证券之星消息,近期科汇股份(688681)发布2025年半年度财务报告,报告中的管理层讨论与分析如下:
发展回顾:
一、报告期内公司所属行业及主营业务情况说明
(一)所属行业
根据中国证监会颁布的《上市公司行业分类指引(2012年修订)》,公司主营业务归属于“电气机械和器材制造业”,分类代码为C38;根据国家统计局发布的《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司智能电网故障监测与自动化业务、储能业务归属于“C38电气机械和器材制造业”大类下的“C382输配电及控制设备制造”,磁阻电机业务归属于“C38电气机械和器材制造业”大类下的“C381电机制造”。
1、行业的发展阶段及基本特点
(1)智能电网故障监测与自动化所属行业发展阶段及基本特点
智能电网是在传统电力系统基础上,通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术,形成的新一代电力系统,具有高度信息化、自动化、互动化等特征,可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。我国电力装机容量、电力线路长度已位居世界首位,在电力建设方面取得了巨大的成就,但由于电力资源分布不均衡导致的缺供电损失较大、供电可靠性和电网安全性需要提升等原因,电网仍在不断发展与完善之中。
2024年党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》提出,“加快规划建设新型能源体系,完善新能源消纳和调控政策措施”,以及近期发改委出台的《加快构建新型电力系统行动方案(2024-2027年)》,在一些关键环节力争取得新突破,加快推进新型电力系统建设,为实现碳达峰目标提供有力支撑。特别聚焦近期新型电力系统建设亟待突破的关键领域,选取典型性、代表性的方向开展探索,以“小切口”解决“大问题”,提升电网对清洁能源的接纳、配置、调控能力。特别是大量分布式电源接入后对整个电力系统的监测提出了新的要求,必须采用新技术,新方法,新策略来解决实施,加大推进构网型技术的研究和应用,实现其主动支撑电网电压、频率、功角稳定能力,提升电力系统稳定运行的能力。
随着新能源电力的接入、电网运行的资源优化配置和数据贯通、共享以及提升电网“自愈”能力等需求,使得智能电网建设已经上升为国家战略,投资规模逐渐扩大。国家电网公布计划“十四五”期间投入3,500亿美元(约合2.23万亿元),推动电网数字化转型升级,其中2022年投资5,094亿元、2023年投资超5,200亿元,2024年投资首超6,000亿元,创历史新高。在南方电网发布的《南方电网“十四五”电网发展规划》中提到,“十四五”期间,电网建设将规划投资约6,700亿元,以加快数字电网和现代化电网建设进程,推动以新能源为主体的新型电力系统构建,其中配电网建设被列入南方电网“十四五”工作重点,规划投资达到3,200亿元。智能电网故障监测与自动化产品属于电力二次设备,根据公开资料统计,各年电力二次设备投资占电网投资的比重不低于10%,因此智能电网的投资增长将带动电力二次设备的市场规模增长。此外,2025年上半年全国铁路完成固定资产投资3559亿元,同比增长5.5%,现代化铁路基础设施体系加快构建,带动铁路电力业务需求稳步增长。
(2)磁阻电机驱动系统所属行业发展阶段及基本特点
磁阻电机作为电气传动领域的新兴技术方向,涵盖开关磁阻与同步磁阻两大类,均基于磁阻效应实现高效节能运行。我国自2022年起实施的《电动机能效限定值及能效等级》新国标,旨在落实工信部与市场监管总局联合发布的《电机能效提升计划(2021-2023)》,逐步淘汰低于IE3标准的低效电机。当前主流电机中,异步感应电机实现IE5能效存在技术瓶颈;永磁电机则因稀土依赖导致成本过高,且存在退磁风险,而磁阻电机凭借无稀土、无永磁体的结构优势及显著节能特性,成为国内外研究热点。国内中小型开关磁阻电机已形成规模化生产能力,与国外同类产品相比技术差距显著缩小。
当前行业的发展趋势包括:1)推动驱动系统向直驱化、伺服化转型。直驱化可减少传动损耗提升效率,伺服化则能实现更精准的动态控制,两者结合将大幅提升电机在精密制造领域的适配性。2)持续拓展磁阻电机功率和转速范围,以覆盖更广泛的工业需求。3)突破高压大功率磁阻电机驱动技术瓶颈,将是未来打开高端市场、提升市场潜力的关键。?
