固态变压器市场——全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，按应用（智能电网、牵引和其他应用）、按地区、按竞争细分，2018-2028 年

市场概览

2022 年全球固态变压器市场价值为 2.0367 亿美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2028 年的复合年增长率为 15.38%，美国和加拿大的固态变压器市场受到 COVID-19 大流行的影响。在大流行期间，多个输电和可再生能源项目被推迟，导致对变压器的需求下降。例如，2020 年，由于大流行导致的合同和施工延误，希腊工业集团 Mytilineos 的可再生能源和储能开发营业额下降了 40%。在预测期内，可再生能源在发电结构中的整合程度不断提高以及对智能电网技术的投资不断增加预计将推动市场发展。固态变压器相对于传统变压器的技术优势可能会推动市场发展。

关键市场驱动因素

可再生能源整合

可再生能源融入全球电网是一种变革力量，它极大地推动了全球固态变压器市场的增长。随着世界加大力度减少碳排放并向更可持续的能源系统转型，固态变压器正成为有效将风能和太阳能等可再生能源纳入电网的关键技术。可再生能源，尤其是太阳能和风能，本质上是间歇性和多变的，对电网稳定性和能源管理构成了挑战。固态变压器通过提供几个关键优势来应对这些挑战，

效率和能源管理：固态变压器在转换和分配电力方面非常高效。它们可以精确控制和管理能量流，从而更容易利用和优化可再生能源产生的能源。电压控制：固态变压器提供更好的电压控制和调节，这对于适应可再生能源的间歇性至关重要。此功能可确保电网稳定可靠的供电。电网弹性：固态变压器的适应性和容错性增强了电网弹性。它们可以快速响应中断，即使在间歇性可再生能源的情况下也能确保持续供电。

双向电力流：固态变压器可以有效地管理双向电力流，使可再生能源产生的剩余能源能够注入电网，并促进能源存储系统的实施。电网整合：这些变压器通过将可再生能源与现有电网同步来促进可再生能源的无缝整合，确保顺利过渡到更绿色的能源结构。紧凑型设计：固态变压器通常比传统变压器更小更轻，因此适用于分布式能源系统，而分布式能源系统通常与可再生能源设施相关。

旨在减少碳排放和促进可再生能源采用的政府政策、激励措施和环境法规也在推动对固态变压器的需求。这些政策鼓励电网现代化和部署能够有效利用可再生能源的技术。总之，可再生能源的整合是全球固态变压器市场的强大驱动力。随着世界转向更清洁、更可持续的能源，这些先进的变压器对于提高有效容纳可再生能源所需的效率、可靠性和电网稳定性至关重要。这一转变代表着迈向更环保、更具弹性的全球能源基础设施的关键一步。

电动汽车 (EV) 充电基础设施

电动汽车 (EV) 充电基础设施推动全球固态变压器市场发展全球快速转向电动汽车 (EV)，迫切需要高效、高功率的电动汽车充电基础设施。这一需求是全球固态变压器市场增长的重要驱动力。固态变压器凭借其先进的技术和功能，将在扩展和改善电动汽车充电网络方面发挥关键作用。随着政府、行业和消费者认识到电动汽车的环境和经济效益，电动汽车的采用率正在上升。随着电动汽车销量的激增，对更快、更可靠的充电解决方案的需求也随之增长。用于配电的传统变压器通常无法满足快速充电站的高功率需求，从而导致能量损失和可靠性问题。

固态变压器是解决这些挑战的解决方案。它们具有几个关键优势，使其成为电动汽车充电基础设施的理想选择。这些优势包括高效率、尺寸减小、重量轻、电能质量提高以及对波动的电力需求的适应性。通过高效转换和分配电力，固态变压器可以实现更快、更可靠的电动汽车充电，解决与电动汽车相关的里程焦虑。它们还通过最大限度地减少能量损失来减少充电基础设施对环境的影响，为更可持续的交通生态系统做出贡献。

此外，固态变压器能够双向流动，使其能够与电网无缝集成。此功能为车辆到电网 (V2G) 技术打开了大门，使电动汽车能够充当电网资源并在高峰需求期间稳定电网。

政府激励措施和法规促进了电动汽车和更清洁交通的采用，进一步增强了对先进充电基础设施的需求，进一步推动了固态变压器市场的增长。总之，电动汽车充电基础设施的扩张是全球固态变压器市场背后的驱动力。随着世界接受电动汽车及其相关优势，对高效、高功率充电解决方案的需求显而易见，固态变压器有望通过确保更快、更可靠、更环保的电动汽车充电网络彻底改变该行业。这一市场演变代表着迈向更加可持续和电气化未来的关键一步。

