变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。变压器(Transformer)是利用电磁 感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主 要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。以我国电 力系统为例,发电机输出的中压电能需经变电环节升至 110kV~1000kV,方能实现大规 模、低线损的远距离输电,电能输送至用电区域后需降至 110kV~10kV 分配和接入各类 工业企业、公建设施等用电负荷较大的终端用户,最后再降至低压 380/220V 分配和接入 低压用户。
变压器可分为运行在主干电网的电力变压器和运行在终端的配电变压器两大类。1)电力 变压器:用于较高电压的输电网升压降压应用(400kV、200kV、110kV、66kV、33kV), 额定容量一般在 200MVA 以上。2)配电变压器:配电变压器用于低压配电网(11kV、6.6kV、 3.3kV、440V、230V),作为终端用户连接的手段,可将电网中的高压电转换为可在工业 企业、共建设施、城乡居民中使用的低压电力,一般额定小于 200MVA。在网外,光伏、 风电以及储能等新能源也通过配电变压器升压并入电网。在美国电力变压器与配电变压器 区分的电压等级通常为 69kV 或 72kV。
按照冷却方式不同,变压器分为干式变压器和油浸式变压器。干式变压器依靠空气对流进 行自然冷却或增加风机进行冷却,绝缘介质一般为环氧树脂或 Nomex 纸,一般用于综合 建筑内(地下室、楼层中、楼顶等)及人员密集等要求防火、防爆的场所。油浸式变压器 依靠变压器油作冷却介质和绝缘介质,根据防火防爆要求,油浸式变压器一般安装在独立 的变压器室内或室外。
变压器行业产业链中,上游主要为原材料供应商,提供硅钢片、铜、铝等原材料;中游为 变压器生产供应环节,为下游企业提供定制化变压器的产品设计、生产制造、装配调试和 售后服务等,主要应用于能源电力、石油化工、冶金、铁路交通和城市建设等领域,各细 分行业呈现出不同的市场需求特点。原材料中,铜材品类包括铜线、铜箔、铜杆、铜排等, 是制作干式/油浸式变压器绕组的主要原材料。铜线即铜质电磁线,用于制造线绕绕组;铜 箔用于制造箔绕绕组;铜杆即铜线坯,用于进一步拉制加工成铜线。取向硅钢指通过一定 的碾轧手段,使硅钢片中晶粒沿一定方向有序排列的硅铁软磁合金,具有优良的导磁性, 是变压器铁心制造的最主要原材料。
变压器成本中原材料占比约 90%,铜材与取向硅钢片对成本影响较大。在变压器成本构 成中,原材料占比高。根据江苏华辰招股说明书中所披露的其公司 2021 年主要产品主营 业务成本项目构成数据,无论是干式变压器还是油浸式变压器,直接材料在成本构成中均 在九成左右。在原材料中,铜材、取向硅钢、电子元器件、绝缘材料、钢材、铝材等占比 较高。以油浸式变压器为例,根据华经产业研究院数据,铜材料成本在直接材料中的占比 约为 30%,取向硅钢生产工艺、制造技术较为复杂,技术壁垒较高,其成本占比为约 25%, 变压器油成本占变压器原材料成本的比重为 15%。