气体绝缘开关设备市场规模和份额
气体绝缘开关设备市场分析 - 智研咨询
气体绝缘开关设备市场规模在2025年估计为892.4亿美元,预计到2030年达到1,158.6亿美元,在预测期间(2025-2030年)的复合年增长率为5.36%。
增长动力来自可再生能源整合要求、国家电网韧性项目、数据中心负荷增长,以及欧洲和北美对基于SF₆设备的分阶段限制。公用事业公司正将变电站投资转向中压AIS,因为在≤38 kV电压等级下,其前期成本低于同类GIS。供应链瓶颈使典型交付周期延长至90周以上,促使企业增加库存缓冲并采用双重采购策略。该市场还受益于美国和欧洲战后输电资产的稳定现代化进程,以及亚太和中东制造业中心的电气化推进。
关键报告要点
- 按电压分类,低压细分市场(1 kV以下)在2024年占据了气体绝缘开关设备市场份额的46%;中压细分市场预计到2030年将以6.2%的复合年增长率扩张。
- 按终端用户分类,电力公用事业在2024年控制了气体绝缘开关设备市场58%的份额,而工业细分市场正以最快的8.1%复合年增长率增长至2030年。
- 按安装方式分类,室内产品在2024年占据了气体绝缘开关设备市场规模的61%份额,但室外设备正以7%的复合年增长率向2030年推进。
- 按地理区域分类,亚太地区在2024年以46%的收入份额领先气体绝缘开关设备市场;该地区预计在2030年前将以7.3%的复合年增长率增长。
全球气体绝缘开关设备市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 驱动因素 | (~)%对复合年增长率预测的影响 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 可再生能源建设需要新的AIS变电站 | +1.2% | 全球,集中在亚太和北美 | 中期(2-4年) |
| 老化输配电基础设施的更换 | +0.9% | 北美和欧盟;波及发达亚太地区 | 长期(≥4年) |
| 新兴经济体快速城市化和电气化 | +0.8% | 亚太核心;波及中东非洲和南美 | 长期(≥4年) |
| AIS在≤38 kV下相对GIS的成本优势 | +0.6% | 全球,在价格敏感市场最强 | 短期(≤2年) |
| 数据中心繁荣推动园区MV-AIS需求 | +0.5% | 北美和欧盟;在亚太新兴 | 中期(2-4年) |
| 微电网采用需要模块化室内AIS | +0.3% | 全球,北美和欧盟早期采用 | 中期(2-4年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
可再生能源建设需要新的AIS变电站
扩展风能和太阳能容量的电网运营商部署AIS汇集变电站来管理双向功率流和电压变化。美国国家输电规划研究预测到本世纪中叶需要将输电传输能力翻一番,这表明需要大量新的中压间隔,这有利于AIS的成本和模块化优势。[1]美国能源部,"电网韧性拨款",energy.gov沙特阿拉伯计划投入1,260亿美元进行输电升级,其中大部分中压可再生能源互联采用AIS来管理成本包络。制造商正在增强保护算法以稳定具有高间歇性馈入的网络,进一步强化AIS价值主张。陆上可再生能源走廊的土地可用性缓解了占地面积担忧,使公用事业能够优先考虑总拥有成本。随着清洁能源拍卖收紧调试时间表,更快的AIS制造周期为项目开发商提供了进度对冲。
老化输配电基础设施的更换
北美超过一半的变电站资产可以追溯到1960-1980年代的建设期。仅Entergy Texas就为2025年的配电和变电站升级拨款3.35亿美元。欧洲公用事业显示出类似的紧迫性;国家电网的温布尔登重建项目凸显了传统更换的规模[2]土木工程师学会,"国家电网温布尔登升级",ice.org.uk。状态监测改造推动预测性维护,让资产管理者在最小服务损失的情况下逐步淘汰过时设备。AIS供应商通过将数字传感器和电弧闪络防护作为标准功能进行捆绑来资本化。更换浪潮将投资分散在10年期间内,即使在成熟经济体中也为气体绝缘开关设备市场提供持续需求。
新兴经济体快速城市化和电气化
