全球“電氣化和智能化“浪潮引發(fā)了以變壓器為核心設(shè)備的電力設(shè)備需求的爆發(fā),在博世互聯(lián)世界大會(huì)閉幕會(huì)上,馬斯克表示,到2025年,AI和電動(dòng)汽車的增長可能會(huì)給電力變壓器供應(yīng)帶來壓力。
馬斯克指出:“在AI運(yùn)行過程中,你需要更多電力,需要降壓變壓器;如果沒有足夠的能源與變壓器,你就無法運(yùn)行?!彼J(rèn)為一年內(nèi)將由芯片短缺變?yōu)樽儔浩鞫倘保S后兩年內(nèi)出現(xiàn)電力短缺,未來最關(guān)鍵的指標(biāo)將是每單位能量的有用計(jì)算。
實(shí)際上,近年來受能源轉(zhuǎn)型影響和人工智能產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,全球苦變壓器短缺之苦久矣,過去兩年配電變壓器價(jià)格已多次上漲。
海內(nèi)外市場需求迅猛增長,國內(nèi)外多家上市企業(yè)宣布擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,2023年伊頓收購江蘇瑞安電器,華鵬、華晨、伊戈?duì)栆补娲箢~資金投入擴(kuò)產(chǎn)。
龍頭企業(yè)日立能源在這一趨勢(shì)中也不例外?!拔磥韼啄陜?nèi)全球員工數(shù)量預(yù)計(jì)將增長超過20%。自2020年以來,公司已在制造和工廠擴(kuò)建方面投入了30億美元,重點(diǎn)在于擴(kuò)大產(chǎn)能,尤其是在研發(fā)和制造領(lǐng)域的布局。
在中國市場,擴(kuò)產(chǎn)步伐同樣明顯從,西安的電容器廠去年遷至新址,且今年再度擴(kuò)建;重慶的變壓器廠也在去年完成搬遷,擴(kuò)建工作也在同步進(jìn)行;江蘇宿遷的新廠房將于近期建成,而廈門高壓GIS的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃也在有條不紊地推進(jìn)中。日立能源正通過在全球范圍內(nèi)的投入和擴(kuò)展,積極應(yīng)對(duì)市場需求的旺盛增長。”
日立能源全球執(zhí)行副總裁、大中華區(qū)總裁趙永占對(duì)能源雜志在內(nèi)的記者表示:“我過去在變壓器行業(yè)也做過很多年,這次回來,我沒想到變壓器還可以火爆成這樣!”
然而,要在變壓器市場的激烈競爭中脫穎而出,單靠擴(kuò)產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
需求從何而來
實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型需要在電源側(cè)實(shí)施清潔替代,在能源消費(fèi)側(cè)實(shí)施電氣化改造,同時(shí)在電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行技術(shù)設(shè)施投資和升級(jí)改造,打造新型電力系統(tǒng)。
根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)的數(shù)據(jù),為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo),到2030年和2050年,可再生能源的發(fā)電占比需分別達(dá)到57%和86%;與此同時(shí),全球電氣化率在2030年和2050年需要分別提升至29%和49%。
變壓器在電力系統(tǒng)中至關(guān)重要,它如同一個(gè)調(diào)度員,精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)不同電壓等級(jí)的電能流動(dòng),確保電力能夠順利輸送到各個(gè)角落,同時(shí)維持整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。
趙永占表示:國務(wù)院今年6月份發(fā)布的《中國能源轉(zhuǎn)型》白皮書就提到去年中國全社會(huì)終端用能電氣化率達(dá)到28%,這個(gè)比例還是比較低的,將來這個(gè)比例還要大幅地增加,達(dá)到碳中和,有些機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)要做到70%,這對(duì)高端智能電器設(shè)備的需求巨大。
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告顯示,2022年我國變壓器產(chǎn)量約為19.48億千伏安,同比增長5.1%。2023年變壓器產(chǎn)量約為20.75億千伏安,預(yù)計(jì)2024年產(chǎn)量將超21億千伏安。
