Amb la millora de l'automatització industrial global, la intel·ligència i els estàndards de vida de les persones, l'aplicació de motors en camps com ara automòbils, electrodomèstics, àudio i vídeo electrònics, equips de processament d'informació i automatització industrial s'estendrà cada cop més.
Segons les estadístiques, el nombre mitjà de motors elèctrics propietat de cada llar als països desenvolupats és de 80 a 130 unitats, mentre que el nombre mitjà de motors elèctrics propietat de les llars de les grans ciutats de la Xina és d'entre 20 i 40 unitats, que encara està molt per sota de la mitjana. nivell als països desenvolupats. Per tant, encara hi ha un gran marge de desenvolupament a la indústria domèstica del motor elèctric.
En comparació amb els motors amb una història de més de 200 anys,Motors BLDCen realitat són relativament joves, amb una història de més de 50 anys des del seu desenvolupament. No obstant això, amb el desenvolupament de la tecnologia de semiconductors i la popularització de components MCU i controladors, el cost global deMotors BLDCs'ha reduït molt. Per tant, en els darrers anys,Motors BLDCs'han desenvolupat, i la seva taxa de creixement global també és superior a la dels motors.
Figura 1: Predicció de la mida del mercat del motor BLDC
S'espera que la taxa de creixement anual composta deMotors BLDCse situarà al voltant del 6,5% en els propers anys. Segons les estadístiques, la mida del mercat de BLDC el 2019 va ser d'aproximadament 16.300 milions de dòlars, i s'espera que arribi al voltant dels 22.440 milions de dòlars el 2024.
On és la mida del mercat? Quines són les aplicacions específiques?
Mercat d'aplicacions d'automoció
Amb l'augment dels vehicles de nova energia, la penetració de la conducció intel·ligent i l'aplicació pilot del vehicle-to-tot, la tendència de l'electronització de l'automòbil és cada cop més evident.
En els cotxes futurs, a més dels motors de conducció, sistemes de direcció assistida elèctrica, sistemes de suspensió electrònica, sistemes de control d'estabilitat, sistemes de control de creuer, ABS i sistemes de carrosseria (com ara finestres, panys de portes, seients, miralls retrovisors, eixugaparabrises, sostre solar, etc. .) s'utilitzaran molt amb motors elèctrics.
En termes generals, els vehicles de combustible econòmic estaran equipats amb uns 10 motors, els cotxes normals estaran equipats amb 20 a 30 motors, els cotxes de luxe estaran equipats amb 60 a 70, o fins i tot centenars de motors, mentre que els vehicles d'energia nova en general requereixen de 130 a 200. motors.
Figura 2: Nombre de motors utilitzats en cotxes
Amb la creixent atenció que es presta al rendiment dels automòbils, especialment als requisits de confort, seguretat, economia de combustible i protecció del medi ambient, el nombre de dispositius de control electrònic i equips elèctrics als automòbils ha augmentat en conseqüència. L'ús de diversos dispositius elèctrics ha provocat un augment del nombre d'equips de motor als automòbils.
Els vehicles de nova energia han estat una tendència de desenvolupament en els darrers anys, i les polítiques globals estan promovent simultàniament el desenvolupament de vehicles de nova energia. Els països desenvolupats com Europa i Amèrica dissenyen activament el mercat de vehicles d'energia nova, promouen el desenvolupament de vehicles d'energia nova mitjançant diverses polítiques i lleis de subvencions i preferències i promouen la transformació dels vehicles de combustible tradicionals als vehicles elèctrics.
Després del juliol del 2019 a la Xina, a causa del fort descens de les subvencions, la taxa de creixement ha disminuït. No obstant això, amb la introducció contínua de nous models energètics per part de les principals empreses automobilístiques el 2020, especialment el llançament del TESLA Model 3, Volkswagen ID. 3 i altres models, s'espera que la indústria passi de la subvenció a la demanda, entrant al segon període de creixement ràpid.
