B型漏电保护器产品市场策略分析｜惟道研究

一、漏电保护器介绍

(一)

起源及定义

剩余电流动作保护器(ResidualCurrentOperatedProtectiveDevices,R)D），是IEC对电流型漏电保护电器的规定名称，指在同一时间内一回路给定点处所有带电导体电流的相量和超过整定值时，能自动切断电源的防护电器。

1. 电流型漏电保护（RCD）的技术起源

漏电保护的概念最早可追溯到19世纪初。19世纪20年代，人们首先开发出了一种故障电压动作型防护电器，它的原理简单而直接：既然电击伤害是由于设备外壳带有对地电压产生的，那么就利用这个电压来驱动脱扣器断开电源。然而，实践的结果却证明，这种方式并不可靠。首先，脱扣器上电压与人体接触电压并不对应。脱扣器所承受的电压跟脱扣器接地极与设备主接地极间的距离有关。通常情况下，人体触及设备外壳时所处等位面不一定与脱扣器接地极所处等位面相同，这就造成了两者所承受电压的不一致，这种不对应就使得脱扣器动作电压的整定变得十分困难。其次，这种漏电保护不能作为直接电击防护。因为在工程中还存在其他实施上的困难。因此，目前各国规范（包括IEC标准）均不推荐使用电压型漏电保护，而电流型漏电保护（RCD）因其原理上的合理性和工程实施上的方便性，得到了广泛的应用。

我国剩余电流保护器的生产和应用起步较晚，但经过80年代和90年代的自主研制、开发，并同时引进国外先进技术，使得该行业发展迅速，已经形成一定规模的生产能力。

2. 剩余电流动作保护器（RCD）的定义

根据GB/Z6829--2008(IEC/TR60755:2008,MOD)《剩余电流动作保护电器的一般要求》中的描述：“RCD的主要功能或基本功能是提供故障防护，但作为具有足够灵敏度的器（指额定剩余动作电流不大于30mA的RCD）还有一个附加的好处：即使其他防护措施失效或者电气装置或设备使用者疏忽，该电器对与带电的导体部件直接接触的使用者能提供保护，即作为直接电击防护的附加措施。”需要注意的是，这种补充是不能替代绝缘、屏护与间距等基础防护措施的。此外，规范里还提到：“RCD能对过电流保护电器不动作而长期持续的接地故障电流产生的火灾危险提供保护。”

(二)

漏电保护器技术原理

剩余电流动作保护器（RCD）的核心部件是剩余电流检测器件。现以电磁型RCD中使用的零序电流互感器为例，剩余电流检测如图1所示。

图1：RCD的剩余电流检测器件模式

，（

呈正相关，一次侧

的部分即为剩余电流。根据检测到的剩余电流大小，保护电器通过预设的程序发出各种指令：或切断电源；或发出信号等。

但是，漏电保护中的剩余电流与零序电流是不同的概念。这里所说的“剩余电流”，是指从设备工作端子以外的地方流出去的电流，也即通常所说的漏电电流。一般情况下，这个电流是从I类设备的PE端子流走的，但当人体受到直接电击时，从人体上流过的电流便成了剩余电流，因此剩余电流保护可以用于直接电击防护的补充保护。

(三)

漏电保护器的应用

目前，漏电保护器应用广泛，主要用在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。

在GB13955—2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》第4.5条中明确规定了必须安装RCD的设备和场所包括：

①属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具；

②生产用的电气设备；

③施工工地的电气机械设备；

④安装在户外的电气装置；

⑤临时用电的电气装置；

⑥机关、学校、宾馆、饭店、企事业单位和住宅等除壁挂式空调器电源插座外的其他电源插座或插座回路；

⑦游泳池、喷水池和浴池的电气设备；

⑧安装在水中的供电线路和设备；

⑨医院中可能直接接触人体的电气医用设备（指GB9706.1医用电气设备第一部分通用安全要求中H类医用设备）；

⑩其他需要安装RCD的场所；低压配电线路根据具体情况采用二级或三级保护时，在总电源端、分支线首端或线路末端（农村集中安装电能表箱、农业生产设备的电源配电箱）安装RCD。

(四)

三类漏电保护器对比分析

根据剩余电流含有直流分量的动作特性进行区分，市面上漏电保护器分为A型、AC型以及B型RCD。

1. AC型RCD

AC型只对交流漏电起保护作用，对直流脉动漏电不能动作，起不到保护作用。AC型漏电断路器是针对工频正弦漏电电流研发设计的，对突然施加及缓慢上升的正弦漏电电流都能可靠保护。因此，该类型漏电断路器适用于交流正弦电流波，无论突然施加还是缓慢上升。

