁性元器件設(shè)計等技術(shù)于一身，是保證信息安全、工業(yè)自動化的基石，受到國家多項產(chǎn)業(yè)政策扶持，如《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)》中將電力電子器件列為鼓勵類項目、《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域指南(2007 年度)》中將新型元器件、電力電子器件及變流裝置等列為優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域等。同時，在國家重大項目上，科技部于2007年設(shè)立2億元的電力電子發(fā)展項目專項資金。

    模塊電源以其能適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境，且使用方便，易于維護等特點，廣泛應(yīng)用于通信、航空、航天、軍工、鐵路、電力、工控等領(lǐng)域。而電子信息產(chǎn)業(yè)、航空航天、新能源等應(yīng)用領(lǐng)域是國家計劃優(yōu)先鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，受到國家政策扶持。2010年10月10日，國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，確立了新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)等未來重點推進的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);2010年10月18日，中國共產(chǎn)黨第十七屆中央委員會第五次全體會議通過《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議》，提出改造提升制造業(yè)、培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、加強現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)和綜合運輸體系建設(shè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

    2、 標準環(huán)境

    為規(guī)范電源技術(shù)發(fā)展，提高電源產(chǎn)品質(zhì)量，國際、國內(nèi)以及電源行業(yè)制定了多項標準。國內(nèi)相關(guān)標準具體到模塊電源領(lǐng)域，主要有“微電路模塊總規(guī)范”、“通信用直流-直流模塊電源”等技術(shù)標準，其中“微電路模塊總規(guī)范”規(guī)定了微電路模塊的技術(shù)要求和質(zhì)量評定程序，“通信用直流-直流模塊電源”規(guī)定了通信用直流-直流模塊電源的要求、實驗方法、檢驗規(guī)則和包裝貯存;在航空航天及軍工領(lǐng)域，主要有“混合集成電路通用規(guī)范”，主要規(guī)定了混合集成電路、多芯片組件(MCM)和類似電路通用要求，以及這些電路應(yīng)滿足的質(zhì)量和可靠性。同時，國際上也有很多標準，如“IEC60068”、“IEC 60950-1”、“IEC 61000”、“EN 55022”、“SR332”等。

    3、 技術(shù)環(huán)境

    從模塊電源產(chǎn)品的上游行業(yè)技術(shù)發(fā)展來看，隨著電子、納米、生物以及新能源、新材料技術(shù)的進步，以及國防和尖端裝備的需求，電子元件科技將會繼續(xù)向小型化、片式化、高集成、高精密，高性能，高可靠性，高抗輻射和低功耗等方向發(fā)展。DSP己成為通信、計算機、消費類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件。最新出現(xiàn)的DSP器件，系統(tǒng)集成度更高，將DSP芯核及外圍組件綜合集成在單一芯片上。DSP將是未來集成電路中發(fā)展最快的電子產(chǎn)品，并成為電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的決定因素。

    二、 中國模塊電源市場的現(xiàn)狀

    金融危機之后，在經(jīng)濟快速增長的促進下，工業(yè)生產(chǎn)和投資出現(xiàn)了爆發(fā)式反彈增長現(xiàn)象。2010年，中國模塊電源市場的增長率也有較大幅度的提高，市場銷售額達31.57億元，同比增長率為11.5%。

    按輸入輸出電壓方式來分，中國模塊電源市場主要包括DC-DC模塊電源市場和AC-DC模塊電源市場兩部分。其中市場主流產(chǎn)品是DC-DC模塊產(chǎn)品，占據(jù)了市場90%以上的市場份額。AC-DC模塊電源在通信領(lǐng)域很少運用，主要是用在電力、鐵路等其他行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域，目前市場規(guī)模較小，但發(fā)展速度較快。

圖1 2010年中國模塊電源細分市場

數(shù)據(jù)來源：賽迪顧問 2011，07

    DC-DC電源中主要包括隔離式電源和非隔離式電源。隔離式電源是傳統(tǒng)常用產(chǎn)品，其價格遠遠高于非隔離式電源，因此，目前從市場銷售額來看，隔離式電源占據(jù)絕對市場主導(dǎo)地位，市場份額超過85%;然而，由于非隔離式電源順應(yīng)半導(dǎo)體技術(shù)低壓大電流的發(fā)展趨勢，效率較高，發(fā)展速度較快，隨著用戶對配電成本控制的需求越來越高，在電源系統(tǒng)的末端，在用戶采用分布式架構(gòu)的配電方式且配電路數(shù)很多或功率較大時，隔離的DC-DC電源產(chǎn)品正在逐步被非隔離的DC-DC產(chǎn)品替代。

圖2 2010年中國DC-DC模塊電源細分市場

數(shù)據(jù)來源：賽迪顧問 2011，07

    由于中國模塊電源具有設(shè)計周期短、可靠性高、系統(tǒng)升級容易等特點，其應(yīng)用越來越廣泛，交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域、航空航天及軍工領(lǐng)域、電力系統(tǒng)、交通、新能源等行業(yè)都有所應(yīng)用。