中國變壓器制造的機(jī)遇也來源于歐美電網(wǎng)投資不足與新能源并網(wǎng)需求的錯(cuò)配。過去幾年,歐美發(fā)達(dá)國家雖然大力推動(dòng)可再生能源的發(fā)展,但電網(wǎng)投資的增速明顯滯后于新能源項(xiàng)目的擴(kuò)展。
根據(jù)國際能源署(IEA)的統(tǒng)計(jì),截至2023年,全球新能源并網(wǎng)需求接近3TW,而其中500GW的項(xiàng)目已簽署并網(wǎng)協(xié)議或處于最后階段。然而,歐美國家超高壓電網(wǎng)建設(shè)周期較長,通常需要5至13年,遠(yuǎn)超新能源項(xiàng)目3年的建設(shè)周期,導(dǎo)致大量可再生能源項(xiàng)目積壓,無法及時(shí)并網(wǎng)。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),歐盟已推出《歐盟電網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》,計(jì)劃到2030年投資5840億歐元用于電網(wǎng)升級(jí),為變壓器出口繁榮創(chuàng)造了有利條件。
另一方面,歐美電網(wǎng)老化問題嚴(yán)重,設(shè)備更換需求迫在眉睫。發(fā)達(dá)國家電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施多數(shù)已服役超過20年,部分變壓器甚至已經(jīng)接近或超過設(shè)計(jì)壽命。根據(jù)Brattle的估算,2030年和2040年將成為電網(wǎng)設(shè)備升級(jí)的兩個(gè)投資高峰期。
此外,Wood Mackenzie的報(bào)告指出,受歷史性產(chǎn)能出清與行業(yè)整合的影響,目前美國本土變壓器的產(chǎn)能已經(jīng)大幅縮減,僅能滿足約20%的國內(nèi)需求。與此同時(shí),2022年第一季度至2023年第三季度期間,美國電力變壓器和發(fā)電升壓器的平均交付周期大幅延長,截至2023年第三季度,交付周期已超過100周,增幅超過30%。
國內(nèi)方面,我國大電網(wǎng)特高壓和配電網(wǎng)的升級(jí)改造也在如火如荼地進(jìn)行中,2024年3月,國家發(fā)改委和能源局發(fā)布《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》,推動(dòng)配電網(wǎng)升級(jí)改造,解決分布式光伏配電網(wǎng)容量告急難題,變壓器投建至關(guān)重要。
2023年我國特高壓建設(shè)迎來高潮,國家電網(wǎng)總部輸變電項(xiàng)目招標(biāo)(只含主要招標(biāo)批次)中,變壓器中標(biāo)總金額154億元,同比增長28%,連續(xù)三年高增;我國人工智能大模型的爆發(fā)導(dǎo)致的算力需求激增以及充電狀基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模投建也為變壓器市場添了一把烈火。
開拓新場景
隨著全球新能源投資規(guī)模和裝機(jī)容量大幅提升,變壓器龍頭企業(yè)開始開拓新的應(yīng)用場景,市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。
根據(jù)GMI統(tǒng)計(jì),23年全球變壓器市場規(guī)模為588億美元,并預(yù)計(jì)2032年全球變壓器市場規(guī)模為1095億美元。
“中東現(xiàn)在也在搞新能源,建了很多光伏,有很多機(jī)會(huì)。另外,咱們國家有很多的風(fēng)機(jī)廠商,做海上風(fēng)電、陸上風(fēng)電的走出去了。大家知道光伏組件中國世界占有率80%,他們?cè)趪饩统闪⒘撕芏囗?xiàng)目,但是這些項(xiàng)目都需要有電力系統(tǒng)來做支撐,其中變壓器非常重要,日立能源跟風(fēng)光企業(yè)一道開拓海外市場?!比樟⒛茉粗袊鴧^(qū)高級(jí)副總裁、變壓器業(yè)務(wù)單元大中華區(qū)負(fù)責(zé)人張建華對(duì)記者表示。
記者獲悉,隨著越來越多客戶提出新的需求,日立能源已將業(yè)務(wù)拓展至制氫、儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心、船舶和半導(dǎo)體等領(lǐng)域。例如,公司早在十年前就與萬國數(shù)據(jù)中心簽訂框架協(xié)議并確定長期合作伙伴關(guān)系,后來又陸續(xù)斬獲京東方、中金數(shù)據(jù)的變壓器大單。
