输配电及控制设备制造行业上下游情况、技术动态及发展趋势
思瀚产业研究院 福建三星    2025-02-27

（1）电力系统简介

电力系统由发电、输变电、配电和用电四大环节共同构成，各环节既相互连接又相对独立，承担了电能的生产、传输、分配和使用等职能。

煤炭、石油、天然气、核燃料、水能、海洋能、风能、太阳能、生物质能等一次能源经发电设施转换成电能，再经输配电环节到达终端用户。

安全、稳定和充足的电力供应，为国民经济各产业的健康发展提供支撑，是保证国民经济健康、稳定、持续、快速发展的重要前提条件。为了提高输配电效率、降低电能损耗、增加输电线路的走廊利用率，电力系统各环节通常采用不同的电压等级，并通过变电站实现不同电压等级之间的转变与连接。

输配电即为输变电环节和配电环节的统称，是将发电企业生产的电能按照合理的电压等级升压输送并分级降压到用户使用，能够将远距离的发电企业和负荷中心联系起来，使电能的运用跨越地域的限制。以我国电力系统为例，发电机输出的中压电能需经升压变电环节升至 220kV~1,000kV，方能实现大规模、低线损的远距离输电，电能输送至用电区域后需降压至 10kV~110kV，然后分配和接入各类工业企业、公建设施等用电负荷较大的终端用户，最后再降压至 380V/220V 分配和接入低压用户。

电压的高中低压等级划分由于使用环境不同、标准不同，没有固定的区分方式。在一些情况下，电压等级仅划分为低压和高压。本此参照实际应用习惯，将输配电及控制设备的额定电压等级分为低压（小于 3.6kV），中压（3.6kV~63kV），高压（72.5kV~252kV），超高压（363kV~800kV），特高压（1,100kV 及以上）。

原则上，系统电压为 220kV 及以上电压等级为输电电压，集中应用在输电环节；110kV 连接输电与配电两大领域，处于电能由输电向配电的转换环节；10kV、20kV 和 35kV 为中压配电电压，其中 10kV 是我国应用最广的配电电压等级。

（2）输配电及控制设备制造行业概况

输配电及控制设备包括变压器、开关装置、电容器、互感器、母线、电力电缆等电器元件及开关设备、组合电器等成套设备，其中变压器和开关装置（主要分为断路器、隔离开关、负荷开关三大类）为输配电系统的核心装置。

变压器能够将电流升、降压后进行运输和分配，开关装置通过控制电路开闭能够起到电路调节及保护作用。开关设备指主要用于与发电、配电和电能转换有关的开关装置以及与其共同控制、测量、保护及调节设备的组合，包括由这些装置和设备以及相关联的内部连接、辅件、外壳和支撑件组成的总装。作为电力系统中具有控制、保护和测量作用的电气设备，开关设备广泛使用在电力系统的多个

领域，但其最主要且最大规模的应用仍是在配电环节中。例如，在工业企业、公建设施等社会电力用户的配电设施（如配电房或配电室）中，开关设备用于接受和分配电能，控制和保护电路及其他电力设备；同时，发电厂的供电线路控制、发电设备保护以及变电站的进线与出线也均需要使用开关设备。

以 ABB 生产的 ZS1 空气绝缘交流金属封闭开关设备为例，每台开关设备包括三个高压隔室：主开关（即断路器）室，母线室和电缆室，一次元件（如断路器、互感器、隔离开关等）、电力电缆等装在高压隔室内。每台开关设备还包括一个低压室，所有二次元件（如控制和信号装置、测量装置、继电保护装置等）、二次电缆等都装在低压室内。如有需要，开关柜上还可装设泄压通道，用于在内部燃弧产生时，泄放被电弧加热的空气。

断路器是电力系统中最重要的控制和保护电器之一。断路器根据标准电压使用范围可划分为低压断路器、中压断路器及高压断路器。低压断路器属于低压电器中的一种，是低压电器中结构复杂、技术含量与经济价值较高的主要代表性元件，在低压配电系统中占有重要的地位。中高压断路器是发电厂、变电所主要的电力控制设备。

