国产变频器打破垄断：从落后国外20年到市场第一，是如何做到的？

中国有一项技术曾落后国外20多年，但是中期却成功打破了国外的市场垄断，并且成为行业第一，至今还在以50%的增长速度茁壮成长。

但是它却依然备受质疑，甚至是贬低，它就是变频器。

在2022年的变频器市场中，有小华为之称的汇川技术以及变频器巨头合康新能，分别占领了低、高压变频器市场份额的榜首，甚至它们的产品远销海外，成绩也相当出色。

但是，虽然它们征服了国外市场，却征服不了某些人的心。

有的说国内变频器不可靠，也有的说，进口变频器才是最好的，国产与它们还有很大的差距。

那么问题来了，中国变频器是如何突围的，它们与国外的差距真的这么大吗？未来会不会完全征服市场呢？今天我们就来说说这个非常重要的产品。

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变频器是啥。

变频器其实是我们生活当中非常常见的零件，它是电机马达中的一个设备，马达里有电子

它可以通过调节电源的电压和频率，来控制马达的转速，但是大家千万别小看这个设备，越是基础的东西，重要性越大，几乎任何一个工业品都离不开变频器，所以它也被称为工业自动化的基石。

比如商场的扶梯，相信大家都坐过吧，以前老式的扶梯是一直在运转，人不容易站上去不说，还耗电。

现在新式的电梯没人的时候，它就会停下来，当人站上去的时候，扶梯就会自动加快运行，可以节省很多的电量，这就是变频器在起作用。

而这样的变频器应用在各个地方，小到我们家里的手机、风扇、变频空调，大到飞机、工业机器人、月球上的着陆器等，还有新能源汽车，动车高铁，特高压电网，乃至生产这些东西的生产线，都需要用到变频器。

可以说，它就是我们生活和工业生产中不可缺少的存在。

但就是这么基础、这么重要的元器件，我国曾经却落后西方国家二十多年，并且长期依赖进口，直到近几年，国产变频器才实现突破，在部分领域冲到世界第一，但还是有部分变频器技术掌握在外企手里。

变频器到底难在哪里呢？为啥我们连空间站的都建成了，却还不能将它完全国产化？

这就要说到变频器的历史以及我们是如何追赶的，开始说起了。

变频器最早诞生在上世纪60年代末，芬兰的一家公司研发出了初代商用变频器，然后很快就推广开了，而中国发展得相对较晚，在80年代才开始发展，两者相差了20年。

不过当时的发展路线有两条，一条是自研技术，另一条是引进技术。

在自研方面由政府牵头，组织国内的科研院所对变频器进行攻关。比如天传所（天津电传所）和西安电子技术研究所，就曾联合对变频器进行技术攻关，并且顺利地成功研制出初代变频器产品。

而在引进技术方面，大连电机厂从日本的东芝公司，引进了国内第一条变频器产线，大连电机厂呢也成为了当时国内，最早获得国家认证的变频器厂家之一。

看着国产的变频器起步好像很顺利，但其实并不是，因为在90年代的时候，国外的变频器已经发展到了第二代，而且经过迭代后，变频器的性能和复杂程度提高了很多。

我们来简单科普下。

电机的结构还是比较简单的，它由转子、线圈、永磁体（框）、定子等零部件组成的，当它通电后，电流流过线圈就会产生电磁，然后在电磁的作用下转子才会转动。

而变频器就是通过控制电源的电压和频率，来控制电机转速的，但是两者控制的方式不同。

初代变频器中电压和频率是同时变化的，而且成正比例，意思就是增加和减少都是同步的，所以它也叫恒定电压频率比控制，简称恒压频比。

这样做的好处是步骤少，结构简单，但是缺点也很多，比如无法精确控制电机的转速。

以吊车为例。

如果采用恒压频比方式的变频器，电机没有载重时，是保持在某个档位，但是在拉货物的时候，它的速度就发生变化。

在拉轻的货物时，电机的速度非常快，但是如果拉的货物重很多，它的速度就会慢下来，甚至如果重物太重，变频器过流就会直接跳闸了。

总得来说载重越重，电机的速度就变得越慢，而且变化多少，变频器是没办法感受和控制的，所以初代变频器控制电机的转速只是停留在理论上，实际速度多少，压根不知道。

因此这种变频器只能在低端领域上使用，比如风扇、鼓风机、水电站的抽水泵等等，这些不需要精确转速也能用的领域，但是像摩托车、汽车等领域却没办法使用。

后来人们就想，既然电机的转速很容易受到外力的影响，那么能不能想个办法监控一下外力的影响情况，然后变频器可以根据这个变化，输出外力。于是第二代变频器的控制方式就诞生：矢量控制 。

