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電機(jī)
 

前言：

去年6月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部、生態(tài)環(huán)境部、國務(wù)院國資委、市場監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)《工業(yè)能效提升行動計劃》。該計劃指出到2025年，新增高效節(jié)能電機(jī)占比將達(dá)70%。永磁BLDC電機(jī)作為高效電機(jī)的一種，該電機(jī)擁有高效率、低噪音、高精度、長壽命的特點，在各個應(yīng)用市場正在高速滲透。目前，永磁BLDC電機(jī)在應(yīng)用市場的占比情況是怎樣的呢?潛力市場在哪里?還有面臨的技術(shù)瓶頸和未來發(fā)展空間有多大?下面隨著與各位電機(jī)行業(yè)專家進(jìn)行探討，為您解答疑問。

永磁BLDC電機(jī)市場規(guī)模及潛力市場分析

永磁BLDC電機(jī)是使用永磁材料作為轉(zhuǎn)子的無刷直流電機(jī)。相較于傳統(tǒng)的有刷式直流電機(jī)，它不配備碳刷，稀土永磁轉(zhuǎn)子和皮帶柔性連接的獨特設(shè)計，使電機(jī)展現(xiàn)出高效率、低噪音、高轉(zhuǎn)速、高精度及長壽命的特性。隨著終端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?jié)能降耗、智能控制和優(yōu)化用戶體驗的需求不斷提升，永磁BLDC電機(jī)逐漸成為高效電機(jī)的主流選擇。

據(jù)市場研究公司Grand View Research數(shù)據(jù)顯示，2022年BLDC電機(jī)的市場規(guī)模達(dá)1890億美元，預(yù)計到2025年將增長至2230億美元，年復(fù)合增長率為5.7%。而中國的BLDC電機(jī)市場從2018年至2023年預(yù)計年均增速達(dá)到15%，增速超越全球平均水平。

數(shù)據(jù)來源：Grand View Research

永磁BLDC電機(jī)目前在多個領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，包括風(fēng)機(jī)、泵、電動車、電動工具、壓縮機(jī)、農(nóng)機(jī)具以及汽車等。特別是在家電產(chǎn)品中，由于對控制精度、節(jié)能變頻和性能有更高的標(biāo)準(zhǔn)，對永磁BLDC電機(jī)的需求相應(yīng)地呈上升趨勢。

當(dāng)前，在白電產(chǎn)品，如空調(diào)、冰箱和洗衣機(jī)中，永磁BLDC電機(jī)的應(yīng)用已相對普及，并為這些設(shè)備帶來了無級變速、節(jié)能降耗以及性能的大幅提升，帶動了高端白色家電的銷售增長。

而在油煙機(jī)、洗碗機(jī)、廚余處理器、干衣機(jī)、吸塵器和空氣凈化器等家電產(chǎn)品中，永磁BLDC電機(jī)的應(yīng)用比例仍相對較低，預(yù)示著巨大的市場發(fā)展空間。

浙江大學(xué)的博士、副教授王云沖指出：“相較于異步電機(jī)，永磁BLDC電機(jī)的能效更高，該電機(jī)可以達(dá)到IE5或更高的標(biāo)準(zhǔn)，而異步電機(jī)往往只能達(dá)到IE3。在家用電器、無人機(jī)、電動汽車等領(lǐng)域，永磁BLDC電機(jī)的應(yīng)用潛力巨大。特別是在風(fēng)機(jī)和水泵這類應(yīng)用場景中，傳統(tǒng)的低成本感應(yīng)電機(jī)正面臨替代的趨勢。”

松下家電電機(jī)的研發(fā)主任工程師常建明也表示：“從目前來看，永磁BLDC電機(jī)在家電領(lǐng)域的應(yīng)用比重會持續(xù)增長。”

國家統(tǒng)計局、中國海關(guān)和電子發(fā)燒友網(wǎng)的數(shù)據(jù)均顯示，永磁BLDC電機(jī)在家電領(lǐng)域滲透率正在持續(xù)提升，特別在空氣凈化器、吸塵器和電風(fēng)扇中的滲透率分別為42%、30%和20%——這進(jìn)一步揭示，永磁BLDC電機(jī)在家電領(lǐng)域仍有很大的滲透和替換空間。

