交流伺服驱动器产业发展行动建议

交流伺服驱动器产业发展行动建议

鼓励钢铁、有色、石化、化工、建材、纺织等重点工业行业开展用能设备节能诊断，结合设备能效水平和运行维护情况，评估先进节能技术装备推广应用潜力。引导企业实施电机等重点用能设备更新升级，优先选用高效节能电机，加快淘汰不符合现行国家能效标准要求的落后低效电机。鼓励企业对低效运行的风机、泵、压缩机等电机系统开展匹配性节能改造和运行控制优化等。加快推广定子正弦绕组、转子冲片冲槽切气隙、转子低压铸铝、转子闭口槽等工艺，提升高效节能电机生产保障能力。加快应用定转子冲片级进模高速冲、自动摇摆冲、自动压装、自动喷漆、自动绕线嵌线等设备，提升电机生产自动化水平。鼓励使用能源管理、电能回馈式电机试验等能源计量监控和优化利用系统。积极实施电机高效再制造推动完善废旧电机回收利用体系，鼓励废旧电机回收利用、电机高效再制造与电机使用企业加强合作，创新电机高效再制造运营模式。加强再制造电机与负载匹配技术研究，推进再制造电机质量控制、工艺装备和检测能力建设。组织开展电机高效再制造产品认定，进一步规范再制造电机生产，引导再制造电机产品应用。开展存量电机节能改造鼓励钢铁、有色、石化、化工、建材、纺织等重点工业行业开展用能设备节能诊断，结合设备能效水平和运行维护情况，评估先进节能技术装备推广应用潜力。引导企业实施电机等重点用能设备更新升级，优先选用高效节能电机，加快淘汰不符合现行国家能效标准要求的落后低效电机。鼓励企业对低效运行的风机、泵、压缩机等电机系统开展匹配性节能改造和运行控制优化等。伺服系统行业竞争格局伺服系统行业属于技术密集型行业，国外品牌由于起步早，产品成熟，因而长期占据了国内伺服系统的中高端市场，如安川、三菱、松下、西门子等。近年来，国内品牌，如汇川技术、埃斯顿、川禾科技等，通过技术不断升级，以性价比优势逐渐提升市场份额，特别是在疫情期间，呈现加速的态势。加快提升绿色设计能力积极推进电机系统全生命周期绿色设计，鼓励通过电机性能优化、铁芯高效化、机壳轻量化等系统化创新设计，综合提升电机产品能源资源利用效率。优化风机、水泵叶轮尺寸和线型，大力发展与高效节能电机合理匹配的新一代风机、水泵产品。加大高效节能电机应用力度细分负载特性及不同工况，针对风机、水泵、压缩机、机床等通用设备，鼓励采用2级能效及以上的电动机。针对变负荷运行工况，推广2级能效及以上的变频调速永磁电机。针对使用变速箱、耦合器的传动系统，鼓励采用低速直驱和高速直驱式永磁电机。大力发展永磁外转子电动滚筒、一体式螺杆压缩机等电动机与负载设备结构一体化设计技术和产品。（四）推进电机系统智能化、数字化提升。伺服系统行业基本风险特征（一）伺服系统行业下游行业景气度下降导致的风险伺服系统是工业自动化设备的重要组成部分，伺服产品在机床工具、包装机械、纺织机械、印刷机械等传统OEM行业中应用广泛，并保持为伺服产品的主流应用行业。预计未来新兴产业将会保持快速发展趋势，从而也进一步提高市场空间。面对劳动力成本上升的压力和产业升级的需求，我国制造业智能装置系统和服务的需求逐年上升，这对本行业是个长期利好。但下游行业中的传统行业容易受到国家宏观经济形势、固定资产投资规模变动、信贷调控、经济结构调整的影响，所以宏观经济走势成为行业发展的重要影响因素。当宏观经济不景气时，下游行业则会减少对工业自动化设备的投资。（二）伺服系统行业市场竞争加剧带来的风险国内伺服系统市场长期以来形成内外资品牌构成的共同发展的格局，但内外资品牌侧重并不相同，外资品牌如西门子、三菱、安川等企业凭借技术和资本优势，占据高端市场，以服务中大型客户为主；内资品牌凭借性价比和本土化优势，依靠对客户个性化需求的快速响应，在以中小型客户为主的中低端市场赢得市场份额。