高压直流电源市场(2025-2034)
报告概述
到 2034 年,全球 HVDC 电源市场规模预计将从 2024 年的33 亿美元增长到63 亿美元左右,复合年增长率为在 2025 年至 2034 年的预测期内,这一比例为 6.6%。2024 年,亚太地区 占据了市场主导地位,占据了39.20% 份额,收入12 亿美元。
HVDC 电源是指专用电力保持 HVDC 链路稳定和可控的“骨干”——换流站、站辅助电源、控制和保护系统、冷却以及快速直流保护硬件(例如 HVDC 断路器)。在工业上,需求正在从单一的点对点项目转向多功能电网基础设施,这些基础设施可以以较低的损耗长距离传输大容量电力,互连异步电网ids,并以高可再生能源渗透率稳定网络。
- 各国政府正在积极加速这一建设:美国能源部启动了 IDEAL HVDC 计划,耗资约1100万美元(其中能源部电力办公室提供810万美元,EERE/Wind提供300万美元),并设定了削减 HVDC 输电系统成本的目标到2035年将增加35%。
大规模输电走廊和跨境互连线路也正在塑造工业场景,它们拉动了对强大的车站服务电源、冗余UPS/电池系统和符合电网规范的保护方案的需求。例如,印度电力部详细介绍了绿色能源走廊工程,包括1,268 cmm输电线路和两个高压直流终端,每个5,000兆瓦,项目成本为20,773.70卢比千万卢比和40%的中央拨款(约8,309.48千万卢比),目标是在2029-30财年之前完成。
- 与此同时,印度政府发布的关于拉达克可再生能源疏散计划的新闻稿强调了高压直流输电建设,其两端具有5吉瓦终端容量(Pang和Kaithal)和包括480公里高压直流输电线路的线路包。在欧洲,连接欧洲基金正在加强电网投资,该基金向41跨境能源基础设施项目拨款近12.5亿欧元,支持新的高压直流输电线路和相关换流站电力架构。
食品和冷链的增长是增强高压直流输电电网实力的实际需求侧放大器。食品行业消耗了全球一次能源消耗总量的约30%,而冷链活动已经占到了食品行业的约5%od 系统排放量——这些数字强调了为什么可靠、高效的电力输送对于加工、存储和分配至关重要。专注于食品冷藏供应链的学术研究还指出,冷却和冷冻约占食品行业电力消耗的30%,因此电力质量和正常运行时间在经济上至关重要。
主要要点
- 高压直流电源市场规模预计将在63亿美元左右到 2034 年,从 2024 年33 亿美元开始,复合年增长率为 6.6%。
- Upto 1000V 占据主导市场地位,占据超过 37.8% 份额。
- 电信占据主导市场地位,占据超过 42.1%份额。
- 亚太地区占高压直流供电的39.20%市场,约占 12 亿美元。
通过电压分析
Upto 1000V 由于适合紧凑型低压 HVDC 系统而占据主导地位,占 37.8%。
2024 年,Upto 1000V 占据了市场主导地位,占据了37.8% 的份额。该细分市场的领先地位可归因于其适合短距离和现场直流电源应用,这些应用优先考虑安全性、易于安装和较低的绝缘要求。工业驱动器、数据中心机架内、电信电源系统和某些可再生能源应用的使用增加推动了采用率的增长,这些应用受益于紧凑型转换器和更简单的保护方案。
2024 年的采购倾向于支持减少占地面积并能够与现有低压基础设施直接集成的设备,同时通过降低成本来管理生命周期成本。系统复杂性平衡。技术供应商提供了模块化、可维护的平台,简化了维护并加快了调试时间。到 2025 年,随着对本地直流配电和高效点对点链路的需求持续增长,预计高达 1000V 的细分市场将继续占据主导地位,重点是产品可靠性、安全标准合规性以及与电池存储和电力电子生态系统的兼容性。
按应用分析
在网络可靠性和备用电源需求方面,电信占主导地位,占 42.1%推动高压直流输电的普及。
2024 年,电信占据主导市场地位,占据42.1%份额。这种领先地位可归因于远程基站、边缘站点和中央办公室电力系统的广泛部署,其中 HVDC 解决方案是高效电池集成的首选,可减少转换损耗和简化的备用电源架构。该细分市场的需求是高可用性、塔站和避难所站点紧凑的电力占用空间,以及与现场存储更轻松的集成,从而提高电网干扰期间的正常运行时间。
2024 年的采购决策青睐 HVDC 平台,因为它为电信运营商提供模块化、易于维护和明确的生命周期成本效益。先进移动网络的不断推出以及提高能源弹性的努力意味着,随着网络运营商优先考虑可靠、低损耗的直流电源解决方案,电信领域预计将在 2025 年保持其主导地位。
主要细分市场
按电压
- Upto 1000V
- 1000-4000V
- 4000V以上
按应用划分
- 电信
- 医疗
- 石油天然气
- 其他
新兴趋势