与此同时,行业正加速推进针对细分场景的定制化开发。通过持续优化产品性能以深度匹配应用需求,并结合工业物联网技术构建智能制造体系。磁阻电机正从单一驱动设备向高附加值综合解决方案升级。
(3)用户侧电力储能所属行业发展阶段及基本特点
中国新型储能发展迅猛,新增装机屡创新高。据统计,2025年上半年我国新型储能新增装机达21.9GW/55.2GWh,功率规模同比增长69.4%,其中,用户侧储能新增装机1.8GW/4.5GWh。用户侧储能新增项目中,独立配置的工商业储能新增装机1.4GW/3.4GWh,同比增长66.10%(功率)/58.39%(容量),分布式光伏配储、光储充、用户侧微电网储能等新增装机470MW/1170.7MWh,同比大幅增长770.21%(功率)/954.92%(容量)。
用户侧储能的应用场景与源/网侧储能不同,主要面向充电站、工业园区、数据中心等用电行为较为规律的对象,提供峰谷套利、需量防守等基本功能,因此主要集中在江苏、浙江、广东等工商业发达且峰谷电价差较高的省份。随着大规模新能源电力接入电网,储能可以配合各类分布式电源实现多源互补、供需互动,缓解新能源消纳压力,提高供电质量;在上级线路因故停电时以计划孤岛形式为本地负荷供电,提高供电可靠性。总体来看,“十四五”期间全国电力供需总体形势趋紧,电力“缺口”呈逐年扩大态势,储能支撑微网运行、实现末端负荷保供,能有效减少用户停电损失,末端负荷保供功能将成为推动用户侧储能市场增长的重要驱动因素。
随着“双碳”目标的不断推进和能源结构的持续优化,储能系统将在构建新型电力系统、促进可再生能源消纳、提升能源系统灵活性与稳定性等方面发挥不可或缺的作用,因而得到国家政策大力支持。4月11日,国家发展改革委、国家能源局发布《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》,明确提出加快提升虚拟电厂的发展规模和水平,健全支持虚拟电厂发展的政策和市场体系,鼓励民营企业等各类社会资本结合自身优势参与投资、建设和运营。4月28日,国家发展改革委发布《绿色低碳先进技术示范项目清单(第二批)》,本批次的101个示范项目中有50个与储能直接相关,涉及构网型储能、微电网、虚拟电厂、源网荷储一体化、零碳园区、数据中心配储等多种应用场景。
2、主要技术门槛
(1)智能电网故障监测与自动化产品的主要技术门槛
智能电网故障监测与保护控制技术涵盖现代微电子技术、计算机技术、自动控制技术、物联网技术等多学科的专业知识和经验的综合应用。智能电网故障监测与自动化产品在故障测距精度、故障选线正确率、响应速度、操作安全性、保护动作的自动化程度等方面有较高要求。智能电网的建设需要不断适应形势发展,其需求在不断提升,同时时代进步带来大数据、云计算、5G、人工智能以及未来6G等新技术不断涌现,要求行业内企业对新趋势、新技术的理解、应用、融合都不断提高。
公司深耕行业30余年,在技术研发方面做出了突出贡献,包括实现了输电线路故障行波测距技术由理论走向实践,在国内最早开发出数字化电力电缆故障测距仪,解决了电力系统继电保护教科书中曾一直提及并且长期困扰电力行业的配电网小电流接地故障检测问题;最早在铁路电力行业实现了线路故障分段和故障测距等技术应用,逐步形成了丰富的铁路电力自动化产品种类,包括远动主站、远动RTU、综自、辅监系统、故测设备等,利用人工智能、大数据分析、状态分析、数据共享等技术形成一体化解决方案。
智能电网故障监测与自动化产品需要具备一定的前瞻性。公司与国家电网、南方电网等客户形成了良好的合作信任关系,通过招标方式参与技术研发科技项目,目的是为了解决电网系统生产、运行、重大工程技术和中长期发展的关键技术与应用理论问题,以及为预计3-5年内成为关键技术方向的产品提供技术支撑。
(2)磁阻电机驱动系统的主要技术门槛
磁阻电机基于磁阻原理运行,与传统的异步感应电机、永磁同步电机的双磁场感应做功的运行原理有较大差异,磁阻电机驱动系统由磁阻电机本体与驱动控制器两部分组成,是典型的机电一体化产品。磁阻电机的技术难点在于电机电感饱和非线性计算、噪声转矩脉动抑制和同步磁阻电机转子结构设计;驱动控制器难点在于功率器件驱动与保护、无位置传感器算法和电机转矩控制等先进控制策略的研究应用。公司已实现开关磁阻电机与同步磁阻电机的产业化,突破了开关磁阻电机高精度速度控制和转矩控制的关键技术,最大额定功率达到710kW;同步磁阻电机最大功率达到250kW,继续保持国内磁阻电机行业的技术领先地位。
(3)用户侧电力储能的主要技术门槛
储能系统应用于工商企业能够为用户带来显著经济收益,实现绿色低碳生产。为此,需重点研究储能系统优化控制策略,降低运行成本、提高运行效率;此外,优化热管理和消防系统,提高储能系统安全性也不容忽视。公司融合AI技术在储能系统优化控制策略和负荷预测算法上实现突破,将其与物联网技术及智能电网先进算法多元融合,实现高效集成和智能运维,缩短成本回收周期,显著提高储能产品的收益能力。
储能系统应用于配电台区能够有效提高台区新能源消纳能力与供电可靠性。为此,需重点研究储能系统面对复杂严苛工况时的适应能力和稳定性,以及快速、精确的响应能力;此外,还需研究储能系统与电力系统的协同调度、故障处理等技术。公司深耕电力系统领域多年,致力于电力自动化、电力电缆故障测试等技术创新与产品研发,通过融合储能系统与电力系统的运行技术,实现一体化设计、运行管理,满足多能协同需求。
3、公司所处的行业地位分析及其变化情况
(1)公司技术水平位居行业前列,主要产品对标国际一线厂商
公司核心技术团队经过多年技术研发积累,截至2025年6月30日,公司共计拥有专利82项,其中发明专利60项。报告期内,公司新增发明专利申请4项、实用新型专利申请2项;获得发明专利2项。
1)公司智能电网故障监测与自动化产品中,在架空输电线路、电力电缆线路的故障定位精度方面,由于采用了与国内外同行业公司相比更加全面的广域信号取样采集技术,结果更加可靠和精准,无论是架空输电线路,还是电力电缆线路故障定位与探测装置,都具有较为明显的市场推广优势,产品遍布全国各地、远销海外30多个国家和地区。
公司电力系统同步时钟产品的时间同步精度等主要指标与同行业国内外一线公司相当,但在同步方式、电磁兼容抗干扰能力方面,强于国外公司产品。
公司配电网自动化终端产品在测试方法、测量范围、测量精度等主要指标方面略优于国内同行业公司,与西门子、ABB、施耐德等国外一线厂商相近,达到国外一线厂商技术水平,技术特点体现在暂态原理的小电流接地故障选线与保护,可以独立使用,也可以集成在配电网自动化终端产品中,故障选线灵敏度高、可靠性强,故障信号易于捕捉,安全性好,成本较低,对于减少因配电网带接地故障运行导致的人身触电与电气火灾事故具有较为重要的意义,相关技术获山东省科技进步一等奖、湖北省科技进步一等奖、中国电力科学技术发明二等奖等多项奖励,“一二次融合开关设备终端关键技术”与“配电网单相接地故障选线保护关键技术”两项科技成果通过了山东省电力行业协会组织的成果鉴定,两项技术分别达到了国际先进和国际领先水平。
2)公司磁阻电机产品在技术水平、功率覆盖范围、应用场景拓展以及市场销售额等关键指标上,均处于行业领先地位。在行业标准制定方面,公司先后牵头起草了开关磁阻电机国内第一部行业标准与第一部国家标准,为行业规范化发展奠定了基础。其“开关磁阻电机驱动系统技术”凭借显著的节能提效优势,被国家工业和信息化部列为国家重点用能设备系统节能提效技术,并列入《国家工业节能技术推荐目录(2021)》。在荣誉资质方面,该技术于2022年荣获山东省科技进步一等奖;2023年,公司开关磁阻电机产品入选山东省信息技术产业60年标志性成果,体现了在行业内的技术影响力与认可度。?
