
隨著全球電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,開關(guān)電源作為各類電子設(shè)備不可或缺的關(guān)鍵部件,其市場(chǎng)規(guī)模和重要性與日俱增,開關(guān)電源憑借高效節(jié)能、體積小、重量輕等顯著優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、工業(yè)自動(dòng)化、通信、汽車電子等眾多領(lǐng)域。
開關(guān)電源的全稱為開關(guān)模式電源(Switch Mode Power Supply,簡(jiǎn)稱 SMPS),又稱交換式電源、開關(guān)變換器,是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置。它利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),通過控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓。開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制 IC 和 MOSFET 構(gòu)成。其工作原理是先將輸入的交流電(AC)經(jīng)過整流濾波轉(zhuǎn)換為直流電(DC),接著該直流電在開關(guān)管的高頻開關(guān)動(dòng)作下,被切割成高頻脈沖電壓,再通過變壓器進(jìn)行電壓變換,最后經(jīng)整流濾波得到穩(wěn)定的直流輸出電壓,滿足各類電子設(shè)備的用電需求。?
與傳統(tǒng)的線性電源相比,開關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)顯著。線性電源在產(chǎn)生輸出電壓的過程中,晶體管工作在放大區(qū),自身會(huì)消耗電能,導(dǎo)致效率較低,通常效率在 50%-70% 之間;而開關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開模式(飽和區(qū))及全閉模式(截止區(qū))之間切換,這兩個(gè)模式都有低耗散的特點(diǎn),切換之間的轉(zhuǎn)換雖會(huì)有較高的耗散,但時(shí)間很短,因此比較節(jié)省能源,產(chǎn)生廢熱較少,效率可達(dá)到 80%-95%。此外,由于開關(guān)電源工作頻率高,可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,因此開關(guān)電源也會(huì)比線性電源的尺寸要小,重量也會(huì)比較輕。不過開關(guān)電源比較復(fù)雜,內(nèi)部晶體管會(huì)頻繁切換,若切換電流未加以處理,可能會(huì)產(chǎn)生噪聲及電磁干擾影響其他設(shè)備,而且若開關(guān)電源沒有特別設(shè)計(jì),其電源功率因數(shù)可能不高。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),2023 年全球開關(guān)電源市場(chǎng)規(guī)模大約為 1831 億元,市場(chǎng)銷售額達(dá)到了 308.1 億美元。從產(chǎn)量方面來(lái)看,隨著各行業(yè)對(duì)開關(guān)電源需求的持續(xù)增長(zhǎng),全球開關(guān)電源產(chǎn)量也呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升的態(tài)勢(shì)。
年份? |
產(chǎn)量(單位:[產(chǎn)量單位])? |
銷售額(單位:億美元)? |
2019? |
[2019 年產(chǎn)量]? |
250.5? |
2020? |
[2020 年產(chǎn)量]? |
261.3? |
2021? |
[2021 年產(chǎn)量]? |
278.9? |
2022? |
[2022 年產(chǎn)量]? |
295.6? |
2023? |
[2023 年產(chǎn)量]? |
308.1? |
過去幾年,全球開關(guān)電源市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出較為穩(wěn)定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。研究報(bào)告指出,從 2019 年到 2023 年,市場(chǎng)銷售額從 250.5 億美元增長(zhǎng)至 308.1 億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了 5.3%。這一增長(zhǎng)趨勢(shì)主要受到以下因素的驅(qū)動(dòng):在技術(shù)層面,開關(guān)電源技術(shù)不斷創(chuàng)新,轉(zhuǎn)換效率持續(xù)提高,體積不斷縮小,性能更加穩(wěn)定可靠,使其在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如,在新能源汽車領(lǐng)域,隨著電池技術(shù)的發(fā)展,對(duì)高效、高功率密度的開關(guān)電源需求大增,以滿足車輛充電和電力管理的需求。在市場(chǎng)需求方面,消費(fèi)電子、工業(yè)自動(dòng)化、通信等行業(yè)的快速發(fā)展,極大地推動(dòng)了開關(guān)電源市場(chǎng)的增長(zhǎng)。智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及,使得對(duì)小型化、高效率開關(guān)電源的需求持續(xù)攀升;工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的加速,帶動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等設(shè)備對(duì)開關(guān)電源的大量需求;通信領(lǐng)域 5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)張,也為開關(guān)電源市場(chǎng)帶來(lái)了廣闊的發(fā)展空間。?
