2008年微特电机行业形势和发展展望
中国电子科技集团公司第二十一研究所 所长 施进浩 博士
产业分布概况
我国微特电机产业分布目前大致呈现“东强西弱”格局,主要集中在东部沿海地区,相对集中在珠江三角洲、长江三角洲、环渤海湾沿海三大地区。行业比较知名的民族企业,珠江三角洲有香港德昌电机集团、中山大洋、顺德威灵、深圳、唯真、甲艾、小仓、凯邦、神广、友贸等;长江三角洲有卧龙、联谊、陆发、宝骊、雷利、祥明、宝马、德信、三江、乐士、迪贝、金龙等;环渤海湾有海尔、青微、博山等。
经济形势分析
微特电机与组件行业是一个技术密集、劳动密集型行业,是工厂自动化、办公自动化、家庭自动化、武器装备自动化必不可少的关键基础机电组件。广泛应用于汽车、家用电器、电动车、音像、通信、计算机、机器人、航空航天、工业机械、军事及自动化领域,有广阔的市场。2007年我国有一定生产规模的企业近700家,生产各类微特电机产量约54亿台,销售收入达到504.3亿元,与2006年相比增加约26%,出口额为321755.52万美元,与2006年同期相比增加约17%。2007年微特电机行业得到持续较快增长,出口创汇形势良好。
技术水平分析
改革开放以后,我国微特电机行业发展迅猛,2007年全球微特电机产量约90亿台,我国约占60%,54亿台左右。2007年微特电机出口额321755.52万美元,我国已是世界微特电机生产大国和出口基地。
但是,我国不是微特电机生产和技术强国,主要表现在以下几个方面。
我国微特电机产品档次不高。尤其是国内民企,主要生产家电和音响领域中用的一般交流电机和有刷直流电机,是高耗材料产品,竞争激烈,价格低,利润薄。我国很多民营企业开发能力不强,自主创新能力不足。不少产品是仿制产品,由于微特电机产品更新换代快,因此仿制产品一般是高效益期已经过去,处于成熟期或衰退期产品,产品利润薄。
外资企业只是把生产转移到我国,他们只是利用我国廉价的劳动力。产品的研究和开发仍然在本国,新品的关键技术和争取新市场的主动权仍在本国公司的开发部门,高效益的前期产品仍在国内生产。
我国民营企业生产制造设备不先进,自动化程度低,很难确保产品质量和提高效率。微特电机检测中心受国家质量监督检验检疫总局委托,多次承担国内各类微特电机质检监督任务,结果是外企和较大的民企产品质量稳定,而部分民企产品质量不稳定,可靠性差。
微特电机专用设备整体水平与国外先进水平有较大差距。我国微特电机专用设备改革开放以来得到迅速发展,据不完全统计,共有75家制造单位,能制造各类绕嵌线设备、测试设备、绝缘处理设备、动平衡机、测功机、点焊机、精车机等,但总体而言制造单位数量多而规模普遍不大,产品水平不先进且重复,产品质量不稳定,故障较多,技术力量不强,创新能力弱,高精密微特电机用的精密专用设备仍依赖进口。
微特电机关键零部件和材料与国外先进水平有差距。改革开放后,我国微特电机关键零部件和材料取得很大发展,据不完全统计,其制造单位超过了671家,但是与先进发达工业国家相比,仍有一定差距,企业规模普遍较小、生产自动化水平不高、自主创新意识不强、研发人才明显不足、产品档次较低,较高产品仍然需要进口。
微特电机发展展望
微特电机的发展从19世纪发明,作为动力的“力矩的电机”;到20世纪具有控制功能的“智能的电机”;再到21世纪满足与地球环境共存、与网络结合、机器人要求的“全优的电机”,构筑起“微特电机的新时代”:与地球环境共存要求电机高效节能、静音舒适、无害污染等;与网络结合要求电机小型化、片状化、高速化、轻量化、高性能等;机器人要求电机高出力、低惯量、高精度、智能化、低速大力矩等;各领域应用的微特电机共同的发展趋势:无刷化。
展望之一:提高效率,节约电能
国家发改委在2006年至2020年的《节约中长期专项规划》中将电机系统节能工程列为十六项节能重点工程之一。
目前我国各类电动机总容量4.2亿千瓦,用电量约占全国用电量的60%。“十一五”期间要重点推广高效节能电动机等产品,使运行效率提高2个百分点,年节电200亿kWh。
微特电机作为电机工业中的重要分支,广泛应用于风机、压缩机、空调、汽车、家电工业自动化等领域,数量多、用途广。微特电机行业应不断提高效率,响应国家节约能源的号召,推动微特电机产业升级,提高电力能源的利用率。
展望之二:满足智能和自动化
随着现代科学技术的发展和人们生活水平的提高,机器人、家用电器、汽车产品档次不断提高,功能不断增加,性能不断提升。要求微特电机与其他机电一体化技术结合,实现机器人、家用电器、汽车等设备的智能控制,达到高度自动化。
2004年联合国调查报告指出,家用机器人数量迅速增加,现在已有超过150万台机器人真空吸尘器投入使用,10年后,每家都有机器人。2005年工厂使用的机器人数量增长了28%。
