微特電機行業(yè)市場發(fā)展現狀
全球微特電機行業(yè)發(fā)展至今已近百年,具備先進的設計能力、成熟的關鍵工藝和精密加工能力,實現了自動化和規(guī)?;a。隨著發(fā)展中國家的廣泛應用需求而實現技術水平與市場規(guī)模的持續(xù)提升,應用領域從音響設備、家電設備、辦公自動化設備行業(yè)逐步拓展到醫(yī)療器械、工業(yè)自動化、新能源汽車、機器人等產業(yè),Allied Market Research數據顯示,預計到2030年全球微特電機市場規(guī)模將達560.6億美元。
目前,我國微特電機行業(yè)已形成包含設計開發(fā)、關鍵材料生產、關鍵零部件制造、專用設備制造、專用檢測和試驗設備配套的完整工業(yè)體系,實現25個大類、60個系列、超5,000個規(guī)格的微特電機產品規(guī)?;a,占據全球超過70%的產量。隨著我國工業(yè)領域自動化、武器裝備現代化、農業(yè)產業(yè)科技化、家庭生活智能化的持續(xù)推進,微特電機作為各領域支撐產品,以及系統(tǒng)中不可缺少的執(zhí)行元件和動力元件,其市場規(guī)模整體保持高位運行狀態(tài)。
當前,我國正大力推進產業(yè)升級和結構調整,推動工業(yè)智能化和自動化的加速發(fā)展,各行業(yè)對生產技術及設備提出了更高的要求,從而為微特電機行業(yè)發(fā)展帶來更多挑戰(zhàn)和機遇。同時,智能醫(yī)療器械、新能源汽車、可穿戴設備、機器人、無人機、智能家居等領域的興起,也將推動我國微特電機行業(yè)持續(xù)發(fā)展。
國產微特電機成本低、質量高,上述優(yōu)勢推動我國成為微特電機出口大國。近年來,受國際市場經濟放緩影響,加之歐美發(fā)達國家通過頒布技術法規(guī)、推行技術標準、實施認證制度構建技術性貿易壁壘,對我國微特電機出口造成一定不利影響,出口規(guī)模從2019開始有所下滑,但仍保持較高水平。
隨著歐美發(fā)達國家下游應用產業(yè)的不斷升級,對高效節(jié)能、智能化等高端微特電機產品的需求將持續(xù)增加,掌握微特電機核心技術、擁有較高技術研發(fā)水平、具備高端微特電機生產與研發(fā)能力的微特電機企業(yè)將獲得發(fā)展機遇。在役微特電機規(guī)模隨之不斷提升,對能源的需求也進一步擴大。因此,面對我國產業(yè)結構轉型升級以及綠色工業(yè)的持續(xù)推進,行業(yè)對微特電機的能源資源利用效率提出了更高的要求,促使業(yè)內企業(yè)采用新型電機設計、新工藝及新材料等措施,通過降低能源損耗、提高輸出效率,提升微特電機能源資源利用效率。
隨著物聯網技術的發(fā)展,在下游應用領域智能化升級的趨勢下,微特電機作為物聯網最基礎的終端驅動部件,逐步朝著控制智能化、網絡化方向發(fā)展。通過在微特電機控制單元中采用可編程控制器,實現電機速度位置控制的數字化,使微特電機由過去簡單的啟動控制、提供動力,發(fā)展到對其速度、位置、轉矩等精確控制,并將微特電機與變速器、編碼器、傳感器及控制器等組合,綜合現代控制理論、電力電子技術、微電子技術等領域技術,形成精密運動控制組件,從而顯著提高系統(tǒng)的精度和智能程度。
隨著下游市場競爭的深化,部分客戶為保障產品性能一致性,并簡化其產品裝配流程,其采購需求由過去單一振動或驅動功能的微特電機單機產品,逐漸轉化為具有綜合功能的微特電機組件。在此背景下,微特電機產品向結合先進制造技術和新興電子信息技術的高新技術產品發(fā)展,部分生產企業(yè)研發(fā)思路由單一電機產品上升到系統(tǒng)集成,使微特電機進一步與數字化、信息化技術接軌,帶領行業(yè)模式進入新的發(fā)展階段。
直流電機起動和調速性能好、堵轉轉矩大,廣泛應用于各種驅動和伺服系統(tǒng)中。傳統(tǒng)直流電機具有電刷和轉向器組成的機械轉向裝置,其滑動接觸一定程度上影響電機的精度、可靠性和使用壽命,并且所產生的火花會引起無線電干擾,需要經常維護;此外,電刷轉向器裝置使電機結構變得復雜,工作噪聲較大。因此,長期以來行業(yè)內都在尋找無接觸式換向的直流電機結構。隨著微電子技術、電力電子技術和電機控制技術的快速發(fā)展,以及高性能永磁材料的應用,前述結構的設計得以實現。
目前,醫(yī)療器械、工業(yè)自動化等下游應用市場對高性能電機等核心零部件的性能要求日益提高,采用高性能永磁材料的無刷直流電機具有效率高、功能密度高、力矩大、體積小、噪音小、溫升小、穩(wěn)定性可靠性好、結構簡單、節(jié)能環(huán)保等特點,可有效解決傳統(tǒng)直流電機火花干擾的問題,延長使用壽命,提高控制性能,能夠滿足下游應用市場對高性能電機的需求,并將進一步帶動無刷直流電機在下游應用市場應用規(guī)模的持續(xù)擴大。
為提升產品應用便捷性和可攜帶性,諸多行業(yè)的產品設計日趨小型化。在醫(yī)療器械領域,可使治療和病情監(jiān)測更簡單、侵入性更小、更便攜的小型化設備在全球范圍內得到應用,特別在即時診斷(point-of-care testing,簡稱POCT)領域,小型化醫(yī)療器械的應用可精簡操作流程、集成檢測裝置、壓縮檢測成本,并可實現由非專業(yè)人員完成部分便攜式就地檢測,對于完善農村邊遠地區(qū)醫(yī)療體系建設、加速檢驗檢疫流程、應對突發(fā)疾病災害、推動個性化醫(yī)療和疾病篩查等方面具有重要意義。在工業(yè)機器人領域,小型機器人具有占地面積少、靈活性高、移動運輸簡便等優(yōu)勢,在我國工業(yè)自動化進程中發(fā)揮著重要的作用。此外,在人們消費觀念升級的驅使下,信息產品和消費電子產品向小型化、輕薄化方向不斷發(fā)展,新的智能終端產品不斷出現。
隨著醫(yī)療器械、工業(yè)機器人、信息產品和消費類電子產品等領域小型化、輕薄化、便捷化的不斷發(fā)展,下游市場產品對其配套的電機部件也提出小型化的要求,促使微特電機生產企業(yè)進一步優(yōu)化電機結構設計,攻克制造關鍵技術,開展新材料研發(fā),進而實現高合格率和高品質小型化微特電機的批量生產,以滿足下游市場對微特電機控制精度高、穩(wěn)定性好、功率密度大、重量輕等性能的要求,小型化微特電機面臨廣闊的發(fā)展空間。
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