目前,公司具备磁阻电机驱动系统50万kW的年产能力,产品应用于锻压、纺织、煤矿、油田等行业,公司先后自主研发了国内功率最大的710kW开关磁阻电机和250kW无永磁体同步磁阻电机,在下游市场应用拓展方面属于行业前列。
(2)公司产品得到下游大客户的认可,建立了稳定的合作关系
公司智能电网故障监测与自动化产品的主要客户包括国家电网、南方电网下属公司,同时还覆盖了铁路、石化、煤矿等多个行业;公司磁阻电机驱动系统下游行业主要包括压力机械、油田机械、纺织机械等行业的客户以及风机、水泵等应用场景。公司与主要客户建立了充分的信任关系,并与客户保持了密切的技术交流与合作。
(3)用户侧电力储能业务基础不断提升
公司专注于智慧能源领域产品开发,致力于为用户提供分布式、清洁、高效、互联的新能源解决方案,储能核心业务包括自主研发的数字化智慧能源管理系统、储能设备设计与生产、提供定制化的分布式能源解决方案。公司与电网公司、省地高校产学研紧密合作,积极探索储能应用场景开拓与控制技术创新,立足用户侧储能,突出工商业储能削峰填谷、需量防守等技术优势,积极布局台区储能,深入研究同步定频末端负荷保供技术,解决了多项工程应用关键技术问题。
4、行业发展趋势
(1)智能电网故障监测与自动化业务发展趋势
1)5G新技术的应用
5G网络的构建为电力自动化各类监测监控系统提供了灵活高效、安全可靠的无线接入通道,实现了低时延、大带宽、海量连接的灵活运用,例如配电网自动化、主动配电网差动保护、分布式电源接入控制等对时延要求很高的生产控制类业务,高清视频监控、无人机巡检、维修培训等对带宽要求很高的移动应用类业务,以及信息感知采集、管理和状态监控、能耗管理等需要海量连接的业务,都是5G新技术的应用场景,支撑智能电网状态全息感知、数据全面连接、业务全程在线、服务全新体验的建设目标。
公司目前运用5G新技术的配电网自动化终端产品已经在多个电力企业进行推广应用,新产品体积小、时延低、可靠性高,且相对于光纤等有线网络,5G新技术的应用节约了建设成本,降低了维护难度;产品采用平台化设计理念,接口丰富,便于应用未来6G更新的通信技术。
2)电力物联网的边缘计算功能
智能电网同时是电力物联网,广泛接入分布式能源、连接海量设备、传递海量异构数据,云计算架构和大数据技术解决了存储资源、计算限制和网络通信成本等约束,但是云计算的集中管理、中央系统处理分配的特点,容易出现反应延迟问题。更贴近网络边缘侧、具备边缘计算功能的智能终端设备为电力物联网提供了减少延迟、提高可扩展性的解决方案,是5G时代电力物联网的重要一环。
公司配电网自动化终端装置具备边缘计算功能,增强电网的自愈能力和控制保护的及时性,采取拓扑识别技术,在局域网内进行自我判断,主动采取控制保护措施,及时隔离故障线路,并恢复无故障线路区段供电,同时将处理结果汇报给主站。边缘计算功能涉及网络安全问题,公司运用了身份认证、语义安全、加密措施等技术,保障通信不受外部攻击和干扰。
3)自动化与智能化
近年来,通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能;调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障;为实现清洁能源的开发、输送和消纳,电网需依靠智能化手段不断提高其安全防御能力、自愈能力及运营效率,以满足日益多样化的用户需求。
针对电网自动化、智能化的要求,在输电线路故障监测产品上,公司从大数据角度完成了规范标准、数据共享、智能分析的工作,从原有的单一数据分析判断到多平台数据综合分析,给现场工作人员提供了更完整、多维的数据结果。
4)电力一、二次设备融合
目前,我国在配电网的维护上存在接地故障研判率较低、人机交互程度不高等一系列痛点,由此导致了“故障研判难”以及“作业人员风险大”等问题,故障的精准、快速、高效处理成为配电网发展的迫切需求。
一二次融合成套设备集一次设备和二次设备于一体,具有结构紧凑、安装维护便捷、智能化程度高等特点,广泛应用于配电线路的保护和控制。随着智能电网和泛在电力物联网建设的推进,一二次融合成套设备将向更高智能化水平发展,集成更多传感器和通信模块,实现状态监测、故障预警、自愈控制等功能,提高电力系统的运行效率和可靠性。同时,产品的模块化设计和标准化生产将更加完善,以适应分布式能源接入、配电网重构等未来电网发展趋势。
(2)磁阻电机驱动系统发展趋势
1)低速大扭矩直驱开关磁阻电机驱动系统
直驱化是开关磁阻电机未来的发展趋势,在锻压、节能改造等场合已经得到了市场的认可,近年来直驱开关磁阻电机的市场占有率越来越高。直驱电机驱动系统可简化设备结构,省去离合器、变速箱、皮带轮等机械传动结构,可靠性更高,设备故障率更低,系统效率可增加10%-20%,节能效果更好。
2)高效同步磁阻电机驱动系统
高能效电机的应用是工业电驱领域实现节能降耗的重要途径,也是电机产业未来的发展方向。公司KSYM1系列同步磁阻电机实现了高功率密度、高效电机的去稀土化,制造成本更低,可靠性更高。公司突破了同步磁阻电机高性能矢量控制技术,设计了高速信号处理单元和参数自学习功能,开发出计及电感非线性变化和磁场饱和的矢量控制算法,包括电机参数的在线识别和极限圆自适应调速策略,提高电机的转矩输出精度和运行效率。
3)实现智能制造的磁阻电机+工业互联网技术
实现工业4.0智能制造是现代制造业发展的趋势。围绕开关磁阻电机驱动系统的应用场景,开发了相关监控软件与采集单元,实现机械设备运行状态、生产数据、质量数据等信息共享,集成为工业互联网系统,实现智慧工厂集成优化,使传统的单一机械设备升级为互联互通的工业互联网设备,可提高生产效率,降低生产管理成本。
