2009年电动机制造行业技术发展趋势分析

一、电动机制造行业技术现状

电机行业是适应中国工业发展对电机的需求，逐步建立并完善起来。20 世纪60年代初期建成了许多专业生产电机的企业和研究所，自行设计了接触式自整角机、交流和直流伺服电机等多种微型特种电机产品。80年代，为满足家用电器市场需求以及微型计算机的广泛应用和普及，引进了步进电机生产线，并开发了宽调速直流伺服电动机和军用电机。90年代以后，由于国外市场的转移，电机行业的发展速度加快，推出了永磁交流伺服电动机、无刷直流电动机等新产品。同时，随着控制理论的进一步完善和集成电路的广泛应用，电机控制技术获得迅速发展。

电机属于劳动密集型产品，目前发达国家已转向国外采购或定牌生产，中国劳动力资源丰富的优势便显现出来。市场需求的不断扩大，给企业带来良好的发展机遇。经过20多年的发展，生产技术水平明显提高，为中国电机行业未来的快速发展奠定了坚实的基础。

1、研发力薄羁绊行业前行

目前，中国大部分电机企业已经具备较强的生产能力，但与国外相比，明星企业尚不多见，技术水平仍然不高。究其原因是科研投入少，且效率低，技术力量分散。虽然生产的主战场在企业，而国家有限的资金大部分投入到高等院校。由于院校成果产业化的能力很薄弱，因此，难以适应形势发展的需要，也加大了中国电机技术与国外发达国家的差距。

目前产品不尽人意的主要表现是：质量不稳定，可靠性差。产品性能的稳定性和可靠性指标与国外产品差距较大；有些独资企业的产品虽属中档水平，但研发机构均设在本国，技术含量高的高速精密无刷主轴电机、高精度步进电机等产品尚未在中国生产；技术标准低，产品寿命指标远远低于国外；技术开发能力薄弱，高等院校的开发力量虽较强，但产、学、研结合不理想，科研成果转化慢，商品化率很低，理论成果多且深，但应用技术水平不高。

2、“交流变频”引爆无刷电机市场

近年来，硅钢片和铜等原材料大幅涨价，对电机行业造成很大影响，电机出口也面临欧盟的技术壁垒。为加速行业发展，开发性能优良、技术含量高的产品，成为行业重中之重。

目前中国变频家用电器正在由“交流变频”向“直流变频”转变。由单相异步电动机供电，现已被永磁无刷直流电动机及其控制器所取代。作为新型机电一体化产品，无刷直流电机其鲜明的技术特征得到业界的广泛关注，应用领域不断扩大，用量大幅提高。首先是家用电器、电动车辆及工业自动化控制领域的应用量逐年增多，甚至是数以亿台计。小型宽范围调速及伺服驱动领域也大量采用了无刷电机，从而达到降温、减噪、提高效率的目的。特别是电子元器件技术和工艺性的提高，使无刷电机成为一种十分理想的驱动源。其次，PC机主轴电机均采用了无刷电机。软盘驱动器作为一种最好的信息存储与传送设备，尤其是近年来由于PC机的迅猛发展而具有广泛的市场。目前主流产品8.9厘米(3.5in)的软盘驱动器全球的年销量已超过1亿台，主轴电机采用的就是无刷电机。

无刷直流电动机在洗衣机中也得到广泛应用。小天鹅公司是中国最早开发变频洗衣机的厂家。该公司2001年面世的“变频王”洗衣机，采用无刷直流电机和PWM控制技术，使洗涤速度和节拍可同时改变，取得了高洗涤、低磨损、免缠绕的理想效果。

机器人的控制装置已成为无刷直流电机的主要应用领域之一。目前，全世界机器人的拥有量已超过100 万台，且每年以大于20%的速度增长。同时，近5年来，无刷电机在电动自行车中的应用也逐年增多。电动自行车2000年只有50万辆，2005年已达到 800万辆，这些领域的需求，引爆了无刷直流电动机的市场。“十一五”期间，随着控制技术的进步，无刷直流电机的使用领域会不断拓宽，功率等级也会越来越大。技术发展朝高性能、高可靠性、高精度、无刷化、永磁化、机电一体化方向发展。

3、急需投入迈向技术强国

为尽快发展中国电机行业，促进由生产大国向技术强国的转变，“十一五”期间中国电机行业应重点抓好以下工作。

增加新产品开发的资金投入。中国已成为世界电机生产大国，要向技术强国转变，急需提高企业技术水平，为此，建议有关部门给予资金支持。目前，民营虽已成为行业主导力量，但面临的外部环境并没有改变，人们对民营企业的认识和观念没有从根本上改变。政府在管理方式和手段上仍然习惯于以国有企业为主体，对民营经济保护不够。导致不少民营企业在土地征用、资金渠道、市场准入等方面受到不公正待遇，影响了这些企业的积极性。为此，建议政府有关部门在资金、政策方面为民营企业提供有利条件，促进企业不断提升市场竞争力。为了尽快提高产品技术和质量水平，建议大型企业尽快建立自己的技术开发中心，并加大资金投入，加快新产品的开发速度，努力提高产品的技术含量。