多终端 VSC-HVDC 和“更智能”的换流站
HVDC 电源的一个主要最新趋势是从传统的点对点链路转向更灵活的多终端 HVDC 网络,这得益于 VSC-HVDC 换流技术和日益数字化的控制系统。原因很实际:电网被要求将电力从更多的地方转移到更多的负荷中心,并且它们需要可控性,而不仅仅是容量。 IEA 报告称,2024 年全球电力需求增长4.3%,预计到 2027 年将继续以接近4%的速度增长,这提高了可像“电网工具”(而不是无源电线)一样进行调度和稳定的输电资产的价值。
- 在 MTDC 设计中,模块化多电平转换器 (MMC) 已成为主力架构,研究指出典型的运行模式海上 MTDC 应用的电压水平约为 320 kV 或 525 kV——显示了市场的规模如何扩展提高电压等级,以在每个走廊输送更多电力,同时保持损耗可控。
这一趋势的第二个部分是标准化和成本下降,这正在将高压直流电源推向更可重复的“平台”设计。美国能源部的 HVDC COst REduction (CORE) 计划明确旨在将 HVDC 技术和长距离输电成本降低35%。与此同时,美国与 CORE 相关的资助语言目标是到 2035 年将 HVDC 换流站的年度平均成本降低35%,达到每兆瓦每千瓦 210 美元。
这一趋势与食品经济密切相关,因为食品系统越来越依赖可靠的电力来进行冷却、存储和加工。粮农组织强调,缺乏有效的制冷直接导致5.26亿吨粮食产量损失(约占全球总量的12%),这表明电力可靠性和冷链如何影响粮食产量不锈钢并不是“拥有就好”,而是与真正的浪费和生计息息相关。 SEforALL 还引用了相同的5.26 亿吨估计,并补充说,薄弱的冷链导致小农收入减少15%,从而强化了电网性能对家庭经济(而不仅仅是工业产出)的影响。
驱动因素
工业电气化和冷链可靠性的提高需求
高压直流供电的一个主要驱动因素是一个简单的现实,即电网必须比十年前输送更大的电力,并且更可靠地输送它们。重工业正在实现电气化进程,以降低燃料风险和排放,而新负荷的出现速度超过了许多交流电网所能加强的速度。
- 国际能源署 (IEA) 报告称,工业部门占 2024 年总电力需求增长的近40%,工业用电量到 2024 年,该地区的增长率将接近4%。当集中走廊的工业需求增加时,输电就成为瓶颈,这就是 HVDC 电源变得至关重要的地方,因为它可以在可控的情况下长距离输送电力,从而支持电网稳定性。
美国能源部的 HVDC 成本削减 (CORE) 计划制定了明确的目标,通过以下方式降低 HVDC 技术和长距离输电成本: 35%。对于供应商来说,这个目标并不抽象,它影响着换流站、阀室、绝缘系统和数字控制平台的研发方向,并鼓励国内制造能力缩短交货时间。实际上,与 CORE 相关的联邦机会通知还描述了换流站的最终状态基准:到 2035 年,年度平均成本降低35%,达到每千瓦每兆瓦 210 美元。
粮食系统是一个未被充分重视的项目。这个需求故事的艺术,它为升级传输带来了一个非常人性化的理由:保持食品安全并减少可避免的损失。粮农组织强调,缺乏有效的冷藏导致粮食产量损失5.26亿吨,约占全球总量的12%。粮农组织还指出,世界上大约14%的粮食在收获后和零售前在供应链中损失。
冷链和食品加工依赖于稳定的电力质量;停电和电压不稳定不仅会扰乱工厂,还会破坏对温度敏感的库存并损害农民的收入。随着各国扩大冷藏、冷藏物流和电气化加工,他们还需要更强大的“骨干”传输,为不断增长的负荷中心提供可靠的电力,尤其是在发电地点偏远、需求来自城市或工业的地方。
限制
前期成本高、项目长时间
高压直流供电的一个主要限制因素是换流站的前期成本较高,以及许可、采购和调试这些系统所需的时间较长。 HVDC 不仅仅是“电线升级”。电源侧包括换流变压器、阀室、冷却系统、控制、保护、谐波滤波和土建工程,通常作为紧密设计的包交付,其中小的设计更改可能会导致数月的返工。即使远距离效率案例很充分,许多电网所有者仍然难以在典型的预算周期内证明初始资本支出的合理性,特别是当存在变电站加固、配电升级或紧急可靠性维修等相互竞争的需求时。
- 政府计划使这一挑战变得非常明显,因为它们实际上是围绕降低成本而建立的。美国能源部的高压直流输电成本削减 (CORE) 计划制定了明确的目标,以降低高压直流输电成本到 2035 年,技术和长距离传输成本将降低35%——这是一个强烈的信号,表明当前的成本水平阻碍了更广泛的采用。该倡议还为换流站制定了基准:到 2035 年将年度平准成本降低35%,达到每千瓦每兆瓦 210 美元。当国家计划必须设定如此具体的目标时,它实际上承认当今的价格、工程复杂性和交付风险减缓了购买决策。
