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全球DC断路器市场规模在2024年的价值为49.2亿美元。预计到2025年的53.9亿美元,到2032年的91.3亿美元,在预测期内的复合年增长率为7.81%。
DC断路器是一种保护装置,旨在当发生异常情况(例如过载或短路)时,旨在中断电路中的直流电流(DC)。它的主要功能是防止设备损坏,并在检测到故障时快速断开电源来降低火灾或受伤的风险。与AC不同断路器,直流断路器必须管理恒定的单向电流,从而在中断电流时扑灭弧形的弧线更具挑战性。 DC断路器市场正在经历显着的增长,这主要是由于可再生能源的采用量增加以及电网的现代化。具体而言,由于需要在这些领域中可靠有效的直流保护解决方案,对DC断路器的需求正在飙升。
ABB被广泛认为是DC断路器行业中的主要公司之一。该公司已做出了巨大的努力来推进直流保护技术,特别是随着可再生能源,电动运输和数据中心等领域的DC应用需求的增长。 ABB投入了大量投资,以开发能够处理直流电流的独特挑战的断路器,例如保持弧稳定性并确保快速,可靠的中断。
可再生能源的部署不断增加,以推动对DC断路器的需求
可再生能源的部署不断增长,大大增加了对DC断路器的需求。尤其是太阳能系统以直流(DC)形式产生电力,在存储或转换以供使用之前,必须对其进行安全管理。随着太阳能农场,风力涡轮机和混合可再生系统在全球范围内扩展,对DC保护的需求变得至关重要。根据IEA的2023年可再生能源报告,全球可再生能源能力增长了50%,达到了近510吉瓦。太阳能PV领导了扩展,构成了四分之三的新装置。中国观察到最戏剧性的增长,增加了与2022年全世界一样多的太阳能,加上风力发电的66%。欧洲,美国和巴西也实现了可再生能源部署创纪录的增长。 DC断路器在隔离断层,保护敏感设备以及确保可再生能源操作的稳定性方面发挥了至关重要的作用。此外,随着更多可再生能源直接集成到直流微电网和电池存储系统,高级和可靠的直流断路器的要求正在加速。随着国家和行业推动更清洁,更可持续的能源解决方案,这种趋势将继续下去。
工业自动化和铁路的发展以领导市场增长
在工业环境中,许多自动化流程依靠DC驱动的设备来进行精确控制,能源效率,并与可再生能源集成。可靠的直流保护对于确保机器人技术,输送机和自动化机械的安全操作至关重要。同样,在铁路行业,尤其是在电动火车和地铁系统中,DC Power通常用于牵引力和辅助系统。 DC断路器在这些应用中至关重要,以防止过载和短路,保持系统可靠性并确保乘客和操作员的安全。根据2018年至2020年之间的最新UITP(联合国际运输公众)世界地铁数字,14个新城市推出了地铁系统,使全球总数达到193个城市。在此期间,全世界的地铁基础设施增长了近25%,亚太贡献了21%的增长,仅中国大陆就占17%。随着自动化技术和铁路运输的不断扩展和现代化,对高级直流保护解决方案的需求也随之增长。
限制市场增长的复杂规模和高成本
DC断路器的最大挑战之一是断裂电路时形成的电弧的中断。在交流系统中,电流自然会定期通过零,这有助于轻松扑灭弧形。但是,在DC系统中,电流在一个方向上连续流动而没有任何零交叉,因此一旦形成弧,就会更难打破弧线。这种连续的电流持续更长的弧度,如果无法正确管理,则增加了设备损坏,火灾或系统故障的风险。为了解决这个问题,直流断路器通常需要复杂的弧管理技术,例如磁场将弧线推入弧斜槽或结合机械组件和电子组件的混合技术。开发可靠的ARC中断解决方案对于确保DC电源系统的安全有效运行至关重要。
增加对智能电网的关注,为市场提供有利可图的机会
传统的集中式网格逐渐发展为更灵活的智能网络,这些网络集成了交流电(AC)和直流电(DC)来源的组合。全球各国正在对智能电网的现代化和数字化进行大量投资,以达到最高效率。例如,在2022年底,欧洲委员会介绍了“能源系统的数字化”行动计划。到2030年,预计将投资于欧洲的电网上,约有1,330亿美元投资,约有1840亿美元致力于数字化工作,包括智能电表,自动网格管理和用于现场操作的数字工具。这种转变是由有效管理各种能源输入的需求所驱动的,包括太阳能电池板,风力涡轮机,电池储能系统和电动汽车充电器,其中大量在DC功率上运行。分散的系统(例如微电网和纳米醇)通常很大程度上依赖于直流分布来最大程度地减少转换损失并提高整体能源效率。结果,对高度可靠和快速的DC保护设备的需求日益增长,这些设备可以处理广泛的电压和当前水平。随着智能电网技术在全球范围内加速的采用,DC保护解决方案的作用对于建立弹性,高效和可持续的电力网络变得更加重要。