它把电流分为2个方向，分别控制电压和频率的大小、方向，这样就可以单独控制速度了，所以矢量控制也叫速度控制，它相比上一代对电机速度的控制更加精准。

这项技术被提出后，很快就受到了其他国家、企业的热捧，纷纷开始进行研发以及技术落地。

90年代左右，美国、日本以及一些欧洲国家的变频器企业陆续推出了自家的变频器产品，并成功应用在电梯、扶梯、空调压缩机、输送带等更复杂的设备上。

等我国研发出了矢量变频器，西方世界又开始用上了第三代直接转矩变频器，国外企业一直都对我们保持一代的领先，我们的产品不仅比较初级，而且在可靠性，耐用性上都不如人家。

所以中国变频器的开局虽然进展还可以，但是在很长的时间里，我们都是以进口为主，尤其是90年代后期。

当时中国处于改革开放，工业迅速发展，对于变频器的需求量也非常大，很多外企看到了中国巨大的潜能，选择到国内开设工厂。

比如德国的西门子在天津设厂，芬兰的ABB设在北京，日本的安川在上海、美国的艾默生在深圳等等，全国各地开始涌现了许多独资或者合资的变频器企业。

这些企业就如同狼闯进了羊群，对我们的变频器企业进行了降维打击，迅速抢占市场，牢牢掌握住中高端市场，而国产变频器企业只能在低端市场相互搏杀。

据统计，当时国产的变频器生产企业数量一度达到了200家，但是大部分都是小作坊的模式，很难凑齐整机老化、测试，标准化试验等全套设备，甚至一些小的企业只能选择用手工仿制国外的产品。

这样条件的企业如何与国外竞争？国产工业又怎么敢用它们的产品？所以大家宁愿多花点钱，购买外资产品。

2000年时，国内变频器的外资品牌只有40家左右，却占据了90%的市场份额，而国内上百家企业只能分享剩下10%的低端市场份额。

当时中外变频器技术相差20年以上。

然而正当所有人都认为中国变频器将一直处于落后的状态时，中国企业却突然脱颖而出，不仅成功实现技术突破，而且有几家企业在低压、高压变频器均拿下全国第一。

那么中国明明落后这么多，条件那么差，我们变频器企业是如何追上国外的呢？

这就不得不提一家耳熟能详的企业，那就是：华为。

是的你没有看错，就是华为，它是中国第一批研究变频器的企业之一。

1993年，华为成立了旗下能源子公司：莫贝克，专门攻克电气类设备的技术，其中有逆变器、变频器等设备，这个公司聚集了许多的工程师，技术实力非常强悍，其中就有华为电源事业部一百多人研发人员。

2000年，互联网泡沫引发经济危机，华为也遇到了冬天，为了保住通信这个主营业务，将莫贝克以7.5亿美元的价格，卖给了美国艾默生公司，开启了断臂求生之路。

而莫贝克的很多工程师实现了财富自由，也有些人心有不甘，不愿意让自己研发的产品和技术就这么消失了。

于是这些莫贝克的华为人就开始中国历史上最伟大的规模化创业，他们有的在工控领域、有的在光电领域，有点在变频器和逆变器领域，还有的在伺服器领域等等。

但是无一例外的是，他们都拥有华为狼一样不服输的倔强，在技术和研发上执着投入，在他们的不利下，打造了中国某种体系最多的上市公司，比如汇川、鼎汉、禾望等等十几个上市企业，而在他们之后还有数十家中小企业。

华为电气和莫贝克也被称为电气界的黄埔军校。

在这所黄埔军校中，就有后来变频器龙头企业-汇川，汇川的创始人是朱兴明，他当时就是杭州电气研究所中，变频器项目的负责人。

1992年，硕士毕业的朱兴明被分配到了深圳华能，由于能力突出，没几年朱兴明就被提拔为技术部经理，接触到了变频器，也让朱兴明见识到了中国变频器的市场潜力，那时的他，就决定要在变频器这个行业里大干一场。