对中高压断路器而言，按其安装地点可分户内及户外式两种；根据灭弧介质不同，可分为油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器等。油断路器、压缩空气断路器已逐步被淘汰，目前应用最多的是真空断路器和 SF6 断路器。现阶段，行业中所使用的高压断路器以 SF6 系列产品为主，中压断路器以真空系列产品为主。在我国配电系统中，最常用的中压电压等级为 12kV，其次是 40.5kV。

根据中国电器工业协会高压开关分会编制的《高压7开关行业年鉴（2023）》统计，72.5kV 及以上电压等级高压断路器均为 SF6产品；40.5kV 中压断路器中，SF6系列产品占 4.03%，真空系列产品占 95.97%；12kV 中压断路器中，SF 系列产品占 0.26%，真空系列产品占 99.74%。近年来，12kV 真空断路器产销量呈上升趋势。

（3）输配电及控制设备制造行业上下游情况分析

输配电及控制设备制造行业上游主要为有色金属（铜、铝）、钢材、电子元器件等原材料行业，有色金属、钢材和电子元器件行业受宏观经济影响较大，行业周期与国民经济整体周期一致，如因国内外经济形势、政治形势变化导致上游行业原材料价格大幅增加，可能会对输配电及控制设备制造行业的生产成本和利润情况产生一定影响。

下游行业主要为电力电网、国家铁路、城市轨道交通等基础设施建设、钢铁冶金、石油化工等重要工业领域以及数据中心、新能源汽车等近年快速发展的用电行业。下游行业的周期与国民经济发展的周期基本一致，下游行业的发展速度直接影响输配电及控制设备制造行业的产品需求。随着国内新基建周期启动、配电网智能化改造、轨道交通的持续发展和新能源的普及，输配电及控制设备制造行业有望进一步提升市场容量，获得较大发展机遇。

①上游行业对本行业的影响

输配电及控制设备生产所需的主要原材料为金属原材料，占直接材料成本比重最高。铜、铝、钢等金属大宗商品的价格受到宏观经济的影响，波动具有全球性，价格较为透明。相对于小规模企业而言，生产规模较大的制造企业因具备较强的议价能力，可一定程度上缓解原材料价格的波动。

同时，由于输配电及控制设备对产品的导电性能、力学性能等要求非常严格，因此上游金属原材料的品质非常关键。其他如电子元器件等原材料的上游配套产业发展成熟，供应充足、竞争较为充分，相应配套服务能够满足输配电及控制设备制造行业的发展需求。

②下游行业对本行业的影响

输配电及控制设备制造行业的发展与电力工业的发展、基础建设投资和工业企业投资关系密切，与国家宏观政策和经济周期密切相关。全社会用电量的增长、工业的不断发展和投资共同保证了电网持续投入的终端需求。

同时近年来，伴随着轨道交通的迅速发展，绿色多元的能源供应体系的逐步建立，智慧能源、多能互补等新业态、新模式的不断涌现，煤改气、煤改电等清洁能源的广泛开展，新一轮的农村电网的升级改造，以及新能源汽车等战略性新兴产业的快速发展，输配电及控制设备制造行业面临着新的发展机遇。

根据中国电力企业联合会数据，全国发电量由 2014 年度的 56,496 亿千瓦时上升至 2023 年度的94,654 亿千瓦时，年均复合增长率达 5.89%；全国用电量由 2014 年度的 55,637 亿千瓦时上升至 2023年度的 92,238 亿千瓦时，年均复合增长率达 5.78%。

根据全球能源互联网发展合作组织发布的《中国“十四五”电力发展规划研究》，考虑到全球公共卫生事件给短期经济发展带来明显冲击，预计 2025 年我国全社会用电量将达到 9.2 万亿千瓦时，用电总量平稳增长；“十四五”期间年均社会用电量增速约为 4.4%，较“十三五”期间增速有所放缓。

（4）输配电及控制设备制造行业技术水平及特点

输配电及控制设备制造行业是技术密集型产业，是电力电磁技术、金属材料、绝缘材料、机械加工和制造技术、检测与控制和信息数字化处理技术多种学科交叉的行业，专业技术综合性强。另外，输配电及控制设备制造行业以产品的可靠性、安全性和稳定性为首要条件，在鼓励产品创新的同时，对产品的应用、推广采取谨慎、稳健的态度。

