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电机发展趋势论文结尾

2023-12-11 17:09 来源:学术参考网 作者:未知

电机发展趋势论文结尾

电动机是工业控制的心脏,是动力基础,电机市场总体需求的增长一方面来自电力装机容量、电力等能源消费增长带来的同步增长,同时还将有自动化需求带动的电机需求,以及高效电机应用带来的替换需求。
一、自动化的蓬勃发展将拉动电机需求向上
国内人力成本在过去5 年中出现了快速增长过程,给制造企业带来了较大的压力,但要想回到早先廉价劳动力阶段已无可能。随着人力成本的攀升,各个行业的自动化需求会加速。工控的大脑是电力电力技术与信息技术,而工控的心脏在大部分场合仍然是各式各样的电动机。
二、全球电机产业链有望继续向国内转移
电机广泛地应用于各个领域,随着下游需求的精密化、智能化、个性化发展趋势,电机的通用性逐步向专用性方面发展,过去一类电机在不同性质、不同场合通用的局面被打破,电机产品正向着专业性、特殊性、个性化方面发展。
在此趋势下,单一产品批量可能更小,完全自动化设备可能难以适应多样化产品需求,电机制造的半自动、柔性自动化设备有望更多,劳动力密集的特色难以彻底改变,电机制造在未来很长时期内,都将属于劳动力密集、对人力成本较敏感的行业。
三、中国已经具有齐全的专业配套产业群
在过去几十年的快速发展中,在长三角、山东等区域/省市形成了强大的电机企业,围绕这些电机企业,在当地形成了涵盖机座、定转子、线圈等配套产业集群,目前仅仅在电机定转子环节,已经出了10 亿元收入规模的企业,这些产业集群不仅在国内最齐全,在世界上也比较少见。

稀土永磁电机的应用现状及其发展趋势

稀土永磁同步电机的开发与应用扩大了永磁同步电动机在各个行业的应用,稀土永磁电机最显著的性能特点是轻型化、高性能化、高效节能。高性能稀土永磁电机是许多新技术、高技术产业的基础。它与电力电子技术和微电子控制技术相结合,可以制造出各种性能优异的机电一体化产品,如数控机床,加工中心,柔性生产线,机器人,电动车,高性能家用电器,计算机等等。随着稀土永磁电机技术的不断发展其行业逐渐呈现以下发展趋势。
向高效节能方向发展 稀土永磁电机又是一种高效节能产品,平均节电率高达10%以上,专用稀土永磁电机可高达15%~20%。 电动机的节能分两个方面。一方面是改革异步电动机的结构,提高效率和其他性能,异步电动机以其结构简单、价格便宜、适应各种工况条件等优点被广泛应用于工业生产各个领域。其次是发展永磁同步电动机,可以取得更高的节电效果。 国外提高电动机效率的主要途径,是通过对异步电动机的优化设计,增加铜、铝、电工钢板等有效材料用量,降低绕组损耗和铁耗;采用较好的磁性材料和工艺,以降低铁耗:合理设计通风结构和选用高性能轴承,降低机械损耗;通过改进设计和工艺,降低杂散损耗,国外己开发出高效异步电机。根据我国国情,高性能的稀土永磁材料已实现产业化,钕铁硼的产量现已居世界第一位,钕铁硼的价格也趋向合理。所以发展永磁同步电动机是新世纪电机工业技术发展趋势之一。 向机电一体化方向发展 要提升传统机电产品的水平,必须紧紧抓住机电一体化这个环节。实现机电一体化的基础,是发展各种机电一体化需用的各种高性能稀土永磁电机,如数控机床用伺服电机,计算机用VCM音圈电机。一台60把刀加工中心,要配备30台伺服电机。变频调速稀土永磁同步电机和无刷直流电机是机电一体化的基础。 向高性能方向发展 现代化装备向电机工业提出各种各样的高性能要求,如军事装备要求提供给各种高性能信号电机,移动电站,自动化装备用伺服系统及电机,航空航天用高性能、高可靠性永磁电机,化纤设备用高调速精度变频调速同步电动机,数控机床、加工中心、机器人用高调速比稀土永磁伺服电机,计算机用高精度摆动电机及主轴电机等等。 向专用电机方向发展 电机所驱动的负载千变万化,如全部采用通用型电动机,在某些情况下,技术经济很不合理。因此国外大力发展专用电机,专用电机约占总产量的80%,通用电机占20%。而我国恰恰相反,专用电机只占20%,通用型电机占80%。专用电机是根据不同负载特性专门没计的,如油田用抽油机专用稀土永磁电机,节电率高达20%。这方面的节能潜力很大。电机工作者不仅要研究电机本身,更应当研究所驱动负载的特性,设计出性能先进、运行可靠、价格合理的稀土永磁电机产品。 向轻型化方向发展 航空航天产品,电动车辆、数控机床、计算机、视听产品、医疗器械、便携式光机电一体化产品等,都对电机提出体积小、重量轻的严格要求。永磁同步电动机以其体积小、 节能、 控制性能好、 又容易做成低速直接驱动, 消除齿轮减速装置, 可通过频率的变化进行调速等优点, 在电梯技术上得以开发应用。相信随着电子技术和控制技术的发展,稀土永磁同步电机技术会朝着高效节能、机电一体化、高性能、专用电机、轻型化的方向发展并日趋完善。