5G
El 2020 va ser un any crucial per al desenvolupament del 5G a la Xina. Tot i que hi va haver un retard en la construcció de 5G el primer trimestre a causa de l'impacte de l'epidèmia, China Mobile va declarar que el seu objectiu d'arribar a 300.000 estacions base 5G a finals de 2020 es manté sense canvis. China Telecom i China Unicom també s'esforçaran per completar la construcció de 250.000 noves estacions base 5G al tercer trimestre per recuperar l'impacte de l'epidèmia. A més de les 50.000 estacions base previstes per la ràdio i televisió xinesa, la Xina construirà 600.000 estacions base aquest any.
Figura 3: nombre d'estacions base 5G que els quatre operadors principals preveuen construir el 2020
A les estacions base 5G, també hi ha molts llocs on es necessiten motors, en primer lloc, l'antena de l'estació base. Actualment, l'antena de l'estació base 5G està equipada amb productes de motor de control que contenen components de la caixa de canvis, incloses dues opcions: motor pas a pas i motor sense escombretes. Cada antena regulable elèctricament està equipada amb un motor de control amb una caixa de canvis.
En general, una estació base de comunicació normal ha d'estar equipada amb unes 3 antenes, una estació base 4G ha d'estar equipada amb 4 a 6 antenes i el nombre d'estacions base i antenes 5G augmentarà encara més.
A més de l'antena de l'estació base, el sistema de refrigeració de l'estació base també requereix productes de motor. Com ara ventilador d'ordinador, compressor d'aire condicionat, etc.
Drones/Drons submarins
Els drons han estat populars durant diversos anys, però no tots els drons utilitzen motors sense escombretes. Avui en dia, molts drons estan canviant a motors sense escombretes per aconseguir un cos més llarg, més lleuger i una major resistència.
Segons l'informe de Droneii, la mida del mercat mundial de drons va ser de 14.100 milions de dòlars el 2018, i s'espera que el 2024, la mida del mercat mundial de drons arribi als 43.100 milions de dòlars, amb les regions de més ràpid creixement ser Àsia i Amèrica del Nord. La taxa de creixement composta és de 20,5.
Segons el "Sistema d'informació de registre de missions de drons civils" de l'Administració d'Aviació Civil, a finals de 2018, hi havia 285.000 drons registrats a la Xina. A finals de 2019, hi havia més de 392.000 drons registrats i 1,25 milions d'hores de vol comercial de drons.
Especialment durant l'epidèmia de principis d'aquest any, els drons van tenir un paper important, com ara el transport entre hospitals i centres de control de malalties, implementant el transport automatitzat de prevenció d'epidèmies i control de fàrmacs i exemplars d'emergència; Circular per les carreteres, substituint el treball de comandament aeri manual; Artefacte de desinfecció de l'avatar, prevenció completa d'epidèmies i desinfecció i esterilització en zones rurals i fins i tot zones urbanes de tot el país; Transformar-se en un expert en propaganda, cridar consignes i persuadir la gent perquè es quedi a casa, etc.
A causa de l'impacte de l'epidèmia, el lliurament sense contacte s'ha tornat a posar al primer pla. A la Xina, l'Administració d'Aviació Civil de la Xina va llançar un servei pilot de logística i distribució de drons l'any passat. A causa de l'impacte de l'epidèmia, el ritme de progrés a la Xina s'hauria d'accelerar; A l'estranger, el gegant de la logística UPS i el fabricant alemany d'UAV Wingcopter s'han unit per portar el nou UAV VTOL a la indústria del transport de mercaderies per transportar paquets.
També hi ha un dron submarí que no estem molt familiaritzats i que poc a poc estem començant a mesurar-lo. Recordo l'empresa de drons submarins que vaig entrevistar el 2017, que es trobava en producció massiva i només havia enviat centenars d'unitats mitjançant crowdfunding. Ara, el volum d'enviament anual és de desenes de milers d'unitats.
