①熔断器简介
熔断器是一种用于电路安全保障的过电流保护器件。电路安全保障通常由电路控制器件和电路保护器件共同完成。电路控制器件主要包括机械开关和电子开关,对电路进行开关控制,使电路保持接通或断开的状态。
电路保护器件是指安装在电路中,当电路出现过电流、过电压或过热等情形时,自动引发相关功能部位的熔断、电阻突变或其他物理变化,从而切断电路或抑制电流、电压的突变,起到保护电路和用电设备作用的一类器件。电路保护器件主要分为过电流、过电压、过热保护三大类,熔断器属于过电流保护器件。
②熔断器行业发展历程
熔断器于 19 世纪 80 年代起源于欧美国家,我国熔断器起步于 20 世纪 50 年代,大致可分为三个阶段,实现了从模仿到加速追赶。
一是仿苏生产期:20 世纪 50 年代初至 70 年代末,我国经历了约 30 年的全面仿苏生产期。我国熔断器产品初步发展,引入前苏联标准 GOST,但较国际标准 IEC差距较大。
二是新旧交替期:1980 年至 1995 年,我国引入 IEC 标准,经历了约 15 年的新旧标准交替期,国内先进企业引进国外设备,代表性厂商为上海电器陶瓷厂、西安熔断器厂等;
三是加速追赶期:1996 年至今,中国逐步成为外资品牌的生产基地,推动熔断器新一轮的技术更新,呈现出外资品牌为主导,国内厂商不断赶超的格局。
力特(Littelfuse)、伊顿(Eaton)、美尔森(Mersen)、太平洋精工(PEC)、硕特电子(SCHURTER)等外资厂商是行业内的领军企业,国内企业逐步缩小和外资企业的差距。
③熔断器行业市场规模
熔断器是电路保护器件中应用领域最为广泛的器件之一,根据市场调研机构 PaumanokPublications Inc.的统计,2023 年全球熔断器市场规模为 141 亿元。2023 年至 2027 年,全球电路保护器件市场规模将从 63.65 亿美元预计增长至 72.40 亿美元,年均复合增长率为 3.27%。
我国熔断器行业经过多年的发展,已经形成了较为完整的产业链和成熟的市场体系。目前,行业内企业数量众多,既有国内外知名品牌,也有许多中小型企业。随着电力、电子、新能源汽车等领域的迅速发展,熔断器的市场需求持续增长。
根据中国海关数据统计平台,2019 年至 2024 年,我国熔断器(线路电压≤1,000V)的年度出口金额分别为 2.35 亿美元、2.78 亿美元、3.87 亿美元、4.08 亿美元、3.53 亿美元、3.88 亿美元;年度进口金额分别为 4.63 亿美元、5.13 亿美元、6.52 亿美元、5.54 亿美元、4.57 亿美元、4.80 亿美元。该类熔断器近年来的年度出口金额稳步提升,但年度进口金额仍显著高于出口金额,可见我国熔断器市场仍存在较大的需求空间,同时国产品牌加速追赶,努力扩大海内外市场规模。
(2)熔断器行业产业链上下游情况
产业链熔断器产业链上游主要为铜、银等熔体材料,陶瓷、玻璃等绝缘材料以及石英砂等灭弧材料。产业链中游则为各类型熔断器生产制造,产品主要分为电子熔断器和电路熔断器两大类。
产业链下游应用市场包括电子熔断器主要应用的电子产品、车用低压电路、家用电器等领域,以及电力熔断器主要应用的传统发电、输配电、工业控制、光伏、风力发电、核电、储能、新能源汽车、轨道交通、航空航天等领域。
①产业链上游
产业链上游为制造熔断器的各种原材料供应。熔断器的熔丝通常由铜或银等具有良好导电性的金属制成,这些材料的纯度和导电性直接影响熔断器的性能,包括熔断速度和电流承载能力。熔断器需要使用绝缘材料来确保在正常操作条件下不会发生短路,这些绝缘材料必须能够承受高电压并保持其结构完整性,其质量和性能直接决定熔断器的绝缘等级和可靠性。上游材料供应的稳定性和成本控制对熔断器制造商至关重要。
②产业链中游
产业链中游为熔断器制造厂商生产制造各类型熔断器。根据电力强弱和应用场景的不同,熔断器产品可分为电子熔断器和电力熔断器两大类:电子熔断器一般适用于低电压、小功率以及电子控制等电路,主要应用于各类电子产品、家用电器、车用低压电路等领域。电力熔断器一般适用高电压、大功率电路,主要应用于新能源汽车、新能源发电、轨道交通等领域。