主要市场挑战

可靠性和耐用性

可靠性和耐用性是两个关键因素，可能对全球固态变压器市场的增长构成重大挑战。虽然固态变压器具有许多优点，包括提高效率和适应性，但其长期性能和承受现实电网环境严酷考验的能力仍然令人担忧。以下几点概述了与固态变压器的可靠性和耐用性相关的挑战，测试和验证：固态变压器需要在各种操作条件下进行广泛的测试和验证，以确保其长期可靠性。这一过程耗费大量资源，耗费大量时间，但对于证明这些变压器在整个使用寿命期间都能稳定安全地运行至关重要。

环境考虑因素：固态变压器的工作环境可能非常恶劣，温度、湿度和污染物都会波动。确保这些变压器能够承受这样的条件并保持最佳性能至关重要。复杂的电子设备：固态变压器是具有大量组件的复杂电子设备。这些系统的复杂性增加了组件发生故障的可能性，从而影响变压器的整体可靠性。

寿命：传统变压器具有久经考验的长寿命记录，许多变压器可以可靠运行数十年。证明固态变压器可以提供类似的长期服务水平而不会出现重大性能下降仍然是一项挑战。可制造性：确保固态变压器大规模制造时始终如一的质量和可靠性并非易事。制造工艺的变化会导致不同设备的性能和可靠性存在差异。

标准化：固态变压器市场缺乏标准化的组件和设计，这可能会影响可靠性和互操作性。标准化对于确保来自不同制造商的组件能够无缝协作至关重要。安全问题：确保固态变压器在整个使用寿命期间的安全至关重要。故障或故障可能导致安全隐患，从而阻碍其广泛采用。

传统电网集成：将固态变压器集成到为传统变压器设计的现有电网中可能具有挑战性。兼容性问题会影响它们在这些传统系统中的整体可靠性和性能。维护和维修：固态变压器具有复杂的电子元件，可能需要专门的维护和维修技能。拥有熟练的劳动力和明确的维护协议对于确保可靠性至关重要。

质量控制：在整个制造过程中保持严格的质量控制对于生产可靠的固态变压器至关重要。任何质量控制失误都可能导致性能问题和故障。解决这些可靠性和耐用性挑战需要严格的研究、开发和测试。行业参与者、研究机构和政府正在投资这些努力，以改进技术并提供可以证明固态变压器长期可靠性和耐用性的解决方案。随着技术的成熟和在现实场景中积累的成功性能记录，人们对其可靠性的信心可能会增强，从而有可能推动其在全球能源领域得到更广泛的采用。尽管如此，实现这种可靠性和耐用性水平是一个持续不断的发展过程。

技术成熟度

技术成熟度，或者说缺乏技术成熟度，是一个关键挑战，可能会阻碍全球固态变压器市场的增长和采用。固态变压器代表了传统变压器的重大技术飞跃，但其开发和部署仍处于相对早期阶段。这种不成熟为其广泛使用带来了几个关键障碍。可靠性和使用寿命：固态变压器必须具备长期可靠性和耐用性，才能赢得公用事业和行业的信任。传统变压器拥有数十年的可靠性能，而固态变压器则需要积累类似的业绩记录。

测试和验证：严格的测试和验证对于确保固态变压器在各种工作条件下安全可靠地运行至关重要。制定全面的测试协议和设施可能非常耗时且耗费资源。标准化：缺乏标准化的固态变压器组件和系统架构可能会阻碍其广泛采用。标准化对于确保兼容性、互操作性以及易于集成到现有电网和基础设施中至关重要。

复杂性：固态变压器是带有许多敏感组件的复杂电子设备。它们的复杂性可能导致制造、维护和维修方面的挑战，与传统变压器相比，它们的用户友好度较低。成本：固态变压器中使用的先进技术（例如电力电子和半导体）可能成本高昂。降低制造成本对于实现有竞争力的定价和市场准入至关重要。

市场教育：许多利益相关者，包括公用事业、行业和消费者，可能并不完全了解固态变压器的功能和优势。需要开展市场教育和宣传活动来克服这种缺乏了解的情况。监管框架：现有的监管框架通常是为传统变压器设计的，这使得固态变压器难以遵循和遵守这些法规。可能需要制定新的标准和合规协议。可扩展性：固态变压器技术的可扩展性令人担忧。为了让全球市场充分受益，制造流程和供应链必须具有可扩展性，以满足不断增长的需求。