展望未來(lái),預(yù)計(jì)全球開關(guān)電源市場(chǎng)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)趨勢(shì)。預(yù)測(cè)到 2030 年全球開關(guān)電源市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 2151 億元,2024 - 2030 期間年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為 2.3%。未來(lái)的增長(zhǎng)動(dòng)力將主要來(lái)自新興技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等。這些技術(shù)的興起將帶動(dòng)相關(guān)設(shè)備的需求增長(zhǎng),從而為開關(guān)電源市場(chǎng)創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)。此外,隨著全球?qū)δ茉葱屎铜h(huán)保要求的不斷提高,高效節(jié)能的開關(guān)電源將更受市場(chǎng)青睞,進(jìn)一步推動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展。然而,市場(chǎng)增長(zhǎng)也面臨一些挑戰(zhàn),如原材料價(jià)格波動(dòng)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇等,這些因素可能會(huì)對(duì)市場(chǎng)增長(zhǎng)產(chǎn)生一定的影響。
亞太地區(qū)是全球最大的開關(guān)電源市場(chǎng),2023 年占有約 78% 的市場(chǎng)份額。這主要得益于該地區(qū)龐大的制造業(yè)基礎(chǔ)和快速增長(zhǎng)的消費(fèi)市場(chǎng)。中國(guó)作為亞太地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)體,是全球最大的開關(guān)電源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)之一。2023 年中國(guó)開關(guān)電源市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了 2248 億元,同比增長(zhǎng) 11.56% ,預(yù)計(jì)到 2029 年將會(huì)達(dá)到 3474.62 億元。印度、日本、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的開關(guān)電源市場(chǎng)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。?
亞太地區(qū)開關(guān)電源市場(chǎng)規(guī)模大的原因主要有以下幾點(diǎn):一是制造業(yè)的快速發(fā)展,亞太地區(qū)是全球電子制造的核心區(qū)域,眾多知名電子品牌和代工廠商集中于此,對(duì)開關(guān)電源的需求巨大。二是消費(fèi)市場(chǎng)的增長(zhǎng),隨著居民收入水平的提高和消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,亞太地區(qū)的消費(fèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,如智能手機(jī)、智能家居等產(chǎn)品的普及,帶動(dòng)了開關(guān)電源市場(chǎng)的增長(zhǎng)。三是政策的支持,各國(guó)政府紛紛出臺(tái)相關(guān)政策,鼓勵(lì)新能源、智能制造等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為開關(guān)電源市場(chǎng)創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。在增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)方面,亞太地區(qū)開關(guān)電源市場(chǎng)預(yù)計(jì)將繼續(xù)保持較高的增長(zhǎng)率。隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)在亞太地區(qū)的快速應(yīng)用,相關(guān)設(shè)備對(duì)開關(guān)電源的需求將持續(xù)增加。同時(shí),新能源汽車產(chǎn)業(yè)在亞太地區(qū)的蓬勃發(fā)展,也將為開關(guān)電源市場(chǎng)帶來(lái)新的增長(zhǎng)動(dòng)力。?
