中国UPS电源行业发展情况以及技术分析

    一、我国电源产业简述

    1、电源产业简述

    根据国家设立的有关机构、标准组织和权威电源社团组织、权威电源专家对"电源"(Power Supply)的定义：电源是以电力电子学为核心技术的产品。"电源"是终端产品，"电力电子"是应用技术，"电源"产品是"电力电子"应用技术的具体产品体现。电力电子电源通常指采用电力电子技术的电源产品，是电力电子设备中重要组成成员 ( 为了简便，下文中电力电子电源以"电源"冠称。)。

    以电力电子学为核心技术的电源产业，随着IT产业、CI产业、PC机广泛应用而得到突飞猛进的发展。电源产业是各类高科技产业发展的基础工业，所有的高精尖科技设备都需要电力电子电源系统技术的配套和支持。随着电力电子技术的发展与综合利用，使电源产业在航空、航天、宇航、舰船、自控自导、尖端武器、原子能、军队现代化以及医学、通讯、交通、运输、电力、电子、环保等领域得到空前的发展和应用，几乎国民经济各行各业都与电力电子电源产业密不可分。

    近几年，境外主要电源供应商逐渐看好中国电力电子电源市场的巨大潜力，纷纷把重点转向中国大陆。在UPS电源产品方面有山特、APC、爱克赛、梅兰日兰、三菱等;在通信开关电源方面有爱立信、美国的Vicor、腾讯科技、朗讯、法国的西门子、日本的新电元等。台湾地区的电源生产厂商也在中国大陆设厂生产，如台达公司在东莞、上海、天津都设立了工厂。

    目前，跨国公司在国内电源市场占有依然强劲，如：艾默生(Emerson)、APC、梅兰日兰、伊顿爱克赛，新近进入国内市场的有：荷兰海泰克、ActivePower公司、施恩禧电气(S&C)。

    现在中国本土也已形成一批超亿元的电源企业，如：中兴通讯、厦门科华、武汉洲际、烟台东方电子信息集团等，他们有较强的技术力量和开发能力。UPS电源技术也向着多功能、大功率、集成化的方向发展，其中UPS电源行业中的厦门科华、冠军、科士达、易事特、捷益达等一批民营企业领跑在国内UPS市场的前列。

    2、电力电子电源产品分类

    电力电子电源按产品名称分类，主要有：

    第1类：开关电源，包含AC/DC开关电源，DC/DC开关电源，充电器等

    第2类：不间断电源(UPS)，包含AC UPS和DC UPS等。

    第3类：逆变器，包含普通逆变器，LCD背光逆变器，太阳能逆变器等。

    第4类：变频器，包含普通变频器，高压变频器等;

    第5类：其它: 如交流稳压电源，中频感应加热电源，高压电源、电力机车电源等

    3、电源行业的重要性

    ●国家科技部近期设立了2亿元的电力电子项目专项资金，国家发改委专门在近期发文启动专项课题，用于推进电力电子技术和产业的发展，包括应用装置的产业化，重点围绕节能、交通、电力、冶金等领域需求，支持应用具有自主知识产权芯片和技术的电力电子装置，节能型不间断电源和新型的电力优化装置显然就是典型的支持对象。

    ●所有能源的应用70%以上需要经过电力电子变换装置，然后再给负载。

    ●电力电子电源是节能减排的有力手段，同时也是保证信息安全、工业自动化的基石，例如，变频器的应用将使得电机性负载大幅度节能，不间断电源UPS的应用将有效保证信息设备的可靠运行、工业化制造水平的提升，开关整流器是所有网络、通信系统能源心脏

    ●信息和工业自动化水平的发展，与电力电子电源技术的发展紧密相关。

    二、UPS电源系统及产品分类

    UPS电源系统设备技术是指依托先进功率转换技术、数字控制技术、高频开关变换技术、脉宽调制技术、电磁兼容技术、冗余并机技术、智能充放电技术、网络技术、驱动技术和新工艺技术等的一门综合技术。

    UPS电源已从60年代的旋转发电机发展至今天的具有智能化程度的静止式全电子化电路，并且还在继续发展。目前，UPS电源一般均指静止式UPS电源，按其工作方式分类可分为后备式、在线互动式及在线式三大类，按照UPS电源功率的大小和应用领域有以下的分类方式：