Patinet elèctric/vehicle elèctric
El patinet elèctric no només conserva l'experiència de conducció original, sinó que també proporciona una potència auxiliar intel·ligent. És una eina de transport que es troba entre les bicicletes i els vehicles elèctrics tradicionals. Els patinets elèctrics proporcionen principalment l'assistència elèctrica corresponent basada en senyals de conducció a través de sensors, reduint el rendiment dels ciclistes i facilitant la conducció als usuaris. En comparació amb les bicicletes, els patinets elèctrics han afegit motors, bateries, sensors, controladors, instruments, etc., fent que l'experiència de conducció sigui més diversa. En comparació amb els vehicles elèctrics tradicionals, els patinets elèctrics no controlen la velocitat del vehicle girant la mà, sinó capturant el senyal de conducció a través de sensors, per entendre la intenció de conducció del ciclista, proporcionar l'assistència elèctrica corresponent i fer que la conducció sigui més intel·ligent. .
Figura 4: Comparació de bicicletes, patinets elèctrics i vehicles elèctrics tradicionals
El preu de venda dels patinets elèctrics a la Xina oscil·la entre els 2000 i els 10000 iuans. Els patinets elèctrics europeus tenen un preu d'entre 500 i 1700 euros, mentre que els patinets elèctrics de muntatge mitjà tenen un preu d'entre 2300 i 3300 euros. El preu dels patinets elèctrics és molt superior al de les bicicletes i els vehicles elèctrics.
El motor és el component bàsic del sistema elèctric del patinet elèctric. A causa de la miniaturització, el pes lleuger, l'eficiència operativa i la fiabilitat de l'aparença dels patinets elèctrics, el rendiment dels patinets elèctrics es determina directament. Per tant, les empreses de motors generalment necessiten personalitzar el desenvolupament dels motors segons les necessitats dels patinets elèctrics. Els motors elèctrics representen entre el 10% i el 30% del cost dels patinets elèctrics.
Hi ha una forta demanda de patinets elèctrics a Europa. Segons dades de l'Associació Europea de la Indústria de la Bicicleta, del 2006 al 2018, les vendes de patinets elèctrics al mercat europeu van augmentar de 98.000 unitats a 2,5 milions d'unitats. La taxa de creixement anual composta va arribar al 31%.
El mercat japonès també està en constant creixement. El Japó va ser el primer país a desenvolupar, produir i vendre patinets elèctrics. A la dècada de 1980, va desenvolupar amb èxit la primera generació de patinets elèctrics. Tanmateix, a causa del terreny muntanyós del Japó, les carreteres accidentades i l'envelliment greu, els patinets elèctrics s'han convertit en una opció necessària.
El mercat nacional està en els seus inicis. Hi ha un marge considerable per al creixement futur. Actualment, empreses com Mobi, Xiaomi, Harrow, Double Speed i Eternal han començat a intentar promocionar els patinets elèctrics a la Xina.
Robot industrial
Els robots industrials són principalment un mercat substitutiu a la Xina i el seu espai és força ampli. Tot i que la Xina és el mercat d'aplicacions de robots industrials més gran del món, en el camp dels robots industrials, els fabricants famosos del món es concentren principalment en països desenvolupats representats pels Estats Units, Japó, Alemanya, etc., com ABB a Suècia, FANUC al Japó. , Yaskawa Electric Corporation i quatre famílies representades per Kuka a Alemanya.
Figura 5: Vendes de robots industrials. (Font de dades: Federació Internacional de Robòtica)
Segons dades de la Federació Internacional de Robòtica, les vendes globals de robots industrials el 2018 van ser de 422.000 unitats, de les quals 154.000 unitats es van vendre a la Xina, que representen el 36,5%. A més, segons dades de l'Oficina Nacional d'Estadística, la producció de robots industrials a la Xina augmenta gradualment, passant d'uns 33.000 jocs el 2015 a 187.000 jocs el 2018. La taxa de creixement és ràpida.
A més, en els darrers anys, amb la introducció contínua de suport industrial per part del govern i l'avenç continu de les empreses domèstiques, la taxa de localització dels robots industrials domèstics ha anat augmentant contínuament. Durant el primer semestre del 2018, la proporció nacional de vendes de carrosseria robot va augmentar del 19,42% el 2015 al 28,48%. Al mateix temps, les vendes globals de robots industrials a la Xina també han mantingut el creixement.
