直驱电机行业技术发展趋势分析

直驱电机行业技术发展趋势分析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。分析电机行业应用趋势随着智能家居、工业自动化、物流自动化等概念的普及深化，在与每个人息息相关的家电领域、车载领域以及工业领域，各类电机在技术方面都出现了新的需求。在家电领域，电器的智能化需要电器对人机交流产生相应的反馈。例如扫地机器人需要扫描计算空间，规划路线，然后执行移动以及相应的清洁工作。这里除了各类传感器和复杂的计算，其执行单元都离不开电机的应用。再譬如，智能家居概念下，在接收到控制命令后，冰箱的开门、打开抽屉可自动完成，这个概念也需要增加多组电机。汽车智能化对电机的需求更加明显，例如新开发的乘用汽车，普遍将电动车门、电动车窗、电动后视镜、电动座椅、多风口可控自动变频空调等概念普及，这些新增的功能使电机的数量急剧增加。考虑到这些电机的应用场合以及设计使用寿命，48V以下的BLDC、步进电机等会出现较快的增长。同时新的需求以及成本的压力，对电机控制器提出更复杂的要求，例如从原有的并行通讯，改为串行或者总线通讯，以减少整体布线并提高兼容性。例如增加各类电压、电流、温度的实时监测并反馈，以便电器安全自诊断与保护。例如对电机控制的待机功耗提出苛刻的要求，以满足各类电器的能耗要求等。并且对电机本身的功率密度也会有强烈的要求，以满足工作条件下更低功耗、更低的散热、更紧凑的结构。这些都是电机技术发展的课题。全球电机市场规模随着高能效电机在汽车、农业、家电等领域的广泛使用，全球的电机市场得到了很大的增长。据全球第二大市场研究公司MarketsandMarkets的统计，2019年全球电机市场的规模为7882亿元人民币，由于受到全球新冠肺炎疫情的影响，2020年的电机市场规模有所下降，预计2020年的全球电机市场规模为7320亿元人民币。其实2020年的下滑可以看成是黑天鹅事件的影响，2021应该还是会继续增长的，该机构预计未来几年电机市场将会以6．9％的年复合增长率增长，到2026年将会达到10926亿元人民币。就现阶段来说，排名靠前的电机企业有西门子、安川电机、尼得科、WEG、ABB、艾默生电气、罗克韦尔自动化、阿美特克（AMTEK）、雷勃电气以及德昌电机等。这是2020年全球电机市场的一些变化，一是由于全球新冠肺炎疫情的影响，短时间内全球电机供应链会受到一定影响，因为电机的零部件主要来自中国、美国和欧洲等多个国家和地区，疫情虽然在中国得到了有效的控制，但是还有部分国家和地区的疫情并没有得到有效的控制。二是疫情期间，电机市场的供需难免会出现失衡，再加上各国2020年以来汇率极不稳定，变化较大，尤其是以美元采购的零部件成本明显有所上升。行业供给有所回暖，国内企业向第一梯队进发2011-2020年，我国工业电机产量呈现波动的态。2018年，全国工业电机产量为26971．1万千瓦，同比下降5．14%，为近年来最低值，2019年到2020年行业产量快速回暖，2020年全国工业电机产量为32334．1万千瓦，同比增长10．24%。中国工业电机行业市场竞争激烈，根据技术程度和市场大致占有情况，可以分为三层梯队：第一梯队为以西门子、ABB为代表的外资工业电机品牌生产商。这类外资企业的工业电机产品应用集中于起重、冶金、建材、机床和食品饮料等中高端项目型市场中，企业拥有成熟的生产线，产品覆盖功率范围广，占据了绝大部分的高端市场和主要中端市场。第二梯队为以汇川、台达、英威腾、合康新能为代表的中国本土工业电机品牌生产商和部分如日立、东芝等日系品牌。这一梯队的生产厂商侧重于不同的生产领域，如英威腾专注于起重机械、金属拉丝、煤炭行业，汇川专注于电梯和注塑机市场。第二梯队的企业主要在占有部分其所侧重领域的高端市场和部分中端市场。目前尽管我国龙头企业主要都处于第二梯队，但随着国内技术的进一步发展，国内龙头企业正不断向第一梯队进发。