Med forbedringen av global industriell automatisering, intelligens og folks levestandard, vil bruken av motorer innen felt som biler, husholdningsapparater, elektronisk lyd og video, informasjonsbehandlingsutstyr og industriell automatisering bli stadig mer utbredt.
Ifølge statistikk er det gjennomsnittlige antallet elektriske motorer som eies av hver husholdning i utviklede land 80 til 130 stk., mens det gjennomsnittlige antallet elektriske motorer som eies av husholdninger i store byer i Kina er rundt 20 til 40 stk., noe som fortsatt er langt under gjennomsnittsnivået i utviklede land. Derfor er det fortsatt stort rom for utvikling i den innenlandske elektriske motorindustrien.
Sammenlignet med motorer med en historie på over 200 år,BLDC-motorerer faktisk relativt unge, med en historie på over 50 år siden utviklingen. Med utviklingen av halvlederteknologi og populariseringen av MCU- og driverkomponenter har imidlertid den totale kostnaden forBLDC-motorerhar blitt kraftig redusert. Derfor, i de senere årene,BLDC-motorerhar utviklet seg, og deres generelle vekstrate er også høyere enn motorenes.
Figur 1: Forutsigelse av markedsstørrelsen for BLDC-motorer
Det forventes at den sammensatte årlige vekstraten påBLDC-motorervil være rundt 6,5 % i de kommende årene. Ifølge statistikk var markedsstørrelsen til BLDC i 2019 omtrent 16,3 milliarder dollar, og det forventes at det vil nå rundt 22,44 milliarder dollar innen 2024.
Hvor ligger markedsstørrelsen? Hva er de spesifikke bruksområdene?
Markedet for bilapplikasjoner
Med fremveksten av nye energikjøretøyer, inntrengningen av intelligent kjøring og pilotanvendelsen av «kjøretøy-til-alt», blir trenden med bilelektronisering mer og mer åpenbar.
I fremtidens biler vil det i tillegg til drivmotorer også bli mye bruk av elektriske motorer, inkludert elektriske servostyringssystemer, elektroniske fjæringssystemer, stabilitetskontrollsystemer, cruisekontrollsystemer, ABS og karosserisystemer (som vinduer, dørlåser, seter, bakspeil, vindusviskere, soltak osv.)
Generelt sett vil økonomiske biler være utstyrt med rundt 10 motorer, vanlige biler vil være utstyrt med 20 til 30 motorer, luksusbiler vil være utstyrt med 60 til 70, eller til og med hundrevis av motorer, mens nye energibiler vanligvis krever 130 til 200 motorer.
Figur 2: Antall motorer brukt i biler
Med den økende oppmerksomheten som rettes mot bilens ytelse, spesielt kravene til komfort, sikkerhet, drivstofføkonomi og miljøvern, har antallet elektroniske kontrollenheter og elektrisk utstyr i biler økt tilsvarende. Bruken av ulike elektriske enheter har ført til en økning i antallet motorutstyr i biler.
Nye energikjøretøy har vært en utviklingstrend de siste årene, og global politikk fremmer samtidig utviklingen av nye energikjøretøy. Utviklede land som Europa og Amerika utformer aktivt markedet for nye energikjøretøy, fremmer utviklingen av nye energikjøretøy gjennom ulike subsidier og preferansepolitikker og lover, og fremmer transformasjonen fra tradisjonelle drivstoffkjøretøy til elektriske kjøretøy.
Etter juli 2019 har vekstraten i Kina avtatt på grunn av den kraftige nedgangen i subsidier. Med den kontinuerlige introduksjonen av nye energimodeller fra store bilprodusenter i 2020, spesielt lanseringen av TESLA Model 3, Volkswagen ID. 3 og andre modeller, forventes det imidlertid at industrien vil gå fra subsidiedrevet til etterspørselsdrevet, og gå inn i den andre raske vekstperioden.
