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高性能變頻器專題研究

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出版作者 徐銘宏
出版單位 工研院IEK系統能源組
出版日期 2002/11/25
出版類型 產業報告
所屬領域 機械設備
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摘要

經歷過能源危機與二氧化碳對地球環境的破壞,全球各先進國家莫不對能源節省以及環境保護給予相當程度的重視,並制訂各種產業政策鼓勵民間投資,而在這一方面施行最為積極也最為徹底的國家則是日本,而日本目前是全球能源效率最高的國家。

1997年《氣候變化綱要公約》第三屆締約國會議(COP3)在日本京都召開,會後日本重新整合國內溫室氣體減量策略,在1997年12月的內閣會議中決定設置「全球溫暖化對策推動總部」,並於1998年6月訂定「全球溫暖化對策推動大綱」,明確規劃至2010年各項防止全球溫暖化對策的方向。

在電力利用比例較高的電動機驅動領域中,具備省能源效果的變頻器因為各國政府政策制訂而大力推行之下備受矚目。由於具有可變速的特性,除了能提升負載驅動效率之外,在提升電動機效率、利用再生電力的領域上,變頻器的技術也為省能源帶來極大的貢獻。

隨著半導體功率元件進步、微處理器低價化,以及優化的電動機控制理論不斷被提出,變頻器不僅因為高控制性能與高可靠度的開發而活躍於產業機械領域,並且由於IPM的應用,變頻器的體積小型化,產品售價便宜化,也就逐漸被應用在民生、輕便、更多樣的用途上。同時,隨著變頻器應用範圍逐步擴大,把多個變頻器連成網路系統,建立遠端控制、遠端維護等系統化管理。

變頻器的發展服膺全球社會共通化的趨勢。隨著全球環保意識抬頭、WTO開放、網際網路無遠弗屆、以及全球競爭的促使之下,全球社會逐漸朝向共通化發展,而變頻器與社會的關係是密不可分的,換言之,變頻器的技術與產品發展都必須具有綠色產品、省能源化設計、符合CE、UL、cUL安規的要求、多國語言顯示以及世界開放式網路通訊的連結與視窗軟體平台等共通性。因此,高性能變頻器的可定義為具有以下四個條件的變頻器:

1.馬達控制高性能化

2.符合國際環保標準

3.與IT結合,具有網路通信的功能

4.人機介面更具用戶親和性

根據上述四個構面將國內外廠商產品作一比較,發現我國變頻器廠商都比較注重馬達控制高性能化的追求,而較忽略上述全球共通性的要求,長期來看,發展高性能變頻器對我國變頻器廠商來說是提升國際競爭力的必要途徑之一。而我國變頻器廠商75%的產品都銷往國外市場,將來這樣的比例將會逐年提升。也就是說,隨時注意歐、美、日產品的發展趨勢是我國變頻器廠商與國際市場接軌,拓展國際市場,提升國際競爭力的重要課題。

至2001年,全球變頻器總銷售金額為55.6億美元,總銷售數量為354.4台。預期2002年〜2006年未來五年,總銷售金額平均每年將呈5.6%溫和成長,而總銷售數量則以平均每年10.6%成長。成長的原因包括:

1.變頻器產品控制性能提高、體積小巧、功能多樣化、更具使用者親和性、售價更低。

2.各國對環境保護與省能源的重視在京都協議書後更如火如荼的開展,而防止地球溫暖化的行動將擴大對變頻器的需求。

3.2000-2001年全球經濟不景氣對全球變頻器發展給予不小的衝擊,然而展望未來,隨著景氣的復甦,將會帶動變頻器全球市場的成長。

4.新興市場如中國市場、東歐、拉丁美洲等區域積極投入基礎設施擘建、住宅商業大樓興建、都市化腳步加速、民營化的生產力提升….等,助長了全球變頻器的銷售。

依產業生命週期來審視各區域市場的市場發展與競爭概況,可以發現北美、歐洲、日本、以及我國等地區的變頻器發展都處於成熟階段,此時市場成長的動力端賴於景氣回升與環保、省能的需求,廠商競爭的成功因素為產品價格低、產品線廣度、產品功能多樣以及完整的銷售網絡與服務支援體系。值得注意的是,在這些市場發展成熟的市場中,競爭廠商間的併購、合資、策略聯盟動作頻仍,朝向「大者恆大」的產業競爭態勢發展,而小型廠商只能存活在各個利基市場。

