半导体制冷设备的组成

编辑：白碧妮 2026-09-17 08:47 浏览：35 次

目录一览：

1、半导体制冷设备的组成 2、制冷设备的工作原理及组成 3、压缩式制冷设备由什么组成 4、半导体制冷设备知名生产商 5、半导体制冷设备有哪些

半导体制冷设备的组成

半导体制冷片原理：

由直流电源提供电子流所需的能量，通上电源后，电子负极（-）出发，首先经过P型半导体，于此吸热量，到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个NP模块，就有热量由一边被送到另外一边造成温差而形成冷热端。

冷热端分别由两片陶瓷片所构成，冷端要接热源，也就是欲冷却之。在以往致冷器是运用在CPU的，是利用冷端面来冷却CPU，而热端面散出的热量则必需靠风扇来排出。制冷器也应用于做成车用冷/热保温箱，冷的方面可以冷饮机，热的方面可以保温热的东西。半导体制冷片作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：

1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

2、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

3、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。

4、半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

5、半导体制冷片的反向使用就是温差发电，半导体制冷片一般适用于中低温区发电。

6、半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。

7、半导体制冷片的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

制冷设备的工作原理及组成

主要部件组成制冷系统由制冷剂和四大机件，即压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器组成。一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入压缩机的入口，从而完成制冷循环。

压缩式制冷设备由什么组成

空气压缩机的主要零部件有：

机体、气缸、活塞组件、曲轴、轴承、连杆、十字头、填料、气阀等。

1、空气压缩机气阀

活塞式压缩机气阀是压缩机上直接影响运行经济性和可靠性的较重要的部件之一;

2、空气压缩机气缸

活塞式压缩机气缸是压缩机产生压缩气体的重要部件，由于承受气体压力大、热交换方向多变、结构较复杂，故对其技术要求也较高;

3、空气压缩机机体

活塞式压缩机机体是空压机定位的基础构件，一般由机身、中体和曲轴箱三部分组成。机体内部安装各部件，为传动部件定位和导向，曲轴箱内存装润滑油，外部连接气缸、电动机和其他装置。

运转时，活塞式压缩机机体要承受活塞与气体的作用力和运动部件的惯性力，并将本身重量和压缩机会全部和部分的重量传到基础上。活塞机机体的结构形式随压缩机型式的不同分为立式、卧式、角度式和对置型等;

4、空气压缩机填料

填料是阻止气缸内的压缩气体沿活塞杆泄漏和防止润滑油随活塞杆进入气缸内的密封部件;