(3)用户侧储能业务发展趋势
1)组串式储能技术
传统大容量储能系统主要采取集中式储能变流器(PCS),电池簇并联后接入PCS,具有控制简单、易于管理、设备成本低的优点,但存在电池簇之间由于电压不均衡导致的簇间环流,存在若单簇出现热失控易扩散至整柜的安全隐患。组串式储能方案通常采用一簇一PCS、PCS交流侧并联输出的拓扑方式,可实现一簇一管理,有效避免电池簇之间的电压不均衡和电流环流问题,这种分布式的架构赋予了组串式储能系统高度的灵活性和可扩展性,可以整合不同来源的能源,匹配不同场景下的储能需求,提供稳定的电力输出。组串式储能方案能做到单簇分断和多层分段保护的极致安全管理,其高效、安全、电网适应性强的技术优势非常明显。即使在部分储能单元出现故障的情况下,其余单元仍能继续工作,减少了系统整体的停机风险,保证了整个系统的稳定性。随着技术的进步和规模效应的发挥,储能单元的成本将逐渐下降,从而使得组串式储能系统在经济上更具竞争力,这将进一步推动该技术的发展。
2)构网型储能技术
传统电力系统中,储能设备通常以“跟网型”模式运行,被动适应电网的电压和频率变化。然而随着新能源渗透率超过50%、电力电子设备占比激增、电网的惯量和阻尼能力大幅下降,电压失稳、宽频振荡等问题频发。构网型储能的本质,在于模拟同步发电机的运行特性,主动构建电网的电压和频率。其核心是通过电力电子设备(如储能变流器)实现电压源功能,而非传统电流源模式。构网型储能系统可实现微秒级电压构建、毫秒级快速响应,以及多机协控下的黑启动能力等。构网技术应用的领域越来越广泛。在微电网支撑方面,可适配大小各异的无电地区微电网,保证微电网的可用性;在电网黑启动方面,可作为地区黑启动电源,提升电网应急能力,实现大电网快速恢复;在电网稳定支撑方面,可解决局部电网稳定难题,增强关键厂站送电、受电能力,为城市及薄弱输电通道提供电压支撑。构网储能的应用场景也在不断扩大,在新能源外送、源网荷储一体化及绿电供应保障方面,应用越来越广泛。
3)光储微网技术
光储微网系统,集成有光伏MPPTDC/DC模块、电池DC/DC模块(可选,由电池电压决定)、交流DC/AC逆变器模块、静态开关STS模块、柴发控制模块、电池簇及EMS能量管理系统等,将分布式电源、储能、负荷和控制管理等系统融合起来,构成一个可以实现控制、保护和管理的微网系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行的不间断供电的发配电系统。光储微网采用直流汇流方式将各模块连接起来,具有如下优点:a.直流母线只需通过一次DC/AC逆变即可与外部电网并网连接,结构简单控制方便;b.直流母线系统中的能量控制取决于直流母线电压,对潮流的控制更大程度上取决于电流,实现系统中心各单元间的协调控制;c.储能装置可以跟踪负荷的变化而迅速反应,从而平衡系统中的能量变化;d.离网运行时,可为负荷提供持续的供电,不受大电网故障的影响;e.整个直流母线系统拓扑简单,换流损耗小,发配电效率高。光储微网系统可为偏远地区、高海拔地区实现持续可靠供电,解决电网铺设及用电成本高的难题。
4)光储直柔技术
在双碳目标指引下,未来的电力系统将转型成为以可再生能源为主体的零碳电力系统。光储直柔系统可有效解决电力系统零碳化转型的两个关键问题,即增加光伏建筑一体化(BIPV)的装机容量和有效消纳波动的可再生能源发电量。光储直柔是包含光伏、储能、直流配电和柔性交互四项技术的简称,要提高建筑终端电气化水平,建设集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的“光储直柔”建筑。从2024年开始,光储直柔正式进入工程应用阶段。据直流建筑联盟发布的《直流建筑发展路线图2020~2030》预测,到2030年“光储直柔”相关产业年产值将达到7000亿元,预计带动3.6万亿新兴产业发展。
5)AI技术融入储能系统
AI与储能技术的深度融合正成为推动能源产业变革的关键力量。储能+AI的应用不仅重塑了电池管理、能量调度和电力交易等核心环节,还为储能产业带来了前所未有的智能化升级。储能产品使用AI大模型,通过海量参数,可进一步提升模型精确度,将持续推动储能产品的智能化与降本增效。AI通过深度学习算法,可分析海量电池数据,精准预测电池的健康状态。AI结合大数据分析与强化学习,能够对新能源储能系统进行智能调度,动态调整充放电策略。AI能量管理系统(EMS)可以根据电网负载、天气预报、电价波动等多种因素,实时优化储能系统的能量分配,实现高效收益最大化。AI故障预测与智能维护,可提前预警,保障储能系统安全。AI电力负荷预测,可精准调度、优化电力资源。AI电价预测,可实现智能化交易,实现收益最大化。AI驱动的虚拟电厂(VPP),可实现智能互联,提升电网稳定性。AI+大数据,可实现精细化管理,提升新能源消纳能力。随着AI等前沿技术的崛起,储能行业正迈向更智能、更高效及更可持续发展的未来。
(二)主营业务情况说明
1、主营业务
公司主营业务为电气自动化新技术、工业物联网技术的研发与产业化。报告期内主营产品包括智能电网故障监测与自动化产品、磁阻电机驱动系统产品,同时积极布局了用户侧电力储能业务。
2、主要产品及服务情况
(1)智能电网故障监测与自动化产品
公司智能电网故障监测与自动化产品属于电力系统二次设备,主要应用于输电和配电环节,用于实现特高压、超高压与高压输电线路的故障在线监测预警与定位,实现配电线路的保护控制与自动化,自动隔离故障区段并通过行波测距原理进行精确定位,快速恢复非故障区段供电,提升配电网“自愈能力”,在电力行业、铁路系统应用广泛。
