柔性直流输电（柔直换流阀/VSC-HVDC） 行业研究报告

一、研究摘要 / 核心观点

柔性直流输电（VSC-HVDC，电压源换流直流输电）以全控型器件（IGBT/IGCT）构成换流阀，具备独立调节有功/无功、可向无源电网供电、谐波小、适合新能源波动接入等特性，是解决高比例新能源"送得出、用得好"的关键技术。在"沙戈荒"大基地外送、海上风电汇集、城市电网柔性互联三类场景中，柔直正从"示范"走向"主力"。

导语：过去十年柔直多在示范与少数工程验证，进入"十五五"，在特高压柔直化、海上风电深远海化、沙戈荒大基地外送三重需求叠加下，行业首次具备"持续、大批量、高电压"的订单基础。本报告聚焦换流阀及配套这一窄众环节，厘清真实招标数据、国产化瓶颈与可验证切入点。

核心观点如下：

1. 招标金额已现规模化放量：2025 年 11 月以来，国网与南网先后发布三批特高压换流阀招标，总额约 136.04 亿元（15 包），由南瑞（含常州博瑞、中电普瑞）、许继、荣信（白云）、西电、特变 5 大品牌包揽；其中 2026 年 6 月国网单次特高压设备招标中，换流阀 11 包约 112.1 亿元、占该批次总额 27.5%（来源：电能革新/网易，；百度百科换流阀词条，）。
2. 国产化率快速抬升但核心器件仍待突破：柔直 IGBT 是换流阀"心脏"，约占换流阀成本 45%，过去中高端 90% 以上依赖进口（ABB/英飞凌/东芝）；2025 年 2 月南网超高压牵头研发的 6.5kV/3kA IGBT 柔直换流阀通过技术鉴定（功率密度 +27.8%、损耗 -23%），国产 IGBT 已从"实验室"进入"工程应用"（来源：华创证券，）。
3. 标志性超级工程集中落地：藏东南—粤港澳大湾区 ±800kV 四端特高压柔直（世界首条四端特高压柔直，输送容量 1000 万千瓦）于 2025-06 核准、2025-09 启动建设，计划 2029 年投运，年送清洁电超 430 亿千瓦时；"甘电入浙/陇电入浙"为世界首条送受两端均采用柔直的特高压直流，核心设备 ±800kV/8GW 柔直换流阀创全球容量纪录（来源：人民日报/今日头条，；浙江日报，）。
4. 政策强力定调：《新型电力系统建设"十五五"规划》（发改能源〔2026〕942 号，2026-07 印发）明确到 2030 年西电东送规模超 4.2 亿千瓦（2025 年为 3.4 亿千瓦）、特高压电网规模翻番，并部署"沙戈荒"100% 新能源外送试点与海上输电网络；"十五五"时期计划投产特高压直流通道 15 条（来源：人民网，；百度百科，）。
5. 整机厂盈利结构优化：换流阀、直流控制保护系统属特高压工程高毛利环节（毛利率 30%+，显著高于普通一次设备约 10%）；许继电气 2026 年新增特高压中标 12.75 亿元中换流阀占 11.71 亿元，单笔订单约占其 2025 全年营收（约 180 亿元）的 7%（来源：许继电气公告/仪表网，）。

1. IGBT 涨价与国产窗口共振：2026 年海外 IGBT 龙头提价 5%–15%、国内厂商跟涨 10%–20%，供需进入上行周期；这既抬高柔直短期成本，也加速国产器件导入节奏，为时代电气、国电南瑞等打开替代窗口（来源：）。

二、研究背景与定义（含研究边界）

2.1 定义与技术原理

柔性直流输电（VSC-HVDC）采用电压源换流器，核心器件为全控型功率半导体（压接式/焊接式 IGBT、IGCT）构成的换流阀。与常规直流（LCC，电网换相换流）相比，柔直无需依赖电网电压换相，可：① 独立快速调节有功与无功；② 向无源/弱电网（如远端海上风场、孤立负荷）供电；③ 无换相失败风险；④ 谐波小、占地省。其本质是用"可控电力电子"替代"不可控换相"，代价是单位容量器件成本与损耗更高，故 IGBT 国产化与降本直接决定柔直经济性。

主流拓扑为模块化多电平换流器（MMC）：每个桥臂由若干半桥/全桥子模块（SM）串联，通过投入/切除子模块逼近正弦交流波形，输出电压等级与子模块数量成正比。MMC 的优势在于等效开关频率低、器件应力小、谐波优，但子模块数量庞大（单阀数百至上千），对 IGBT 一致性、阀控同步、均压设计提出极高要求——这正是柔直换流阀"高壁垒、高价值"的来源。压接式 IGBT 因双面散热、失效短路模式更安全，成为特高压柔直首选；其封装、压装与可靠性验证难度显著高于焊接式。

