直驱电机行业发展概况和趋势

直驱电机行业发展概况和趋势直驱电机行业发展概况和趋势（一）直驱电机行业智能制造和装备制造概述智能制造是基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征，旨在提高制造业质量、效益和核心竞争力的先进生产方式。作为制造强国建设的主攻方向，智能制造发展水平关乎我国未来制造业的全球地位，对于加快发展现代产业体系，巩固壮大实体经济根基，构建新发展格局，建设数字中国具有重要作用。智能制造以工艺装备为核心，以数据为基础，通过制造技术突破、工艺创新和业务流程再造，实现生产制造的数字化、网络化、智能化。智能制造是一种先进的生产方式，―怎样生产和用什么生产则依赖于装备制造业提供具体的智能制造装备。装备制造业的技术水平是衡量一个国家工业化水平的重要标准。智能制造装备集机械系统、运动控制系统、信息管理系统等多种技术于一体，具备高速、高精度、高实时响应的作业性能，是有效减少生产过程对人力劳动的依赖，显著提高生产效率、生产精度和生产质量的先进工业装备。智能制造装备具有感知、控制、决策、执行、数据闭环反馈功能，是先进制造技术、信息技术和智能技术的高度集成。先进工艺、信息技术与智能制造装备的深度融合，推动实现了数字化、网络化、智能化的智能制造。（二）直驱电机行业产业链结构直驱电机及精密运控平台位于智能制造产业链中游。直驱运控行业产业链上游主要涉及原材料及电子元器件，其中原材料包括硅钢、铜、铝、稀土磁性材料、大理石等，电子元器件包括MCU芯片、光栅芯片、以及各类电容、电阻和电感等。产业链的中游主要为直驱电机本体、直驱电机模组以及以直驱电机为核心的精密运控部件平台供应商。多年来，国际领先企业凭借先发优势，在高端应用领域占得先机，领先企业包括新加坡雅科贝思，日本沙迪克、松下、安川、三菱，中国台湾上银，美国Aerotech、科尔摩根，德国西门子等。经过近些年发展，大陆厂商在技术和产品上达到国际先进水平，对标雅科贝思等第一梯队企业，逐步进军中高端市场，形成一定的。产业链的下游为各类智能制造装备行业。十三五以来，通过试点示范应用、系统解决方案供应商培育、标准体系建设等多措并举，我国制造业数字化网络化智能化转型升级加速，供给能力不断提升。在新兴制造及传统制造领域均涌现出大批领先的中高端装备制造企业，并发展出离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等新模式新业态。《―十四五智能制造发展规划》指出，要―大力发展智能制造装备、合力发展工业软件产品、着力打造系统解决方案，―推动先进工艺、信息技术与制造装备深度融合，带动通用、专用智能制造装备加速研制和迭代升级，到2025年实现研制1，000种先进智能制造装备的目标。（三）直驱电机产业概述1、直驱电机相关的基本概念直驱电机英文名为―DirectDriveMotor，是一种将电能直接转换成机械能，而不需要任何中间转换机构的运动装置，包括直驱式直线电机（DDL）和直驱式旋转电机（DDR）。随着中国工业领域各行业的快速发展，要求所生产的产品质量越来越高，对工业装备的速度、精度等性能要求不断提高，而传统丝杠模组配旋转电机的组合逐渐难以满足行业发展需求。直驱电机为直驱运动（即―DirectDriveMotions）模式，取消了滚珠丝杠等中间传递环节，相较于旋转伺服电机＋滚珠丝杠的传动系统，其移动速度、轨迹精度及定位精度具有明显优势，减少了机械接触，具有高实时响应和长期稳定性的优势。直驱技术作为一种零传动的关键控制技术，尤其适用于对运动系统的速度和精度同时要求较高的工业场景，包括半导体制程、精密机床、精密检测、精密测试、工业自动化等先进制造领域。同时，相较于旋转电机＋滚珠丝杠的传动方式，直驱电机具有体积小、重量轻、结构简单、工作安全可靠、寿命较长、维护和售后简单、低噪音、低能耗等优势。随着成本逐步下降，以及高精密加工、全自动化生产的不断发展，直驱电机凭借更优越的性能将在中高端制造领域逐步替代旋转电机＋滚珠丝杠，应用领域将持续拓展，未来市场空间广阔。直驱运控是将直驱电机和各种高精度运动控制核心部件的技术融合，包括驱动器、编码器、直驱电机、控制单元、其他电气部件、设备平台底座等，为装备制造提供直驱运动所需的控制和驱动技术，可满足复杂系统的精密直驱运动控制需求。直驱运控领域的核心技术覆盖了―感知、控制、执行等装备制造的关键环节，是代表装备制造未来发展趋势的基础核心技术。2、直线电机与传统伺服丝杆电机的对比直驱电机模组相较于传统丝杆电机模组结构简单、效率更高；且同时具备寿命长、稳定性好、耐腐蚀能力强、维护和售后更换简单等结构性优势，更符合国家提出的环保和碳达峰要求。