5G
2020 var et avgjørende år for utviklingen av 5G i Kina. Selv om det var en forsinkelse i 5G-byggingen i første kvartal på grunn av epidemiens innvirkning, uttalte China Mobile at målet om å nå 300 000 5G-basestasjoner innen utgangen av 2020 forblir uendret. China Telecom og China Unicom vil også strebe etter å fullføre byggingen av 250 000 nye 5G-basestasjoner i tredje kvartal for å kompensere for epidemiens innvirkning. I tillegg til de 50 000 basestasjonene som er planlagt av China Radio and Television, vil Kina bygge 600 000 basestasjoner i år.
Figur 3: Antall 5G-basestasjoner planlagt bygget av de fire store operatørene i 2020
I 5G-basestasjoner er det også mange steder der motorer er nødvendige, først og fremst basestasjonsantennen. For tiden er 5G-basestasjonsantennen utstyrt med kontrollmotorprodukter som inneholder girkassekomponenter, inkludert to alternativer: trinnmotor og børsteløs motor. Hver elektrisk justerbar antenne er utstyrt med en kontrollmotor med girkasse.
Generelt sett må en vanlig kommunikasjonsbasestasjon være utstyrt med omtrent 3 antenner, en 4G-basestasjon må være utstyrt med 4 til 6 antenner, og antallet 5G-basestasjoner og antenner vil øke ytterligere.
I tillegg til basestasjonsantennen krever kjølesystemet i basestasjonen også motorprodukter. For eksempel datavifte, klimaanleggskompressor, osv.
Droner/Undervannsdroner
Droner har vært populære i flere år, men ikke alle droner bruker børsteløse motorer. Nå for tiden bytter mange droner til børsteløse motorer for å oppnå et lengre, lettere karosseri og lengre holdbarhet.
Ifølge Droneiis rapport var det globale dronemarkedet verdt 14,1 milliarder dollar i 2018, og det forventes at det globale dronemarkedet vil nå 43,1 milliarder dollar innen 2024, med Asia og Nord-Amerika som de raskest voksende regionene. Den sammensatte vekstraten er 20,5.
Ifølge Luftfartsverkets «Civil Drone Mission Registration Information System» var det 285 000 registrerte droner i Kina ved utgangen av 2018. Ved utgangen av 2019 var det over 392 000 registrerte droner og 1,25 millioner kommersielle flytimer med droner.
Spesielt under epidemien i begynnelsen av dette året spilte droner en betydelig rolle, som skytteltrafikk mellom sykehus og sykdomskontrollsentre, implementering av automatisert transport av nødmedisiner og prøver for forebygging og kontroll av epidemier; sirkling på motorveier, som erstatter manuelt kommandoarbeid fra luften; desinfeksjonsgjenstander med avatarer, fullstendig forebygging og desinfeksjon og sterilisering av epidemier i landlige områder og til og med byområder over hele landet; transformasjon til propagandaeksperter, ropende slagord og overtalende folk til å holde seg hjemme, og så videre.
På grunn av epidemiens innvirkning har kontaktløs levering nok en gang blitt presset i forgrunnen. I Kina lanserte Kinas sivile luftfartsadministrasjon en pilottjeneste for dronelogistikk og distribusjon i fjor. På grunn av epidemiens innvirkning bør fremdriften i Kina akselerere. I utlandet har logistikkgiganten UPS og den tyske droneprodusenten Wingcopter gått sammen for å bringe den nye VTOL-dronen inn i fraktbransjen for å transportere pakker.
Det finnes også en undervannsdrone som vi ikke er så kjent med, og vi begynner sakte å måle den. Jeg husker undervannsdroneselskapet jeg intervjuet i 2017, som tilfeldigvis var i masseproduksjon og bare hadde sendt hundrevis av enheter gjennom crowdfunding. Nå er det årlige forsendelsesvolumet titusenvis av enheter.
