中國儲能網(wǎng)訊:變壓器是電力基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分,其核心功能在于:在發(fā)電端將電壓升壓,以實現(xiàn)電力的遠距離傳輸并最大限度減少能源損耗;在用戶端將電壓降壓,確保電力安全輸送至終端用戶。變壓器的種類豐富,既包括電力變壓器和發(fā)電用升壓變壓器(Generation Step-Up Transformers,簡稱GSUs),這類設(shè)備通常為高壓機組,主要應(yīng)用于發(fā)電場所;也包括低壓配電變壓器,例如箱式變壓器(pad-mount transformers)和桿式變壓器(pole-mount transformers)。
然而,美國變壓器市場正深陷困境。在供應(yīng)持續(xù)短缺的背景下,伍德麥肯茲供應(yīng)鏈研究專家近期對以下議題展開了研究:變壓器市場現(xiàn)狀、交貨周期的演變趨勢、未來數(shù)年的市場預(yù)測、當前面臨的挑戰(zhàn)與需求動向。核心觀點摘錄如下。
需求激增的主要原因
自2020年以來,美國變壓器需求大幅激增,背后的核心驅(qū)動力是電力消耗量7%的增長,這一增幅扭轉(zhuǎn)了2010年至2020年期間僅有電力消耗1%的下降趨勢。具體而言,推動需求增長的因素包括數(shù)據(jù)中心快速擴張,《通脹削減法案》政策推動下的制造業(yè)建設(shè)繁榮,電力電氣化趨勢廣泛普及。
此外,美國能源部2024年的一項研究顯示,55%(約4,000萬臺)的在役配電變壓器已使用超過33年,遠超其預(yù)期使用壽命。同時,極端天氣事件頻發(fā),進一步加劇了電網(wǎng)可靠性風險。變壓器需求的激增已造成嚴重的供應(yīng)缺口,而美國國內(nèi)制造產(chǎn)能完全無法跟上需求增長的步伐。
因此,為了確保項目按期推進,公用事業(yè)公司正越來越多地轉(zhuǎn)向進口市場。目前,進口產(chǎn)品預(yù)計占美國電力變壓器供應(yīng)量的80%、配電變壓器供應(yīng)量的50%。美國對海外國設(shè)備的依賴程度不斷加深,側(cè)面反映了整個行業(yè)需求增長的規(guī)模與速度。海外采購在電力變壓器和發(fā)電用升壓變壓器領(lǐng)域尤為明顯:據(jù)估算,自2019年以來,美國對這兩類變壓器的需求分別增長了116%、274%。

市場關(guān)鍵動態(tài)
需求的激增使變壓器市場陷入嚴重短缺,供應(yīng)完全無法滿足迅猛增長的需求。根據(jù)伍德麥肯茲對年度供需的估算,目前電力變壓器和配電變壓器的供應(yīng)缺口已分別達到30%和6%。
市場失衡導(dǎo)致各廠商對現(xiàn)有生產(chǎn)配額的競爭加劇,進而使得大多數(shù)品類變壓器的交貨周期大幅延長、價格顯著上漲。自2019年以來:
發(fā)電用升壓變壓器的單位成本上漲45%
電力變壓器的單位成本上漲77%
配電變壓器的單位成本根據(jù)規(guī)格不同,上漲幅度在78%至95%之間
需注意的是,由于基準成本更高,高壓變壓器以美元計價的成本漲幅更為顯著
近期的市場趨勢凸顯了變壓器行業(yè)面臨的深層次供應(yīng)鏈挑戰(zhàn),具體涵蓋:原材料短缺、技術(shù)勞動力不足,以及美國政策環(huán)境的持續(xù)變化。其中,自疫情以來的一個核心問題是晶粒取向電工鋼(Grain-Oriented Electrical Steel,簡稱 GOES)市場的劇烈波動,該材料價格已攀升至歷史最高點。美國國內(nèi)僅有AK鋼鐵公司(AK Steel)一家晶粒取向電工鋼供應(yīng)商,這迫使許多原始設(shè)備制造商不得不從海外采購未加工的晶粒取向電工鋼或半成品變壓器鐵芯。
另一個關(guān)鍵問題是變壓器制造所需的專業(yè)技術(shù)勞動力短缺。原始設(shè)備制造商普遍將勞動力不足列為 “無法擴大產(chǎn)量以滿足需求增長” 的主要原因。與此同時,銅繞組也逐漸成為變壓器生產(chǎn)的潛在瓶頸:一方面,銅繞組的制造工藝技術(shù)門檻高、規(guī)格要求特殊;另一方面,美國政府計劃對銅征收50%的關(guān)稅,這一政策很可能使該問題進一步惡化。
然而,制造端的制約并非限制制造業(yè)投資的唯一因素。美國國內(nèi)變壓器行業(yè)對擴產(chǎn)持謹慎態(tài)度,核心顧慮在于“美國需求增長的可持續(xù)性存在不確定性”,尤其是在One Big Beautiful Bill預(yù)計將削減清潔能源投資的背景下。此外,美國變壓器市場缺乏標準化規(guī)范,也導(dǎo)致了額外的生產(chǎn)延誤:即便對于小型變壓器部件,公用事業(yè)公司也頻繁要求定制化組件,這進一步限制了制造產(chǎn)量的提升。

市場預(yù)期
隨著美國貿(mào)易關(guān)稅的實施,變壓器成本很可能繼續(xù)上漲。究其原因,變壓器行業(yè)在成品設(shè)備、基礎(chǔ)組件及大宗商品方面均高度依賴進口。關(guān)稅不僅會導(dǎo)致每臺變壓器的平均成本大幅上升,還會延長交貨周期,因為從部分高關(guān)稅國家進口產(chǎn)品將因成本過高而失去可行性。
為緩解北美市場的短缺問題,自2023年以來,多家大型變壓器原始設(shè)備制造商已宣布擴產(chǎn)計劃,截至目前總投資額已達18億美元。但即便如此,需求的增長速度仍意味著需要更多投資,才能實現(xiàn)市場供需的再平衡。
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