我国伺服电机行业的发展和应用趋势分析

近年来,伺服电机行业发展较快,下游应用范围不断拓宽。目前伺服电机行业市场竞争较激烈,国内市场主要以日本和欧美品牌为主,其中日本品牌占据近一半的国内市场份额。随着技术的突破,国产品牌也正逐步崛起。未来,随着各关联产业的快速发展,2026年伺服电机行业的市场规模有望达225亿元。

伺服电机行业主要上市公司:松下电器(PCRFY)、安川电机(YASKAWA)、罗克韦尔自动化(ROK)、西门子(SIEGY)、三菱电机(MIELY)、汇川技术(300124)、华中数控(300161)、卧龙电驱(600580)、英威腾(002334)、雷赛智能(002979)、埃斯顿(002747)

本文核心数据:全球伺服电机行业需求量、中国伺服电机市场规模、我国伺服电机下游应用占比

受益于广泛的应用范围,伺服电机行业市场需求稳步增长

随着伺服系统技术水平的进展以及下游应用市场的渗透,2010年全球伺服电机年需求量达2375万台。2015年以来,下游行业工业机器人的兴起,成为全球伺服电机需求量增长的新动力,2019年全球伺服电机年需求量为3573万台左右,同比增长4.89%。据前瞻测算,2020年全球伺服系统行业市场需求量在3783万台左右。

我国伺服产品真正普及应用的时间仅有十余年,尚处于成长阶段,由于伺服电机系统在精度、矩频、过载等性能上的优势,比步进电机系统具有更广的应用范围,在机床工具、纺织机械、印刷机械和包装机械等领域已经得到广泛应用,同时近几年工业机器人、电子制造设备等产业的迅速扩张,使得伺服电机在新兴产业的应用规模增长迅速,整体市场规模增长空间较大。

据工控网统计,2019年我国伺服电机市场规模约142亿元,较上年增长6.77%。受新冠疫情影响,2020年我国伺服电机市场规模增速有所放缓,初步测算达149亿元。

伺服电机行业竞争激烈,不同派系品牌各有特色

目前,伺服电机市场竞争激烈,品牌众多,性能各异。

相比欧系品牌,安川、三菱、松下等日系品牌性能虽低,但可靠性和稳定性强,性价比更高,最适合国内客户需求;西门子、伦茨、博世力士乐等欧系品牌的过载能力、动态响应、驱动器开放性好,但价格昂贵;台系品牌使用简单,性能接近日系,但价格相比日系品牌要低廉很多,在中低端发展较快。

近年来,国产品牌在技术方面也有了较大的突破。汇川技术在国内厂商中处于领先地位,整体技术水平接近安川,自主研发的23位编码器已达到了国际水平,其产品进口替代的步伐正逐步加快。华中数控、埃斯顿等主要研发的是车床伺服系统,水平达到了国际中端水平。