Elektrisk sparkesykkel/elektrisk kjøretøy
Den elektriske sparkesykkelen beholder ikke bare den originale kjøreopplevelsen, men gir også intelligent hjelpekraft. Det er et transportverktøy som ligger mellom sykler og tradisjonelle elektriske kjøretøy. Elektriske sparkesykler gir hovedsakelig tilsvarende kraftassistanse basert på kjøresignaler gjennom sensorer, noe som reduserer syklistenes ytelse og gjør syklingen enklere for brukerne. Sammenlignet med sykler har elektriske sparkesykler ekstra motorer, batterier, sensorer, kontrollere, instrumenter osv., noe som gjør kjøreopplevelsen mer variert. Sammenlignet med tradisjonelle elektriske kjøretøy kontrollerer ikke elektriske sparkesykler kjøretøyets hastighet ved å rotere hånden, men ved å fange opp signalet fra syklingen gjennom sensorer, for å forstå syklistens kjøreintensjon, gi tilsvarende kraftassistanse og gjøre syklingen mer intelligent.
Figur 4: Sammenligning av sykler, elektriske sparkesykler og tradisjonelle elektriske kjøretøy
Salgsprisen på elektriske sparkesykler i Kina varierer fra 2000 til 10 000 yuan. Europeiske elektriske sparkesykler med hjulnav koster mellom 500 og 1700 euro, mens midtmonterte elektriske sparkesykler koster mellom 2300 og 3300 euro. Prisen på elektriske sparkesykler er mye høyere enn for sykler og elektriske kjøretøy.
Motoren er kjernekomponenten i det elektriske systemet til den elektriske sparkesykkelen. På grunn av miniatyriseringen, lettvekten, driftseffektiviteten og utseendets pålitelighet, bestemmes ytelsen til elektriske sparkesykler direkte. Derfor må motorprodusenter generelt tilpasse utviklingen av motorer i henhold til behovene til elektriske sparkesykler. Elektriske motorer står for 10 % til 30 % av kostnaden for elektriske sparkesykler.
Det er sterk etterspørsel etter elektriske sparkesykler i Europa. Ifølge data fra European Bicycle Industry Association økte salget av elektriske sparkesykler i det europeiske markedet fra 98 000 enheter til 2,5 millioner enheter fra 2006 til 2018. Den årlige sammensatte vekstraten nådde 31 %.
Det japanske markedet vokser også jevnt og trutt. Japan var det tidligste landet som utviklet, produserte og solgte elektriske sparkesykler. På 1980-tallet utviklet de med suksess den første generasjonen elektriske sparkesykler. På grunn av Japans kuperte terreng, ulendte veier og alvorlige aldring har imidlertid elektriske sparkesykler blitt et nødvendig valg.
Det innenlandske markedet er i sin spede begynnelse. Det er betydelig rom for fremtidig vekst. For tiden har selskaper som Mobi, Xiaomi, Harrow, Double Speed og Eternal begynt å prøve å markedsføre elektriske sparkesykler i Kina.
Industrirobot
Industriroboter er hovedsakelig et erstatningsmarked i Kina, og markedet deres er ganske stort. Selv om Kina er verdens største marked for industrirobotapplikasjoner, er verdensberømte produsenter innen industriroboter hovedsakelig konsentrert i utviklede land representert av USA, Japan, Tyskland osv., som ABB i Sverige, FANUC i Japan, Yaskawa Electric Corporation og fire familier representert av Kuka i Tyskland.
Figur 5: Salg av industriroboter. (Datakilde: International Federation of Robotics)
Ifølge data fra International Federation of Robotics var det globale salget av industriroboter i 2018 422 000 enheter, hvorav 154 000 enheter ble solgt i Kina, noe som utgjør 36,5 %. I tillegg øker produksjonen av industriroboter i Kina gradvis, ifølge data fra National Bureau of Statistics, fra rundt 33 000 sett i 2015 til 187 000 sett i 2018. Vekstraten er rask.