公司智能电网故障监测与自动化产品具有感知与控制、通信网络、平台服务等物联网层次与特征。
(2)磁阻电机驱动系统产品
公司磁阻电机驱动系统由磁阻电机及配套的专用控制器构成,是典型的机电一体化产品,属于节能新技术机电产品,主要服务于锻压、纺织、煤矿、石油石化、铁路运输、风机、水泵等多个行业,是工业电驱领域实现节能降耗的重要途径,助力国家“双碳”战略目标。
(3)用户侧电力储能产品
公司的储能产品涵盖储能电池箱、储能电池簇、柜式储能系统及集装箱式储能系统等产品。其中,储能电池箱WBP-280Ah-1P16S、储能电池簇WBR-280Ah-215kWh、柜式储能系统WESB100-P120-E215三种产品均取得了国家认可的第三方权威检测机构出具的型式试验报告并在现场实现应用。
3、主要经营模式
(1)采购模式
报告期内,公司采购方式主要为询价采购、招标采购、定向谈判等方式。采购需求主要由销售合同、招投标情况而定,对于部分订货周期长、用量大的原材料则根据年度、月度采购计划提前备货。
公司的原材料采购工作主要由采购部完成,并使用ERP系统对采购流程进行管理,包括建立合格供应商名录和供应商选择、招标比价、采购合同信息管理、入库和验收等。
2、生产模式
报告期内公司产品主要依靠自主研发生产。公司目前主要实行“以销定产”的生产模式,即公司根据销售合同、招投标中标情况并结合客户需求排定生产计划,生产工作主要由生产部牵头完成,并使用ERP系统对生产流程进行管理。对于部分生产周期大于30天的半成品板件,根据往年的销售情况结合本年度招标信息,提前预投备货。
3、销售模式
报告期内,公司产品国内业务以直销模式为主。公司主要产品具有定制化的产品设计、技术支持与售后服务等特点,直销模式能够使公司更加直接、及时和客观地了解客户需求与市场发展趋势,有助于公司业务的长远发展。
公司主要客户群体为电力系统、铁路系统以及纺织、锻压、石油等机械制造行业。其中,电力系统和铁路系统客户主要通过公开招标模式进行物资采购,该类客户公司主要通过参与投标取得该类销售业务;对于机械制造行业客户,公司主要通过商务性谈判方式取得销售业务,少部分通过投标方式取得。此外,公司还会通过用户单一来源采购、竞争性谈判等形式取得销售业务。
4、研发模式
公司由技术带头人徐丙垠先生、各事业部技术负责人等资深技术专家组成技术委员会,负责对整体研发战略方向、行业及应用发展趋势、技术路径和技术难关、现有产品升级方向等作出前瞻性的分析预测,形成对公司研发的战略定位和顶层设计。在各个关键阶段点,技术委员会会组织研发人员进行充分的技术评审和论证,并执行严格的可靠性测试或第三方测试。
二、经营情况的讨论与分析
(一)经营情况
公司致力于电气自动化及工业物联网新技术的研发与产业化,具有特征鲜明的技术优势,以技术立品牌,以品牌赢市场,尤其在智能电网故障监测与自动化业务领域,拥有较高的行业知名度。近年来,随着国家“双碳”目标和构建新型能源体系的战略规划,叠加大数据、云计算、5G、人工智能以及未来6G等新技术的不断涌现,市场迎来新的发展机遇。公司将继续坚持“深耕电力故障监测及电力自动化业务、扩展磁阻电机驱动系统业务、开拓用户侧储能业务”的发展战略,以国家创新驱动和科技发展战略为指引,依托核心技术自主可控优势,以市场需求为导向,紧抓行业机遇,加快研发成果转化和产品迭代,使技术和市场互相带动、互相促进,持续提升市场占有率。
报告期内,公司实现营业收入20,873.56万元,较上年同期增长22.73%;实现归母净利润1,613.49万元,同比增长170.15%。公司发挥核心技术自主可控优势,以市场需求为导向,紧抓行业机遇,加快研发成果转化和产品迭代,使技术和市场互相带动、互相促进,持续提升市场占有率。
(二)业务进展
1、智能电网故障监测与自动化业务持续增长
报告期内,公司智能电网故障监测与自动化业务实现产品销售收入12,063.51万元,较去年同期相比增长25.19%。其中电力系统同步时钟实现销售收入6,023.77万元,较去年同期增长222.98%;输电线路故障行波测距产品实现销售收入2,573.75万元,较去年同期增长17.81%;配电网自动化产品和电力电缆故障探测与定位装置实现销售收入3,465.99万元,较去年同期下降37.96%。公司依托核心技术自主可控优势,通过产品升级迭代进一步提升核心业务的市场竞争力,不断优化销售网络和服务体系,积极拓展新业务场景,核心业务稳步增长。同时公司紧抓市场机遇,提升高毛利优势产品的订单交付效率,阶段性优化产品结构,提升盈利能力。
业务层面,公司输电线路故障行波测距、电力系统同步时钟等优势产品方面,分别配套阿坝-成都东1000kV交流工程阿坝1000千伏变电站扩建、金上直流、烟威1000千伏特高压交流输变电工程、特高压中南直流(海外项目)等重大项目,并中标南方电网、国家电网下属天津、云南、冀北、内蒙、辽宁、山东、宁夏、江苏、湖南、新疆等多省电网公司集中采购项目,在多个省市电网项目获得广泛应用,市场占有率位居前列,客户认可度进一步提升。
2024年公司推出的国产化铁路电力自动化主站系统(KH-8100T),已实现多套国产化主站系统项目落地。该系统的国产化程度、系统功能、系统性能优势以及在国产化方面的便捷性得到了充分验证,为更多的铁路电力远动主站系统国产化做好了准备。
2025年公司推出了铁路电力运维辅助管理系统主站(KH-8100Y),该系统采用SpringBoot微服务+Vue的前后端分离的技术架构,能够充分发挥前后端分离与分布式架构的技术优势。系统具有故障定位、环监监控、视频监控、能源管理、照明监控等多个独立的服务,支持服务扩展与负载均衡动态扩容,各服务既可以独立运行,又可以通过相互推送数据实现数据联动,为铁路用户提供更系统的电力运维辅助管理服务。