替代保护技术的竞争以限制市场增长
市场面临来自替代保护技术(例如基于保险丝的系统和高级继电器机制)的竞争。在某些应用中,尤其是在太阳能系统中,基于保险丝的系统由于成本较低和设计较简单而被认为是DC断路器的可行替代方案。先进的继电器技术提供了提高的保护功能,并且在某些情况下可以成为传统断路器的竞争替代方案。
对电动汽车(EV)的需求不断增加,以加速市场增长
电动汽车(EV)的快速增长在增加对DC断路器的需求方面发挥了重要作用。根据全球EV Outlook 2023的数据,全球销售了近1400万辆电动汽车,比2022年增长了35%,并将这一道路的总数提高到4000万。这些销售额中约有95%发生在中国,欧洲和美国电动汽车的所有汽车销售额约为18%,高于2022年的14%,2018年仅为2%。电池电动汽车占全球电动汽车机队的70%,突出了EV市场的强劲增长。电动汽车主要在直流电流及其充电基础架构(尤其是快速充电站)上运行,并且能源存储系统需要可靠的直流保护。随着更多的高功率DC快速充电器被部署以支持扩大的电动汽车市场,对断路器的需求可以安全中断高直流电流。此外,使用大型直流系统的电动汽车制造厂和电池生产设施也取决于高级直流断路器,以维持安全有效的操作。随着全球向电动移动性的转变,对专业DC保护解决方案的需求将继续增长。
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COVID-19大流行对DC断路器市场的增长产生了明显影响。在2020年和2021年期间,全球供应链的中断导致制造DC断路器所需的关键组件的生产和交付延迟。锁定,劳动力短缺和运输限制进一步减慢了项目时间表,尤其是在诸如可再生能源,电动汽车和基础设施开发,DC断路器至关重要。许多新的装置和升级被推迟或取消,从而减少了短期需求。但是,大流行还强调了弹性和灵活的能源系统的重要性,从而使人们对智能电网,可再生能源和电动移动性的投资更加强烈。随着市场恢复,所有这些推动了DC保护技术的新增长。
较低的成本和最佳性能导致混合细分市场的增长
市场按类型细分为混合和固态断路器。与固态断路器相比,混合动力断路器目前拥有更大的份额。将机械切换与电力电子设备结合在一起的混合动力断路器非常受欢迎,因为它们在可靠性,成本和性能之间提供了平衡。它们越来越多地用于诸如可再生能源网格,电动汽车和工业DC网络等应用中,这些应用程序非常关键,但是对于广泛部署而言,完全电子解决方案仍然非常昂贵。
固态直流断路器完全依赖于半导体组件进行切换,由于其超快速响应时间,高可靠性和精确控制能力而引起了人们的注意。但是,固态断路器通常更昂贵。他们可以引入更高的能源损失,将目前的采用主要限制为专业或高端应用程序,例如数据中心,军事系统和关键的网格细分市场,在这种情况下,性能超过了成本的考虑因素。
中型电压传输和分销网络线的增长较高,以提高真空市场的增长
基于绝缘材料,市场分为真空和天然气。与气体绝缘断路器相比,真空断路器目前拥有更大的市场份额。真空断路器由于其可靠性,紧凑的尺寸,低维护要求以及高效中断DC弧而被广泛采用。在中型电压应用(例如铁路,可再生能源电网和工业电力系统)中,它们尤其受到首选,在这些应用中,成本效益和运营简单性很重要。
通常使用SF₆或其他绝缘气体的气体绝缘DC断路器在高压和专门的应用中受到青睐。气体破坏者提供了出色的绝缘层和弧形功能,使其非常适合大规模的直流传输项目(包括HVDC系统),其中空间限制和系统可靠性至关重要。但是,与真空技术相比,人们对SF₆的环境影响以及更高的维护要求的担忧限制了其广泛的采用。
中型电压断路器由于多功能性和成本效益而主导
市场通过电压分为低,中和高。中型电压断路器持有最大的直流断路器市场份额。它们广泛用于可再生能源项目,铁路,工业应用和电动汽车充电基础设施中,电压水平通常在1 kV至50 kV之间。它们的多功能性,成本效益以及太阳能农场和电池储能系统(BES)等部门的需求不断增长,使中型电压DC破坏者成为主要类别。
低压直流断路器通常在1 kV以下运行,也占市场的很大一部分。它们大量用于住宅太阳能设置,低压直流电网,数据中心和电动汽车。电动汽车和分散能源系统的快速扩张正在进一步加强该细分市场的需求。但是,由于其单位成本较低和较小的应用规模,与中型电压相比,它们的总体市场价值较小。
