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报告摘要
弘则弥道(上海)投资咨询有限公司
IDC高速增长背景再看不间断电源行业
张骥、杨云鹏
2016年12月26日
核心观点
- IDC行业高速增长带动UPS需求:随着云端服务与云计算行业的快速发展,国内高标准四星以上IDC建设进入高峰,UPS及相关配套产品需求显著上升。
- 大功率UPS成为发展趋势:国内UPS行业已实现中小功率产品的进口替代,但大功率UPS市场仍由国外企业主导。随着技术进步,国内企业有望提升市场份额与利润率。
- HVDC市场潜力巨大:高压直流供电系统(HVDC)因其高效率和低成本,正逐步替代传统UPS。国内企业正积极推进行业标准化进程,预计未来两年将出台国家标准,推动HVDC市场发展。
第一部分:IDC行业推动高端UPS市场发展
UPS简介
- 起源与发展:UPS起源于20世纪60年代,由通用电气研发。主要应用于数据中心、通信基站等对电力连续性要求高的场景。
- 国内发展现状:国内UPS行业始于20世纪80年代,早期以进口为主。90年代后逐步发展,但因缺乏核心技术与品牌,目前市场仍由外资企业主导。
UPS分类与特性
| 分类标准 |
分类 |
原理 |
应用范围 |
特点 |
| 工作模式 |
离线式 |
市电正常时直接供电,异常时通过逆变器供电 |
网点、工作站、个人电脑等 |
结构简单、成本低,但切换时间长 |
| 工作模式 |
在线互动式 |
市电正常时稳压供电,异常时逆变供电 |
计算机、金融、医疗等 |
噪声低、切换时间较短 |
| 工作模式 |
在线式 |
始终通过逆变器供电 |
金融、电信、大型数据中心 |
输出电压稳定、无切换时间,但成本高 |
| 功率 |
大功率(10KVA以上) |
- |
互联网、数据交换等 |
市场占比75% |
| 功率 |
中小功率(10KVA以下) |
- |
服务器、网络设备等 |
- |
| 变换技术 |
工频 |
使用工频变压器 |
石化、电力、交通等室外环境 |
抗冲击能力强、过负荷能力强 |
| 变换技术 |
高频 |
高频开关技术代替变压器 |
数据处理中心、主机系统等 |
体积小、效率高 |
市场规模与增长趋势
- 中国UPS市场规模:约70亿元。
- 全球UPS市场:预计2020年将达到120亿美元,其中IDC相关UPS市场约55.2亿美元,占整体市场的50%。
- 大功率化趋势:自2013年起,大功率UPS(尤其是200KVA以上)增速最快,市场占比已超过75%。
下游行业分布
- 主要客户:电信、金融、政府、互联网行业,合计占比56%。
- 应用场景:大中型数据中心占比达60%,且持续增长。
第二部分:HVDC市场有望打开
HVDC与UPS对比
| 指标 |
HVDC(240V) |
传统UPS(220V/380V) |
| 输出波形 |
直流 |
正弦波/方波 |
| 输出电压 |
240V |
220V/380V |
| 系统结构 |
模块化程度高 |
模块化程度低 |
| 控制 |
可自主控制 |
对控制模块依赖度高 |
| 电池供电 |
直接供电 |
通过逆变器 |
| 并机复杂度 |
直接在直流侧并接 |
复杂且成本高 |
| 单点故障性 |
少 |
多 |
| 在线维修难度 |
可行性大 |
可行性小 |
| 系统可用性 |
较高 |
较低 |
| 能耗 |
低 |
高 |
HVDC效率优势
- 负载率效率对比:
- UPS系统效率:85.22%(40%)→ 91.89%(100%)
- HVDC系统效率:93.60%(40%)→ 93.60%(100%)
- 总效率:
- UPS(1+1冗余)总效率:79.34%
- HVDC总效率:92.12%
成本对比
| 项目 |
HVDC-100KW |
冗余UPS-120KVA |
| 投资成本(万元) |
64.28 |
126.25 |
| 年运营成本(万元) |
166 |
193 |
| 占地面积(平米) |
28.5 |
40 |
| 使用寿命 |
10-12年 |
8-10年 |
HVDC应用情况
- 国际应用:HVDC已在多个国家和地区的数据中心中应用,国际标准已逐步建立。
- 国内应用:电信、移动、联通等运营商自2009年起试点HVDC,部分非运营商企业如腾讯、阿里等也已开始试用。
- 国家标准进展:目前国家标准第六稿已完成,预计2017年通过,将推动HVDC在金融、通信、互联网等领域的应用。
第三部分:相关上市公司分析
科士达
- UPS业务:大功率在线式UPS增长较快,毛利率持续上升。
- 新能源布局:光伏逆变器、新能源车充电设备等业务发展迅速,预计2016年收入将超过3亿。
- IDC解决方案:提供精密空调、配电、监控等配套产品,开展一体化解决方案业务。
科华恒盛
- 业务拓展:从UPS产品扩展至数据中心一体化产品,包括分布式光伏、IDC解决方案等。
- IDC运营:自2013年起开展IDC解决方案业务,2015年起自建大型数据中心,拓展至多个地区。
- 市场应用:HVDC产品已应用于中国移动、中国联通、中国电信等IDC机房,得到百度、腾讯、阿里等企业的应用。
中恒电气
- 业务结构:包括传统高频开关直流电源、电力软件业务、能源互联网业务。
- HVDC应用:2009年起与盐城电信、南京移动等合作试点,2016年中标南网变电站照明数据采集与直流集中供电项目。
- 能源互联网:江苏地区业务发展良好,已产生80MWh以上储能增值服务,未来或拓展更多商业模式。
动力源
- 传统业务:通信电源及配套监控模块业务稳定发展。
- 新能源业务:光伏逆变器、HVDC产品等业务增长迅速,2015年HVDC产品销售收入快速提升。
- 市场应用:HVDC产品已应用于中国移动、中国联通、中国电信等IDC机房,并得到百度、腾讯、阿里等企业的认可。
总结
- IDC行业:正处于高速增长期,尤其是四星以上数据中心,推动UPS行业向大功率、高频化发展。
- UPS市场:大功率UPS市场占比高,国内企业正在努力提升技术水平,逐步实现进口替代。
- HVDC市场:因高效率、低成本优势,成为UPS的潜在替代方案,国内企业正积极推进行业标准化,预计未来将逐步扩大市场份额。
- 市场竞争格局:国际品牌仍占据第一梯队,但国内企业如科士达、科华恒盛、中恒电气等正在快速成长,未来有望提升市场份额。
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