展望之三:保护环境
随着社会进步和人们生活水平的提高,以电动自动车、电动汽车为主的各类自动车迅速增长,目前各类自动车用的微特电机约占整个微特电机销量的17%。由于石油能源紧张,环境污染严重,电动汽车显示出强劲的生命力,日本丰田2005年销售了约18万辆普锐斯混合动力汽车,世界大汽车公司都在注重各种电动汽车的研究、开发和生产。
2007年我国生产电动自行车约2000万辆,其驱动电机初期大部分采用有刷直流电机,但由于其固有的缺点,寿命短,维护难,随着永磁无刷直流电机价格下降,控制器可靠性提高,采用直接驱动的永磁无刷电机越来越多。
微特电机是汽车的主要配套零部件之一,每辆经济型汽车配备20台小电机以上,高级轿车至少配备50台以上小电机,豪华型轿车配备近100台小电机。
我国高度重视各类电动汽车的开发,千方百计自主创新形成自主品牌电动汽车,为此科技部“十五”和“十一五”期间均把各类电动汽车列为国家863重大攻关项目。汽车的助力转向正在不断用电动助力替代液压助力。汽车中用的电机大部分是有刷直流电机,但是有关汽车安全和性能的电动汽车驱动电机和电动助力转向系统电机都是永磁无刷电机。
未来发展建议
为了进一步发展我国民族微特电机产业,探讨微特电机未来发展趋势,提出两点建议,努力加速我国微特电机生产大国向生产和技术强国跨越。
建议之一:联合自主开发,提高产品技术水平
我国民族微特电机企业大多研究开发能力不强,很难及时开发适合新兴市场和技术含量较高的新产品,始终处于被动地位。为此,我们要积极联合起来,实现联合自主创新,加强联合开发能力,以市场需求和用户要求为导向,立足自主开发,接轨前沿技术,找准产品定位,大力开发新产品,加速我国民族微特电机行业的产品结构调整。
作为生产制造大国,我国微特电机企业具有大规模、低成本控制生产能力,但是我们在高端产品开发技术水平还不高,每年要向国外引进许多高端电机产品,2007年我国进口各类微特电机达到222928.88万美元。因此微特电机企业一定要联合起来,立足新产品自主开发,接轨最新的前沿技术,迎头赶上。当前由于无刷直流电机具有效率高、性能好、控制方便、噪声低、使用寿命长等优点,在微特电机许多应用领域正逐渐推广使用,应用前景十分广阔。
近年来,中电元协微特电机与组件分会多次邀请中电科技集团21所、上海交通大学和上海大学的专家教授组织“无刷直流电动机和永磁同步电动机技术培训班”,先后参加分会培训过的微特电机行业工程技术人员近500人次,极大地帮助企业提高了产品自主开发能力和生产制造技术水平。
建议之二:调整产品结构,做好企业定位
根据我国高档微特电机依赖进口以及微特电机发展方向,应发挥各自优势,抓住机遇,调整产品结构,做好企业定位。
面对能源紧张、环境污染、地球表面温室化等日益严重的问题,可以认为,高效节能、静音舒适、无害无污染、高出力省材料、安全可靠的微特电机在家用电器、电动车辆(包括电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动轮椅车、电动铲车、电动高尔夫球场用车等)和汽车领域的发展前景十分广阔。
随着电子信息产品向高性能、小型化、薄型化发展,为了适应微特电机与信息网络结合,满足其要求,片状化、轻量化、小型化、高速化、高精度、高性能的微特电机将在数码照相机、数码摄像机、数字式摄录一体机、DVD、HDD、FDD、计算机及录像机、录音机、手机、复印机等使用设备中发展前景广阔。
目前机器人和工业领域使用的微特电机约占整个微特电机销量的2%左右,数量不多,但技术含量高,并且随着机器人产业的形成,其所需微特电机量必将迅速增加。这领域使用的微特电机要求高精度、高性能、高效率、高可靠、高出力、一体化、智能化、低转速、大力矩等。
从微特电机产业本身来看,永磁无刷电机是微特电机的发展主流,因为与其他电机相比,它具有高效率低能耗、高出力省材料、高性能高可靠、小尺寸轻重量等一系列优点。同时磁性材料、电力电子、集成电路和计算机技术的高速发展和价格下降,为永磁无刷电机的发展提供了基础,其性价比不断提高,今后永磁无刷电机在技术推动和市场拉动下必将进一步发展,使用领域必将进一步拓宽。
当前,无论人民币的持续升值,还是我国宏观经济调控、原材料价格增加和劳动力成本上升,都给各类微特电机企业的生产经营增加了难度。另外一方面,根据上面分析,无论微特电机应用领域,还是微特电机产业本身,微特电机行业发展空间十分广阔。每个企业理应根据各自企业特点,根据市场需求,不断调整产品结构,立足企业自身,做好企业定位。
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