1.Классификация двигателей с постоянными магнитами и факторы, определяющие отрасль

Существует множество типов двигателей с гибкими формами и размерами. В зависимости от назначения двигатели с постоянными магнитами можно условно разделить на три типа: генераторы с постоянными магнитами, двигатели с постоянными магнитами и датчики сигналов с постоянными магнитами. Среди них двигатели с постоянными магнитами в основном делятся на синхронные, постоянного тока и шаговые.

1) Синхронный двигатель с постоянными магнитами:

Конструкция статора и принцип работы соответствуют традиционным асинхронным двигателям переменного тока. Благодаря высокой функциональности и высокой эффективности, в последние годы он получил быстрое развитие, постепенно вытесняя традиционные асинхронные двигатели переменного тока, и широко применяется в промышленной автоматизации, станкостроении, полиграфии, текстильной промышленности, медицине и других областях.

2) Двигатель постоянного тока с постоянными магнитами:

Принцип работы и конструкция аналогичны традиционным двигателям постоянного тока. В зависимости от способа коммутации их можно разделить на щёточные (с механической коммутацией) и бесщёточные (с электронной коммутацией). Они широко применяются в электромобилях, электроинструменте, бытовой технике и других областях.

3) Шаговый двигатель с постоянными магнитами:

Он использует взаимодействие магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, и вращающегося магнитного поля, создаваемого статором, для достижения точного шагового движения. Он обладает такими преимуществами, как высокая точность, быстродействие и энергосбережение, и широко применяется в прецизионных приборах, автоматизированных производственных линиях, медицинском оборудовании и других областях.

1.1 Движущие факторы

1.1.1 Сторона продукта

Принцип работы постоянных магнитов прост, и потери двигателя значительно снижены. В целом, традиционным электромагнитным двигателям требуется внешний источник питания для генерации электродвижущей силы (ЭДС) генератора, обеспечения начальной мощности, а затем для работы требуется собственное выходное напряжение. Принцип работы двигателей с постоянными магнитами относительно прост, и магнитное поле создается только постоянными магнитами.

По сравнению с традиционными двигателями, преимущества двигателей с постоянными магнитами заключаются в следующем: 1) низкие потери в статоре; 2) отсутствие потерь в меди ротора; 3) отсутствие потерь в стали ротора; 4) низкое трение на ветер. Однако следует отметить, что ключевым свойством двигателей с постоянными магнитами является нестойкость магнитной стали к длительному воздействию высоких температур. Во избежание снижения производительности двигателя или выхода его из строя из-за размагничивания, необходимо контролировать рабочую температуру двигателя.

Энергосберегающий эффект значителен, а общая эффективность повышается. Ниже мы проводим анализ производительности, различая типы двигателей и материалы, из которых они изготовлены:

1) По типам двигателей

Мы выбрали синхронные двигатели с постоянными магнитами для сравнения с другими традиционными двигателями, среди которых вентильные реактивные двигатели, синхронные реактивные двигатели и двигатели с постоянными магнитами, все они являются синхронными двигателями. В сочетании с показателями, поскольку двигатели с постоянными магнитами не требуют щеток и токов возбуждения, они имеют более высокую эффективность и плотность мощности, чем традиционные двигатели. С точки зрения перегрузочной способности, за исключением двигателей постоянного тока, которые относительно низкие, другие типы не сильно отличаются. Эффективность и коэффициент мощности двигателей с постоянными магнитами являются наиболее выдающимися характеристиками с КПД 85-97%. Хотя небольшие двигатели обычно могут достигать более 80%, двигатели с постоянными магнитами имеют очевидные преимущества по сравнению с КПД асинхронных двигателей, составляющим 40-60%. С точки зрения коэффициента мощности он может достигать более 0,95, что указывает на то, что доля активной составляющей тока двигателей с постоянными магнитами в общем токе больше, чем у других типов, а коэффициент использования энергии выше.

2)По сырью двигателя

В зависимости от магнитной силы и стадии разработки материалов постоянных магнитов, используемых в двигателе, двигатели с постоянными магнитами можно разделить на три категории: металлические, ферритовые и редкоземельные. Среди них в настоящее время наиболее широкое распространение получили двигатели с ферритовыми и редкоземельными постоянными магнитами.

