
电力设备行业主要涵盖用于发电、输电、变流、调节、配电及保护的关键设备,包括变压设备、供电系统、配电装置及相关控制元器件。其中变压设备承担著电压等级转换与电能质量稳定的核心功能,是保障各类负荷安全运行的基础要素。
电源系统负责整流、电压调节和能源管理,为终端设备提供持续、可靠且高效的电力支持。各类电力设备共同构成工业控制系统、新能源基础设施及数据中心的电力骨干,其性能直接决定著下游系统的安全性、能效及运行稳定性。
2024年,全球电力设备市场规模已达到约人民币8.5万亿元,随著全球能源结构转型加速,电力设备在新能源发电併网、储能系统调度、工业自动化控制以及数据中心等应用场景的需求快速增长。预计2030年全球电力设备市场规模将超过人民币12万亿元,2024年至2030年期间年复合增长率超过7.0%。
随著人工智能计算集群的扩张、高功率密度机架的普及以及日益严格的电能质量要求,传统的分散式配电架构电力设备正面临高效性低下、冗馀度高、空间佔用大等瓶颈问题。因此,变压设备与供电系统正日益深度集成电感器、开关设备及其他相关联设备,形成高度集成的交钥匙供电解决方案。
该等解决方案可实现高效的能源转换、灵活的负载管理和智能监控,从而提升计算基础设施的能源利用高效性与运行可靠性。领先企业凭藉电力电子技术积累、系统集成能力和全球交付网络,从单一设备向系统化解决方案拓展,在下一代电力架构中已确立了先发优势。
变压设备是电力设备体系中承担电压变换与能量传输核心功能的关键装备。其核心功能是透过电磁感应实现不同电压等级间高效安全的能源转换与隔离,确保电力传输过程中的稳定性与经济效益。随著能源结构的转型和智能电网升级的推进,新能源发电与储能系统等驱动电源正加速整合为电源系统。
在此背景下,变压设备正从独立的电力转换单元演变为集监测、控制和通信功能于一体的智能系统节点,从而巩固其在保障现代能源系统稳定运行中的核心地位。依据《标准电压》GB/T 156–2017,按额定电压等级划分,变压设备可分为低压(低于1kV)、中压(1kV-35kV)和高压(高于35kV)三类。低压变压设备广泛应用于消费电子行业和工业控制系统;中压变压设备作为新能源和数据中心应用的关键配电基础设施;高压变压设备则承担电网中的核心输配电功能。
每种电压类别都具有明确的功能定位,其中中压和高压变压设备在支撑新兴能源系统及大型计算基础设施方面发挥著至关重要的作用。全球电力供给结构正加速向新能源转型,新能源发电装机规模持续攀升,风电、光伏等可再生能源在电力输出的间歇性与不确定性,使电力系统在电压调节与能量稳定传输方面面临更高挑战。储能系统的电网平衡与调节整合进一步提升了系统整体复杂性。
另一方面,在计算需求持续增长的驱动下,数据中心与人工智能计算基础设施正快速扩张,不断提升的伺服器功率密度对电力系统在持续负载条件下的可靠性、稳定性及能效提出了更高要求。在能源结构转型与计算市场需求扩张的共同影响下,全球电力系统的整体负荷与复杂性正持续攀升,对变压设备在不同运行工况的稳定运行能力提出更高要求。
估计到2030年,全球电力市场需求将超过35,000太瓦时,推动电网累计投资突破20,000亿美元,为电力基础设施升级提供长期市场需求支撑。变压设备因此正朝著更高功率密度、更低损失、智能监测及液冷解决方案的方向发展,以实现高效供电与实时控制。与此同时,电动汽车充电网络、储能系统、氢能源设施等新兴场景的拓展,持续推动著变压设备设计、材料及系统集成的创新,进一步拓宽了行业的应用范围与技术深度。
变压设备产业价值链主要由三个环节构成:上游原材料供应、中游变压设备设计、製造与集成,以及下游各应用领域。
上游环节主要包括原材料供应商。关键材料包括铜、铝、电磁线、硅钢片及绝缘材料,该等材料为变压设备製造提供标准化、稳定且高性能的输入数据,同时透过持续的材料创新推动中游设备性能升级。
中游环节由变压设备供应商构成,负责产品设计、製造及系统集成。该代表了价值链中技术壁垒较高与价值量相对集中的环节。在这个环节的公司通常需要具备电磁设计、功率密度控制、可靠性验证以及大规模交付方面的长期能力。
在此基础上,龙头企业依託扎实的研发製造基础,透过核心变压设备的高集成化与智能化升级,持续提升其应对复杂负载和多场景应用的灵活性,并进一步深化变压设备在新能源充电桩、储能系统等领域的应用,为各类应用场景提供稳定高效的电力保障。下游环节包括新能源、数据中心、工业製造及电网等应用场景。
随著计算密度不断提升及电力消耗快速扩张,数据中心正成为高效性、低损失变压设备的重要驱动因素;同时,光伏、风电等可再生能源发电及配套储能系统的规模化部署,进一步抬升变压设备在能效、稳定性方面的要求。随著全球电气化水平的提升以及能源系统向低碳、智能化方向加速转型,变压设备在新兴应用场景中的渗透率预计将进一步提升。
在全球能源转型加速、电气化水平提升以及下游应用场景持续扩大的推动下,全球变压设备市场规模从2020年的人民币306.3十亿元增长至2024年的人民币420.0十亿元,复合年增长率为8.2%。随著全球新型电力系统建设加速推进,预计到2030年全球变压设备市场规模将达到人民币685.0十亿元,2024至2030年期间复合年增长率约为8.5%。
按电压等级划分,2024年全球变压设备市场低压、中压和高压三个细分市场分别佔总市场规模的26.5%、34.9%和38.6%。其中,全球中压变压设备市场受益于可再生能源电站的集群式电网接入、储能项目驱动的负荷调节需求释放、充电基础设施的加速建设,以及数据中心对稳定高效配电系统的强劲需求,市场规模从2020年的人民币91.9十亿元增长至2024年的人民币146.6十亿元,复合年增长率为12.4%。
展望未来,随著可再生能源与数据中心对高可靠性中压变压设备需求的持续增长,全球中压变压设备市场预计将在2024年后以约9.3%的复合年增长率扩张,到2030年规模将达到人民币249.3十亿元。
受益于中国新型电力系统建设的全面推进以及数据中心等场景需求的持续释放,2024年中国变压设备市场规模达到约人民币118.0十亿元,佔全球市场份额的28.1%。在碳中和目标、电网韧性提升需求及能源数字化平台发展的共同推动下,预计到2030年中国变压设备市场规模将达到约人民币262.4十亿元,2024年起复合年增长率约为14.2%。
其中,中国中压变压设备市场规模从2020年的人民币22.5十亿元扩大至2024年的人民币38.9十亿元,复合年增长率为14.7%。在可再生能源基础设施加速建设和数据中心集群发展的双重驱动下,该市场预计将延续增长态势,到2030年规模将达到人民币93.9十亿元,自2024年起复合年增长率约为15.8%。
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