2. A型RCD

A型漏电断路器和AC型漏电断路器在工作原理（通过零序电流互感器测量漏电值）上基本相同，只是对互感器的磁特性进行了改进。它在下列条件下确保脱扣：a）同AC型。b）剩余脉动直流电流。c）剩余脉动直流电流叠加0.006A的平滑直流电流。因此，除AC型适用范围外，还适用于：剩余脉动直流电流，剩余脉动直流电流叠加0.006A的平滑直流电流。有或没有相位角控制，与极性无关，无论突然施加还是缓慢上升。

3. B型RCD

B型漏电断路器对正弦交流信号、脉动直流信号和平滑信号都能可靠保护，比A型漏电断路器有了更高的设计要求。它在下列条件下可以确保脱扣：a）同A型。b）至1000Hz的剩余正弦交流电流。c）剩余交流电流叠加0.4倍额定剩余电流的平滑直流电流。d）剩余脉动直流电流叠加0.4倍额定剩余电流或10mA的平滑直流电流（两者取较大值）。e）下列整流线路产生的剩余直流电流：

——对于2极、3极和4极的漏电断路器，线与线的两个半波桥式连接。

——对于3极和4极的漏电断路器，3个半波星形连接或者6个半波的桥式连接。

下表对三种类型漏电保护器从技术特点、应用场景、优势以及缺点进行了详细的对比分析。总体而言，目前国内B型RCD的市场占比不高，大多数漏电器通常选用的AC型RCD，只能检测正弦交流波电流。如果故障电流中含有直流分量，当直流成分流过互感器时，在互感器中产生稳定的磁感应强度，互感器的工作状态会从磁化曲线的线性段向非线性段移动，由此对互感器工作条件的影响是未可知的。当直流分量过量时，还会造成RCD的拒动作。在交流电路中，当具有整流器件时，就可能产生直流分量。

表1：三种类型的漏电保护器对比分析

二、漏电保护器行业分析

(一)

市场规模分析

1.  监管标准

从国际的监管来看，监管部门对漏电保护的安全规范要求不断提高，不同国家均对漏电保护器的使用出台了相关政策。总体而言，国外的标准更加细节具体，针对对应的产品及应用标准会强制使用B型漏电器。国内标准目前虽不如国际的全面细致，长期中必然会趋同国际标准。B型漏电器适用场景更广，它不仅适用于AC型、A型和F型电器的领域，同时能提高更安全的保护，在部分领域会被要求强制使用。

（1）产品标准发展情况

目前RCD相关产品标准较多，覆盖多个应用领域。为便于更好地管理产品标准和推进市场应用，国际电工委员会（IEC）开展编制针对剩余电流保护的公共安全出版物，基于交、直流系统对国际标准IEC60755《generalsafetyrequirementsforresidualcurrentoperatedprotectivedevices》进行分类，便于不同产品标准与应用规范的参考与引用国家标准GB／T6829_2017《剩余电流动作保护电器（RCD）的一般要求》也将保持同步更新。与此同时，由于目前标准之间相互引用频繁，条文相似度较高，为便于加快RCD的产品标准制修订速度，IEC针对细分的功能特性内容开展模块化标准编制。

中国目前强制执行的产品标准包括有GB/T2279-2017规范；GB/T6829-2017剩余电流动作保护电器（RCD）的一般要求；GB/T13955-2017剩余电流动作保护装置安装和运行；GB14050-2008系统接地的型式及安全技术要求；

（2）应用标准发展情况

在RCD应用标准方面，《美国国家电气法规》(NEC)1971年版规定，自1973年1月1日起对住宅和建筑工地必须设置漏电保护器；日本《电气设备技术标准》和劳动省的《安全卫生规则》中规定，工作电压超过60V的电气设备在潮湿场所使用必须设置漏电保护器，在400V电路中必须全部设置漏电保护器。

中国目前在漏电保护器的应用层面也做出系列严格的标准规范，某些领域会强制要求使用B型断路器。标准GB50054—2016《低压配电设计规范》和JGJ16_2016《民用建筑电气设计规范》作为选用安装的基本规范，近年来对电子信息设备、医疗电气设备等场合中B型RCD、电磁式RCD等产品的应用保持着密切的关注。GB16916要求家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCCB)；GB16917要求家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCBO)；GB/T22794-2017要求家用和类似用途的不带和带过电流保护的F型和B型剩余电流动作断路器；在B16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物电气装置第7一710部分：特殊装置或场所的要求医疗场所》中规定：在1类和2类医疗场所内装用RCD时，应按可能产生的故障电流波形选用最合适的A型或B型RCD。