    1、按照UPS功率大小分类：

    UPS电源系统按其应用的功率可分为：大、中、小三个分区类别。

    小功率UPS电源系统定义为：功率小于3kVA的UPS电源产品;

    中等功率UPS电源系统定义为：大于等于3kVA同时小于10kVA的UPS电源产品;

    大功率UPS电源系统定义为：大于或等于10kVA的UPS电源产品。

    不同功率段UPS产品和技术情况如下：

    ●功率(P)<3KVA产

    小于3KVA的产品主要包括500VA-2KVA的后备式、互动式UPS，以及1-2KVA的在线式UPS。这一功率段的UPS由于技术门槛比较低，市场竞争激烈，国际知名品牌中除了APC、SANTAK作为主要厂家外，其它厂家是很多国内中小UPS厂家。从国内和国际市场的统计数据看，这部分产品的市场销售额比例一直存在小幅下降的趋势。

    ●3 KVA≤功率(P)<10 KVA产品：

    这一功率段的UPS主要是在线式产品，以及少量的3KVA后备式、互动式产品，涉及的技术相对复杂些，产品的质量控制有一定的难度，除了国外品牌产品外，国内的中大规模的UPS厂家有这一功率段的产品。从国内和国际市场的统计数据看，这部分产品的市场销售额比例相对稳定。

    ●10KVA≤功率(P)<50KVA产品：

    这一功率段的UPS是在线式产品，涉及的技术比较复杂，产品的质量控制有相当的难度，除了国外品牌产品外，国内中等以上规模的UPS厂家才有这一功率段的产品。从国内和国际市场的统计数据看，这部分产品的市场销售额比例相对稳定，略有上升。

    ●功率(P)P≥ 50KVA产品：

    这一功率段的UPS是在线式产品，涉及的技术相当复杂，产品的质量控制需要较高的水平和综合实力，除了国外品牌产品外，国内只有极个别的上规模UPS厂家才有这一功率段的产品。从国内和国际市场的统计数据看，这部分产品的市场销售额比例稳步上升。 　

    2、按照UPS应用领域分类

    UPS电源系统按其应用领域可分为：信息设备用UPS电源系统设备和工业动力用UPS电源系统设备二个大类别。

    2.1 信息设备用UPS电源系统设备

    近几年来UPS电源系统在IT行业发挥着越来越重要的作用，被人们誉为计算机信息的保护神。在世界迈进信息时代之后，信息的安全问题已经被人们广泛关注，因此，在这种时代背景中，UPS的发展趋势引起业界的高度重视是顺理成章的。

    信息化通信UPS电源系统主要应用于：信息产业、IT行业、交通、金融行业、航空航天工业等计算机信息系统、通讯系统、数据网络中心等的安全保护问题。

    UPS电源作为计算机信息系统、通讯系统、数据网络中心等的重要外设，在保护计算机数据、保证电网电压和频率的稳定，改进电网质量，防止瞬时停电和事故停电对用户造成的危害等是非常重要的。

    2.2工业动力用UPS电源系统设备

    工业动力UPS电源系统设备主要应用于：工业动力设备行业电力、钢铁、有色金属、煤炭、石油化工、建筑、医药、汽车、食品、军事等领域，作为所有电力自动化工业系统设备、远方执行系统设备、高压断路器的分合闸、继电保护、自动装置、信号装置等的交、直流不间断电源设备，保证工业自动化动力供给的可靠性。

    工业动力用不间断电源是不间断电源产品中的高端产品，涉及大功率(可能达到兆瓦级)能量变换的电力电子技术、数字化控制技术、交流电源并联冗余技术、有源谐波抑制技术、大功率产品制造技术等，显然，一般的电源企业无法进入该领域，只有已经拥有大功率电力电子技术和系列产品开发、生产、服务能力，并积累相应工业应用经验的企业，才能做好工业动力不间断电源系统的设计、生产、市场服务。传统UPS厂家在这些地方采用的UPS电源往往是具备适应工业自然环境的UPS电源产品，而不是适应工业电气环境、感性动力负载特性的真正工业动力设备用不间断电源。 <