目前,成功實現(xiàn)高速化的主要有感應(yīng)電機、永磁電機、開關(guān)磁阻電機,它們各有優(yōu)缺點。高速電機為木材、五金等行業(yè)生產(chǎn)加工設(shè)備的配套產(chǎn)品,中游發(fā)展依賴下游拉動。近年來,我國高速電機申請專利數(shù)與公開專利數(shù)總體呈上升趨勢,我國高速電機制造行業(yè)銷售收入保持增長趨勢,但增速有所放緩。從區(qū)域分布來看,我國高速電機行業(yè)的產(chǎn)能主要分布在華東地區(qū)。未來,高速電機在家電、汽車、電源等方面應(yīng)用前景廣闊。
高速電機主要有感應(yīng)電機、永磁電機、開關(guān)磁阻電機三類
高速電機,也稱主軸電機,廣義范圍來講,高速電機又可以被稱為電主軸,高速電主軸等等,通常是指轉(zhuǎn)速超過10000r/min的電機。因為轉(zhuǎn)速高,體積遠小于功率普通的電機,與原動機相連,取消了傳統(tǒng)的減速機構(gòu),高速電機轉(zhuǎn)動慣量小等原因,所以具有電機功率密度高,可以有效的節(jié)約材料,傳動效率高,噪音小,動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點。
目前成功實現(xiàn)高速化的主要有感應(yīng)電機、永磁電機、開關(guān)磁阻電機,它們各有優(yōu)缺點。從功率密度和效率來看,選擇順序為永磁電機、感應(yīng)電機和磁阻電機;然而從轉(zhuǎn)子機械特性來看其選擇順序需要顛倒過來,即磁阻電機、感應(yīng)電機和永磁電機。在確定高速電機結(jié)構(gòu)形式時,需要對其電磁特性和機械特性綜合對比研究。目前中小功率高速電機采用永磁電機較多,中大功率高速電機采用感應(yīng)電機較多。
(1)感應(yīng)電機
感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)動慣量低,并且能夠在高溫和高速的條件下長時間運行,因此感應(yīng)電機在高速領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。
(2)永磁電機
永磁電機由于其效率和功率因數(shù)高及轉(zhuǎn)速范圍大等優(yōu)點,在高速應(yīng)用領(lǐng)域備受青睞。相對于外轉(zhuǎn)子永磁電機,內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁電機具有轉(zhuǎn)子半徑小及可靠性強的優(yōu)點,成為高速電機首選。
(3)開關(guān)磁阻電機
開關(guān)磁阻電機以結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、成本低廉以及耐高溫等優(yōu)點而備受矚目,在高速領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛。
高速電機為木材、五金等行業(yè)生產(chǎn)加工設(shè)備的配套產(chǎn)品,中游發(fā)展依賴下游拉動
從產(chǎn)業(yè)鏈上游來看,硅鋼、銅、鋁、磁性材料、變頻器等是高速電機生產(chǎn)中重要的原材料,其中硅鋼、磁性材料為基礎(chǔ)材料,變頻器為主要零部件。這些原材料的相關(guān)變動都會影響到高速電機的質(zhì)量、成本等。從產(chǎn)業(yè)鏈下游來看,高速電機是應(yīng)用于木材、五金、玻璃、石材、PVC、航空、船舶、汽車等行業(yè)生產(chǎn)加工設(shè)備的配套產(chǎn)品,其產(chǎn)品性能必須滿足這些設(shè)備的需要。下游行業(yè)對高速電機制造行業(yè)的影響主要表現(xiàn)在市場需求和市場競爭方面,高速電機制造行業(yè)的發(fā)展依賴著下游行業(yè)的拉動,同時作為其關(guān)鍵零部件在一定程度上制約著這些行業(yè)的發(fā)展。
我國高速電機申請專利數(shù)與公開專利數(shù)總體呈上升趨勢
近年來,我國高速電機申請專利數(shù)與公開專利數(shù)總體呈上升趨勢。與2016年相比,2017年申請數(shù)有所下降,為1855項。截至2018年6月,我國高速電機技術(shù)的專利申請數(shù)量總數(shù)為12557項。2017年公開專利數(shù)為2001項,2018年1-6月專利公開數(shù)量繼續(xù)增加為1552項。
由于研究基礎(chǔ)薄弱,我國高速電機產(chǎn)業(yè)化水平較低,與國外相比尚有較大差距,特別是兆瓦級以上的大功率高速電機和超高速高速電機應(yīng)用很少,在設(shè)計和分析方面存在很多問題。
我國高速電機制造行業(yè)銷售收入保持增長趨勢,但增速有所放緩
2012-2018年,我國高速電機制造行業(yè)銷售收入保持增長趨勢,但增速有所放緩。2012年,高速電機制造行業(yè)銷售收入為22.70億元;2018年,高速電機制造行業(yè)銷售收入為36.31億元,同比增長5.92%,2012-2018年年均復(fù)合增長率為8.14%。
我國高速電機行業(yè)的產(chǎn)能主要分布在華東地區(qū)
從區(qū)域分布來看,華東地區(qū)占比最高,達到了76.31%;其次是華南、東北和華中地區(qū),占比分別為13.75%,3.78%和2.71%。目前國內(nèi)高速電機生產(chǎn)廠家已超過百家,雖然某些廠家已經(jīng)具備一定的規(guī)模和知名度,但企業(yè)規(guī)模普遍較小,高速電機產(chǎn)品銷售收入超過億元的較少。
高速電機在家電、汽車、電源等方面應(yīng)用前景廣闊
高速電機在家電、汽車、電源等方面具有廣闊的應(yīng)用前景:
(1)高速電機在空調(diào)或冰箱的離心式壓縮機等各種場合得到應(yīng)用,而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特殊要求越來越多,它的應(yīng)用也會越來越廣泛。
(2)隨著汽車工業(yè)混合動力汽車的發(fā)展,體積小,重量輕的高速發(fā)電機將會得到充分的重視,并在混合動力汽車,航空,船舶等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
(3)由燃氣輪機驅(qū)動的高速發(fā)電機體積小,具有較高的機動性,可用于一些重要設(shè)施的備用電源,也可作為獨立電源或小型電站,彌補集中式供電的不足,具有重要的實用價值。
以上數(shù)據(jù)來源參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國高速電機行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。
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原文標(biāo)題:中國高速電機行業(yè)市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析、應(yīng)用前景廣闊
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