5、空气压缩机活塞组件

活塞式压缩机活塞组件由活塞、活塞环、活塞杆(或活塞销)等部分组成，活塞与气缸组成压缩容积，通过活塞组件的往复运动来完成活塞式压缩机中气体的压缩循环过程。

半导体制冷设备知名生产商

今日科创板我们一起梳理一下富信科技，公司是国内外少数全产业链半导体热电技术解决方案及应用产品提供商之一，主营业务为半导体热电器件及以其为核心的热电系统、热电整机应用产品的研发、设计、制造与销售业务。半导体热电技术解决方案能够广泛应用于消费电子、通信、医疗实验、汽车、工业、航天国防、油气采矿等众多领域。公司在消费电子领域应用市场已经深耕十余年，依靠研发优势、技术优势和全产业链的业务布局。公司以热电整机应用为技术解决方案载体，成功将半导体热电制冷技术与啤酒机、恒温床垫、冻奶机、冰淇淋机等众多创新性使用场景相结合，实现了半导体热电技术在消费领域的大规模产业化应用，满足了人们改善生活品质的个性化需求和对美好生活的向往。公司依托多年来积累的研发经验和技术沉淀，积极拓展了半导体热电技术在通信、汽车等领域的终端应用市场。尤其是在通信领域，针对目前高性能微型热电器件市场整体上仍由国际厂商或其在国内设立的子公司所主导的现状，公司抓住 2019 年 5G 网络建设的兴起带来的高性能微型热电器件市场需求机遇，在半导体热电器件的热电性能、可靠性方面实现技术突破，成功研制了用于 5G 网络中光模块温控的高性能微型热电制冷器件，并已向客户小批量供货。半导体热电技术主要包括半导体热电制冷技术和温差发电技术两个应用方向，分别利用了半导体材料的佩尔捷效应（Peltier effect）和泽贝克效应（Seebeckeffect）实现了电能和热能之间的相互转换，是一种环保型制冷技术和绿色能源技术。根据 MarketsandMarkets 的报告数据，2017 年至 2019 年，半导体温差发电系统市场规模分别为 3.99 亿美元、4.26 亿美元、4.60 亿美元，预计 2025 年将达到 7.41 亿美元。根据 MarketsandMarkets 的报告数据，2016 年至 2018 年，半导体热电器件在消费电子产品应用领域的对外销售市场规模分别为 1.05 亿美元、1.18 亿美元、1.31 亿美元，预计 2024 年将达到 2.31 亿美元。2017 至 2020 年 1-6 月，公司应用于消费电子领域的半导体热电器件产品销售收入分别为 4,981.23 万元、5,615.21 万元、5,560.24 万元，2,882.56 万元，仍存在较大的存量及增量市场空间。根据 MarketsandMarkets 的报告数据，2016年至 2018 年，半导体热电器件在通信应用领域的对外销售市场规模分别为 1.02亿美元、1.11 亿美元、1.20 亿美元，预计 2024 年将达到 1.74 亿美元。除了消费电子和通信领域，半导体热电制冷技术在其他领域也有着广泛应用。在医疗领域，主要用于冷敷设备、便携式胰岛素盒、移动药箱，以及 PCR 测试仪等实验室中各种仪器仪表、检测设备的温度控制；在汽车领域，主要用于车载冰箱、车载恒温杯架、汽车调温座椅，以及人机交互设备、动力电池、传感器等设备的热管理；在工业领域，可用于对冷源展示仪、烟气冷却、CCD 图像传感器、激光二极管、露点测定仪等产品的精准控温；在航天国防领域，可用于探测器和传感器的温度控制、激光系统冷却、飞行服温度调节、设备外壳冷却等。按照细分应用领域不同，半导体热电器件及热电系统市场呈现出不同的竞争格局。根据 MarketsandMarkets 和 Transparency 的市场调研报告，以及行业内主要企业官方网站的相关业务介绍，目前应用于通信、汽车、航空国防等领域的高性能半导体热电器件及热电系统市场，主要掌握在日本 Ferrotec、KELK Ltd.，俄罗斯 RMT，美国 Phononic、Gentherm 等外资企业或其在国内设立的子公司手中，这些企业技术实力雄厚，在相关领域具有先发优势和丰富的行业经验。而国内大部分企业由于起步较晚，还处于技术提升阶段，技术水平与国际先进水平相比尚有一定差距。热电整机应用产品市场主要参与者为我国内资企业及国外品牌厂商在国内设立的生产企业。在外销市场，我国内资企业主要通过 ODM 模式为国外品牌厂商代工生产，而在内销市场则主要采用 ODM 和自主品牌经营相结合的模式。由于热电整机应用市场发展时间较短，尚处于成长阶段，各类新型技术解决方案亦层出不穷，行业内尚未形成具有垄断效应或具有显著品牌优势的企业。随着热电整机应用产品功能需求的日渐提升，以及欧美发达国家对热电整机应用产品的能效、环保标准要求越来越高，具有较强研发能力的热电整机应用制造企业将在市场竞争中取得优势，市场集中度将逐渐提升。