节能减排强风下,高效节能电机迎来最佳发展期

查荣荣

生物医药、节能环保、金属材料

  • 2019-09-10
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近年来,为提高社会整体经济及环境效益,节能减排是工业企业的必经之路。随着我国制造业的转型与升级,传统电机的能效等级逐渐提高,电机产品随之升级,高效的节能电机市场前景看好。

摘要:近年来,为提高社会整体经济及环境效益,节能减排是工业企业的必经之路。随着我国制造业的转型与升级,传统电机的能效等级逐渐提高,电机产品随之升级,高效的节能电机市场前景看好。

电机是实现能量转换及传递的机械装备,作为机械动力源,在工业生产中具有重要作用。目前,提高电机的节能效应是电机行业备受关注的热点技术,并且电机系统的节能主要是源于电机产品本体的节能。其中,三相笼型感应电机具有成本低、易于控制、可靠性强等优点,逐渐成为提高电机本体效率的重要研究领域。此外,稀土永磁电机及开关磁阻电机的发展速度也在不断加快。

我国电机种类多,市场规模大

电机的应用范围较广,不同的种类的电机功能一般不同,常见的电机有伺服电动机、步进电动机、力矩电动机、开关磁阻电动机、无刷直流电动机、直流电动机、异步电动机、同步电动机等。其中,伺服电动机通过将输入的电压信号转化为电机轴上的机械输出量的方式,控制整个系统,该类电机广泛应用于各领域的众多控制系统中。步进电动机被称作“最理想的数控机床执行元件”,大多应用在数控机床制造领域、绘图仪及打印机等。此外,异步电机具有结构简单、操作方便等优势,在驱动机床、矿上机械、医疗器械等领域应用较多。

随着发电装备的快速发展,电机制造业的市场规模也在不断壮大。目前来看,我国电机行业已经逐步形成完整的业务体系。据统计,2017年,我国电机行业市场规模高达8850.67亿元,同比增长6.25%。在国家节能惠民工程等产业政策的大力推动下,我国电机市场规模呈现逐年增长态势。近年来,我国电机行业市场规模如图1。

 

图1 2011-2017年我国电机行业市场规模情况

(资料来源:公开资料整理)

我国电机制造企业整体增速放缓,利润空间逐渐被压缩

从我国电机制造企业来看,市场整体规模较大,市场增长率较低。国家统计局数据显示,2017年我国规模以上电机制造企业2854家,增长率仅为0.18%。从2012年起,我国电机制造企业增速不断放缓,国内大部分电机企业利润空间被压缩。在节能减排的大背景下,高效电机迎来最佳发展期。目前来看,稀土永磁无铁芯电机以及铸铜转子技术电动机是当前最具发展前景的高效设备之一。我国电机行业杰出的企业有三菱电机集团、卧龙电气集团股份有限公司、松下集团、西门子股份公司、大洋电机、江西特种电机股份有限公司等。

 

图2 2011-2017年我国电机行业规模以上企业变化情况

(资料来源:国家统计局、金智创新行研整理)

高效节能化、专业定制化、智能自动化、集成一体化是未来电机节能技术的重要发展方向

电机是机床、压缩机、传输带等设备的重要驱动装备,并且是较大的耗电机械。整体来看,我国电机能效水平较低,低于国外平均值的3%-5%。然而,我国电机行业存在操控系统调节方式落后、匹配不合理等缺点,并且高效电机的使用率仅为3%,导致我国电机系统运行效率较国外先进水平低10%-20%。此外,非高效电机的大量使用,促使我国用电量的巨大浪费。数据显示,制造业领域电机效率每提高1%,年节约用电可达260亿千瓦时。因此,发展高效电机是目前最具节能潜力的产业之一。

高效节能化、专业定制化、智能自动化、集成一体化是未来电机节能技术的重要发展方向。提升电机效率逐渐列为全球电机行业节能的重要目标,从国际上来看,各国争相研究不同电机系统的节能方案,并且制定节能标准、法律法规,不断开发相关绿色节能产品。国际电工委员会(IEC)统一全球电机的测试及能效标准,我国也不断加大高效电机及电机系统节能工程的研发力度。电机应用包括冶金、石化、市政等多领域,下游行业自身能源利用率不断提高,促使电机行业开发研制符合其自身特点的专业性电机产品。此外,随着我国装备制造业的发展逐步实现工业化与信息化的融合,电机系统的智能化已成为发展重要趋势。伴随着电子信息技术在制造业上的应用,电机早已不是一个零部件的执行,而是一个可以实现功能完整的机电一体化系统。基于电机系统集成一体化的探索,我国重要企业不断探索推出较为成熟的产品。

结语

我国电机行业经过多年的发展,涌现出包括伺服电动机、步进电动机、力矩电动机、开关磁阻电动机、无刷直流电动机、直流电动机、异步电动机、同步电动机等在内的多种类电机,市场规模较大。然而,近年来在节能减排的号召下,我国电机行业迎来转型期,为实现行业的快速高质量发展,高效节能化、专业定制化、智能自动化、集成一体化是未来电机节能技术的重要发展方向。

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