北美地區(qū)是開關(guān)電源的重要市場(chǎng)之一,2023 年約占有 10% 的市場(chǎng)份額。美國(guó)作為北美地區(qū)的主導(dǎo)國(guó)家,在開關(guān)電源技術(shù)創(chuàng)新和高端應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位。北美市場(chǎng)的增長(zhǎng)主要受到技術(shù)創(chuàng)新和高端應(yīng)用需求的驅(qū)動(dòng)。在技術(shù)創(chuàng)新方面,北美地區(qū)的企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在開關(guān)電源領(lǐng)域投入大量資源,不斷推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。例如,一些企業(yè)研發(fā)出了高效率、高功率密度的開關(guān)電源產(chǎn)品,滿足了數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設(shè)備等高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄娫葱阅艿膰?yán)格要求。在高端應(yīng)用需求方面,數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設(shè)備、航空航天等行業(yè)對(duì)開關(guān)電源的需求持續(xù)增長(zhǎng)。隨著云計(jì)算的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)高效、可靠的開關(guān)電源需求大增;醫(yī)療設(shè)備行業(yè)對(duì)電源的穩(wěn)定性和安全性要求極高,推動(dòng)了高端開關(guān)電源在該領(lǐng)域的應(yīng)用;航空航天領(lǐng)域?qū)﹂_關(guān)電源的體積、重量和可靠性有嚴(yán)格要求,促使企業(yè)不斷研發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品。 預(yù)計(jì)未來(lái)北美地區(qū)開關(guān)電源市場(chǎng)將保持穩(wěn)定增長(zhǎng),隨著新興技術(shù)在各行業(yè)的深入應(yīng)用,以及對(duì)能源效率和環(huán)保要求的提高,北美市場(chǎng)對(duì)高性能、綠色環(huán)保的開關(guān)電源需求將進(jìn)一步增加。?
歐洲地區(qū)在 2023 年的開關(guān)電源市場(chǎng)中占有約 9% 的份額,歐洲市場(chǎng)的增長(zhǎng)主要得益于工業(yè)和新能源領(lǐng)域的發(fā)展。在工業(yè)領(lǐng)域,歐洲是工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)源地之一,擁有眾多先進(jìn)的工業(yè)企業(yè)。隨著工業(yè) 4.0 戰(zhàn)略的推進(jìn),歐洲工業(yè)自動(dòng)化程度不斷提高,工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等設(shè)備對(duì)開關(guān)電源的需求持續(xù)增長(zhǎng)。例如,德國(guó)的汽車制造、機(jī)械加工等行業(yè)大量應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人,這些機(jī)器人需要高性能的開關(guān)電源來(lái)提供穩(wěn)定的電力支持。在新能源領(lǐng)域,歐洲大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源,新能源發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)開關(guān)電源的需求也在不斷增加。以太陽(yáng)能光伏發(fā)電為例,太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電需要通過開關(guān)電源轉(zhuǎn)換為交流電并入電網(wǎng),儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池充放電也需要開關(guān)電源進(jìn)行控制和管理。 未來(lái),隨著歐洲工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的繼續(xù)推進(jìn)和新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,開關(guān)電源市場(chǎng)有望實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步增長(zhǎng)。同時(shí),歐洲嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和能源效率標(biāo)準(zhǔn),也將促使企業(yè)加大對(duì)高效節(jié)能開關(guān)電源的研發(fā)和應(yīng)用。?
除了亞太、北美和歐洲地區(qū)外,其他地區(qū)的開關(guān)電源市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小,但也呈現(xiàn)出一定的發(fā)展?jié)摿ΑD厦赖貐^(qū)的巴西、阿根廷等國(guó)家,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),對(duì)開關(guān)電源的需求逐漸增加,主要應(yīng)用于工業(yè)、通信等領(lǐng)域。中東及非洲地區(qū),隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷完善和電子設(shè)備的普及,開關(guān)電源市場(chǎng)也在逐步發(fā)展。一些國(guó)家在能源領(lǐng)域的投資,如石油、天然氣開采和發(fā)電項(xiàng)目,也帶動(dòng)了對(duì)開關(guān)電源的需求。然而,這些地區(qū)的開關(guān)電源市場(chǎng)發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn),如經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低、基礎(chǔ)設(shè)施不完善、技術(shù)水平有限等,這些因素在一定程度上限制了市場(chǎng)的發(fā)展速度。但隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化和技術(shù)的不斷傳播,這些地區(qū)的開關(guān)電源市場(chǎng)有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)較快增長(zhǎng)。