从下游应用市场的认可度看，在消费电子领域，公司与国内外知名电器品牌SEB、伊莱克斯、美的，日本时尚家居品牌 Bruno、知名咖啡机品牌优瑞（Jura）建立了良好的合作关系；在通信领域，公司最新开发的高性能微型热电制冷器件产品已于 2020 年向客户小批量供货。从市场占有率看，根据智研咨询的统计数据，2019 年中国出口的半导体制冷式家用型冷藏箱金额为 22,871.60 万美元，约合人民币 160,101.20 万元，2019年公司出口的热电整机应用产品中半导体制冷式家用型冷藏箱（包括啤酒机、恒温酒柜、电子冰箱、冻奶机）产品金额为 31,657.03 万元，约占当年该类产品中国出口总额的 19.77% 。公司热电整机应用、热电系统业务在 A 股上市公司和新三板挂牌公司中无可比公司，热电器件业务与新三板挂牌公司富连京（872240.OC）具有一定的可比性。一、国内知名的半导体热电器件生产企业富信科技前身佛山市顺德区富信制冷设备有限公司成立于2003年，公司主营单级热电制冷器件、冰胆、酒柜冰箱系统、以及恒温酒柜、电子冰箱等产品；2006公司正式更名为广东富信电子科技有限公司；2009年公司微型热电器件、多级热电制冷器件问世；2011年公司成功研发温差发热器件、通讯基站电池柜系统；2013年公司完成股份制改造，正式更名为“广东富信科技股份有限公司”；2014年公司的啤酒机系统（2L）、床垫系统、恒温床垫、380L大容积酒柜、啤酒机（2L）上市；2015年冰淇淋机系统、冰淇淋机产品试产成功并量化生产；2016年高性能温差发电器件等新产品上市；2017年公司热电制冷技术研发成果显著，成功研制冷热循环器件、大功率热电制冷器件，同时、热管静音系统、烟气冷却系统问世，新型冻奶机及静音冰箱上市；2018年除湿机系统完成小批量试制；2019年高性能单极热电制冷器件、冷源展示仪系统、植物培养箱系统以及节能酒柜等产品量产；2020年公司生产的高端半导体热电制冷器件可靠性达到GR-468-CORE和 MIL-STD-883两项国际先进测试标准的要求，除湿机、节能冰箱的研制进一步丰富公司主营产品；2021年科创板上市。二、业务分析 2017-2020年，营业收入由5.12亿元增长至6.24亿元，复合增长率6.82%，20年实现营收同比下降0.32%；归母净利润由0.30亿元增长至0.74亿元，复合增长率35.11%，20年实现归母净利润同比增长2.78%；扣非归母净利润由0.31亿元增长至0.67亿元，复合增长率29.29%，20年实现扣非归母净利润同比下降6.94%；经营活动现金流分别为0.43亿元、0.09亿元、1.30亿元、0.65亿元，20年实现经营活动现金流同比下降50.00%。分产品来看，2020年半导体热电器件实现营收0.79亿元，占比12.62%；半导体热电系统实现营收1.44亿元，占比23.06%；覆铜板实现营收0.28亿元，占比4.42%；热电整机应用实现营收3.54亿元，占比56.79%；陶瓷基板实现营收0.00亿元，占比0.03%；整机散、配件实现营收0.19亿元，占比3.08%。 2019年公司前五大客户实现营收2.67亿元，占比42.59%，其中第一大客户实现营收1.45亿元，占比23.17%。三、核心指标 2017-2020年，毛利率由23.11%提高至28.43%；期间费用率18年下降至8.70%，随后逐年上涨至10.15%，其中销售费用率由5.73%下降至4.22%，管理费用率由4.42%上涨至18年高点5.12%，20年下降至4.57%，财务费用率18年下降至低点-0.89%，随后逐年下降上涨至1.36%；利润率由5.88%提高至12.06%，加权ROE由15.39%提高至19年高点25.74%，20年下降至23.10%。四、杜邦分析净资产收益率=利润率*资产周转率*权益乘数由图和数据可知，18年净资产收益率的提高是由于利润率和资产周转率的提高，19年净资产收益率的提高是由于利润率的提高，20年净资产收益率的下降是由于权益乘数和资产周转率的下降。五、研发支出 2017-2020H1公司研发费用分别为 1,845.59 万元、2,281.50 万元、2,687.50 万元和 985.75 万元，占比分别为3.61%、3.79%、4.29%、3.96%。看点：半导体热电制冷技术凭借其不可替代的灵活性、多样性、可靠性等优势和特点，成为支撑诸多现代产业的关键技术，能够广泛应用于消费电子、通信、医疗实验、汽车、工业、航天国防、油气采矿等领域，随着热电技术的进步和推广，其下游应用不断成熟，新产品不断涌现，市场需求呈现出逐年增长的态势。消费电子领域是公司目前产品的主要实际应用方向，通信领域是公司未来的重点拓展方向。