2、磁阻电机驱动系统业务稳中向好
报告期内,磁阻电机驱动系统业务克服国际市场不稳定因素和机械制造行业下行压力,充分发挥磁阻电机应用的差异化优势,实现产品销售收入7,697.34万元,同比增长19.69%。主要系受益于直驱开关磁阻电机在锻压行业的推广应用,销售规模有所增长。
业务层面,完成了KSM-DS1-1250系列大转矩低速直驱开关磁阻电机的研发和制造,最大转矩达到十万牛?米以上,为直驱电机市场的拓展奠定基础;完成SRMQ-360系列牵引机车用开关磁阻电机的开发,已获得批量化订单,成功打入牵引电机市场;提出实时转矩功率跟踪控制技术和改进的开关磁阻驱动系统位置闭环控制方法,提高伺服运行精度,以精确匹配压力机、牵引机车等应用场景负载的需求;织机电控结合科汇织联云小程序实现了织机运行数据监控功能,引入了DEEPSEEK人工智能数据分析功能,提高产品附加值;同步磁阻电机功率达到250kW,控制器功率达到280kW,实现了无位置传感器检测技术,持续提升产品市场竞争力。公司将加快推进磁阻电机的技术升级和应用项目研究,巩固传统市场份额的同时,持续拓展新的产品系列和业务应用场景。
3、储能业务应用场景推广
公司储能业务板块主要包括储能柜及配套产品、光储充一体化绿色电站及台区储能业务,目前正在加快市场推广,推进用户侧储能及台区储能应用,试点微电网储能项目。公司将坚定不移推进电力储能业务的发展,突出用户侧储能技术优势,积极开拓以用户侧储能、台区储能、微电网运行为核心的智慧能源管理业务,结合好产品销售与光储一体化电站建设,探索并形成储能业务的盈利模式,培育新的业务增长点。
三、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
1、技术研发与创新优势
公司高度重视技术研发方面投入,拥有一支理论与技术相结合的专业人才及经营者组成的核心队伍,建有较为完善的试验设施。先后承担了国家863计划重大专项子课题、国家重点新产品计划、国家级火炬计划、科技部国际合作项目、国家科技型中小企业技术创新基金、省自主创新成果转化重大专项与自主创新工程等科技计划项目。作为国家高新技术企业,截至2025年6月30日,公司累计获国家技术发明二等奖1项、国家技术发明四等奖1项、省部级技术发明奖和科技进步奖16项,拥有形成核心技术及主营产品的国内外专利82项。
公司拥有深厚技术积累并持续保持创新优势。2021年,“基于暂态信息与分布式智能的配电网故障自愈技术及应用”入选山东省工信厅技术创新项目,“IEC61850在配电自动化中的应用”被授予淄博市重大科技创新成果一等奖,“科汇WDJ-200微型智能电力监控单元软件”被省工信厅认定为山东省首版次高端软件产品,开关磁阻电机系统技术被国家工信部列为国家重点用能设备系统节能提效技术;2022年,“大容量开关磁阻电机及其在重型电动螺旋压力机中的应用”获得山东省科技进步一等奖;2023年,公司以“智能化电力电缆故障定位成套装置”入选第七批山东省制造业单项冠军企业,开关磁阻电机产品入选山东省信息技术产业60年标志性成果;2024年,公司“具有暂态保护功能的智能配电终端”入选山东省首台(套)整机装备名单,“适应高渗透率分布式光伏的配电网高可靠保护关键技术及规模化应用”获得国家电网有限公司科学技术进步一等奖,“面向新型配电网的高可靠继电保护关键技术及规模化应用”获得中国电工技术协会科技进步二等奖。
2、行业先发优势
公司进入电力自动化行业的时间较早,尤其在电力线路故障监测、配电网自动化、铁路电力自动化等方面是行业的先行者,从传统电网到智能电网到分布式能源,保持着超前于市场需求的技术储备。如国际领先的输电线路故障行波测距产品、功能完善的国产化铁路电力主站系统、性能完善的配电网自动化终端、智能化数字化电缆故障探测仪器、利用暂态原理的小电流接地故障选线与保护方法以及开关磁阻电机驱动系统在纺织机械和锻压机械行业的应用等诸多技术、产品和方案,均具有先发优势。公司自主研发生产的牵引机车用开关磁阻电机驱动系统已完成多个功率型号的试车,形成了批量化订单,标志着磁阻电机首次进入牵引电机市场。公司具备了良好的技术积累,未来仍将保持着技术创新精神,开发能够填补市场空白或者打破国际垄断的高新技术产品。
3、产品品牌及服务优势
公司是行业内较为知名的电力线路故障测试及在线监测专家,是国内外为数不多的能够提供电力电缆、配电线路、输电线路故障检测、监测与定位系列产品的厂家,能够为下游客户提供多种电力故障场景的系列化产品,多次荣获国家、省及地市级优秀产品称号,主要产品入选国家火炬计划或被评为国家重点新产品。公司T系列电力电缆故障测试设备素有“电缆故障神探”的美誉,自2008年以来,一直为中国电力企业联合会、国家电网、南方电网、铁路总公司及各省电力公司组织的电缆技能竞赛提供服务,是各参赛队主选参赛设备,并多次被选为指定参赛设备。
公司是国内磁阻电机驱动系统行业中起步早、具有领导力的企业,产品技术国内领先,已经在锻压机械、纺织机械、矿山设备、石油机械、牵引机车等场合获得推广应用,节能效果良好。公司的KSC20、KSC50等系列开关磁阻电机驱动系统具有功率等级覆盖范围广、控制精度高、过载能力强、运行效率高等优势。KSYC系列同步磁阻电机驱动系统具有效率高、可靠性高等优势,可替代永磁电机和异步电机。
公司根据国家电网、南方电网、铁路用户以及电机用户的客户特点,构建销售工程一体化/属地化服务体系,快速响应现场技术服务需求,持续提升客户服务体验,进一步巩固科汇品牌的服务优势。目前,公司在国内外销售的产品均使用科汇统一商标,科汇品牌在国内市场中具有较高的知名度,通过实施品牌战略,公司已建立了良好的品牌和服务体系,树立了良好的市场口碑。