亚太地区每年新增超过1,500万城市居民,推动配电馈线深入城郊区域。印度的Saubhagya倡议自2017年以来连接了2,800万户家庭,扩大了中压AIS在农村地区的推广[3]日立能源,"Saubhagya电气化支持",hitachienergy.com。中国国有公用事业继续推进智能电网试点,整合分布式发电,提升对数字化AIS开关柜的需求。随着制造业向东南亚迁移,工业园区指定园区变电站,这有利于模块化AIS的快速扩展。政府越来越多地要求气候韧性基础设施,促使室外AIS面板具有更高的防护等级以适应极端高温和粉尘。
AIS在≤38 kV下相对GIS的成本优势
资本投标表明,在中压额定值下,GIS可能比同类AIS高出10-40%的溢价,在对进口气体绝缘套件承受外汇压力的市场中差距扩大[4]Beta工程,"AIS与GIS成本比较",betaengineering.com。AIS进一步避免了专业气体处理和与SF₆审计相关的合规负担,降低了生命周期成本。尽管土地受限的城市项目通常倾向于紧凑的GIS,但大多数可再生能源、工业和公用事业扩张仍发生在土地成本适中的地方,保持了气体绝缘开关设备市场的价格优势。新兴的无SF₆ GIS缩小了差距,但仍处于早期规模化阶段,在预测期内保持AIS的有利地位。
约束因素影响分析
| 约束因素 | (~)%对复合年增长率预测的影响 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 城市空间约束有利于紧凑型GIS | -0.7% | 亚太和欧盟密集城市节点 | 短期(≤2年) |
| 向无SF₆ GIS/固体绝缘替代品转变 | -0.5% | 欧盟和北美领先;全球扩散 | 中期(2-4年) |
| 商品供应冲击延长AIS交付时间 | -0.4% | 全球;铜密集型产品最易受影响 | 短期(≤2年) |
| 数字安全规范的提升推动防弧开关设备 | -0.3% | 北美和欧盟;发达亚太增长 | 中期(2-4年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
城市空间约束有利于紧凑型GIS
雅加达和孟买等特大城市的高土地价格迫使公用事业将一次变电站转入地下。AIP研究显示,地下GIS站点使用的地面面积比气体绝缘场所少60-75%[5]AIP会议论文集,"地下GIS变电站设计",aip.scitation.org。市政当局通常为紧凑占地面积免收许可费,抵消GIS硬件溢价。欧洲城市规划者推动类似政策以保护街景,即使在传统AIS电压等级下也推动输电业主转向室内GIS。配电公司还在混合用途建筑中部署紧凑环网单元,限制室外AIS在密集核心区的可寻址份额。
向无SF₆ GIS/固体绝缘替代品转变
欧盟法规2024/573从2026年开始禁止在大多数中压等级中使用新的含氟气体开关设备,加速供应商清洁空气或固体绝缘解决方案的路线图。日立能源和西门子能源已推出无SF₆的170 kV和145 kV产品线,表明可能从高压AIS吸走需求的结构性转向。北美公用事业自愿试点类似设备以满足企业净零目标。尽管AIS技术不含SF₆,但随着买家权衡环境足迹和成本,竞争压力上升。因此,供应商必须通过集成监控和防弧外壳来区分,以保持相关性。
细分分析
按电压等级:中压推动创新
低压细分市场在2024年占据气体绝缘开关设备市场的46%,主要服务于住宅和轻商业电路。中压需求预计以6.2%的复合年增长率推进,锚定在可再生能源汇集站、数据中心园区和过程工业电气化。高压设备占据较小但稳定的利基市场,受益于电网重建和新兴HVDC背靠背站。
增长反映了不同的应用配置。低压配电板依赖大批量生产的设计,其中价格和占地面积决定选择。中压买家越来越多地指定数字电流互感器和IEC 61850网关模块,这些模块支持预测分析。因此,中压应用的气体绝缘开关设备市场规模预计到2030年贡献120亿美元的增量价值。高压项目虽然较少,但需要按订单工程的面板,集成移相变压器和复杂保护逻辑。供应商利用这些项目展示先进的防弧金属封闭设计并测试无SF₆断路器。
备注: 购买报告后可获得所有单个细分市场的细分份额
按终端用户:工业细分市场加速