但近几年随着外资企业在华增加投资，产业链正不断向中低端市场延伸，而内资企业原有的成本和价格优势也不断减弱，若服务和创新能力不能得到提升，将受到外资品牌更大的竞争压力。另外，本土企业中的竞争对手在各细分产品市场之间相互渗透，也使细分产品市场的竞争也进一步加剧。（三）伺服系统行业研发风险目前在伺服系统行业乃至整个工业自动化控制领域的先进技术主要被国际知名厂商所掌握，随着技术创新的深入，技术创新的突破在深度和广度上都将会更加困难，内资品牌制造商大多以进口替代为研发目标。本行业是技术密集型行业，核心竞争力取决于技术研发能力和持续创新能力。从研发到产品推出一般需要半年甚至更长的时间。通常在进行产品开发实施前企业会进行详尽的市场调研和技术预研，但研发最终能否成功，还受到产品开发周期、推出时机、客户偏好、竞争对手的产品策略、应用市场的发展阶段等诸多因素的影响。一旦产品研发的方向出现偏差或研发失败，研发项目可能无法实现预期的经济效益。（四）伺服系统行业部分核心器件国产化进程较慢的风险伺服系统产品中所需的高精度编码器、芯片主要依靠进口，编码器是安装在伺服电机上用来测量磁极位置和伺服电机转角及转速的一种传感器，可分为光电编码器、磁电编码器、旋转变压器等，是伺服驱动系统实现位置控制的核心组件，高精度的光电编码器主要依赖进口。芯片是伺服驱动器的重要物料，2021年，在全球宏观政策变动和新冠疫情的双重影响下，全球芯片市场呈现供不应求的情况。虽然内资企业不断加大技术投入，但高精度高性能编码器与芯片短期内仍存在难题，国内伺服系统要发展高端产品仍然存在进口依赖的风险。伺服系统行业发展趋势（一）伺服系统行业高性能化高性能化体现在伺服系统的可靠性、高动态响应能力、快速精准定位。高性能化是伺服系统的核心竞争力。芯片运算能力的提升、电机控制算法的优化、编码器技术的升级，为伺服系统性能的提升提供了基础，各大伺服系统制造企业都在提升伺服系统的性能上不遗余力。《十四五智能制造发展规划》中提出智能制造装备创新发展行动，就包括研发高精度伺服驱动系统。高性能化成为伺服系统未来的发展方向之一。（二）伺服系统行业网络化伺服网络化是控制技术、计算机技术和通信技术的综合应用。工业以太网和现场总线技术，使伺服系统与上位控制系统间能高速交互数据，在提升系统控制性能的同时，上位机还可根据实时获取的伺服系统的反馈信息，预测系统的运行状态和趋势，减少系统非正常停机的可能。现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串形、多结点的数字通信技术。构建总线型伺服是实现工业物联网的必要途径之一。随着国内对大规模分布式控制装置的需求增加，伺服系统网络化成为未来发展的必然趋势。（三）伺服系统行业智能化伺服智能化表现在以下几个方面：一是参数记忆功能，系统的所有运行参数都可以保存在伺服单元内部，通过通信接口，这些参数甚至可以在运行途中由上位计算机加以修改，应用起来十分方便；二是它们都具有故障自诊断与分析功能，在系统出现故障时，就会将故障的类型以及可能引起故障的原因通过用户界面清楚地显示出来，这就简化了维修与调试的复杂性；三是参数自整定的功能，带有自整定功能的伺服单元可以通过几次试运行，自动将系统的参数整定出来，并自动实现其最优化。伺服智能化使加工过程简单化，从而使得驱动系统在尽量少的人为干预下性能稳定。（四）伺服系统行业集成化集成化也是伺服系统未来发展的趋势之一，集成化有多轴合一、控制+驱动和驱动+电机一体化等形式。控制+驱动一体化可极大地降低系统成本与体积，提升系统总体性能；驱动+电机一体化，能有效提高系统可靠性，提高电磁兼容能力。伺服系统一体化有利于设备制造厂商节省接线人工、减少线路干扰、降低电缆成本及节约安装空间，符合其接线简单、操作简便的要求，同时还能达到体积小巧和性能稳定需求，并显著减少其采购和管理操控成本。不