下游应用广泛,机床应用占比最高

在下游应用方面,我国伺服电机应用广泛,其中应用最多的领域是机床(尤其是数控机床),占比达20.4%,其次是电子制造设备、包装机械、纺织机械、工业机器人、塑料机械等行业,比重分别为16.5%、12.6%、12.1%、8.7%、8.2%。

用于数控机床的伺服系统分为两种,一是进给伺服系统,二是主轴伺服系统。两者作用不同,前者用于驱动机床的工作台,而后者用于驱动机床的主轴;前者要求伺服系统的速降小、刚度大,具备快速响应的特点,后者要求系统有足够的输出功率和一定的速度精度。对于数控机床,两类伺服系统都非常重要。

基于数控机床的重要地位,同时也为了加快国产数控机床发展步伐,中国制造2025将数控机床列为“加快突破的战略必争领域”,提出要加强前瞻部署和关键技术突破,以提高国际分工层次及话语权。同时明确提出到2025年我国关键工序数控化率水平要从当前的33%提升至64%,数字化研发设计工具普及率要达到84%的目标。

未来,随着机床行业产业结构的不断调整,伺服电机装置制造行业也将有所发展。

伺服电机行业发展前景较好,2026年行业规模有望达225亿元

发展工业自动化是迅速促进大中型企业持续发展的有效手段之一,伺服系统作为工业自动化的明珠,不仅具有投资少、见效快、节能的优点,更是体现一个国家工业技术水平发展的重要指标之一。

国家电力、钢铁、炼油、石化、化工、造纸等工业部门,分别都拥有一百套以上的集散控制系统。如果能在集散控制系统的基础上,配上上位机进行过程优化,则可以大幅提高企业的技术水平和管理水平。另外,发展工业自动化还是扩大国内需求的有效手段之一,可以拉动电子元器件、各类接插件产业、各类金属加工件产业、集成电路等一大批产业。

因此,无论是从客观需求,还是从其巨大作用来看,伺服系统装置都拥有较为广阔的发展前景,其市场规模将持续扩大。基于伺服电机较好的发展前景,对伺服市场的中长期前景预测如下:

从长期来看,随着《中国制造2025》战略的提出,汽车、钢铁、化工等行业将继续大力推进产业结构调整,部分行业投资过热、产能过剩的现象将得到缓解。在主要下游行业增速放缓的情况下,伺服电机装置制造行业销售增速也将在保持较高水平的前提下缓慢回落,年均增速将维持在7.58%左右。据前瞻测算,到2026年,行业市场规模有望达到225亿元左右。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国伺服电机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

我国工业电机行业的现状及发展趋势怎样?

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机应用的关键领域为工业电机,随着国内工业发展,工业电机产销总体保持增长。根据报告显示,2016-2021年我国工业电机产量由28166.9万千瓦增长至35463万千瓦,销售收入由2723.8亿元增长至3501.3亿元。从细分市场看,工业电机分为一般交流机和一般直流机。目前一般交流机在工业电机市场中销售收入占比较高,为35.7%,一般直流机销售收入占比9.7%。从进出口情况看,近几年我国工业电机出口量、出口金额大于进口量、进口金额。在国家“双碳”战略布局下及相关政策指导下,电机行业发展迎来了新的机遇和挑战。在未来,工业电机行业发展要加快提升绿色设计能力,推进电机系统智能化、数字化;要继续加强节能低碳技术研究和攻关,开展高效化、轻量化等系列化创新设计;电机企业及其配套行业要以市场为导向,以科技创新为依托,共同推进电机行业的高质量发展。如果想深入了解这个行业,建议你去行业展览会和行业内的专业人士沟通交流,可以掌握最新的行业资讯,2022年11月25-28日,亚洲国际动力传动与控制技术展览会即将在上海新国际博览中心开展,展会深耕于动力传动与控制行业中已经有30多年,展会展品范围涵盖了液压、气动、密封、齿轮、电机、传动联结件、链传动、带传动、弹簧、轴承和工业分承包等11 大类,非常值得一去哦!更多参会信息可以去展会官网了解~

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