2.2 细分范畴（技术路线分类）

• 按拓扑：两电平/三电平 VSC、模块化多电平（MMC，当前主流）、级联 H 桥等；新一代"可控换相（CLCC）"在常规直流基础上融合柔直优点，属过渡形态。
• 按应用场景：① 大容量远距离新能源外送（特高压柔直，±800kV/8GW 级）；② 海上风电汇集送出（±400kV~±500kV，如阳江三山岛）；③ 电网异步互联/城市背靠背（如广州天河棠下 220kV 柔直背靠背）；④ 多端柔直电网（张北±500kV 柔直电网示范）。
• 按核心部件：柔直换流阀（含功率模块、阀控系统）、柔直变压器、直流断路器、启动回路、直流穿墙套管、直流控制保护。

国内柔直工程梯次（已投运—在建—规划）

• 张北柔性直流电网示范（±500kV，2020 投运）：突破柔直组网技术，国电南瑞 4500V IGBT 带电成功。
• 昆柳龙直流（受端 ±800kV 柔直，2020 投运）：首次将柔直电压等级升至 ±800kV。
• 江苏如东海上风电柔直（±400kV，2021 投运）：我国海上风电柔直送出早期实践【待核实具体容量与业主】。
• 广州天河棠下 220kV 柔直背靠背（2024 招标）：城市电网柔性互联典型。
• 藏东南—粤港澳 ±800kV 四端（2025-09 开工，2029 投运）：世界最强柔直。
• 甘电入浙/陇电入浙（±800kV/8GW，2024 开工，2027 投运）：世界首条双侧柔直特高压。
• 阳江三山岛海上风电柔直（2025-04 开工，2026-10 投产）：世界最大海上风电直流。
• 陕皖、湘黔、渝黔等直流（2026）：常州博瑞等新中标，柔直占比提升。

注：青洲、大丰等海上风电柔直项目为行业公开提及的重点储备，但其确切容量、业主与开工时点【待核实】，本报告未将未获权威来源确认的具体数字写入正文。

2.3 研究边界

本报告聚焦柔性直流输电换流阀及配套（阀控、直流断路器、启动回路、直流控保），不覆盖：① 常规直流 LCC 换流阀细节（已另有报告）；② SVG/STATCOM 无功补偿（已另有报告）；③ 海上风电整机与轴承/海缆（已另有报告）；④ 电网级储能与抽水蓄能。上述边界确保"窄众"定位——聚焦柔直独有增量而非泛化电力设备。值得强调的是，柔直换流阀的增量价值高度集中于"高压 IGBT 器件 + 阀控 + 直流断路器"三处，其余（变压器、套管）与常规直流高度同源；若研究边界过宽，易把常规直流的存量需求误计入柔直增量，导致规模虚高。本报告刻意收窄，正是为了给窄众投资者一个"挤掉水分"的口径。

三、研究方法与数据来源

本报告实际用到的机构与链接如下：

• 国家电网 / 南方电网招标平台：三批特高压换流阀中标数据（；南网藏粤直流中标公示 ；南网主设备招标公告 ）
• 上市公司公告/财经媒体：许继电气中标公告（；）
• 行业研究（华创证券）：柔直 IGBT 国产替代（）
• IGBT 市场数据：中国 IGBT 市场规模与国产化率（；）
• 政策与工程：《新型电力系统建设"十五五"规划》（发改能源〔2026〕942 号，）；国网"十五五"特高压建设（）；工程进展（；；）

口径说明与局限性：① 换流阀招标金额按"包"披露，不同批次含/不含柔直变压器、直流控保等附属设备，跨批次加总需剔除重叠；② 厂商份额按"品牌"合并（南瑞含常州博瑞与中电普瑞），与非合并口径差异较大；③ 柔直整体市场规模尚无权威年度统计，本文以招标额作为景气度代理指标，未来五年累计规模【待核实】。

数据使用建议：柔直行业"数字分散在招标公告与上市公司中标公告中"，建议以"季度招标额 + 重点厂商中标公告"双轨跟踪，相较依赖尚无统一口径的"市场规模"估算更可靠；凡正文标注【待核实】处，付费全本将提供底稿链接与替代来源交叉验证，避免以未确认数字作为投资依据。

覆盖时间窗口：回溯起点为 2020（张北/昆柳龙柔直投运），已验证基准为 2025 全年招标与工程核准，数据截止 2026-Q2，预测区间至"十五五"末（2030）；兼顾"已发生工程事实"与"政策可验证趋势"。