与食品的联系比听起来更直接。粮农组织强调,缺乏有效的冷藏直接导致5.26亿吨粮食产量损失,约占全球总量的12%。粮农组织还指出,世界上大约14%的粮食(每年价值约4000亿美元)在收获后和零售前就在供应链中损失了。冷链依赖稳定的选择当电网加固项目被推迟时,食品企业往往不得不更多地依赖当地柴油备用或接受更高的损坏风险。
机遇
支持冷链扩展的模块化 HVDC 换流站
HVDC 电源的一个主要增长机会是转向更加模块化、可重复的可部署换流站设计更快地加强为大型工业负荷服务的电网,特别是快速增长的“冷链”,确保食品从农场到零售店的安全。传统上,高压直流输电项目都是定制的,工程周期长,重复使用设计的机会有限。
现在的机会是标准化主要模块(阀门、控制装置、变压器、冷却和保护),以便公用事业公司可以以更可预测的方式订购转换器容量,类似于采购其他电网设备的方式。当换流站变得更容易复制和调试时随着高压直流输电的发展,高压直流输电不再只用于大型项目;它成为更多走廊和互连的实用选择。
- 粮食系统使这个机会感觉真实,而不是理论上。粮农组织强调,缺乏有效的制冷直接导致5.26亿吨粮食产量损失,约占全球总量的12%。粮农组织还指出,世界上约14%的粮食(每年价值约 4000 亿美元)在收获后和零售前继续在供应链中流失。
区域洞察
亚太地区占主导地位,其中 39.20%(约 12 亿美元)为可再生能源扩容和互联项目加速
2024年,亚太地区占高压直流供电市场39.20%,收入约12亿美元;这一领先地位的推动因素包括中国、印度、澳大利亚和东南亚的大规模可再生能源发电能力的快速增长、跨境输电计划以及有针对性的电网现代化计划。该地区的公用事业和系统运营商优先考虑用于长距离批量传输以及海上风电和远程太阳能发电场高效整合的 HVDC 解决方案,这增加了对转换器、阀门和站级电源的需求。
2024 年的采购青睐基于 VSC 的平台,以实现灵活性和多终端扩展,而 LCC 项目仍在继续,其中高功率密度和已建立的输电走廊证明了线路换向方法的合理性。该地区强大的制造和项目工程能力缩短了交货时间并支持具有竞争力的系统定价,从而实现更快的项目执行和更高的装机容量。
主要地区和国家见解
- 北美
- 美国
- 加拿大
- 欧洲
- 德国
- 法国
- 英国
- 西班牙
- 意大利
- 欧洲其他地区
- 亚洲太平洋地区
- 中国
- 日本
- 韩国
- 印度
- 澳大利亚
- 亚太地区其他地区
- 拉丁美洲
- 巴西
- 墨西哥
- 拉丁地区其他地区美国
- 中东和非洲
- 海湾合作委员会
- 南非
- 中东和非洲其他地区
主要参与者分析
通用电气 (GE Vernova) — GE Vernova 报告的收入为 349 亿美元, 2024 年订单额达 441 亿美元,体现了电力和电气化的巨大规模。 GE 的电网和电力转换业务提供直接适用于 HVDC 项目和换流站交付的换流器、阀门和换流站工程。
Excelitas Technologies Corp. — Excelitas 是国防、航空航天和工业市场的技术供应商;据行业媒体报道,2024 年末,其部分业务涉及一笔价值 7.1 亿美元的交易。该公司提供可应用于 HVDC 电力电子和车站子系统的高压光学器件、传感器和电力电子元件。
AHV(美国高压)— AHV 成立于 20 世纪 70 年代末,是高压、恶劣环境电源领域的专家,拥有 40 多年的现场经验。该公司为需要坚固、高可靠性直流电源的工业、石油和天然气以及国防应用提供定制高压电源模块;对于这位私人专家来说,公共财务状况有限。
主要参与者前景
- ABB Ltd.
- AHV
- Excelitas Technologies Corp.
- 通用电气
- American Power Design
- Glassman Europe Ltd.
- Hamamatsu
- Siemens AG
- 东芝公司
- XP Power
近期行业发展
2024 年,Glassman Europe Ltd(公司编号 02379302)仍然是高压直流电源和测试设备的小型专业供应商和分销商;公开文件显示,注册办事处位于 16 Horseshoe Park, Pangbourne,年度账目截至 2023 年 12 月 31 日(2024 年 5 月提交),而详细的集团财务信息并未公开披露。
2024 年,总部位于新罕布什尔州温德姆的 American Power Design (APD) 继续以 0.5 W 的广泛功率满足利基工业和 HVDC 相关电力需求高达 200 W 的高压 DC/DC 转换器和电源模块,在紧凑的稳压设计中提供高达 ~8000 Vdc 的输出电压。这些转换器适用于从实验室系统到需要可靠高压直流电源的工业设备等要求严苛的应用。