(三)核心技术与研发进展
1、核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
公司核心技术除高灵敏度接地故障保护方法外均为自主研发取得,是公司研发团队持续不断努力而获得的工作成果。经过三十余年的产品研发及技术创新,公司积累了深厚的技术底蕴与研发实力,公司主营业务产品均与核心技术具有不可分割的关系。
公司主要核心技术情况如下:
(1)广域行波故障测距方法:应用于35kV及以上电压等级输电线路,对故障进行快速准确定位。解决了输电线路故障精确定位问题;实现多变电站行波信息共享,避免某一个变电站行波测距装置异常导致的测距失败,增强了整个行波测距系统的可靠性;可以对电网暂态信号进行定位与分析,发现输电线路绝缘薄弱点,为线路检修、巡线提供参考。
(2)电力系统暂态信号无死区采集方法:连续进行输电线路暂态信号采集,并消除漏记现象。
采用大容量静态存储器SRAM、高速微处理器MCU、现场可编程逻辑芯片FPGA等,连续、无死区采集记录暂态信号;多参数在线配置。采样频率、采样通道数、采样时间长度等多个参数均可以在线配置。
(3)开放式行波采集装置设计:实现行波测距装置通用性,分为硬件、支撑软件、应用软件三部分,使应用层和核心层相对独立,不仅实现多任务的可靠通讯和协调,并能够与世界各国电力系统的通信接口快速对接,装置开放性强。
(4)二次脉冲检测技术:属于行波法故障测距方法的一种,获取故障点电弧存在与熄灭的两个不同状态下的脉冲反射波形,识别差异点并计算故障距离。适用于测量各个电压等级、各种故障性质的电力电缆的主绝缘故障距离。
(5)超高速数据采集技术:利用超高速模数转换芯片(ADC)与大规模可编辑逻辑阵列(FPGA),实现暂态行波数据的连续采集、记录与分析处理。数据采集频率高达100MHz,测距分辨率达到1m。
(6)直流电阻法电缆故障定位技术:应用于电力电缆的故障测距,解决传统电桥法受测试导引线和接触电阻影响的问题,是行波法故障测距的有利补充,解决无法稳定燃弧故障点的定位难题。
(7)声磁同步定点技术:应用于电力电缆故障点的定位。利用磁场与声音传播速度不同的特性,根据声音和磁场传输时间差来判断检测点与故障点之间的距离,采用数字信号处理技术及基于支持向量机的故障放电波形自动识别技术,自动识别故障点放电声音信号,提高抗干扰能力。
(8)基于AI的故障测距、定点技术:内置AI算法的电缆故障测试分析诊断系统,解决不同型号电缆故障探测设备存储的测距、定点波形数据文件类型互不兼容、不易统一分析等问题;通过收集、管理不同型号设备的故障测距与定点波形数据,并对数据进行预处理,用于AI识别模型的训练,快速迭代AI识别模型,具备波形自动分析功能,自动识别故障测距与定点波形,快速准确地查找电缆故障点。
(9)高灵敏度接地故障保护方法:高灵敏度监测小电流接地故障并进行保护动作,可就地直接隔离故障区段。实现了理论到实践的突破,解决了暂态故障信号特征不易识别的难题,保护动作正确率大幅度提升;不依赖主站,快速就近隔离故障,可靠性高,恢复供电速度快。将故障电流的识别精度由20A(10kV系统)降低至1A,随着电压变化而动态调整故障电流检测定值,提高保护的灵敏度。
(10)纵向电流比较式故障区段定位方法:更加简便地识别小电流接地故障的区段,通过纵向比较故障区段和非故障区段的电流参数,提出了新算法,使得产品无需附加信号发生与耦合设备,灵敏度高、易于实施、节约成本;能够对区内高电阻故障与区外低电阻故障进行识别,克服了传统故障定位方法的缺陷。
(11)新型电流与电压传感技术:用于测量高压系统的电流与电压信号。采用罗氏线圈、电容或电阻分压、光电转换与传输技术。与常规的电压、电流互感器相比,具有体积小、功耗低、成本低、安全性好的优点,是配电网电气测量的发展方向。
(12)配电网自动化终端实时操作系统:配电网实时数据采集与处理。开发了基于Linux系统的专用操作系统及数据库,实时进行数据采集与处理,快速实施保护控制。采用国际标准IEC61850,实现数据模型的标准化,支持装置及应用程序(APP)的即插即用。
(13)配电网络拓扑配置与自动识别技术:配置、获取控制域内配电网拓扑信息,进行边缘计算,完成故障监测与保护。自动为配电网终端配置拓扑信息,使配电终端通过逐级或接力查询,能够自动识别出控制域内拓扑网络构成,实现各终端对信息的动态追踪与更新,解决了分布式故障处理的技术难题。
(14)分布式差动保护技术:通过局域通信网络实时交换故障电流,测量数据采用故障自同步,计算被保护区段两端故障电流差值,在电流差值大于(设)定值时,判断故障在区内,发出命令跳开线路两端的断路器。具备故障自同步技术,即无需连接对时网络,运用软件算法即实现对故障发生时间的统一,同时局域网终端间采用光纤或5G通信技术。
(15)分布式馈线自动化技术:应用于局域通信网络中的智能配电终端,通过收集其他终端的故障检测结果与实时测量数据,在变电站保护动作切除故障线路后,定位出故障区段,并发出控制命令,实现故障区段的隔离与非故障区段的恢复供电。分布式馈线自动化不依赖主站实现故障隔离,具有供电恢复速度快,可靠性高的优点。
(16)配电线路故障测距方法:应用于智能配电终端,采用数字信号处理方法分析故障产生的暂态信号,计算配电线路故障距离。同时支持工频、高频行波数据采样,具备单独短路、接地等多种故障判定功能。