家電產(chǎn)品對于永磁BLDC電機(jī)的技術(shù)要求

在談及家用電器的電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時，最看重的是用戶安全，接下來則是產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。同時，現(xiàn)代家用電器也期待電機(jī)有更高的能效、更低的噪音以及更加經(jīng)濟(jì)的成本。

浙江大學(xué)的副教授王云沖博士指出：“永磁BLDC電機(jī)的發(fā)展前景廣闊，尤其在家用電器、無人機(jī)、電動汽車等領(lǐng)域。對于家電領(lǐng)域，電機(jī)的要求主要集中在效率、成本、振動、噪聲以及體積上。”

首先，安全至關(guān)重要。永磁BLDC電機(jī)需有良好絕緣，防止短路和觸電，應(yīng)正確接地。必須有過載保護(hù)，并確保用戶不接觸帶電部分。

其次，性能與可靠性對于永磁BLDC電機(jī)也非常重要。它應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)穩(wěn)定啟動，長時間運行而不過熱或出現(xiàn)故障。永磁BLDC電機(jī)應(yīng)通過耐久性測試，且噪音應(yīng)維持在安全舒適的范圍，尤其在家電中。

第三，永磁BLDC電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)在許多國家/地區(qū)得到廣泛實施。這些標(biāo)準(zhǔn)要求電機(jī)達(dá)到一定的能效水平，以減少能源消耗。因此，制造商需要確保其產(chǎn)品符合目標(biāo)市場的所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求。此外，對于可能接觸水或其他液體的家用電器而言，永磁BLDC電機(jī)的防護(hù)等級是必要的考慮因素。特定防護(hù)等級的電機(jī)可以確保安全使用并防止意外事故的發(fā)生。

值得一提的是，目前各國和地區(qū)都有其獨特對于家電領(lǐng)域產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)，如美國的UL、歐洲的CE以及中國的CCC等。制造商需要確保他們的產(chǎn)品能夠滿足目標(biāo)市場的所有要求，這對于品牌形象和市場接納度都是至關(guān)重要的。

據(jù)了解，家用電器必須滿足的電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于以下幾種：

1、 電動機(jī)能效限定值及能效等級(GB 18613-2020)：適用于空調(diào)風(fēng)扇用電容運轉(zhuǎn)電動機(jī)和空調(diào)風(fēng)扇用無刷直流電動機(jī)。

2、 GBT 13537-1992 電子類家用電器用電動機(jī)通用技術(shù)條件：規(guī)定了特定尺寸的家用電器電動機(jī)的技術(shù)要求、試驗方法等。

家電產(chǎn)品對永磁BLDC電機(jī)控制器設(shè)計提出的新要求

電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，而控制器則是用來控制電機(jī)運行的設(shè)備。電機(jī)和控制器的關(guān)系就像汽車的發(fā)動機(jī)和控制系統(tǒng)一樣，發(fā)動機(jī)用來提供動力，而控制系統(tǒng)則用來控制發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)。選擇一個好的家電控制器方案對于永磁BLDC電機(jī)的運作起著關(guān)鍵作用。

電機(jī)

家電產(chǎn)品對于控制器提出的新要求主要在安全可靠和集成化兩方面。

隨著自動化電子控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，其安全性和可靠性已經(jīng)成為系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵要素。杭州松下電機(jī)研發(fā)部工程師方梁就指出：“我們非常注重上游控制器的選型標(biāo)準(zhǔn)，尤其是其安全性。”

為確保家電控制器的長期穩(wěn)定運行，除了必須采用高質(zhì)量的元器件和先進(jìn)的制造技術(shù)，還需對其進(jìn)行細(xì)致的質(zhì)量測試。在設(shè)計階段，應(yīng)充分預(yù)估各種潛在的故障，并制定策略以降低其對運行的影響。家電安全標(biāo)準(zhǔn)IEC60730的出臺更是進(jìn)一步凸顯了自動化電子控制在確保家用電器安全運行中的核心地位。