圖3 2010年中國模塊電源市場行業(yè)分布

數(shù)據(jù)來源：賽迪顧問 2011，07

    三、 中國模塊電源市場的特點

    特點一：季節(jié)性特點逐步減弱

    由于模塊電源壽命較長、損壞率較低，因此，模塊電源市場大部分來自于行業(yè)用戶對新設(shè)備的采購需求，用于電源折舊更換的部分很少。模塊電源生產(chǎn)商直接面對的下游客戶是通信及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商、航空航天及軍工配套企業(yè)、鐵路電力設(shè)備制造商，設(shè)備廠商多采用集中采購的模式，如通信及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商，以往每年度招投標一次，對模塊電源生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品價格、技術(shù)、質(zhì)量等方面進行比較，選擇入圍企業(yè)。因此模塊電源市場隨著行業(yè)集采的淡旺季具有一定的周期性、季節(jié)性，往往三、四季度屬于銷售旺季。然而，最近兩年，我國正在大力推動3G、寬帶接入、高速鐵路、智能電網(wǎng)、光伏等行業(yè)的發(fā)展，需求的持續(xù)增加帶動了模塊電源市場供給的持續(xù)擴大，行業(yè)集采招標會頻率加大，每一年或半年就舉行一次，模塊電源行業(yè)的周期性、季節(jié)性有所減弱。

    特點二：技術(shù)集成壁壘較高

    模塊電源高功率密度、高可靠性、優(yōu)良的電磁兼容性發(fā)展要求，需要一個技術(shù)結(jié)構(gòu)完備的人才隊伍進行研發(fā)和生產(chǎn)，特別是在高端模塊電源領(lǐng)域，具有較強的技術(shù)集成以及一定的技術(shù)壁壘。電源生產(chǎn)企業(yè)如果僅掌握一兩種技術(shù)，而不具備技術(shù)集成的綜合實力，是無法達到用戶特別是高端用戶的需求。模塊電源關(guān)鍵技術(shù)在于：

    (1)頻率前饋補償技術(shù)：通過調(diào)節(jié)開關(guān)頻率，使得功率變換狀態(tài)趨于更加合理，同時為同步整流提供了良好的驅(qū)動條件。

    (2)磁集成技術(shù)：通過選擇合適的電路拓撲，把變壓器、電感、諧振電容集成到一個磁芯上。這一工藝屬于新興的大功率混合集成技術(shù)和電力電子技術(shù)相結(jié)合的邊緣科學(xué)，可以大大提高模塊電源的功率密度，降低設(shè)計成本，非常適合于低壓大電流的應(yīng)用場合。

    (3)有源鉗位技術(shù)：是利用變壓器的電感和寄生在功率開關(guān)管上的電容，采用特殊的控制技術(shù)，使高頻功率開關(guān)管工作在準零電壓導(dǎo)通的工作模式，大大降低開關(guān)功率損耗，提高轉(zhuǎn)換效率。

    (4)同步整流技術(shù)：利用功率MOS低內(nèi)阻的特點，采用與原邊功率開關(guān)管同步驅(qū)動的技術(shù)，使原邊功率開關(guān)管與副邊的整流管同步開通與關(guān)斷，降低整流管的導(dǎo)通損耗，替代肖特基整流二極管，非常適合于低電壓大電流的應(yīng)用場合，采用同步整流技術(shù)與肖特基二極管整流技術(shù)相比，模塊的整體效率可以提升6%以上。

    (5)數(shù)字控制：使用數(shù)字信號控制(DSC)技術(shù)對電源的閉環(huán)反饋實施控制，并形成與外界的數(shù)字化通訊接口，采取數(shù)字控制技術(shù)的模塊電源是模塊電源行業(yè)未來發(fā)展的新趨勢，目前產(chǎn)品還很少，多數(shù)模塊電源企業(yè)不掌握數(shù)字控制的模塊電源技術(shù)，目前國際、國內(nèi)市場均沒有進入大量應(yīng)用階段。

    (6)多層板技術(shù)：部分高功率密度產(chǎn)品使用超過10層的多層PCB板，優(yōu)化產(chǎn)品的布線和散熱，并最終使模塊電源的電磁兼容特性得到優(yōu)化。

    特點三：上下游產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性較強

    模塊電源行業(yè)與上游行業(yè)的關(guān)聯(lián)性主要體現(xiàn)在成本控制上。上游行業(yè)主要包括結(jié)構(gòu)件加工行業(yè)和電子元器件行業(yè)。近兩年，國際金融危機導(dǎo)致電子原材料供應(yīng)緊張，工業(yè)原材料價格上漲，這直接影響到電源行業(yè)生產(chǎn)商的生產(chǎn)制造成本控制，利潤空間縮小，加大了對規(guī)模較小的電源生產(chǎn)商的生存危機，對電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成一定的不利影響。然而，隨著全球經(jīng)濟的復(fù)蘇，原材料供求關(guān)系將會得到相應(yīng)的改善。

圖4 模塊電源產(chǎn)業(yè)鏈

數(shù)據(jù)來源：賽迪顧問 2011，07

    下游行業(yè)對本行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引、拉動作用，其需求變化直接影響本行業(yè)未來的發(fā)展?fàn)顩r。近幾年，通信、航天、航空、軍工、電力、鐵路、新能源等行業(yè)受國家政策，行業(yè)投資規(guī)模持續(xù)擴大，進而帶動這些行業(yè)設(shè)備制造商的需求增加，進而將使模塊電源行業(yè)維持較長時期的景氣周期。<