同时直驱电机模组相较于传统丝杆电机模组具有更高的速度、加速度、定位精度等性能优势，更符合先进工业制造对于高速、高精度、高实时响应的作业性能的需求。直线电机生产制造工艺对比与传统丝杆模组生产工艺相比，没有丝杆生产和研磨的工艺，不需要使用大量如锻造、热处理、退火等高能耗的重型设备；直线电机是更环保的产品，更能符合国家碳达峰的需求。同时，直线电机在使用过程中为直驱运动，直接由电流转化为推力，没有机械运动转换，能源使用效率远远高于丝杆、皮带、齿轮等其他传动形态。目前，直驱电机跨过了导入期，进入了快速发展阶段，还远未达到成熟期。随着直驱电机的成本逐步下降，以及高精密加工、全自动化生产的不断发展，直驱电机凭借更优越的性能将在中高端制造领域逐步替代伺服丝杆类工业电机，直驱电机的应用领域将持续拓展，未来市场空间广阔。（四）直驱电机行业发展趋势1、直驱电机行业技术发展趋势（1）直驱电机行业向更高速度、高精度、高实时性、高可靠性发展从行业技术水平来看，―高速高精、高实时性、高可靠性是直驱运控领域核心技术的基本评价标准和永恒追求。精密材料切割、复杂工件成型、精密测量检测、半导体的晶圆加工和封测等中高端装备应用场景领域，需要微米级、亚微米级甚至纳米级高精度运控技术的深度应用。掌握高精度直驱运控技术对国家中高端装备的国产化突破具有重要意义。我国经济社会各领域的发展，要求制造业提供更先进的生产技术水平、高品质的消费产品、自主可控的重大技术装备。随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求，在这种情况下，传统伺服丝杆驱动的驱动装置已不能满足更高速、高精度的性能需求。直驱电机打破了传统伺服丝杆电机在长度限制、机械背隙、摩擦、震动衰减时间等技术瓶颈，并以更高的性能水准及更高的能量转化比，使驱动装置具备更高的驱动效率和简便性，未来直驱运控技术将继续在提高最大速度和定位精度方面进一步发展。（2）直驱电机行业向直驱运控一体化解决方案方向发展现代工业细分领域的制程及工艺要求不断提高，对工业装备的超精密加工及稳定性可靠性要求提出更高标准。在复杂系统工业领域，为客户同时提供感知、控制、执行等环节的运动控制技术，能保证复杂系统的可靠、稳定运行，从而让装备制造商更加专注于其应用端关键工艺技术的开发，形成自身产品特色和差异化的竞争力，树立技术壁垒。因此，装备制造商对于上游供应商的要求已不仅是运动控制核心部件生产商，更是专业运动控制解决方案提供商；具有竞争力的供应商提供的不仅仅是单个标准件或单个模组的基本方案，而是具备为客户提供复杂运动控制解决方案及高附加值产品的能力。在直驱运控领域，为解决高端装备的复杂运动控制需求，需要企业掌握直驱运控领域多种关键技术并实现可靠稳定的协同应用，企业需要具备自主化、一体化的研发、设计、生产、方案集成能力。未来，能成功打造出驱动器、直驱电机、编码器等高性价比一站式解决方案的直驱精密运控平台类企业，将拥有显著的市场竞争优势。2、直驱电机行业的发展驱动力我国直驱电机产业根植于中国制造。一方面，深入实施制造强国战略，加强产业基础能力建设是我国发展的战略制高点；另一方面，中国拥有全球最完整的制造业产业链，最丰富的工艺业态和最庞大的消费群体。这两点决定了中国智能制造，以及其产业链中游的直驱精密运控产业将实现长期较快的高质量发展，且中长期看将整体达到乃至引领全球竞争力水平。这是行业发展面临的长期机遇。二是对传统工业电机市场的的替代效应将愈发明显。如前所述，直驱技术作为一种零传动的关键控制技术，尤其适用于对运动系统的速度和精度同时要求较高的工业场景，包括半导体制程、精密机床、精密检测测试、工业自动化等先进制造领域。随着成本逐步下降，以及高精密加工、全自动化生产的不断发展，直驱电机凭借更优越的性能将在中高端制造领域逐步替代伺服丝杆类工业电机，应用领域将持续拓展，未来市场空间广阔。此外，直驱电机生产工艺精简，能量转化效率高，是更为环保的工业电机，更加符合国家工业绿色发展规划和国家碳达峰的需求，在经济高质量发展的背景下，将获得更大的发展空间。电机行业界定及分类电机俗称马达，广义上指电动机和发电机，但一般情况下就以电机作为电动机的简称，且电动机和发电机原理可逆，都是利用电磁感应原理进行电能和机械能的相互转换。按照最常用的电源分类方式可将电机分为直流电机和交流电机，其中直流电机根据有无电刷分为有刷和无刷电机，交流电机根据转子和磁场的运转同步与否分为同步电机和异步电机；电机按用途划分，主要分为驱动电机和控制电机，驱动电机的应用领域较为常见，如家电、电动工具及其他通用设备等，控制电机又包括步进电机和伺服电机。