电力公用事业在2024年拥有全球气体绝缘开关设备市场份额的58%,这得益于他们对国家电网的管理。工业设施,特别是半导体、汽车和食品加工厂,将在2030年前以8.1%的复合年增长率增长。商业综合体为建筑电气化和电动汽车充电大厅采用AIS,但其扩展步伐相对于工业建设是适中的。
制造业电气化提高了故障电流额定值并要求分段馈线,推动工厂业主转向带数字继电器的中压AIS。施耐德电气7亿美元的美国扩张专门用一整条生产线生产此类解决方案。公用事业采购周期仍与监管费率审批相关,但电网强化投资稳定了基线量。随着时间推移,多样化需求减少了对国家资助项目的依赖,扩大了气体绝缘开关设备行业的收入基础。
按安装方式:室外应用获得动力
室内开关设备安装在2024年保持全球气体绝缘开关设备市场61%的份额,因为受控环境延长设备寿命并简化维护。室外设备将以7%的复合年增长率超越,因为可再生能源农场和远程变电站扩张。安装分配反映气候韧性规划,公用事业改造外壳以承受洪水和温度波动。
监管更新,包括2023年国家电气规范要求在1,000 A以上进行可见电弧闪络标记,影响外壳设计。室外AIS现在配备增强电弧烟囱和不锈钢硬件以处理腐蚀性气氛。室内面板正在集成物联网就绪传感器进行连续热跟踪。室外应用的气体绝缘开关设备市场规模预计到2030年达到280亿美元,因为公私公用事业将馈线延伸到太阳能集群和农村电气化走廊。
备注: 购买报告后可获得所有单个细分市场的细分份额
地理分析
亚太地区在2024年以46%的收入份额主导气体绝缘开关设备市场,这得益于中国国家主导的电网升级和印度正在进行的乡村电气化。中国公用事业继续试点35 kV数字AIS间隔,与屋顶太阳能聚合相配合,而印度在其改进配电部门计划下加大采购力度。日本、韩国和澳大利亚通过数据中心和海上风电扩张增加了稳定的积压。东南亚随着工业园区在越南、泰国和印度尼西亚的增长而贡献增长量。
中东和非洲地区是增长最快的地区之一,得到沙特阿拉伯1,260亿美元输电蓝图和阿联酋可再生能源组合目标的支撑。海湾合作委员会公用事业倾向于中压汇集节点使用AIS,因为沙漠选址缓解了土地使用压力。非洲电气化项目,特别是在肯尼亚和埃及,依赖于与AIS相对于GIS较低资本支出相一致的优惠融资。随着政府推动内容要求,当地制造合作伙伴关系出现,为国际供应商扩大供应足迹。
北美和欧洲呈现成熟但机会丰富的概况。尽管费率冲击,美国政府22亿美元的电网韧性拨款维持了公共公用事业支出。加拿大各省追求水力相关变电站的寿命延长,结合翻新和选择性更换。欧洲的SF₆逐步淘汰产生双重影响:高压买家转向清洁空气GIS,而低压和中压业主重新审视AIS以实现成本效益的合规。通用电气Vernova和日立能源的国内制造扩张说明了回流政策的吸引力,并为地区买家提供交付时间缓解。
竞争格局
气体绝缘开关设备市场呈现适度集中。ABB、西门子、施耐德电气、日立能源和通用电气Vernova合计在2024年占据主要收入份额。每个参与者都大力投资无SF₆断路器和数字孪生,到2027年累计宣布的资本支出超过20亿美元。产品路线图集中于IEC 61850原生设计和云托管的资产健康仪表板,提供订阅收入。
战略上,现有企业扩大本地化制造。施耐德的埃尔帕索工厂将在2026年前将北美AIS产量翻倍,而日立能源升级其宾夕法尼亚基地以扩大EconiQ无SF₆断路器规模。通用电气Vernova为美国开关设备和变压器产能分配6亿美元,与美国制造偏好保持一致。同时,中国和韩国供应商通过利用较低成本结构增长出口,挑战拉丁美洲和非洲的价格点。
合作伙伴关系和选择性收购加速技术广度。ABB收购西门子歌美飒的电力电子部门,将其可再生能源整合组合扩大了40 GW的安装基础[6]ABB,"收购歌美飒电力电子",abb.com。TE Connectivity增加了Harger的接地专业知识,提高了公用事业客户的系统级韧性。服务是关键差异化因素;供应商嵌入多年状态监测合同,保证正常运行时间并帮助锁定未来硬件更换。
气体绝缘开关设备行业领导者
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ABB有限公司
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西门子股份公司