反觀中國大陸、拉丁美洲、東歐等地區的市場處於產業生命週期的成長階段,此時誘發成長的因素是高速經濟成長對基礎建設、產業機械的需求,以及國營企業民營化以提升競爭優勢的目的。而廠商競爭成功的關鍵在於產品價格、品牌以及銷售網絡體系的建構。

若從各馬力數的競爭廠商市場佔有率來看,可以發現主宰全球變頻器市場的廠商都來自北美、歐洲以及日本這些市場發展成熟的地區。以全球市場而言,日本廠商在5HP以下的市場較具競爭優勢,然而隨著變頻器馬力數的增加,日本廠商的競爭地位則明顯薄弱許多;歐洲廠商競爭優勢隨著產品馬力數的增加而突顯,尤其是250HP以上的產品市場。而美國廠商則處於歐、日兩者之間。

我國投入變頻器生產銷售的廠商眾多,依大量生產化程度與產品系統化程度兩個構面,將我國變頻器廠商的經營策略路線分成大眾市場型與利基市場型,不論朝哪個路線發展,我國變頻器廠商未來都應該要注意到以下幾個趨勢:

1.隨著變頻器技術發展越來越成熟,台灣變頻器替代進口產品的比例會持續成長,而業界要做的是讓台製品與進口品牌使用起來沒有差別。

2.要隨時注意歐、美、日大廠產品的發展趨勢。

3.各國加入WTO之後,表面上取消貿易障礙,但各國或區域會設立許多非貿易障礙,就以必須符合法規與安規的要求為例,如歐洲CE、美國UL,產品若不符合這些國家或地區的認證,產品是很難在當地市場銷售。

4.由於變頻器的使用將來會越來越普遍,而且價格低、容易使用、故障減少,因此越來越會被定位成基本電子零組件,在中小型系統中所扮演的特殊性會逐漸淡化,使客戶幾乎忘了它的存在。

5.隨著微處理器價格越來越低、功能越來越強,許多功能都會整合在一起,未來大眾化市場會逐漸擴大,國內以利基市場為主的變頻器廠商除非走向高附加價值或擴大利基市場佔用率,否則將會逐漸萎縮。

6.大陸變頻器廠商最少有200家以上,其中以華為最具規模,大陸廠商的優勢在於人力便宜,研發費用低、腹地廣大,試驗市場機會多、大陸用戶對價格敏感,只要產品價格低使用意願就高,未來3-5年後這些廠商在大陸地區會威脅到台灣廠商,在台灣市場也會威脅到台灣廠商,反而歐美日廠商對台灣廠商威脅較不大。

本研究對我國變頻器產業未來發展的建議,以Alliant International University 教授H. Igor Ansoff提出的新市場/新產品策略管理分析架構來發展:

1.市場滲透策略(Market penetration):提高台灣小功率產品市場佔有率,取代進口產品。

2.新市場發展策略(Market development):擴展大中華、OEM/ODM市場涵蓋範圍。

3.新產品發展策略(Product development):發展高性能、高功率、高壓產品,強化產品線廣度。

4.多角化策略(Diversification):建立我國產業國際競爭地位與產業特色。

目錄

章節檔案下載
第一章 研究背景
10
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第二章 產品定義、範圍與發展歷程
12
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第三章 高性能變頻器與國內外產品比較
24
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第四章 全球變頻器市場發展現況與未來
46
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第五章 中國大陸變頻器市場概況與未來
22
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第六章 我國變頻器市場發展狀況
28
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第七章 結論與建議
16
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第八章 附錄
20
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