2. 市场需求

2022年是漏电保护器行业发展过程中非常关键的一年，首先﹐从外部宏观环境来讲﹐影响行业发展的新政策、新法规都将陆续出台。转变经济增长方式﹐严格的节能减排对漏电保护器行业的发展都产生了深刻的影响，另外还有来自通货膨胀、人民币升值、人力资源成本上升等等因素的影响；从企业内部来讲，产业链各环节竞争、技术工艺升级、出口市场逐步萎缩、产品销售市场日益复杂等问题﹐都是企业决策者所必须面对和亟待解决的。

目前在市场需求方面主要有两个特征，一是漏电保护器应用领域广泛，相关市场规模总值超千亿；二是目前市场产品存在普遍痛点，可靠低成本的B型漏电保护器有广阔的发展空间。

漏电保护器的市场需求规模庞大，截至2022年，家用配电箱行业的漏电保护器使用超5亿；车用漏电保护行业达到163万台；物联网行业运用约105亿台；低压电器领域使用达到985亿元等。

但是，市场需求不断扩大也带来了相应的问题—车用电阻需求快速增长导致供不应求。原因可以分为内因和外因两种：内因是由于电阻的生产较为困难，电阻材料淀积难度高：无论是丝网印刷还是蒸发溅射，均要求电阻材料分布均匀、厚度小；电阻对温度控制要求高：在适度的温度和时长下保证烘干、烧结的效果。电阻对精度要求高：对电极、电阻材料、保护玻璃等各部分的印刷精度要求高，以保证电阻值的准确。而外因则是因为电阻的供给相对集中，产能扩充有限，美日企业完全走薄膜化道路，技术处于遥遥领先地位。例如美国威世一直是超高精度电阻的最大制造商，而日本则是全球唯一能量产01005电阻的国家。日系厂商合计产能约900亿颗/月，目前产能在往车用等高利润市场转移。而中国台湾的国巨、华新科、厚声等厂家则以规模效应来寻求生存发展，在技术上则落后于美日厂商。目前台湾地区厂商在规模上远大于美日厂商。国巨市场份额约34%，是全球第一大贴片电阻厂商。

3. 从供求端预测市场规模

根据国际市场研究机构MarketsandMarkets在2019年度的研究（图2），全球低压直流断路器市场需求预计为12亿美元，到2024年，这一数据有望达到15亿美元，复合年增长率为5．68％。其中亚太地区市场需求所占比例最大，且增速最快，目前仍处于一个稳步增长的阶段。

图2：全球低压直流断路器市场需求 

从中国主要低压电器产品产量来看（图3），2020年，低压电器主要产品的产量均有不同程度的增长，万能式断路器(ACB)同比增长15.2%，塑壳断路器（MCCB含漏电） 同比增长12.0%，小型断路器（MCB含漏电） 同比增长1.7%，接触器(CTT)同比增长6.6%。其中，接触器的存量在2020年已经达到1.67亿台，很可能在2025年突破2亿台。

图3：中国主要低压电器产品产量

4. 从产业链预测市场规模

从B型漏电保护器的产业链上下游的发展规模及增速推测，也可以看出未来漏电保护器的市场增长潜力巨大。

首先，从图4能源局数据显示，2022年，全社会用电量86372亿千瓦时，同比增长3.6%。分产业看，第一产业用电量1146亿千瓦时，同比增长10.4%；第二产业用电量57001亿千瓦时，同比增长1.2%；第三产业用电量14859亿千瓦时，同比增长4.4%；城乡居民生活用电量13366亿千瓦时，同比增长13.8%。全社会用电数据的整体保持较高增长，为漏电器应用规模提供了一个广阔的发展前景。

分行业具体来看，我国新能源洗车产业，公用及私人充电桩数量均保持逐年增长，虽然增速下滑，但是叠加我国新能源汽车产业的政策力度，以及生产端的大力扩展，预估未来充电桩在断电器的使用前景也呈长期向好态势，漏电保护器作为充电桩配备的必需品，市场需求存在广阔的发展空间。