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施耐德电气股份公司
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三菱电机株式会社
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伊顿公司
- *免责声明:主要玩家排序不分先后
近期行业发展
- 2025年4月:日立能源承诺投资超过7,000万美元在宾夕法尼亚新建工厂,专注于EconiQ无SF₆高压开关设备。
- 2025年3月:日立能源另拨2.5亿美元在全球扩大变压器组件产量,以满足人工智能驱动的电力需求。
- 2025年1月:EMCOR集团同意以8.65亿美元收购Miller电气公司,以加深数据中心电气能力。
- 2025年1月:通用电气Vernova宣布计划在美国制造基地投入近6亿美元,扩大国内开关设备产量。
全球气体绝缘开关设备市场报告范围
气体绝缘开关设备市场报告包括:
| 低压(1 kV以下) |
| 中压(1至38 kV) |
| 高压(38 kV以上) |
| 电力公用事业(输配电) |
| 工业 |
| 商业 |
| 住宅 |
| 室内 |
| 室外 |
| 北美 | 美国 |
| 加拿大 | |
| 北美其他地区 | |
| 欧洲 | 德国 |
| 英国 | |
| 法国 | |
| 意大利 | |
| 西班牙 | |
| 俄罗斯 | |
| 欧洲其他地区 | |
| 亚太地区 | 中国 |
| 印度 | |
| 日本 | |
| 韩国 | |
| 东盟国家 | |
| 澳大利亚 | |
| 亚太其他地区 | |
| 南美 | 巴西 |
| 阿根廷 | |
| 智利 | |
| 南美其他地区 | |
| 中东和非洲 | 沙特阿拉伯 |
| 阿联酋 | |
| 南非 | |
| 埃及 | |
| 中东和非洲其他地区 |
| 按电压等级 | 低压(1 kV以下) | |
| 中压(1至38 kV) | ||
| 高压(38 kV以上) | ||
| 按终端用户 | 电力公用事业(输配电) | |
| 工业 | ||
| 商业 | ||
| 住宅 | ||
| 按安装方式 | 室内 | |
| 室外 | ||
| 按地理区域 | 北美 | 美国 |
| 加拿大 | ||
| 北美其他地区 | ||
| 欧洲 | 德国 | |
| 英国 | ||
| 法国 | ||
| 意大利 | ||
| 西班牙 | ||
| 俄罗斯 | ||
| 欧洲其他地区 | ||
| 亚太地区 | 中国 | |
| 印度 | ||
| 日本 | ||
| 韩国 | ||
| 东盟国家 | ||
| 澳大利亚 | ||
| 亚太其他地区 | ||
| 南美 | 巴西 | |
| 阿根廷 | ||
| 智利 | ||
| 南美其他地区 | ||
| 中东和非洲 | 沙特阿拉伯 | |
| 阿联酋 | ||
| 南非 | ||
| 埃及 | ||
| 中东和非洲其他地区 | ||
报告中回答的关键问题
气体绝缘开关设备市场目前的估值是多少?
该市场在2025年价值892.4亿美元,预计到2030年达到1,158.6亿美元。
哪个地区在气体绝缘开关设备市场领先?
亚太地区占全球收入的46%,受中国和印度持续电网升级推动。
为什么中压AIS获得关注?
工业自动化、可再生能源汇集站和数据中心园区偏好中压AIS,因为其模块化、数字就绪性和相对GIS更低的生命周期成本。
SF₆法规如何影响AIS需求?
欧洲和北美对含氟气体的禁令提升了对AIS作为在GIS传统主导的电压等级的合规替代品的兴趣。
2025年AIS设备的典型交付时间是什么?
供应链中断已将交付周期延长至90多周,导致公用事业维持更高的库存缓冲。
哪些公司正在投资国内AIS生产?
通用电气Vernova、日立能源、施耐德电气和三菱电机都宣布了计划在2027年前完成的美国新设施或扩建。
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