Dessuten har lokaliseringsraten for innenlandske industriroboter økt kontinuerlig de siste årene, med kontinuerlig innføring av industriell støtte fra myndighetene og det kontinuerlige gjennombruddet av innenlandske bedrifter. I første halvdel av 2018 økte den innenlandske andelen av robotkroppssalg fra 19,42 % i 2015 til 28,48 %. Samtidig har det totale salget av industriroboter i Kina også opprettholdt veksten.
Fan
Vifter inkluderer: vifter, kjøkkenvifter, hårfønere, gardiner, HVAC-vifter, osv. De viktigste nedstrømsprodusentene inkluderer Midea, Emmett, Gree, Pioneer, Vantage, Boss, og så videre.
Fra husholdningsvifterperspektivet er dette et veldig stort marked, og produksjonen av husholdningsvifter i Kina er svært stor. Ifølge data fra National Bureau of Statistics var produksjonen av husholdningsvifter i Kina 180 millioner enheter i 2018. Det fantes ingen data for desember 2017, men dataene for 11 måneder var 160 millioner enheter. I 2016 var det 160 millioner enheter, og det er anslått at det var rundt 190 millioner enheter i 2019.
Figur 6: Produksjon av husholdningsvifter i Kina. (Datakilde: Nasjonalt statistikkbyrå)
For tiden har de viktigste produsentene av små apparater i Kina, som Midea, Pioneer, Nichrome, Emmett osv., i hovedsak produkter med børsteløse motorer på markedet. Blant dem har Emmett den største mengden og Xiaomi den laveste prisen.
Med inntredenen av grenseoverskridende produsenter som Xiaomi, har konverteringsraten for børsteløse motorer innen husholdningsvifter begynt å akselerere. Nå, innen husholdningsvifter, har innenlandske produsenter av børsteløse motorer en plass.
I tillegg til husholdningsvifter finnes det også vifter til utstyr og datamaskiner. Faktisk begynte termiske vifter til utstyrsvifter å bytte til børsteløse motorer for mange år siden. Det finnes en referansebedrift på dette feltet, nemlig Ebm-papst, hvis vifte- og motorprodukter er mye brukt i mange bransjer som ventilasjon, klimaanlegg, kjøling, husholdningsapparater, oppvarming og bilindustrien.
For tiden lager mange selskaper i Kina børsteløse datavifter som ligner på EBM, og har okkupert mange EBM-markeder.
Spesielt med fremveksten av innenlandske ladestasjoner, bør innenlandske produsenter ha store muligheter. Nå har landet også inkludert ladestasjoner i prosjektet «Ny infrastruktur», som bør få større utvikling i år.
Det finnes også kjølevifter for frysere. På grunn av påvirkning fra industristandarder og nasjonale energieffektivitetsstandarder har fryserkjøleviftene begynt å bytte til BLDC-motorer, og konverteringshastigheten er relativt rask, noe som resulterer i et relativt stort antall produkter. Det forventes at 60 % av fryserkjølemaskinene vil bli erstattet med motorer med variabel frekvens innen 2022. For tiden er de innenlandske støtteprodusentene av fryserkjølemaskiner hovedsakelig konsentrert i Yangtze-elvedeltaet og Pearl River Delta-regionene.
Når det gjelder vifter, finnes det også en avtrekkshette, som er en viktig komponent i kjøkkenapparater. På grunn av kostnadsårsaker er imidlertid den børsteløse konverteringshastigheten til avtrekkshetten fortsatt ikke høy. For tiden er frekvensomformingsskjemaet omtrent 150 yuan, men ikke-børsteløse motorsystemer kan fullføres innen hundre yuan, og rimelige kan til og med koste rundt 30 yuan.
Mange nye vifter og luftrensere bruker også børsteløse motorløsninger. For tiden bruker små produkter på markedet vanligvis Nedics eksterne rotormotorer, mens store luftrensere vanligvis bruker EBM-vifter.
I tillegg finnes det en luftsirkulasjonsvifte som har vært i produksjon de siste to årene, og dens nåværende verdi er relativt høy. Vanligvis koster det ferdige produktet 781 enheter, og det finnes også noen dyrere, fra 2000 til 3000 enheter.