海上風(fēng)電也是變壓器企業(yè)的兵家必爭之地,不過海上風(fēng)電場景環(huán)境惡劣,運(yùn)維成本極高,對(duì)變壓器技術(shù)積淀和質(zhì)量提出了巨大挑戰(zhàn)。
成立于 1994 年的上海日立能源電力變壓器有限公司已有30年歷史, 這家工廠目前也是技術(shù)能力非常全面的一家工廠,從干變的領(lǐng)域來看,有Resibloc®(纏繞式)、VCC(真空澆注式)、VPI(真空浸漆干式變壓器)。同時(shí)擁有三種技術(shù)的干式變壓器廠,在全球也不多。
隨著海上風(fēng)電逐步向深海和遠(yuǎn)海發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)長距離電力傳輸,業(yè)主對(duì)變壓器電壓等級(jí)的要求也越來越高,因此,風(fēng)機(jī)變壓器電壓等級(jí)正從35 kV提升至66 kV,未來在風(fēng)機(jī)端的電壓甚至可能進(jìn)一步提高到110 kV,以滿足更高效的輸電需求。
記者了解到,目前國內(nèi)極少數(shù)供應(yīng)商能夠同時(shí)提供干式和油浸式變壓器方案供客戶選擇。除了日立能源上海工廠已經(jīng)具備66 kV海上風(fēng)電變壓器的生產(chǎn)能力外,中山工廠也推出了66 kV的油浸式變壓器,未來將繼續(xù)在這一方向上加大投入,進(jìn)一步滿足市場需求。
更為關(guān)鍵的是,風(fēng)電走向深遠(yuǎn)海需要漂浮式風(fēng)機(jī)技術(shù)和柔性直流輸電技術(shù)的支持,日立能源已有成熟技術(shù)儲(chǔ)備和項(xiàng)目案例,全球首個(gè)柔性直流電網(wǎng) - 張北柔性直流工程、首座深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)電平臺(tái)“海油觀瀾號(hào)”的變壓器均由日立能源供應(yīng)。
高質(zhì)量還不夠
對(duì)變壓器企業(yè)來說,未來參與全球競爭還要在數(shù)字化和低碳化方面下功夫。
數(shù)字化不僅指產(chǎn)品的數(shù)字化,還包括工廠生產(chǎn)的數(shù)字化和自動(dòng)化,并通過數(shù)字化平臺(tái)管理工廠的日常運(yùn)營,在完成自身數(shù)字化升級(jí)改造的同時(shí),日立能源也針對(duì)行業(yè)推出了數(shù)字化變壓器解決方案,已被萬國數(shù)據(jù)等多方應(yīng)用。
在綠色低碳化產(chǎn)品和服務(wù)供給以及低碳運(yùn)營上,公司通過購買綠證實(shí)現(xiàn)了100%綠電;2022年日立能源為國家電網(wǎng)提供了采用天然酯油的環(huán)保變壓器并助力無錫零碳變電站建設(shè)完成。
張建華對(duì)記者表示:“行業(yè)內(nèi)的其他合作伙伴正在紛紛加大研發(fā)力度,推動(dòng)環(huán)保變壓器電壓等級(jí)從220kV提升至750kV,日立能源重慶工廠目前正在研發(fā)750kV天然酯油變壓器,具備百分之百可降解特性,全生命周期內(nèi)的減碳效果顯著,為未來雙碳目標(biāo)貢獻(xiàn)力量?!?/span>
在產(chǎn)品生命周期結(jié)束后(通常為25至30年),日立能源為客戶提供了一整套拆解方案,以實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)再利用。公司強(qiáng)調(diào),循環(huán)使用材料是實(shí)現(xiàn)環(huán)保的關(guān)鍵,因此他們制定了一系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),確保在生命周期結(jié)束后,依然能夠?yàn)榭蛻籼峁┛沙掷m(xù)發(fā)展的解決方案。
供應(yīng)鏈管理能力是現(xiàn)代企業(yè)的核心競爭力之一,作為致力于履行社會(huì)責(zé)任的企業(yè),日立能源不僅自身朝著這一方向努力,還將推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。
“另一個(gè)需要長期投入的重點(diǎn)在于如何通過產(chǎn)業(yè)鏈上游來影響供應(yīng)商,我們?cè)谧非蟮吞辑h(huán)保的同時(shí),不僅要求產(chǎn)品和工廠使用綠色能源并實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn),還將逐步將這些標(biāo)準(zhǔn)延伸到供應(yīng)商管理中,這意味著未來選擇供應(yīng)商時(shí),將增加一個(gè)新的評(píng)估維度——可持續(xù)發(fā)展能力。這是我們未來需要重點(diǎn)推進(jìn)的工作?!鼻笆鲐?fù)責(zé)人說。