1997年，在听闻华为也要做变频器后，朱兴明就主动辞职，选择加入华为，负责的还是变频器项目，仅仅两年后，华为就成功研发出了第一台变频器，朱兴明作为核心人物，也积累了非常多的变频器技术和研发经验。

后来莫贝克被迫割离，但是朱兴明却不甘变频器胎死腹中，于是他联合原来华为电气的同事以及其他有想法的朋友共同创立了一家公司，立志要做中国最好的变频器，这家公司就是：深圳汇川技术有限公司。

依靠着当初在华为电气的技术基础，汇川选择了难度较低的低压变频器产品作为突破口，在第二年就推出了通用变频器产品MD280,但就靠这个普通的产品又怎么跟其他国际巨头竞争呢？

所以汇川在头几年，并没有太大的成就，这时候华为的狼性就体现出来了，朱兴明并不甘心自己一直落后国外巨头，于是他想到了自己的优势，那就是技术创新，并且将目光瞄准电梯市场。

那段时间国内到处都在搞大基建，盖楼房，对于电梯的需求非常旺盛，但是当时电梯维护却让整个行业吃足了苦头。

电梯里有两个主要的控制方式，一个是变频器，还有一个是主板，这两个是分开控制的，尤其是变频器。

国外企业为了拿下更多的市场，将它设计成一个通用的模块，而电梯的类型又不一样，所以没办法将它集成到主板上，于是只能分开控制，加上这两个零部件是来自于不同厂商，通讯协议也是不一样的，所以电梯的生产商们得分别面对不同的供应商，做中间协调，非常麻烦。

如果只是生产还好说，无非多花点钱的事，但是在维护上却害苦了维修的师傅。

电梯是一种经常需要调试维护的机器设备，因为这两个关键设备是不同的供应商，导致师傅需要花费大量的时间调试，平均一位师傅一天只能调试好两部电梯，效率非常低，无形中又增加了厂家的维护成本。

国内的电梯厂商向变频器厂家提出了意见，希望能将这两样整合起来，但那时变频器的巨头是ABB，西门子等外资品牌，他们压根儿就没把中国厂商的意见听进去，我反正就是这么卖，你们爱用不用。

于是朱兴明就瞄准了这个痛点，决定以此作为突破口。

他们花了整整一年的时间，攻克了当时技术难度较高的电机矢量技术，并且将这项技术与电梯控制器结合起来，在2006年推出了电梯一体化控制器。

相比于之前的方案，这个一体化控制器，不仅让电梯控制模块变得更加精简，而且还大大缩短了后期维护调试时间，经过简单培训后，一位师傅就能将一部电梯的调试时间，从原来的6小时，缩短到20分钟，工作效率十倍以上。

于是这个电梯一体化控制器一经推出，就成为了抢手货，2008年，汇川只用了三年就做到了电梯行业的第一名，直到现在，汇川的一体化控制器依然战略40%的市场。

可以说汇川用技术打败了傲慢的外企变频器。

其实不仅仅是电梯行业，在其他行业也是如此。

外企不愿意改变变频器是根深蒂固的，对于他们来说，用一个通用的变频器，可以拿下更多的市场，改变就意味着投入越多，但是通用的变频器已经阻碍了产品的迭代和体验，甚至影响到了中国制造业的整体发展。

所以它们被淘汰也是必然的。

当然老华为的传统汇川也没忘，汇川也对研发非常重视，每年对研发投入非常高，在2009年时，汇川的研发投入一度占到公司营收的10%，远高出其他同行。

在研发上的高投入也让汇川获得了高回报。2008年，汇川决定进入技术壁垒更高地伺服电机市场，希望能代表中国企业，再次打破国外的垄断。

看过我之前工业机器人那篇视频的朋友应该会知道，这个伺服电机就是工业机器人的三大核心零部件之一，而工业机器人又是未来工业自动化的重要部分，可想而知这个伺服电机领域里的竞争是有多么激烈。

做好充分准备的汇川，在2008年推出了IS300伺服驱动器，率先应用在注塑机上，搭载IS300的注塑机大大节省了电量，节省幅度高达40%，将近一半。

那为啥选择注塑机领域呢？

因为注塑机和电梯是一样，傲慢的外企是看不上这些小领域的，对于他们来说，传统行业是吃力不讨好的。

不过也正是由于当初外国品牌的不重视，汇川的伺服系统在注塑机领域迅速的站稳了脚跟，2010年的增速就达到了908%，第二年略微有些下降，但也达到了570%。

2021年，在中国的通用伺服市场中，汇川高居市场第一。

至此，汇川已经彻底在变频器行业里站稳了脚跟，成为了国产变频器的领头人之一。2020年，汇川在低压变频领域中，以18.8%的份额，力压昔日的国际巨头ABB与西门子，排名第一。