По сравнению с традиционными двигателями, двигатели с постоянными магнитами на редкоземельных элементах имеют более простую конструкцию и меньшую частоту отказов. Использование постоянных магнитов на редкоземельных элементах позволяет увеличить плотность магнитного поля в воздушном зазоре, максимально увеличить скорость двигателя и улучшить соотношение мощности к массе. Область применения относительно широка. Единственным недостатком двигателей с постоянными магнитами является их высокая стоимость. Например, цена двигателей с постоянными магнитами на редкоземельных элементах обычно более чем в 2,5 раза выше, чем у традиционных двигателей.

1.1.2 Политическая сторона

Политика также играет важную роль в содействии развитию двигателей с постоянными магнитами.

1) Индустрия постоянных магнитов переживает бурное развитие, обусловленное политикой.

Постоянные магниты, являющиеся основным сырьем для двигателей с постоянными магнитами, совершенствование технологий и рост популярности оказывают важное влияние на развитие двигателей с постоянными магнитами. В последние годы правительство приняло соответствующие меры по поддержке промышленности, стимулированию экономики и разработке стандартов для активного содействия широкому применению материалов с постоянными магнитами, а также развитию и расширению производства двигателей с постоянными магнитами.

2) Стимулировать потенциал роста в условиях спроса на энергосбережение и сокращение выбросов.

В связи с растущим вниманием Китая к энергосбережению и защите окружающей среды, активное развитие двигателей с постоянными магнитами открыло новые возможности для роста. С момента введения нового национального стандарта в 2020 году Китай больше не производит двигатели ниже международного стандарта IE3 и вынужден использовать более эффективную продукцию. Кроме того, в «Плане повышения энергоэффективности», опубликованном в 2021 и 2022 годах, предполагалось, что к 2023 году годовой объём производства высокоэффективных энергосберегающих двигателей составит 170 миллионов киловатт, а доля высокоэффективных энергосберегающих двигателей, находящихся в эксплуатации, превысит 20%; к 2025 году доля новых высокоэффективных энергосберегающих двигателей превысит 70%. Рассчитанный по соотношению 1 киловатт-час : 0,33 килограмма, он эквивалентен экономии 15 миллионов тонн условного угля и сокращению выбросов углекислого газа на 28 миллионов тонн в год, что, как ожидается, выведет двигатели с постоянными магнитами в эру быстрого роста.

2. Анализ цепочки производства двигателей с постоянными магнитами

Рассматривая всю цепочку производства на начальном этапе, мы обнаружим, что основным сырьем, необходимым для производства двигателей с постоянными магнитами, являются различные магнитные материалы (такие как неодимовые железо-борные магниты, постоянные магнитные ферриты, самарий-кобальт, алюминий-никель-кобальт и т. д.), медь, сталь, изоляционные материалы и алюминий, среди которых высокоэффективные магнитные материалы являются основой производства высокопроизводительных двигателей с постоянными магнитами. Что касается индустрии двигателей с постоянными магнитами на нисходящем этапе, то это в основном различные области конечного применения, включая ветроэнергетику, транспортные средства на новых источниках энергии, аэрокосмическую промышленность, текстильную промышленность, очистку воды и т. д. В связи с постоянной модернизацией нисходящей производственной отрасли ожидается, что рост спроса на рынке конечного применения будет и дальше способствовать крупномасштабному производству двигателей с постоянными магнитами.

2.1. Добыча: высококачественные магнитные материалы вносят свой вклад в стоимость, составляя более 25%

Материалы составляют более половины от общей стоимости, среди которых магнитные материалы играют решающую роль в эффективности двигателя. Исходное сырье для двигателей с постоянными магнитами в основном включает магнитные материалы (такие как неодимовые железо-борные магниты, ферриты постоянных магнитов, самарий-кобальт, алюминий-никель-кобальт и т. д.), листы кремнистой стали, медь, сталь, алюминий и т. д. Магнитные материалы, листы кремнистой стали и медь составляют основную часть стоимости сырья, на них приходится более 50% стоимости. Хотя согласно структуре затрат на традиционные двигатели первоначальные затраты на покупку, установку и обслуживание двигателя составляют всего 2,70% от всего жизненного цикла двигателя, из-за таких факторов, как ценообразование продукции, конкурентоспособность и популярность на рынке, производители двигателей уделяют большое внимание сырью.