传统基础设施：改造围绕传统变压器设计的现有电网和基础设施以适应固态技术可能是一个复杂且成本高昂的过程。它需要大量的规划和投资。

网络安全和数据隐私：固态变压器融合了数字和通信技术，使其成为网络攻击的潜在目标。确保采取强有力的网络安全措施来保护关键基础设施是一项不断发展的挑战。正在努力应对这些技术挑战。行业参与者、研究机构和政府正在投资研发，以改进和完善固态变压器技术。随着这项技术的进步和成功记录的积累，它很可能成为各种应用的更具吸引力和更可靠的选择，最终促进其在全球能源领域的广泛采用。然而，必须承认，实现技术成熟和克服这些挑战是一个渐进和持续的过程。

规模和制造

扩大制造能力对全球固态变压器市场来说是一个重大挑战。虽然固态变压器在能源效率、电网稳定性和可再生能源整合方面具有众多优势，但它们的大规模生产和广泛采用面临着与规模和制造相关的几个障碍。这些挑战可能会阻碍这种有前途的技术的发展和可及性。复杂性和专业化：固态变压器是复杂的电子设备，需要专门的制造工艺。半导体元件、先进材料和复杂电子产品的生产需要专业知识和专用设备。在大规模生产中实现高产量和稳定的质量可能很复杂。

规模经济：实现规模经济对于降低固态变压器的制造成本至关重要。目前，由于这些设备采用先进技术，它们往往比传统变压器更昂贵。扩大生产以降低成本是一项艰巨的挑战。供应链考虑因素：为固态变压器开发强大而高效的供应链至关重要。它涉及采购关键材料、组件和半导体设备。供应链中的任何中断都可能导致延误和成本增加。

质量控制：在大规模生产中保持固态变压器的质量和可靠性具有挑战性。确保每个单元都符合严格的性能和安全标准至关重要。制造的一致性对于赢得公用事业、行业和消费者的信任至关重要。测试和验证：需要严格的测试和验证过程来确保固态变压器的功能和可靠性。这包括针对各种操作条件和环境因素的测试。制定全面的测试协议和设施是一项重大任务。

熟练的劳动力：制造固态变压器需要熟练且知识渊博的劳动力。确保有足够的训练有素的人员能够使用先进的电子设备和电力电子设备是一项挑战。法规遵从性：满足安全可靠运行的监管标准和合规性要求是制造固态变压器的关键方面。克服这些监管障碍可能既耗时又费钱。

研发投资：制造商需要在研发方面投入大量资金，以改进和优化制造工艺。这包括材料、半导体技术和制造技术的进步。尽管面临这些挑战，但行业参与者和政府认识到固态变压器在现代化能源基础设施和实现可持续发展目标方面具有巨大潜力。制造商、研究机构和政府之间正在进行的研究、开发和合作旨在解决这些制造挑战并促进固态变压器的大规模生产。随着技术的成熟和规模经济的实现，这些挑战预计将逐渐减少，使固态变压器在全球能源领域更广泛应用，更易于使用且更具成本效益。

主要市场趋势

电动汽车 (EV) 的兴起

电动汽车 (EV) 的迅速崛起有望推动全球固态变压器市场迈向新的高度。电动汽车作为内燃机汽车的可持续高效替代品，已获得广泛认可。随着电动汽车市场的不断扩大，有几个关键因素凸显了固态变压器在支持这一转型方面的关键作用，大功率充电基础设施：电动汽车需要大功率充电站进行快速充电，而固态变压器是这些基础设施中的重要组成部分。它们有助于实现更快、更高效和更可靠的充电，解决续航里程焦虑问题，并促进电动汽车的广泛采用。

电网弹性和稳定性：随着道路上电动汽车数量的增加，高峰充电期间的电力需求激增。固态变压器通过管理电力需求波动，确保电动汽车和其他电力消费者的不间断服务，在维持电网稳定性方面发挥着关键作用。双向功率流：固态变压器可实现双向功率流，使电动汽车不仅可以从电网充电，还可以将多余的能量返回电网。此功能对于车辆到电网 (V2G) 技术至关重要，可增强电网弹性并使电动汽车能够作为电网资源。能源效率：电动汽车和大功率充电站必须优化能源使用以降低运营成本。固态变压器以其节能而闻名，是减少充电过程中能量损失的关键，有助于实现电动汽车的整体可持续性。