工业电机行业市场现状电机是指以电磁感应为理论基础进行机电能量转换的一种电磁机械装置，广泛应用于工业、农业、国防、公用设施和家用电器等各领域。由于现代工业生产的信息化、自动化程度越来越高，传统的电机控制中心已经不能满足用户对电机的控制和保护要求。随着工业驱动控制领域与大数据平台发展融合而产生了新型的电机系统，称之为智能电机。它集成了电机的运动、诊断、保护、控制、通讯等功能，可以实现对电机故障和寿命的提前预测、对电机能效的自适应管理等，从而准确地契合了高效节能和智能制造的发展方向。工业电机行业属于高科技行业，在高精度、宽调速范围的工业电机系统应用中，国外厂家对工业系统应用的研究较早，掌握着先进技术，占具着主要市场份额;我国本土企业起步晚，技术积累少、规模小，与国外同行相比差距仍然较大，整体基础薄弱，国内工业电机企业由于受到自身规模和财力的局限，相较国外同行，在技术研发、产品验证方面以及人才、资金、设备的投入能力严重不足，影响了国内工业电机企业在行业中的竞争力以及国际市场的开拓。从产品定位上看，我国电机行业生产的最终产品多为中低端产品，技术含量不高，附加值低，导致利润率水平不高。近年来，我国电机制造行业的利润总额稳步上升，但利润率水平存在波动。随着高能效电机替代低能效电机进程的加快，预计未来电机行业的盈利能力有望逐步增强。经过多年的发展，国内电机行业已形成一批规模较大的电机企业，这些企业为了应对全球化格局下的市场竞争，逐步由大而全向专业化、集约化转变，进一步推动了电机行业中专业化生产模式的发展。根据相关统计根据相关统计，到2019年，工业电机行业利润总额由368亿元增长至714亿元，年复合增长率超过7%。根据相关数据统计，截止2019年，电机制造业行业收入增长至9611．23亿元，年复合增长率在7%左右;规模以上企业家数由2，260家增长至2，854家。根据预测分析，电机行业将保持稳步增长的良好态势，消费潜力继续释放，市场需求进一步扩大。数据显示，2021年我国工业电机产量达354万千瓦，同比2020年增长9．7%。2021年我国工业电机销售收入为3501．3亿元，同比2020年增长。2020年，我国一般交流电机在工业电机市场中占比最多，达35．74%;其次为一般直流电机，占比为9．67%。2020年我国工业电机进口量为10．35亿台，进口金额为36．4亿美元;出口量为23．19亿台，出口金额为103．07亿美元。目前，国际品牌厂商在国内工业电机市场占据了主要的份额，而且主要定位于中高端市场，而国内工业电机企业主要定位于中低端市场。未来，随着工业电机产品在国内的逐渐推广应用，越来越多的国产品牌厂商将进入该行业，将使中低端市场的竞争将更加激烈，而国外厂商凭借品牌和技术方面的优势，在中高端市场上对国内厂商形成较大的竞争压力。直驱电机行业未来的发展趋势我国是制造业的大国，制造业是国民经济的主体，电器设备是我国制造业的重要组成部分。电机应用最为广泛的电器设备之一，在我国制造业中也占据着非常重要的位置。现在我过普通电机的技术已经成熟起来了，随着国内电机企业技术不断提高以及国外先进技术的为我所用，未来我国电机行业发展前景也是不错的。电动机效率与国外相比，要低1%-3%，电机系统的运行效率要比国外低10%到20%，这也就意味着，基于目前市场现状估算，全国电动机效能没提高一个百分点，每年就可以节省大约260多亿千瓦电，数据是相当客观的，所以未来高效性必将是未来发展目标之一。其实我国电机行业的高效节能之路早已经开始了，高效性的电机行业发展前景是很好的。预计未来五年，我国高效电机市场的增长会呈现较快的发展态势，高效电机将会得到进一步的推广，一些普通电机厂家将面临市场优胜劣汰的考验。不管选择什么产品，质量是根本，性能可靠性也是用户选择电机的一个非常重要的方面，电机使用寿命的长短、机构是否紧凑，是体现电机可靠性的主要方面。往往电机寿命的长短和温升有比较大的关心，未来随着电机效率的提高，降低温升，就可以有效延长电机的寿命。如果电机质量变轻、体型变小的话，可以节省材料，节省空间，而且现如今许多产品也对电机的体积和重量提出了更高的要求，特别是在石油、化工、煤炭等应用领域，文哦了实现小型轻量的要求，就要使用先进技术和一些优质材料，在设计方面优化升级，在有效材料不变的条件下，单位功率的重量不断降低是未来发展趋势。直驱电机行业市场现状直驱电机，直接驱动式电机的简称。主要指电机在驱动负载时，不需经过传动装置（如传动皮带等）。直驱电机适合用于各类洗衣机，主要利益点包括静音、节能、平稳、动力强劲。在日常生活中会看到一些电机直接带动皮带轮工作，无需使用减速机去连接