Kompressor
Fordi hastigheten på kjøleskapskompressoren bestemmer temperaturen inne i kjøleskapet, kan hastigheten på kjøleskapskompressoren med variabel frekvens endres basert på temperaturen, slik at kjøleskapet kan justeres basert på gjeldende temperatursituasjon og bedre opprettholde en konstant temperatur inne i kjøleskapet. På denne måten vil konserveringseffekten av maten bli bedre. De fleste kjøleskapskompressorer med variabel frekvens velger BLDC-motorer, noe som resulterer i høyere effektivitet, lavere støy og lengre levetid under drift.
Figur 7: Salg av kjøleskap og kjøleskap med variabel frekvens i Kina. (Datakilde: Nasjonalt statistikkbyrå)
Dette feltet var tidligere dominert av produkter fra japanske, koreanske og taiwanske produsenter, men etter 2010 har innenlandske produsenter startet raskt. Det sies at én produsent i Shanghai har et årlig forsendelsesvolum på nesten 30 millioner enheter.
Med fremgangen til innenlandske halvlederprodusenter, enten det er master-MCU-produsenter, pre-drive gate drivere eller Power MOSFET, kan innenlandske produsenter i utgangspunktet tilby.
I tillegg har vi klimaanleggskompressorer. For tiden er variabel frekvens klimaanlegg blitt bredt akseptert, og variabel frekvens klimaanlegg har blitt trenden. Produksjonen av klimaanlegg i Kina er også ganske stor. Ifølge National Bureau of Statistics var produksjonen av klimaanleggsmotorer i 2018 360 millioner enheter, og produksjonen av BLDC-motorer for klimaanlegg var omtrent 96 millioner enheter. Dessuten øker produksjonen av BLDC-motorer for klimaanlegg i utgangspunktet hvert år.
Elektriske verktøy
Elektriske verktøy er et av de mest brukte maskinvare- og elektromekaniske produktene. På grunn av sin lette struktur, praktiske bærbarhet, høye produksjonseffektivitet og lave energiforbruk, er det mye brukt i bore-, skjære- og slipeprosesser i ulike applikasjonsindustrier som bygg, dekorasjon, treforedling, metallforedling og annen produksjonsindustri.
Med den kontinuerlige teknologiutviklingen og den gradvise aksepten av gjør-det-selv-konseptet, utvides også bruksområdet til elektriske verktøy stadig. Mange tradisjonelle manuelle verktøyoperasjoner begynner å bli erstattet av elektriske verktøy, og elektriske verktøy utvides også fra industrielle applikasjoner til familieliv. Etterspørselen etter elektriske verktøy øker år for år.
Børsteløse elektriske verktøy startet faktisk for lenge siden. I 2010 introduserte noen utenlandske merker elektriske verktøy med børsteløse motorer. Med modenheten til litiumionbatteriteknologi blir prisene rimeligere, og størrelsen på håndholdte verktøy øker år for år. De kan nå deles likt med plug-in-verktøy.
Ifølge statistikk har elektriske skiftenøkler til husholdningsbruk i utgangspunktet vært børsteløse, mens elektriske driller, høyspenningsverktøy og hageverktøy ennå ikke har blitt helt børsteløse, men de er også i ferd med å bli omgjort.
Dette skyldes hovedsakelig energisparingen og den høye effektiviteten til børsteløse motorer, som gjør at håndholdte elektriske verktøy kan kjøre over lengre tid. I dag har mange internasjonale og innenlandske produsenter investert mye ressurser i produktutvikling, som Bosch, Dewalt, Milwaukee, Ryobi, Makita, osv.
For tiden er utviklingen av elektriske verktøy i Kina også svært rask, spesielt i Jiangsu- og Zhejiang-regionene, hvor mange produsenter av elektriske verktøy er konsentrert. I de senere årene har kostnadene for børsteløse motorstyringsløsninger i Jiangsu- og Zhejiang-regionene falt raskt, og mange produsenter har startet priskriger. Det sies at en børsteløs motorstyringsløsning for et elektrisk verktøy bare koster rundt 6 til 7 yuan, og noen koster til og med bare 4 til 5 yuan.