另外，隨著家電產(chǎn)品的種類繁多和功能日益豐富，單一的控制器已經(jīng)無法滿足市場的需求。因此，將多個功能模塊集成到一個控制器中，不僅可以降低系統(tǒng)成本，還可以提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。集成化的控制器可以實現(xiàn)多種功能的協(xié)同工作，如溫度控制、濕度控制、照明控制等，為用戶提供更加便捷和智能的使用體驗。同時，集成化的控制器還可以方便地進(jìn)行模塊化設(shè)計，便于后期的功能升級和維護(hù)。

拓邦股份是全球領(lǐng)先的智能控制解決方案商，是家電和工具行業(yè)智能控制解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，公司的家電領(lǐng)域控制器產(chǎn)品獲得業(yè)內(nèi)較高的認(rèn)可。他們也直截了當(dāng)?shù)刂赋隽四壳靶袠I(yè)相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)上所遇到的一些主要難題，其電機(jī)控制器研發(fā)部工程師何舟表示：“在永磁BLDC電機(jī)控制器方面的設(shè)計還算比較成熟，但是在功率上面它還是會有相應(yīng)的一些難點，功率越大，發(fā)熱量也越大，因為大功率，電流也會比較大，它會造成一些影響。功率越大，設(shè)計難點也越難。”

永磁BLDC電機(jī)在家電領(lǐng)域市場的發(fā)展空間

根據(jù)來自國家統(tǒng)計局、中國海關(guān)還有電子發(fā)燒友整理的一份關(guān)于BLDC電機(jī)在家電中的滲透率的數(shù)據(jù)表格可以發(fā)現(xiàn)，BLDC電機(jī)在各個家電產(chǎn)品的滲透率依然具有很大的存量空間。特別是在抽油煙機(jī)、洗碗機(jī)燃?xì)鉄崴?、電吹風(fēng)、電動牙刷這部分不足20%滲透率的家電產(chǎn)品中，永磁BLDC電機(jī)滲透存量還有80%左右。

數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局、中國海關(guān)、電子發(fā)燒友網(wǎng)

電機(jī)

在記者問到永磁BLDC電機(jī)的市場未來發(fā)展空間時，拓邦股份電機(jī)控制器研發(fā)工程師何舟認(rèn)為：“永磁BLDC電機(jī)市場發(fā)展?jié)摿薮?，我們還處于增長階段。在日常生活中，電機(jī)的應(yīng)用越廣泛，意味著我們的生活質(zhì)量越高。與其他電機(jī)相比，BLDC電機(jī)具有較好的功率密度。而且，鑒于中國在稀土資源上的相對豐富，國內(nèi)也適合永磁電機(jī)的發(fā)展。”

浙江大學(xué)的王云沖副教授也持同樣的觀點：“BLDC電機(jī)具有巨大的發(fā)展空間。從電機(jī)性能角度來看，BLDC電機(jī)相對于異步電機(jī)具有明顯的優(yōu)勢。而隨著對電機(jī)性能、功率密度和效率的要求不斷提升，該市場的發(fā)展?jié)摿θ匀缓艽蟆?rdquo;同時，王教授也指出了永磁BLDC電機(jī)未來的技術(shù)發(fā)展趨勢，他表示從減少成本的角度來看，無稀土或者少稀土的結(jié)構(gòu)可能是永磁BLDC電機(jī)未來的技術(shù)發(fā)展趨勢。

寫在最后

總的來說，永磁BLDC電機(jī)市場發(fā)展空間還具有非常大的增長空間，在其熱門應(yīng)用領(lǐng)域家電領(lǐng)域更是顯示出了比較大的滲透增長空間。但是家電產(chǎn)品對于永磁BLDC電機(jī)以及控制器提出了高要求，包括安全可靠性，集成化等。未來，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，永磁BLDC電機(jī)廠商想要在家電應(yīng)用領(lǐng)域開拓市場，就需要不斷提升電機(jī)的技術(shù)水平和性能，加強(qiáng)電機(jī)品牌建設(shè)和市場推廣，以保持電機(jī)企業(yè)的競爭優(yōu)勢和市場地位。