汇川的成功是中国变频器行业的缩影，它们对市场的反应非常快，能够做到很多国外品牌做不到的专业服务，只要企业有什么要求痛点，国产变频器都能提供合适的解决方案。

这样的方式怎么可能不成功呢？

以中高压变频器来说，汇川只能占到11%的市场份额，位列在第三位，大家知道第一名是谁吗？也是国产品牌：合康新能 ，它力压排名第二的法国施耐德，在它们之后还有很多是中国的企业。

除此之外，在变频器核心器件上，国产企业也占领了很大的市场份额，比如逆变器，华为光伏逆变器已经连续多年霸占世界第一。

是的，你没看错，在出售莫贝克之后，华为又重新杀了回来，而且迅速抢占行业第一的宝座。

所以很多人也用聚是一团火，散是满天星，来形容华为在能源和电气上的贡献。

总得来说，不管是低压还是高压变频器领域，国产品牌的市占率均超过了西门子，ABB等国外龙头。

除此之外，国产变频器也开始走出了国门，像澳洲，东南亚等地区也开始向我国订购变频器。

可以说此时的中国变频器，已经实现了逆袭，甚至在高端技术上也不输于外资品牌。

当然说到这边，我相信，有些业内人士一定会出来反驳，说国产的变频器质量不靠谱，他们用过怎么样怎么样，其实说白了就是老传统的观点，因为国产变频器迭代很快，往往他们体验不佳的时候，其实问题就已经解决了。

别不信，在很多重要的尖端领域，我们都已经开始应用上了国产变频器。比如在辽宁弘阳热电厂的2*330MW的发电机组上，就应用了合康新能的大功率水冷变频器。还有汇川的MD880多传变频系统，在中国石油渤海钻探塔里木钻井中，已经使用了一年半时间，未曾出现过问题。

国产变频器借助这些大项目的声誉，又进一步蚕食了国外品牌。

2021年，汇川以68.25%的增速领跑整个行业，英威腾也以32.22%的增速位居第二，直到今天，中国的变频器企业依然保持着高速发展的势头，在未来一定会有越来越多的领域和企业用上国产变频器。

当然我们也不能盲目，因为在部分变频器领域和某些核心技术中，我们还在持续突围当中，依然需要时间，也希望他们能砥砺前行，不负芳华。

好了，我是熊猫，喜欢的话，记得点赞支持哦，我们下期见！

干货，高压电机突发故障，故障分析报告

900KW电机故障分析报告

一、电机铭牌主要数据

型号：YKK5602-6

功率：900KW，电压:10000V,电流：64.8A

生产厂家：西安泰富西玛电机有限公司

出厂日期：2011年12月

电机铭牌

二、故障现象

1、转子非负荷端轴承烧损、转子轴承架位磨损、铁心磨损、笼条高温熔化。

轴承烧损

转子铁芯磨损，铸铝导条融化

轴承架位磨损

2、定子铁心磨损、绕组接地。

定子铁芯磨损

定子绕组接地

3、内外小盖、布油盘、定子绕组护罩等烧损

小盖

布油盘

定子绕组防护罩

三、故障原因分析

1、主要原因是非负荷端轴承在运行中烧损，轴承烧损后定子、转子气隙变小，造成扫膛、铁心摩擦。

2、定子、转子铁心摩擦产生高温导致定子铁心损坏、绕组绝缘老化接地，造成转子铁心损坏、铸铝导条高温熔化。

3、轴承烧损，导致轴承架位高温磨损、变形、内外小盖、布油盘变形。

4、电机非负荷侧轴承室废油不能从废油孔排出，堆积在电机内部轴承室下部，本次故障过程中，由于轴承摩擦高温，使废润滑油产生油蒸汽，电机内发生剧烈燃烧。定子线圈护罩烧损。

四、修理内容

1、定子铁心更换、绕组重绕大修。

2、转子轴架位补焊加工、铁心修整、导条重新铸铝。

3、内外小盖、布油盘、定子绕组护罩等制作。

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