Ventilador
Els ventiladors inclouen: ventiladors, campanes extractores, assecadors de cabells, ventiladors de cortina, ventiladors de climatització, etc. Els principals fabricants aigües avall inclouen Midea, Emmett, Gree, Pioneer, Vantage, Boss, etc.
Des de la perspectiva dels ventiladors domèstics, aquest és un mercat molt gran i la producció de ventiladors domèstics a la Xina és molt gran. Segons dades de l'Oficina Nacional d'Estadística, el 2018, la producció de ventiladors domèstics a la Xina va ser de 180 milions d'unitats. No hi havia dades del desembre del 2017, però les dades d'11 mesos eren de 160 milions d'unitats. El 2016, va ser de 160 milions d'unitats, i s'estima que hi havia al voltant de 190 milions d'unitats el 2019.
Figura 6: Producció de ventiladors domèstics a la Xina. (Font de dades: Oficina Nacional d'Estadística)
Actualment, els principals fabricants de petits electrodomèstics a la Xina, com ara Midea, Pioneer, Nichrome, Emmett, etc., bàsicament tenen al mercat productes amb motors sense escombretes. Entre ells, Emmett té la major quantitat i Xiaomi té el cost més baix.
Amb l'entrada de fabricants transfronterers com Xiaomi, la taxa de conversió de motors sense escombretes en el camp dels ventiladors domèstics ha començat a accelerar-se. Ara, en el camp dels ventiladors domèstics, els fabricants nacionals de motors sense escombretes tenen un lloc.
A més dels ventiladors de la llar, també hi ha equipament Ventilador d'ordinador. De fet, els ventiladors tèrmics dels ventiladors de l'equip van començar a canviar a motors sense escombretes fa molts anys. Hi ha una empresa de referència en aquest camp, és a dir, Ebm-papst, els productes de ventilació i motor de la qual s'utilitzen àmpliament en moltes indústries com ara la ventilació, l'aire condicionat, la refrigeració, els electrodomèstics, la calefacció i l'automòbil.
En l'actualitat, moltes empreses a la Xina estan fent un ventilador d'ordinador sense escombretes similar a EBM i han ocupat molts mercats d'EBM.
Especialment amb l'augment de l'estació de càrrega domèstica, els fabricants nacionals haurien de tenir grans oportunitats. Ara, el país també ha inclòs l'estació de recàrrega en el projecte "Nova Infraestructura", que hauria de tenir un major desenvolupament aquest any.
També hi ha ventiladors de refrigeració del congelador. A causa de la influència dels estàndards de la indústria i dels estàndards nacionals d'eficiència energètica, els ventiladors de refrigeració del congelador han començat a canviar a motors BLDC i la velocitat de conversió és relativament ràpida, donant lloc a un nombre relativament gran de productes. S'espera que el 60% de les màquines de refrigeració per congelador es substitueixin per motors de freqüència variable l'any 2022. Actualment, els fabricants nacionals de suport de màquines de refrigeració per congelador es concentren principalment a les regions del delta del riu Yangtze i del delta del riu Perla.
Pel que fa als ventiladors, també hi ha una campana extractora, que és un component important dels electrodomèstics de cuina. Tanmateix, per raons de cost, la taxa de conversió sense escombretes de la campana encara no és alta. Actualment, l'esquema de conversió de freqüència és d'uns 150 iuans, però els esquemes de motor sense escombretes es poden completar en un centenar de iuans, i els de baix cost fins i tot poden costar uns 30 iuans.
Molts ventiladors i purificadors d'aire nous també utilitzen solucions de motor sense escombretes. Actualment, els productes petits del mercat utilitzen generalment els motors de rotor extern de Nedic, mentre que els purificadors d'aire grans solen utilitzar ventiladors EBM.
A més, hi ha un ventilador de circulació d'aire que s'ha produït des dels últims dos anys i el seu valor actual és relativament alt. En general, el producte acabat costa 781 unitats, i també n'hi ha unes quantes més cares, que van des de les 2000 fins les 3000 unitats.