熔断器的生产工艺涉及进料、加工、检验、装配等主要步骤。例如,电子熔断器的标准生产工艺简要如下:采购铜带、银带等原材料并检验,采用冲压、成型、冲孔等工艺制备熔断体,接着依次装配各部件,完成后需要经过严格测试,随后进行包装和入库。
③产业链下游
熔断器在电子产品、家用电器、传统发电、光伏、风电、核电、储能、新能源汽车、轨道交通、航空航天等领域都有广泛应用。这些领域的市场需求直接影响到熔断器的销售量和生产规模。产业链下游的多样化应用需求既推动了熔断器行业的市场扩张,又推动了熔断器产品的创新发展。为了满足不同领域对熔断器性能、尺寸、可靠性等方面的要求,熔断器行业不断进行技术创新和产品升级。
(3)熔断器行业发展趋势
①新能源等新兴产业发展推动市场需求增长
近年来,我国新能源相关产业蓬勃发展。新能源汽车行业作为国家战略性新兴产业,是我国汽车工业未来的发展方向。在政策大力支持下,我国新能源汽车已形成从关键零部件制造,到整车设计制造,再到充电设施配套的完整产业链,目前我国已成为全球最大的新能源汽车市场。
同时,风电、光伏作为新兴清洁能源,受到全球青睐,各国纷纷出台鼓励措施,促进了风电、光伏等新能源产业的发展。新能源相关的新兴产业中,发电系统、变流系统、储能系统都需要控制系统进行配合,熔断器在系统中起到关键的保护作用。
因此,相关产业的蓬勃发展正加速推动熔断器市场需求的增长,具备产品竞争优势和市场先发优势的领先企业将得到快速发展。
②新兴产业发展驱动产品技术迭代
近年来,新能源汽车、新能源发电、智能电网、物联网、轨道交通、通信等产业快速发展,引导电子电力行业发生革命性变革,应用于电子电力行业的熔断器产品也在同步发生变革。目前熔断器应用领域逐渐多样化,相应地对熔断器品质性能提出了更高的要求。
如新能源汽车要求熔断器能够隔离和消除电动汽车高压电路的短路故障,智能化技术的应用要求熔断器具备相应的预判及响应能力,高压输配电的发展对熔断器材料要求相应提升等。熔断器制造厂商需抓住发展机遇,不断加大技术投入,开发新材料、新工艺,新产品。
③全球生产基地转移至亚洲
随着亚洲成为熔断器行业的主要销售市场,伊顿、美尔森、力特等国际领先的熔断器生产商均在中国、印度等国家设立生产基地,将生产重心转移到亚洲。外资厂商将先进的技术和管理方式带入中国,迅速提高了我国熔断器行业的整体水平,带动行业快速发展。一些国内厂商已经在特定领域具有竞争优势,正在加速赶超外资企业,部分关键技术已处世界领先水平,有望进一步扩大市场份额。
目前,我国熔断器厂商已形成以西安、上海、厦门为主的多个生产制造基地。从我国熔断器行业的进出口情况来看,2024 年中国熔断器进出口金额分别为 4.80 亿美元、3.88 亿美元,近年来出口金额逐年提升,进出口金额差距减小。
(4)熔断器行业技术水平及技术特点
①材料创新驱动性能突破
熔断器行业在材料技术方面已实现显著突破,核心体现在高导电金属合金、碳基材料及超导材料的应用。例如,铜合金、银合金等高导电材料大幅提升了熔断器的导电率和耐腐蚀性,降低电阻损耗;碳纳米管、石墨烯等碳基材料通过复合结构设计,增强了灭弧性能和机械强度;超导材料的研究则聚焦于高温超导体的制冷技术,以提升熔断器的灵敏性和响应速度。
这些新材料不仅提高了熔断器的可靠性和使用寿命,还降低了生产成本,为熔断器制造业的可持续发展提供了有力支持。
②精密制造与自动化工艺升级
熔断器制造工艺目前已转向高度自动化和精密化。通过引入自动化生产线,熔断器的切割、成型、焊接等工序实现高精度控制,显著提升产品一致性和生产效率。例如,激光切割技术可精确加工熔体变截面结构,优化电流承载能力;真空灭弧工艺通过纳米复合材料与惰性气体协同作用,减少电弧电压并延长寿命。
(5)熔断器行业竞争格局
熔断器行业为寡占竞争市场,外资品牌主导中高端市场。由于是电气安全器件,安全可靠的质量需经过大批量、长期应用等证实,具有大批量、长期良好的安全保护历史的企业,才能逐步形成品牌效应。
目前,中高端熔断器市场竞争者主要为国际知名品牌厂商;国内熔断器生产商主要分布在中低端市场,具备一定经营规模及品牌的厂商较少,仅少数企业在部分市场领域具备与国际品牌竞争的实力。全球熔断器行业国际品牌企业主要为力特(Littelfuse)、伊顿(Eaton)、美尔森(Mersen)、太平洋精工(PEC)、硕特电子(SCHURTER)等,国内主要企业为好利科技、中熔电气等。