新产品往往需要经过长期的试运行后，经逐步推广再进行大规模使用。因此，较其他电器产品行业，输配电及控制设备制造行业表现出了相对较慢的技术变革特征。虽然行业的技术变革较慢，但是为提高竞争力，成套设备厂商以及元器件厂商会不断对现有型号的产品进行改进，如提升性能、缩小尺寸等等。

因此，输配电及控制设备产品处于持续更新迭代当中。输配电及控制设备制造行业根据可耐受的电压等级，分为特高压、超高压、高压、中压、低压等级产品，特高压、超高压和高压电压等级一般应用于输电、配电领域，中压和低压电压等级一般应用于发电、配电、用电领域。

输配电及控制设备所耐受的电压等级越高，对生产企业的技术水平、生产能力等综合要求越高。从结构上来看，高压、超高压及特高压产品由于生产成本较高、企业投资规模较大、技术含量较高，造成该子行业进入壁垒较高；中低压产品的技术难度总体低于高压产品，不同层次市场对技术水平和产品质量的要求存在较大差异，高端市场仍由 ABB、施耐德、西门子等大型跨国企业占据主导地位。

我国输配电及控制设备制造行业整体技术水平相比国际先进水平仍存在一定差距，主要体现在整体系统方案的技术设计能力、功能优化能力以及结构规划能力等方面，上述差距导致了同类产品样式繁多、制造成本高、集中程度低、品牌效应不明显等市场特点。

根据下游应用领域对输配电产品的具体使用要求，同时随着新技术、新材料的不断应用，行业技术水平迅速发展，输配电及控制设备制造行业不断提升产品在各种终端使用场景下的环境适应性，保证高效节能性、安全性、稳定性、环保性，同时行业企业整体系统方案的技术设计、功能优化等能力逐步提高。

（5）输配电及控制设备制造行业未来产品发展趋势

随着我国电网规模的不断扩大与装机容量的不断增长，电力行业对输配电系统的质量和可靠性要求不断提高，对输配电及控制设备的性能要求也越来越高，特别是分布式新能源发电模式对输配电网的设备和运营提出了灵活性、自协调性的要求。

基础理论、材料技术、生产工艺、加工工艺和信息技术的应用，使得输配电及控制设备的技术水平有了很大的提升，同时也对未来技术水平提出更高的要求。输配电及控制设备正朝着环保化、节能化、数字化、智能化、小型化、集成化的方向发展，而输配电及控制设备制造行业的未来发展趋势，也需要上游零部件供应商提供适应新发展趋势的新产品。

①环保化、节能化

在“双碳”目标的要求下，我国能源体系正在进行着前所未有的变革。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》明确“推进能源革命，建设清洁低碳、安全高效的能源体系”，需要“加快发展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力提升风电、光伏发电规模”；《“十四五”现代能源体系规划》提出“推动构建新型电力系统，促进新能源占比逐渐提高”，尤其是要“加快发展风电、太阳能发电”；《“十四五”可再生能源发展规划》表示，“十四五”期间可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过 50%，风电和太阳能发电量实现翻倍。

为了在各个能源消耗领域上达到“双碳”目标，除了在发电端要增加清洁能源发电比例、减少对煤电的依赖之外，也要在用电端提高全社会的电气化率，即提高电力在最终能源消费中的占比。根据壳牌发布的《中国能源体系 2060 碳中和报告》，电力在最终能源消费中的占比将从 2022 年的23%增长至 2060 年的 60%左右，2060 年的最终电力消费总量将达到 2022 年的三倍，建筑业（住宅和商业建筑）、轻工业和道路客运等部门将基本实现电气化。

因此，《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》提出要“加速发展清洁低碳发电装备”，同时要“瞄准安全灵活、绿色低碳的输电网技术装备”，研发适用于集中式和分布式并举的清洁能源体系的发电、输电设备；并“积极发展以消纳新能源为主的智能微电网”，研发适用于公用及民用建筑、各类型工业企业、轨道交通等下游领域的新型节能环保的配电装备。

另外，由于节能环保输配电及控制设备产品运用了新材料、新技术，其产品性能得以提高、相应能耗得以降低，在提高产品运行质量、减少运行成本的同时，对于我国实现资源节约型、环境友好型社会具有深刻意义。