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传输和分销部门以主导市场增长
最终用户将市场细分为传输和分销,商业和工业,可再生能源等。传输和分销拥有最大的份额。 T&D系统需要高度可靠的DC保护设备,以确保增长高压DC(HVDC)网络,长距离电源传输和分销网络以及网格现代化工作的稳定性和效率。随着各国在升级衰老网格基础设施并建立更具弹性,灵活的电力系统方面投入大量投资,该领域对DC断路器的需求仍然很大。
可再生能源,尤其是太阳能光伏和风能,是DC断路器的快速增长段。可再生能源项目的快速部署,尤其是太阳能农场和带电池存储的混合可再生装置,需要先进的直流保护解决方案。由于可再生能源通常涉及分散的生成和可变负载,因此直流断路器在确保安全性,网格稳定性和系统灵活性中起着至关重要的作用。
该市场已在五个主要地区进行地理研究:北美,欧洲,亚太地区,拉丁美洲和中东和非洲。
Asia Pacific DC Circuit Breaker Market Size, 2024 (USD Billion)
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城市化和清洁能源计划以促进市场增长
由于对可再生能源,电动运输和HVDC传输项目的越来越重视,亚太DC断路器市场占有最大的份额,尤其是在中国,印度,日本和韩国。 2024年7月,领先的EPC公司Hartek Group从印度印度和库尔努尔的印度Power Grid Corporation(PGCIL)获得了两个主要的765KV传输项目。这些项目旨在通过提高功率不足地区的可靠性和提高传输能力来加强印度的国家电网。 Hartek Group在2030年之前支持该国不断增长的发电公司,计划根据每个项目的需求在14至20个月内完成项目。此外,快速的工业化,城市化和政府主导的清洁能源计划继续增加对整个地区低压和高压DC保护设备的需求。
快速的城市化和政府支持的可再生能源项目到燃料市场
中国是DC断路器最主要的市场之一,主要是由该国在可再生能源,电动汽车(EV)和大规模工业应用方面的积极扩张所驱动的。根据国际能源局的数据,中国的新电动汽车注册人数在2023年达到810万,相对于2022年,中国的数量增长了35%。该国对太阳能和风能项目的强劲投资,以及对城市发电机发电的DC电网的日益增长的提高,对DC断路器的国内需求显着提高。
投资现代化电网基础设施以扩大市场
北美还拥有很大的市场份额,在公用事业规模的可再生项目,现代化电网基础设施的投资以及迅速采用电动汽车方面的支持。根据加拿大可再生能源协会的数据,加拿大在2024年安装了314兆瓦的新太阳能容量,使其总累积光伏(PV)的能力超过5吉瓦。此外,公用事业规模的太阳能继续统治市场,如2025年1月所记录的217个主要太阳能项目在全国范围内产生动力。美国和加拿大在高压直流传输系统和局部商业DC微型机车上都领先投资,促进了可靠的DC保护解决方案的连续需求。
扩展太阳能农场和电动汽车,将基础设施充电到美国市场
由于更高的技术标准和专业应用,美国在DC断路器市场中占有一席之地。导致DC断路器激增的关键因素是公用事业尺度太阳能农场的扩展,能源存储集成,电动汽车充电基础设施以及航空航天和防御部门的扩展。据美国国际能源局(IEA)称,在2024年的第一季度和第二季度,在电网上安装了大约14.1 gigawatt-ghat小时(GWH)的储能容量(GWH)。这标志着美国历史上最大的一半储能存储能力。
清洁能源目标的上升以遏制碳排放以驱动产品需求
欧洲的DC断路器市场的增长是由积极的可再生能源目标,智能电网的扩展以及对能源过渡政策的强烈重视推动的。欧盟委员会的Repowereu计划旨在减少欧盟对俄罗斯化石燃料的依赖。关键措施包括将2030年可再生能源目标提高到45%,并加速太阳能部署,到2025年到2025年增加了320 GW的新太阳能能力,到2030年将近600 GW。
增加可再生能源在能源组合中的份额以推动市场增长
拉丁美洲DC断路器市场的增长大大增长,这主要是由于巴西,智利和墨西哥的太阳能和风能扩大。随着可再生能源采用的增长和能源访问计划的提高,对该地区有效的直流断路器的需求预计将稳步增加。例如,在2023年,化石燃料仅占巴西电力的9%,人均排放量远低于全球平均水平。该国在G20国家中发电的第二高碳强度。由于强劲的水力,风能和太阳能产量,巴西超过了2030年目标的84%可再生电力。