第三梯队为以中小企业为主的中国本土工业电机生产商，多分布于珠江三角、长江三角等区域。该类企业所生产工业电机产品价格低廉，产品同质化严重，产品稳定性差，主要布局低端产品市场，市场占有率较低。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。工业电机行业发展前景与机遇随着制造业的产业升级和结构调整，对行业产品的自主创新、技术升级的要求越来越高，数控机床行业、纺织机械行业、印刷和包装行业、塑料及其它行业机械等行业对中、高档工业电机系统的需求也越发迫切。传统设备以手工操作为主，工作强度大、生产效率低、产品的加工精度不高，成为了制约了这些行业发展的瓶颈。因此，将数控电机技术应用在这些传统产业的机械装备上，已成为必然的趋势，进而带来了工业电机更大的需求。随着现代工业的发展，电机系统等工业自动化控制产品的应用领域不断拓展，除了在纺织、印刷包装、石油石化、机床等传统领域得到广泛应用外，在风力发电、医疗器械、轨道交通、电动汽车等新领域的应用也日益增多，客观上也给电机行业带来了新的发展机遇。中国电机行业发展现状及趋势电机作为机械装备上不可或缺的组件之一，目前，我国电机产业经过40多年的发展，特别是改革开放20多年以来的快速发展，取得了长足进步。据产业研究院发布的分析报告显示：新能源的快速发展带动了电机产业的迅速增长，我国电机行业发展前景广阔。目前，我国的电机产品种类繁多，应用领域广泛，根据型号、规格、功率、轴伸、绝缘、编码器、转速开关、热敏元件、加热带等参数的不同可划分出各种各样电机。机床、轧钢机、鼓风机、印刷机、水泵、抽油机、起重机、传送带、生产线、电梯以及医疗设备中的心电机、X光机、CT、牙科手术工具、渗析机、呼吸机、电动轮椅等，都大量使用电动机。中国新能源汽车产业市场预期良好，带动驱动电机市场规模迅速增长。另外，混合动力客车是国内主要电动客车产品，而纯电动客车使用的驱动电机系统对功率有着较高的要求，相关生产企业也比较少。在全球降低能耗的背景下，高效节能电机成为全球电机产业发展的共识。在电机系统节能方面，中国相继出台了一些指导政策，特别是2008年以后，加快了淘汰低效电机及拖动设备的速度，加强了高效节能电机推广力度；2009年，财政部和国家发改委将高效、超高效电机应用列入惠民工程；2009年和2012年工业和信息化部也先后发布了两批高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录。2011年新能源汽车保有量增速为59．58%，在《节能与新能源汽车产业发展规划（20122020年）》等政策刺激下，中国新能源汽车产业市场预期良好，带动驱动电机市场规模迅速增长。电机在当今世界中的应用非常广泛，甚至可以说有运动的地方就可能有电机的存在。作为高性能电机系统的灵魂，控制芯片和驱动技术将扮演越来越重要的作用。从整个中国机械制造市场和终端用户市场开始分析中国电机和电机控制行业的发展趋势与数据分析．包括伺服驱动，伺服电机，变频器，感应电机，运动控制器，数控等应用市场。我国伺服电机市场规模最近几年来，我国各领域都取得不错的发展成绩，伺服电机也在各领域中被广泛的应用起来，并且自身也在不断创新和完善；2018年我国伺服电机相关专利公开数量创新高，数量为24754项；2019年伺服电机相关专利公开数量为8340项，较2018年足足减少了16414项；随着社会的不断发展和进步，伺服驱动技术在工业发展中的作用越来越大，高速加工技术和以高速、高精度为基础的其它技术的发展，推动了伺服电机的快速发展，2014－2020年我国伺服电机市场规模逐年增加，2019年我国伺服电机市场规模在62．4亿元左右，预计2020年我国伺服电机市场规模将达到65．78亿元左右。由于我国伺服电机的发展相对滞后，因此被欧美和日本企业占据了主要的市场份额。自从2013年以来，得益于产业升级带来的积极影响，我国伺服电机自主支撑能力已经逐渐成型。国内规模较大的