表2则统计了近年来家用电器市场的发展情况，其规模增速保持稳定，2022年达到了11680亿元，同比增长5.62%，其中白电年增速高达7.79%。这为B型漏电器的应用提供了较为坚持的市场基础。

图4：全社会用电量累计值

图5：国内新能源汽车充电桩保有量情况

表2：家用电器行业市场规模及增速（亿元，%）

(二)

市场竞争状况

1. 低压电器厂商竞争状况

低压电器厂商针对不同可以分为三个梯队，其中各类厂商的B型漏电器售价在175~5036元不等，市场竞争目前较为分化，集中度不高。

其中，第一梯队占据高端市场，代表性公司有施耐德、西门子、ABB等。这类公司对可靠性要求高，价格敏感度低，产品毛利率高，品牌效应明显。竞争优势在于产品线广度、深度的全面覆盖，产品可靠性、一致性水准高。

第二梯队占据中端市场，代表性公司有良信电器、常熟开关等。这类公司与高端市场相似，在指标相同条件下以性价比和特异化与高端抢占市场，毛利率较高。优势产品占据细分市场、可靠性高、一致性高。

第三梯队占据零售市场，代表性公司有正泰电器、德力西电气等。这类公司覆盖广、同时面向行业和零售客户，在满足主流指标要求的情况下尽量压低价格，毛利率较低。产品同质化程度高，多依靠分销。

我们从公开的电商平台上采集了不同品牌B型漏电器的单价并列示在表3中。其中，第一梯队的厂商（如施耐德）的报价明显高于行业平均水平，品牌效应明显，议价能力强，占据较大的市场份额。而主要面向零售的厂商（如CHZFGOLD）的报价较低，以性价比和规模收益来增强行业竞争力。

表3：不同厂商对B型漏电保护器的报价

2. 替代品热电阻分析

热继电器不断主回路不能单独使用，必须配合接触器一起使用。热电阻的升级产品方向为电机保护断路器，它可以直接通断主电路，接电机而不必配一些启停开关类的控制回路。电机保护断路器集成了断路器和热继电器的功能于一身，减小了占用的空间，在一个控制柜内需要控制很多电机的情况下，更加适用。

全球范围内RTD电阻主要厂商，包括：博世、盛思锐、欧姆龙、AMS、Nenvitech、MEMSVision、IDT、TDK、戴维莱传感、汉威电子、能斯达、四方光电等。表4整理了电商平台上不同品牌热电阻的单价，可以总结出，铂热电阻的市场平均价格高于B型漏电保护器均价。不同厂商的报价存在较大起伏，产品具有差异化的特点。

表4：不同厂商对铂热电阻的报价

(三)

 痛点分析及解决途径

下表5总结B型漏电器的五方面挑战和具体的解决途径供生产商及投资者参考。

表5：B型漏电保护器生产及销售的痛点及解决途径

三、风险提示

(一)

技术壁垒

剩余电流产生的原因多样，造成剩余电流种类的多样性，对RCD的研究造成困难，目前我国AC型和A型RCD研究已经有了长足进展，但是B型RCD的研究仍处于起步阶段，国内缺少相关的标准指导。智能电网建设、新能源发电系统快速发展将给低压电器行业带来新的发展机遇，对电器的配置系统提出了很多新的要求，然而，目前行业缺少整体解决方案，有一些技术难关尚未克服。

(二)

行业风险

低压电器行业从本世纪初的快速发展，现已进入“平稳发展”态势。低压电器制造厂商过多，产能明显过剩，产品低价竞争愈演愈烈。大部分国内企业缺少完整的研发体系和平台，自主创新能力弱，加上新产品投入明显不足（平均不足销售额1%），导致具有核心技术及自主知识产权的新产品极少。大部分企业技术改造力度不够，工艺装备与制造技术相对滞后，与发达国家数字化智能制造技术和装备差距甚远，造成低压电器产品一致性、可靠性相对较差，

(三)

国际竞争风险

在低压电器领域，我国大部分企业产品主要集中在中、低端及国内市场，缺乏中、高端产品营销渠道和属于自己的国际化渠道，即使企业有了好的新产品也难以推向国内中、高端市场和国际市场。因此企业在全球市场竞争中处于弱势。

(四)

产业链风险

我国低压成套电气设备与低压配电、控制系统总体滞后于低压电器产品发展，一定程度上影响了高性能、智能化、网络化低压电器新产品的推广与应用，从而影响新一代低压电器产品研发的积极性。

注：以上内容不作为任何投资或建议，仅供参考。