可再生能源容量和电气化以积极影响市场
由于推动太阳能的推动,中东和非洲DC断路器市场正在增长,偏远地区电网现代化和电气化的重大投资正在逐渐为DC断路器部署创造新的机会。例如,阿联酋在2023年将其可再生能源容量提高了70%,占其能源混合的27.83%。 1.8 GW Mohammed Bin Rashid Al Maktoum Solar Park和Adnoc的碳捕获工作等关键项目正在推动阿联酋2050年能源目标的进步。清洁能源投资已超过120亿美元,到2030年,该国的可再生能源为32%。
ABB在产品解决方案领导市场增长方面的进步
ABB,Eaton,Siemens,Schneider Electric,GE等是在DC断路器市场中运作的关键参与者。 ABB一直是推进DC断路器技术的先驱,以支持向更灵活,高效的电力系统过渡。它的主要里程碑之一是世界上第一个混合高压DC(HVDC)断路器的开发,它结合了机械和电力电子技术,以中断毫秒内的断层电流。这项创新对于启用多末端HVDC电网至关重要,这对于整合大规模可再生能源(例如海上风电场)至关重要。 ABB继续在研发上投入大量投资,专注于提高断裂速度,降低能量损失和增强紧凑性。该公司还在研究针对申请的固态DC断路器解决方案电动流动性,微电网和数据中心,有助于满足高压传输和低压工业领域对可靠直流保护的不断增长的需求。
该报告对市场提供了详细的见解,并专注于主要方面,例如领先的公司。此外,它提供了对市场趋势和技术的见解,并突出了关键的行业发展。除了上述因素外,该报告还包括近年来有助于市场增长的几个因素和挑战。
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属性 |
细节 |
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研究期 |
2019-2032 |
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基准年 |
2024 |
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估计一年 |
2025 |
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预测期 |
2025-2032 |
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历史时期 |
2019-2023 |
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增长率 |
从2025年到2032年的复合年增长率为7.81% |
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单元 |
价值(十亿美元) |
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分割 |
按类型
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通过绝缘
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通过电压
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由最终用户
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按地区
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根据《财富商业洞察力》的研究,2024年的市场规模为49.2亿美元。
在2025 - 2032年的预测期内,市场可能会记录7.81%的复合年增长率。
根据最终用户,传输和分销部门有望在预测期内领导市场。
亚太市场规模在2024年的价值为19.8亿美元。
可再生能源部署的上升是推动市场增长的关键因素。
市场上的一些主要参与者是ABB,Eaton,Siemens,Schneider Electric,GE等。
到2032年,全球市场规模预计将达到91.3亿美元。