1) Магнитные материалы:Редкоземельные магниты обладают превосходными магнитными свойствами и отлично подходят для высокопроизводительных и мощных приложений. Магниты NdFeB и кобальт являются важными приложениями редкоземельных металлов в постоянных магнитных материалах. Благодаря богатым запасам редкоземельных металлов в Китае, производство NdFeB составляет около 90% от общего мирового объема. С 2008 года производство двигателей с постоянными магнитами в Китае быстро росло, постепенно превращая страну в крупнейшего мирового производителя, а спрос на сырье NdFeB удвоился в период с 2008 по 2020 год. Из-за особенностей редкоземельных ресурсов производство и обработка NdFeB относительно сложны, поэтому цена двигателей с постоянными магнитами выше, чем у традиционных двигателей. Магнитные материалы обычно составляют около 30% от общей стоимости.

2) Лист кремнистой стали:В основном используется для изготовления сердечника двигателя с постоянными магнитами. Из-за сложности процесса изготовления его стоимость относительно высока. Листовая кремнистая сталь составляет около 20% от общей стоимости.

3) Медь:В основном используется в качестве проводникового материала в двигателях с постоянными магнитами, на его долю приходится около 15% от общей стоимости.

4) Сталь:В основном используется для изготовления конструкции и материала корпуса двигателей с постоянными магнитами, составляя около 10% от общей стоимости.

5) Алюминий:В основном используется для изготовления радиаторов, торцевых крышек и других компонентов рассеивания тепла.

6) Затраты на производственное оборудование и инструмент:что составляет около 15% от общей стоимости.

2.2 Переработка: многие отрасли готовятся приложить усилия, и огромный потенциал отрасли ждет своего раскрытия.

Электродвигатели с постоянными магнитами в настоящее время широко используются в различных областях и отраслях промышленности. К настоящему времени электродвигатели с постоянными магнитами успешно внедрены в автомобилестроение, производство бытовой техники, промышленную автоматизацию и другие отрасли, внося значительный вклад в технологические инновации и расширение рынка. Кроме того, учитывая их важность для экономического развития, такие отрасли, как нефтехимия, нефтегазовая промышленность, металлургия и электроэнергетика, также начали постепенно использовать электродвигатели с постоянными магнитами. В будущем, по мере того, как отраслевые тенденции будут все больше ориентироваться на интеллектуальные технологии, автоматизацию и энергосбережение, применение электродвигателей с постоянными магнитами в различных областях переработки будет иметь огромный потенциал и продолжит стремительно развиваться.

3. Анализ рынка двигателей с постоянными магнитами

3.1 О спросе и предложении

Спрос стремительно растёт, обусловленный развитием новых источников энергии. Китайские производители двигателей с постоянными магнитами на редкоземельных элементах в основном сосредоточены в Восточном и Южном Китае, богатых редкоземельными ресурсами и обладающих мощной промышленной базой. Высокий спрос на двигатели с постоянными магнитами способствует формированию полной производственной цепочки. С 2015 по 2021 год объём производства двигателей с постоянными магнитами на редкоземельных элементах в Китае увеличился с 768 миллионов единиц до 1,525 миллиарда единиц, при этом среднегодовой темп роста составил 12,11%, что значительно превышает средний темп роста микродвигателей (двигателей диаметром менее 160 мм или номинальной мощностью менее 750 мВт) в 3,94%.

Благодаря стремительному развитию новой энергетической отрасли, спрос на двигатели с постоянными магнитами в таких областях, как ветроэнергетика и электромобили, в последние годы стремительно растёт. В 2021 и 2022 годах спрос на двигатели с постоянными магнитами из редкоземельных металлов в Китае составит 1,193 млрд и 1,283 млрд единиц соответственно, что на 7,54% больше, чем в предыдущем году.

3.2 О размере рынка

Рынок двигателей с постоянными магнитами в Китае демонстрирует уверенный рост, а развитие отраслей, расположенных ниже по течению, стимулирует рыночный потенциал. В последние несколько лет мировой рынок двигателей с постоянными магнитами сохраняет устойчивый рост и демонстрирует оптимистичную тенденцию развития. В 2022 году объем рынка достиг 48,58 млрд долларов США, увеличившись на 7,96% в годовом исчислении. По оценкам, к 2027 году мировой рынок двигателей с постоянными магнитами достигнет 71,22 млрд долларов США со совокупным годовым темпом роста 7,95%. Благодаря таким отраслям, как транспортные средства на новых источниках энергии, кондиционеры с регулируемой частотой и ветроэнергетика, китайский рынок двигателей с постоянными магнитами демонстрирует стремительный рост. В настоящее время на рынке доминируют продукты мощностью от 25 до 100 кВт.