Pumpe
Vannpumper er en relativt tradisjonell industri med et bredt utvalg av typer og løsninger. Selv for drivkort med samme effekt finnes det for tiden forskjellige typer tilgjengelig på markedet, med priser fra under to yuan til mellom førti og femti yuan.
I bruken av vannpumper brukes trefase asynkronmotorer hovedsakelig til middels til stor effekt, mens AC bipolare pumper hovedsakelig brukes til små og mikrovannpumper. Den nåværende renoveringen av varmeanlegget i nord er en god mulighet for teknologisk innovasjon innen pumpeløsninger.
Om enn bare fra et teknisk perspektiv, er børsteløse motorer mer egnet for bruk innen pumper, ettersom de har visse fordeler når det gjelder volum, effekttetthet og til og med kostnad.
Personlig helsehjelp
Når det gjelder personlig helsehjelp, finnes det to representative produkter, det ene er Dysons populære internettprodukt, luftkanalen, og det andre er fascia-pistolen.
Siden Dyson lanserte vindkanalproduktet med høyhastighets digitale motorer, har det satt fart på hele markedet for vindkanaler.
Ifølge introduksjonen til Qian Zhicun fra Jingfeng Mingyuan tidligere, finnes det for tiden tre hovedretninger for innenlandske vindtunnelsystemer: den ene er basert på Dyson som referansepunkt, med en ultrahøyhastighets børsteløs motorordning, med en generell hastighet på rundt 100 000 omdreininger per minutt, med den høyeste på 160 000 omdreininger per minutt; Det andre alternativet er å erstatte U-motoren, som har en hastighet som ligner på U-motoren, men har fordelene med lett vekt og høyt lufttrykk; Det tredje er høyspenningsordningen for den ytre rotor, der motoren hovedsakelig imiterer Nedics ordning.
For tiden blir ikke innenlandske imitasjonsprodukter bare kopiert tidligere, men har i utgangspunktet oppnådd patentunngåelse og ført til visse innovasjoner.
Forsendelsesvolumet av fasciapistoler har begynt å øke kraftig de siste årene. Det sies at trenere og sportsentusiaster nå er utstyrt med fasciapistoler. Fasciapistolen bruker de mekaniske prinsippene for vibrasjon for å overføre vibrasjonen til de dype fasciamusklene, noe som oppnår effekten av å slappe av i fasciaen og redusere muskelspenninger. Noen bruker fasciapistolen som et avslapningsverktøy etter trening.
Vannet i fascia-kanonen er imidlertid også veldig dypt nå. Selv om utseendet ser likt ut, varierer prisene fra over 100 yuan til over 3000 yuan. Markedsprisen på BLDC-motorstyringskortet som brukes i fascia-kanonen har nå falt til 8 x yuan, og til og med et kontrollkort på rundt 6 yuan har dukket opp. Prisen på fascia-kanonen har falt raskt.
Det sies at en bilprodusent var i ferd med å gå konkurs, men med hjelp av et fascialt våpenprodukt våknet det umiddelbart til liv igjen. Og det var ganske næringsrikt.
I tillegg til disse to produktene er det selvsagt også en trend mot børsteløse motorer i produkter som barbermaskiner for gutter og skjønnhetsmaskiner for jenter.
Konklusjon
Totalt sett er BLDC-motorer fortsatt i en tidlig fase, og bruksområdene deres blomstrer nå. I tillegg til de jeg nevnte her, finnes det også mange, som serviceroboter, AGV-er, feieroboter, veggbrytere, frityrkokere, oppvaskmaskiner og så videre. Faktisk er det mange steder i livene våre hvor vi bruker elektriske motorer, og det er fortsatt mange bruksområder som venter på at vi skal utforske dem i fremtiden.
Publisert: 15. juli 2023
