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中国已成微小电机产销大国,行业还存在哪些问题?

资料来源:深圳三雄电子有限公司, 浏览:1052, 上传时间:2016/7/19

随着现代化消费的逐年增加,人们在家用电器、汽车等领域的消费越来越多,微电机作为这些产品的动力来源,市场对其的需求量也在不断扩大。
日前,全球知名市场研究机构Markets and Markets就公开发布消息称,全球微电机市场将会从2015年的282.6亿美元增长到2020年的355.9亿美元,期间年均增长率达到4.56%。
全球微电机市场需求节节攀升,我国的微电机市场更是风生水起,截止到目前,我国消费的微电机已经占到全球微电机份额的60%以上。

微电机市场未来需求大
虽然数据占比上看,我国的微电机消费量已经占据了全球微电机产量的一半有多,但是从平均数量来看,发达国家微特电机的家庭平均拥有量为80台至130台,而我国大城市家庭平均拥有量仅在30台至60台之间,增长的空间还很大。如果每个家庭每年平均使用量增加1台,那么,我国每年微特电机需求量将增加3亿台至4亿台,市场发展潜力巨大。
现在国内微电机市场将呈现长期需求旺盛局面,随着通讯、微型电玩、消费类电子产品以及医疗保健器材行业的快速增长,微电机得到广泛使用,但因其生产工艺复杂,精密度和功耗要求较高,市场远远没有达到饱和,存在很大的创新和成长空间。
其实,中国除了是微电机消费大国之外,还是全球最大的微电机制造基地,涉及的产品基本覆盖了电机产业的所有零部件和主要材料。国内市场的不断发展,促进了国内电机行业的发展,也促进了电机的出口,但是微电机广阔的发展前景也带来了激烈的市场竞争,使得微电机行业必须不断完善地自己的体制,提升研发的技术,加强市场的调研,国内电机行业也遇到了前所未有的压力。
国内的民营企业,所生产的基本都是中低端的微电机产品,独资企业的产品虽属于中档产品。虽然经过多年的发展正在日益强大,民营企业在产业配套以及综合生产能力等方面拥有较强的市场竞争力,但是从技术水平方面来看,国内与传统电机强国相比还是存在一定的差距。
即使是在中国开设了分公司的外资企业,其开发机构都设在本国,包括技术含量高的产品,如高速精密无刷主轴电机、高精度步进电机、高性能交流伺服电机、精密直线电机、超声波电机等,都尚未在我国进行生产。
国内产业发展不均衡

中国虽然已经成为全球微电机的产销大国,不过,就目前的情况来看,外资企业仍处于国内微电机行业的主导位置,除此之外,国内微电机产业发展不均衡也是影响电机行业的一大因素。
电机产业发展不均衡尤其表现在产地分布方面,从微电机企业分布的位置来看,市场需求旺盛及占据出口优势的沿海地区企业发展尤为迅速,大部分微电机企业都集中在珠三角、长三角和环渤海地区。
珠三角地区的微电机企业以规模生产信息网络和视听领域、家电领域、工业领域用各类微电机为主,产品多为有刷直流电动机、无刷直流电动机、单相异步电动机、塑封电机,产品总量占全球同类产品的10%。而长三角地区是我国生产微电机、配套零部件和电机用永磁材料企业最集中的地区,产业化配套能力逐渐趋于成熟。
虽然沿海地区的微电机产业发展已经取得很大的进步,但是总体而言,国内生产的电机目前还是以中低端为主,在高端方面跟国外还有一定差距。这跟我们国内电机行业的整体水平也有关系,现在国内的电机控制技术还没有达到国际领先的水平。

国内电机控制芯片依赖进口
作为高性能电机系统的灵魂,控制芯片和驱动技术已经在扮演越来越重要的角色。现在电机控制部分的能耗几乎占据了全球工业应用总能耗一半,所以每当说到工业4.0,很多业内人士是既为之欣喜,又为之焦急。欣喜之处自不必多说,而焦急之处便在于中国目前的发展状况尚且复杂,工业3.0甚至工业2.0的烙印尚不知何时褪去。
只是从电机本身来看的话,国内产品在性能方面(包括稳定性和精度)跟国外存在一定的差距,如果算上电机控制的话,国内与国外的差距更为明显。
中国去年提出了“中国制造2025”路线图,这对于所有的电机企业来说都是发展的机会。无论业界的应对是否积极,国家的方向一定会是刚硬的,只是战线可能会拉得很长,资源的分配也不见得均等。而当国内外的企业纷至沓来,积极的厂商必然愿意创造资源或机会,给市场带来一些刺激。
现在国内电机控制芯片的总需求已经占到全球的40%以上,但是其中大约有80%的电机控制芯片都是依赖进口,电机控制芯片的国产化率还非常低。
作为微电机行业的基础,电机控制芯片历来以高资本和高技术为壁垒,这两项高特征决定了最终能够在控制芯片领域具备话语权的企业必须具备相当强劲的实力。尤其是电机系统的高可靠性需要电机、控制芯片和系统设计三方共同参与,这对于起步较晚的国内电机控制芯片厂商而言,无论是技术实力还是知名度都难以与国外劲敌相匹敌。
目前电机控制芯片的主要技术还是在国外,所以国内微电机的发展还是受到国外的制约,尤其是受到国外半导体行业的制约,这对于电机行业的发展来说是不利因素。国内能够参与到行业竞争的企业不多,即使能够参与竞争,也难以支撑电机快速发展的需求。因此,国产电机芯片行业迫切需要通过技术创新来打破国外厂商的垄断地位。

电机控制系统的三大趋势
电机控制系统的性能包括响应速度、运行精度和效率等,从2015年的发展状况可以看到,大转矩、小尺寸、高控制精度、低功耗、长寿命和低成本的微电机产品深受客户青睐,这也在一定程度上代表了微小电机的研发方向。针对这些性能要求,未来电机控制的发展将会走向数字化、永磁化和集成化。
微电机发展三大趋势
数字化是电机控制技术发展的必然趋势,控制系统数字化软件方面,还须有完善的控制软件可靠性测试、可靠、科学的软件架构。控制系统数字化则包含了硬件与软件两方面,硬件即高速、高集成度、低成本的专用芯片,这将使电机驱动的电路更为小型化、集成化。软件则体现在电机控制方面,电机控制算法未来的发展方向将着重在高性能的转矩转速控制与和在线辨识上。
永磁电机具有功率密度和转矩密度高、效率高、功率因数高、可靠性高和便于维护的优点,采用矢量控制的驱动控制系统,可使永磁电机具有宽广的调速范围。从综合性能来看,永磁同步电机最具优势。
集成化则包括机电集成与电力电子器件的集成,一是电机与发动机总成、电机与变速箱总成的集成,另一个则是驱动器中电力电子总成的集成,它包括开关器件、电路、控制、传感器、电源等的集成。通过机电集成可有利于减小整个系统的重量和体积,有效降低系统制造成本。电力电子器件的集成主要包括ISG控制器、驱动电机控制器以及DC-DC的集成,解决了不同工艺电路之间的组合和高压隔离等问题来改进散热设计,也可以减少电力电子器件的体积及重量。
虽然从短期来看,依靠高性价比的电机控制芯片也能够占领部分市场,但是,进入新的发展时代之后,电机控制芯片的门槛和限制越来越高,所以,国内电机控制要发展,就要从这三个要求开始着手,电机控制系统的高性能需要电机和电机控制都满足这些要求,不能单纯依靠低价格。

 

 

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