Compressor
A causa del fet que la velocitat del compressor de la nevera determina la temperatura dins de la nevera, la velocitat del compressor de la nevera de freqüència variable es pot canviar en funció de la temperatura, permetent que la nevera faci ajustaments en funció de la situació actual de la temperatura i mantingui millor un temperatura constant dins de la nevera. D'aquesta manera, l'efecte de conservació dels aliments serà millor. La majoria dels compressors de refrigeració de freqüència variable trien motors BLDC, que donen com a resultat una major eficiència, menys soroll i una vida útil més llarga quan es treballa.
Figura 7: Vendes de frigorífics i frigorífics de freqüència variable a la Xina. (Font de dades: Oficina Nacional d'Estadística)
Aquest camp solia estar dominat per productes de fabricants japonesos, coreans i taiwanesos, però després del 2010, els fabricants nacionals han començat ràpidament. Es diu que un fabricant de Xangai té un volum d'enviament anual de gairebé 30 milions d'unitats.
Amb el progrés dels fabricants nacionals de semiconductors, ja sigui els fabricants mestres de MCU, el controlador de la porta prèvia a la unitat o el MOSFET de potència, els fabricants nacionals bàsicament poden oferir.
A més, hi ha el compressor d'aire condicionat. Actualment, l'aire condicionat de freqüència variable ha estat àmpliament acceptat i l'aire condicionat de freqüència variable s'ha convertit en tendència. La producció d'aire condicionat a la Xina també és bastant gran. Segons l'Oficina Nacional d'Estadística, la producció de motors d'aire condicionat el 2018 va ser de 360 milions d'unitats i la producció de motors BLDC per a aire condicionat va ser d'uns 96 milions d'unitats. A més, la producció de motors BLDC per a la climatització augmenta bàsicament cada any.
Eines elèctriques
Les eines elèctriques són un dels productes de maquinari i electromecànics més utilitzats. A causa de la seva estructura lleugera, portabilitat convenient, alta eficiència de producció i baix consum d'energia, s'utilitza àmpliament en processos de perforació, tall i mòlta en diverses indústries d'aplicació com ara la construcció, la decoració, el processament de la fusta, el processament de metalls i altres indústries manufactureres. .
Amb el desenvolupament continu de la tecnologia i l'acceptació gradual del concepte de bricolatge, la gamma d'aplicacions d'eines elèctriques també s'expandeix constantment. Moltes operacions d'eines manuals tradicionals comencen a ser substituïdes per eines elèctriques, i les eines elèctriques també s'estan expandint des d'aplicacions industrials a la vida familiar. La demanda d'eines elèctriques augmenta any rere any.
Les eines elèctriques sense raspalls han començat fa molt de temps. El 2010, algunes marques estrangeres van introduir eines elèctriques amb motors sense escombretes. Amb la maduresa de la tecnologia de la bateria d'ions de liti, els preus són cada cop més assequibles i la mida de les eines de mà augmenta any rere any. Ara es poden dividir per parts iguals amb eines de connectors.
Segons les estadístiques, les claus elèctriques domèstiques han estat bàsicament sense escombretes, mentre que els trepants elèctrics, les eines d'alta tensió i les eines de jardí encara no han estat completament sense escombretes, però també estan en procés de conversió.
Això es deu principalment a l'estalvi d'energia i l'alta eficiència dels motors sense escombretes, que permeten que les eines elèctriques de mà funcionin durant períodes de temps més llargs. Actualment, molts fabricants nacionals i internacionals han invertit molts recursos en el desenvolupament de productes, com Bosch, Dewalt, Milwaukee, Ryobi, Makita, etc.
Actualment, el desenvolupament d'eines elèctriques a la Xina també és molt ràpid, especialment a les regions de Jiangsu i Zhejiang, on es concentren molts fabricants d'eines elèctriques. En els últims anys, el cost de les solucions de control de motor sense escombretes a les regions de Jiangsu i Zhejiang ha disminuït ràpidament i molts fabricants han llançat guerres de preus. Es diu que una solució de control de motor sense escombretes per a una eina elèctrica només costa entre 6 i 7 iuans, i algunes fins i tot només costen entre 4 i 5 iuans.