②数字化、智能化

随着能源清洁低碳转型的深入推进，智能微网、分布式能源、新型储能、电动汽车等交互式能源设施快速发展，各种新型用能模式不断涌现。

2019 年，国家电网提出“三型两网、世界一流”的战略目标，要求全面推进枢纽型、平台型、共享型的坚强智能电网和泛在电力物联网建设。《“十四五”现代能源体系规划》提出“加快能源产业数字化和智能化升级”。

近年来，国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司都在大力推进智能电网建设，这就要求输配电及控制设备向数字化、智能化方向发展，通过将现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，并将电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和管理工作有机地融合在一起，从而实现数据传输、远程监控、设备预测维护等目的。

随着电源装机量和电网规模的增长，线路复杂性的提高，智能电网已成为我国电网发展的新趋势，对输配电及控制设备相关产品的智能化等性能指标也提出了更高的要求。在常规基础上配备传感器和执行器等元器件并具有自我诊断功能、监控系统、控制与数据共享功能等的智能化输配电及控制设备将成为市场的主流，很多新型的设备亟待开发。

③小型化、集成化

小型输配电及控制设备具有节约占地空间、减少能耗和用料、改善城市环境等优点。随着我国城市化进程的加快，单位面积电网容量不断增长，市场对小型设备的需求愈发旺盛。得益于制造工艺的改进以及新型材料的研发，输配电及控制设备的尺寸和重量可以实现大幅度减小。

在减少输配电及控制设备尺寸的同时，将多个元器件集成为一体也能达到节约空间的目的，还能有效解决输配电设备零件数量多、硬件配置冗余、信号重复采集、接线繁杂等问题，并且有利于降低检修成本，提高装配效率。

小型化和集成化对制造企业提出了更高的挑战。输配电及控制设备的质量和功能对电力系统而言至关重要，在保证导电性、机械强度等性能的基础上缩小、集成元器件，需要制造企业具备较强的研发能力和较高的制造水平。

（6）输配电及控制设备制造行业竞争格局

由于输配电及控制设备使用的精密金属零部件种类繁多，尚无专业机构进行公开的市场统计，因而无法获取市场占有率等相关资料。但根据输配电及控制设备制造行业的特点：输配电及控制设备的电压等级越高，对企业的技术水平、生产能力等要求越高，因此高压、超高压及特高压领域企业数量相对较少，市场集中度较高，竞争较平缓；而中低压市场进入门槛相对较低，因此该领域企业数量较多，市场集中度较低，竞争较激烈；相同电压等级的情况下，高端市场竞争相对平缓，低端市场竞争较为激烈。

目前中高电压等级开关设备的高端市场，基本被国外大型企业（ABB、施耐德、西门子、伊顿等）所占据。高端市场主要是指对产品的品牌、企业技术水平和服务质量要求较高的市场，如主干电网变电站、大型电厂、石油炼化基地、轨道交通、国家和地方重点建设项目或特殊行业等。该市场内用户对价格的敏感度相对较低，具有较强的品牌偏好，国际知名品牌如 ABB、施耐德、西门子等在高端市场受到欢迎。

一般而言，在高端市场参与竞争的企业均具有全面自主技术知识产权和自主研发能力，产品代表了国际先进水平；企业规模大，装备先进，管理规范。该市场进入门槛较高，竞争相对较小。

中端市场主要是指对企业的技术水平和服务质量要求较高、同时重视衡量产品性价比水平的市场，如中小型电厂、电力配电网、地方化工企业、造纸厂等。该市场目前集中了十几家国内主要输配电及控制设备制造企业，这些企业均为国内知名企业，具有较好的全国市场开拓能力，同时具有部分自主技术知识产权和较强的研发能力，产品技术在特定的细分市场和行业具有明显优势。该市场竞争相对激烈，利润水平合理。

低端市场则主要以地方性小规模终端用户为主，客户对产品技术水平要求相对不高。该市场集中了国内大多数输配电及控制设备制造企业，规模相对较小，缺乏自主研发能力，多采用仿制手段进行产品升级，市场竞争激烈，企业通常以低价参与竞争，利润水平较低。

更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院官网，同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告（立项审批备案、银行贷款、投资决策、集团上会）、产业规划、园区规划、商业计划书（股权融资、招商合资、内部决策）、专项调研、建筑设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。