环境目标：世界各国政府都在制定严格的排放和环境目标。向电动汽车的过渡是这些目标的核心部分，固态变压器实现的高效充电基础设施与这些可持续发展计划相一致。总之，电动汽车的崛起正在改变汽车行业，同时推动对先进充电基础设施的需求。固态变压器是这一转变不可或缺的一部分，可确保快速可靠的充电、电网稳定性和能源效率。随着电动汽车市场的持续飙升，全球固态变压器市场将在支持这场电力革命和推进可持续交通解决方案方面发挥关键作用。

智能电网发展

智能电网的发展正在成为全球固态变压器市场的强大驱动力。智能电网是智能的、数字化的配电网络，利用先进的监控、通信和控制技术。固态变压器在实现这些现代电网方面发挥着关键作用，有几个因素凸显了它们的重要性，电网灵活性：智能电网需要能够适应电网内动态和复杂能量流的变压器。固态变压器提供了在不断变化的条件下保持电网稳定所需的灵活性和响应能力，例如可再生能源的整合和不同的消费者需求。

效率和可靠性：智能电网优先考虑效率和可靠性，这是固态变压器的关键属性。与传统变压器相比，这些变压器以其高效率、更低的能量损耗和更高的可靠性而闻名，有助于提高智能电网的整体性能。电网监控和控制：固态变压器配备数字控制和通信功能，使其成为智能电网功能所必需的实时监控和控制系统不可或缺的一部分。它们使电网运营商能够优化能源分配并迅速应对中断。

可再生能源整合：随着智能电网越来越多地纳入可再生能源，固态变压器在有效整合间歇性发电、提高电网稳定性和管理可变能源流方面发挥着重要作用。弹性：固态变压器通过快速适应干扰并在停电或不利条件下维持电力供应来增强电网弹性。它们的容错设计增强了智能电网的可靠性。

负载管理：固态变压器的适应性允许更精确的负载管理，这对于智能电网内的需求响应策略至关重要，有助于平衡供需。能源效率：智能电网强调能源效率，这与固态变压器的固有能力相一致，可以最大限度地减少能源损失并优化电力输送。随着全球继续推动更智能、可持续和高效的能源系统，智能电网发展对固态变压器的需求预计将大幅增长。这些变压器处于革命性配电、增强电网管理和推动向更可持续能源和系统过渡的前沿。

细分洞察

应用洞察

智能电网细分市场将主导市场，

三级固态变压器通常设计用于智能电网应用，在这些应用中，它们具有双向功率流，可将功率从低压传输到高压。

最近，为适应功率流、满足可靠性需求和满足未来预计的使用量而进行的电网现代化导致结合了电子智能功能以用于功率控制目的和运行监控，这推动了对固态变压器等智能电网技术的需求。

例如，2020 年 12 月，美国 GridWise Alliance 启动了其全面的《经济复苏电网投资政策框架》，其中概述了联邦政府需要 500 亿美元用于电网现代化。预计在预测期内，多个此类电网现代化计划将增加智能电网对固态变压器的需求。

区域洞察

预计亚太地区将在预测期内占据市场主导地位。由于对智能电网技术的投资不断增加以及对电力的需求不断增加，预计亚太地区将成为最大和增长最快的市场，从而导致整个地区对电力基础设施的投资增加。

中国是世界上最大的输配电 (T&D) 市场。在其减少碳排放的政策和对绿色发展的承诺的支持下，它预计将成为智能电网技术的重要消费者。<2021 年，中国电力部门各种来源的总发电量为 8.11 万亿千瓦时 (KWh)。为该国能源生产做出贡献的能源包括煤炭、天然气、核能、风能、水力发电、生物燃料和太阳能。由于中国拥有最大的工业部门，因此由于工业需求的快速增长，该国的能源需求一直在不断上升。

随着对配电网的投资不断增加，企业现在将重点放在智能电网上，这很可能在预测期内推动中国对固态变压器 (SST) 的需求。

最新发展

• 2021 年 3 月，日立 ABB 电网和领先的研究型大学新加坡南洋理工大学 (NTU Singapore) 同意合作推进固态变压器 (SST) 技术。该项目由能源研究所牵头，并得到新加坡国家研究基金会 (NRF) 的支持。它是新加坡政府旗舰能源电网 2.0 计划的一部分，旨在塑造下一代电网系统，并通过将多种能源整合为一个更高效、可持续和有弹性的智能网络来改变能源管理方式。

主要市场参与者

• 西门子股份公司
• 伊顿公司
• 通用电气公司
• Red Box Aviation
• Vollspark
• 阿尔斯通Sa
• Varentec Inc.
• Power Systems And Controls, Inc.
• 日立能源
• 施耐德电气