Bomba
Les bombes d'aigua són una indústria relativament tradicional amb una gran varietat de tipus i solucions. Fins i tot per a plaques d'accionament amb la mateixa potència, actualment hi ha diversos tipus disponibles al mercat, amb preus que oscil·len entre menys de dos iuans i entre quaranta i cinquanta iuans.
En l'aplicació de bombes d'aigua, els motors asíncrons trifàsics s'utilitzen principalment per a potències mitjanes i grans, mentre que les bombes bipolars de CA s'utilitzen principalment per a bombes d'aigua petites i micro. L'actual renovació de la calefacció del nord és una bona oportunitat per a la innovació tecnològica en solucions de bombes.
Encara que només sigui des d'una perspectiva tècnica, els motors sense escombretes són més adequats per a l'aplicació en el camp de les bombes, ja que tenen certs avantatges en volum, densitat de potència i fins i tot cost.
Atenció de la Salut Personal
Pel que fa a la cura de la salut personal, hi ha dos productes representatius, un és el popular producte d'Internet de Dyson, el conducte d'aire i l'altre és la pistola de fàscia.
Des que Dyson va llançar el producte de conductes de vent amb motors digitals d'alta velocitat, ha generat tot el mercat de conductes de vent.
Segons la introducció de Qian Zhicun de Jingfeng Mingyuan en el passat, actualment hi ha tres direccions principals per als esquemes de túnel de vent nacional: una es basa en Dyson com a referència, utilitzant un esquema de motor sense escombretes de velocitat ultra alta, amb una velocitat general de al voltant de 100.000 revolucions per minut, sent la màxima 160.000 revolucions per minut; La segona opció és substituir el motor U, que té una velocitat similar a la del motor U, però té els avantatges de pes lleuger i alta pressió d'aire; El tercer és l'esquema d'alta tensió del rotor extern, amb el motor que imita principalment l'esquema de Nedic.
Actualment, els productes d'imitació nacionals no només es copien en el passat, sinó que bàsicament han aconseguit evitar patents i han fet certes innovacions.
El volum d'enviament de pistoles fascia ha començat a augmentar en els últims anys. Es diu que ara els entrenadors del gimnàs i els aficionats a l'esport estan equipats amb pistoles fascia. La pistola de fàscia utilitza els principis mecànics de la vibració per transmetre la vibració als músculs profunds de la fàscia, aconseguint l'efecte de relaxar la fàscia i reduir la tensió muscular. Algunes persones utilitzen la pistola de fàscia com a eina de relaxació després de l'exercici.
Tanmateix, ara l'aigua de la fàscia és molt profunda. Tot i que l'aparença sembla similar, els preus oscil·len entre més de 100 iuans fins a més de 3000 iuans. El preu de mercat de la placa d'accionament de control del motor BLDC utilitzada a la pistola de fascia ara ha baixat a 8. x iuans, i fins i tot ha aparegut una placa de control d'uns 6 iuans. El preu de la pistola de fascia ha disminuït ràpidament.
Es diu que un fabricant de motors estava a punt de fer fallida, però amb l'ajuda d'un producte de pistola fascial, immediatament va tornar a la vida. I era bastant nutritiu.
Per descomptat, a més d'aquests dos productes, també hi ha una tendència cap als motors sense escombretes en productes com ara maquines d'afaitar per a nens i màquines de bellesa per a noies.
Conclusió
En general, els motors BLDC encara es troben en les seves primeres etapes i les seves aplicacions estan florint. A més dels que he esmentat aquí, també n'hi ha molts, com ara robots de servei, AGV, robots escombradors, trenca-parets, fregidores, rentavaixelles, etc. De fet, hi ha molts llocs de les nostres vides on fem servir motors elèctrics, i encara hi ha moltes aplicacions que esperen que explorem en el futur.
Hora de publicació: 15-jul-2023