Рынок продолжает стабильно расти, и Китай занимает лидирующие позиции в этой отрасли. Благодаря улучшению характеристик материалов с постоянными магнитами и развитию технологий двигателей, мировой рынок двигателей с постоянными магнитами будет поддерживать стабильный рост. Китай продолжит удерживать лидерство на рынке. В будущем интеграция дельты реки Янцзы, развитие западного региона, повышение уровня потребления и стимулирование политики обеспечат мощный импульс для широкомасштабного применения двигателей с постоянными магнитами на китайском рынке.

4.Глобальная конкуренция на рынке двигателей с постоянными магнитами

В области разработки двигателей с постоянными магнитами по всему миру Китай, Германия и Япония стали лидерами в производстве высокотехнологичных, прецизионных и инновационных двигателей с постоянными магнитами благодаря своему многолетнему опыту производства и ключевым технологиям.

Китай стал важной базой для мировой индустрии двигателей на постоянных магнитах, и его конкурентоспособность растет.

С точки зрения региональной планировки провинции Цзянсу, Чжэцзян, Фуцзянь, Хунань и Аньхой стали важными базами китайской промышленности по производству двигателей с постоянными магнитами, занимая значительную долю рынка.

В будущем мировая индустрия двигателей с постоянными магнитами станет ареной более жесткой конкуренции, и Китай, как самый динамичный и перспективный рынок в мире, будет играть важную роль в этом процессе.

5. Знакомство с двигателем с постоянными магнитами Anhui Mingteng

Аньхой Минтэн, компания по производству постоянного магнитного оборудования и электрооборудования (Лтд.)https://www.mingtengmotor.com/Компания «Чжунфэн» была основана 18 октября 2007 года с уставным капиталом 144 миллиона юаней. Она расположена в зоне экономического развития Шуанфэн города Хэфэй провинции Аньхой. Это современное высокотехнологичное предприятие, объединяющее исследования и разработки, производство, продажи и обслуживание двигателей с постоянными магнитами.

Компания всегда уделяла особое внимание исследованиям и разработкам продукции. В компании работает команда специалистов по исследованиям и разработкам в области двигателей с постоянными магнитами, насчитывающая более 40 человек, и налажено долгосрочное сотрудничество с университетами, научно-исследовательскими институтами и крупными государственными предприятиями. Команда НИОКР использует современные теории и передовые технологии проектирования двигателей. За более чем 10 лет накопления опыта компания разработала около 2000 спецификаций двигателей с постоянными магнитами, включая обычные, частотно-регулируемые, взрывозащищенные, частотно-регулируемые взрывозащищенные, двигатели с прямым приводом и взрывозащищенные двигатели с прямым приводом. Компания полностью понимает технические требования к различному приводному оборудованию в различных отраслях промышленности и накопила большой объем данных о проектировании, производстве, испытаниях и эксплуатации, полученных из первых рук.

Высоковольтные и низковольтные двигатели с постоянными магнитами компании Mingteng успешно эксплуатируются на различных нагрузках, таких как вентиляторы, водяные насосы, ленточные конвейеры, шаровые мельницы, миксеры, дробилки, скребки, масляные насосы, прядильные машины и т. д. в различных отраслях, таких как горнодобывающая промышленность, сталелитейная промышленность и электроэнергетика, достигая хороших энергосберегающих эффектов и заслужив широкое признание.

Компания Mingteng всегда настаивала на независимых инновациях, придерживаясь корпоративной политики «первоклассная продукция, первоклассный менеджмент, первоклассное обслуживание и первоклассные бренды», разрабатывая комплексные энергосберегающие решения для интеллектуальных систем двигателей с постоянными магнитами, создавая команду по исследованиям и разработкам и внедрению инноваций в области двигателей с постоянными магнитами с китайским влиянием и стремясь стать лидером и законодателем стандартов в отрасли двигателей с постоянными магнитами на редкоземельных элементах в Китае.

Авторские права: Эта статья является перепечаткой оригинальной ссылки:

https://mp.weixin.qq.com/s/PF9VseLCkGkGywbmr2Jfkw

Эта статья не отражает точку зрения нашей компании. Если у вас другое мнение или взгляды, пожалуйста, поправьте нас!