(17)暂态原理小电流接地检测技术:用于配电网单相接地故障检测、选线和保护,亦可用于线路绝缘状态监测。小电流接地故障产生的暂态信号大,而且不受消弧线圈的影响,利用全频暂态量进行故障选线,可以克服消弧线圈的影响,提高选线的灵敏度与可靠性,不需要安装额外的一次设备、安全性好,检测成功率大幅提升。
(18)开关磁阻电机制动控制技术:采用多参数协同控制模式,通过实时监测制动转矩、绕组电流动态参数及转子位置开关角度,构建闭环反馈系统实现转矩柔性调节。利用速度反馈自适应控制算法,根据转速衰减梯度,自动调节制动电流及功率,实现制动的精确控制。
(19)开关磁阻电机开关角的自动调节技术:通过建立多参数耦合控制模型,利用动态寻优机制,实时采集转速、电流及转子位置信号,实现绕组开通角与关断角的实时协同调节,突破传统固定角度或分段调整的局限,提高单位电流输出转矩能力,提高了电机效率。
(20)开关磁阻电机位置检测技术:用来检测识别开关磁阻电机定转子相对位置,以提供正确的开关磁阻电机控制信号。设计了专用的位置传感器及控制策略,在某些场合可去掉位置传感器,采用控制系统的无位置传感器自动识别方案,提高了位置检测系统在油污、粉尘等恶劣环境下的适应能力,提高电机可靠性,降低成本。
(21)开关磁阻电机现场匹配技术:根据不同的应用场合设计专用的电机与控制系统,与现场工况进行最优匹配,充分发挥电机优势,提高系统特性。如针对锻压场合设计了转矩提升技术,可以快速换向,针对纺织场合设计了开关角自动调整技术,节能效果更好。
(22)开关磁阻电机工业互联网技术:围绕开关磁阻电机驱动系统的应用场景,开发相关监控软件与采集单元,实现机械设备运行状态、生产数据、质量数据等信息共享,集成为工业互联网系统。通过工业互联网技术实现智慧工厂集成优化,将开关磁阻电机现场匹配技术与远程控制技术结合起来,可以远程调整开关磁阻电机运行曲线,提高运行特性,使传统的单一机械设备升级为互联互通的工业互联网设备,优化集成系统。
(23)开关磁阻电机转矩脉动抑制技术:通过对开关磁阻电机及控制系统进行建模和大量仿真,利用各相电流分时独立控制策略,结合基于干扰观测器的先进PID控制方法,有效降低了开关磁阻电机的转矩脉动,提高了电机转矩输出的平稳性。
(24)开关磁阻电机高压级联控制技术:采用多功率单元级联的新型拓扑技术,实时采集各级联单元电流、电压,利用嵌入式操作系统实时响应机制和高速光模块传输技术,突破了提高功率单元耐受电压等级实现高电压的传统思路;各功能单元模块化设计,可实现各电压等级需求的灵活配置,并降低生产成本,提高产品的市场竞争力。
(25)开关磁阻电机伺服性能控制技术:先进的控制算法以及高精度旋转编码器的使用,控制单元可精确计算出电机的控制参数,实现高精度的位置和速度控制。
(26)电机多物理场联合仿真设计技术:基于正弦驱动的同步磁阻电机设计体系,研究电机极数和极槽配合的选取原则以及磁障层数、形状和裂比对凸极率、转子强度的影响,采用子域法建立磁场、温度场和应力场的解析计算分析模型,以绕组温升、转子强度、功率密度为约束条件优化电机各性能指标,在不使用永磁体辅助的情况下,实现IE5能效同步磁阻电机的系列化设计。
(27)同步磁阻电机高性能矢量控制技术:设计高速信号处理单元,开发出计及电感非线性变化和磁场饱和的矢量控制算法,包括电机参数的在线识别和极限圆自适应调速策略,提高电机的转矩输出精度和运行效率。开发了基于电机饱和特性的参数自学习功能,采用高性能MTPA控制算法,实现了DQ轴电流的最优化分配策略,减小了定子电流,从而实现电机效率最优化控制。
(28)同步磁阻电机无位置传感器检测技术:在矢量控制算法基础上,采用了先进的磁链观测器,实现了准确的转子位置观测,结合MTPA控制算法及DQ轴电流最优化分配策略,实现了同步磁阻电机的高性能无传感器运行。
(29)智能型低压物联网开关设计:应用于分布式光伏和储能系统,具有电气量测量、故障监测、保护与告警、开关量采集、通信等功能,是智能配电网的关键设备。采用国产嵌入式系统,将自主研发的漏电故障检测技术和串并联电弧检测技术融入新开发的物联网开关中,解决漏电保护存在死区与电弧故障检测可靠性低的问题。实现分布式电源高度渗透的有源配电网的测量、保护与控制。
(30)光储一体化并离网无缝切换技术:光储一体化并离网无缝切换系统,集成有光伏MPPTDC/DC模块,电池DC/DC模块(可选,由电池电压决定)、交流DC/AC逆变器模块、静态开关STS模块、柴发控制模块、电池簇及EMS能量管理系统等,将分布式电源、储能、负荷和控制管理等系统融合起来,构成一个可以实现控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行的不间断供电的发配电系统。
(31)同步定频微电网控制技术:同步定频微电网,集成有支持同步定频的储能变流器、光伏逆变器、电池DC/DC模块(可选,由电池电压决定)、电池簇及EMS能量管理系统等,通过同步定频控制技术实现微电网多逆变电源并联运行,多逆变电源同时提供电压支撑,保证负载、光伏等不停电运行,能够适应多逆变电源并联、电源投退、负荷投切、功率突变等多种工况,在快速响应和稳定控制方面具有优越性能。
2、报告期内获得的研发成果
公司始终把技术创新作为企业发展的生命线,坚持差异化战略,聚焦电气自动化新技术领域,取得了积极成果。报告期内,公司研发投入2478.22万元,占营业收入的比例为11.87%,同比增加29.57%;截至报告期末,公司累计获得专利88项,其中有效的专利82项(有效发明专利60项),软件著作权33项。报告期内,公司新增发明专利2项。
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