加强企业的人才培训，提高科研人员素质。目前企业技术人才极其匮乏，许多大学不设电机专业，而研究生往往不愿到企业工作。同时，高等院校的研究成果商品化程度差，致使行业整体技术水平偏低。另外，科研院所的属地化也使得这些单位开发产品的积极性和服务的能力有所降低。目前迫切需要解决的问题是加强企业人才培训。行业协会和高等院校要在这方面有所作为。同时，促进产、学、研相结合，进一步加快科技成果的转化。

加强与国外及海峡两岸的技术交流与合作。目前国外的电机技术，尤其是应用技术水平明显高于中国企业，中国台湾地区无刷主轴电机、精密步进电机、高精度伺服电动机等也具有相当高的水平。为促进技术进步，大陆企业要进一步加强与他们的合作交流。

发挥行业协会的协调作用。为促进电机行业更快发展，行业协会不仅要发挥企业和政府之间的桥梁与纽带作用，还要发挥高等院校和企业之间的桥梁与纽带作用。积极为企业开拓市场服务，为提升行业的国际市场竞争力服务。

二、电动机企业技术改造方针

以市场为导向调整产品结构，扩大派生专用产品生产规模及比例。国外产品的实施中，标准系列电机：派生专用系列电机为3：7。国内表现为：标准系列电机多，派生专用系列少。经过八五、双加、九五项目技术改造，各企业根据市场需求，注重专用产品的开发，开发了风机、水泵、辊道、电动阀门等专用变速电机；中型高压电机发展了带空——空冷却器及水——空冷却器IPW44电机，气假防护IPW24电机等派生系列；各企业先后开发了电梯用电机、塔式起重电机、振动电机、滚筒电机、抽油机电机、永磁电机等等。预计目前国内实施中，标准系列电机与派生专用系列电机的比例为5：5。

进入“十一五”期间仍应围绕国家能源、交通、原材料基础工业及机械、电子、石化、建筑等支柱产业。根据不同的环境、结构和特殊等方面的要求研制生产更多专用产品。如：核电站使用耐辐射电机，新型、高速、重载机车牵引电机，城市轨道交流牵引电机，电动汽车用电机，电动自行车电机，矿井用高压潜水电泵，大空量、排污、排水电泵，全散热片式中型高压电机，各种类型变频调速电机等。

三、电动机技术改进途径分析

中小电机企业将直面高效节能电动机作为最重要的动力设备之一，将电能转换成机械能。出于能源节约和环境保护的考虑，当前世界上包括中国在内的不少国家对电动机系统的节能都给予了高度重视，均把电动机节能的重点放在0.75KW 以上的电动机上。目前，中国中小型电机约有300个系列，1500个品种，产品量大面广，应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域，广泛用于驱动各咱风机、水泵、压缩机、机床、起重运输机械、城市交通及工矿电动车辆、建筑机械、冶金、有色金属、纺织、印刷、造纸、石油化工、橡胶、食品等工业设备和农业机械、以电机作为驱动的动力源，其耗用的电能占全国总发电量的60%以上。

中国正处在深化经济体制改革和国民经济高速发展时期，企业面临宏观经济调控、能源与环保政策的规范。检验机构出台的法规明确了节电产品技术标准，企业通过政府制定的节能技术产品的标准生产产品。同时，政府对节能产业实施政策引导，强化执法管理力度，为企业建立良好的市场环境。随着政府对节能产业的扶持，节能观念的深入普及，打造健康有序的节电产业只是时间问题。目前，电机行业已形成比较完整的产业体系，中小型电机产品的品种、规格、性能和产量基本上满足市场需要。在经济全球化的背景下，当今世界已进入相互竞争、相互信存的时代、如何增强中国企业的国际竞争力，推动节能型企业建立，加强工业节能管理和技术改造，引导节能产业发展，不断提高节能意识，资源意识和环境意识，充分发挥中国企业的优势，持续、快速、协调、健康地发展，已为形势所迫，成为企业必须要面对的问题。

中国GDP 占全球3.8%，但消耗全球能源却占到了11%，这表明中国经济运行仍是高投入、高消耗高排放、不协调、低效益、难循环的粗放型经济增长方式，尚未转变为低投入、高产出、低消耗、少排放、能循环的集约型和节约型经济增长方式。近年来，中国经济可持续发展受到能源瓶颈制约，日益加剧，2002年下半年开始全国有11个省市缺电，2004年缺电扩大到24个省市，各地相继出现不同程度的电荒、煤荒、油荒。这也告诫企业在新产品开发、工业技术、设备效率、管理水平，仍有较大空间，应深挖节能潜力。

鉴于中国电力紧张，应大力推广节能电机。目前国内电动机产量大，使用面广，在当前能源和环境问题极为严峻的形势下，我们有必要开发节能电机或高效率电机，以使电机本身消耗的电能进一步下降，从而减少中国电动机系统的用电量。

电机行业发展应符合国家战略要求—电机行业应根据国家战略发展要求，做好以下几方面工作：

1、针对交流电动机开发新产品。交流电动机的用量约占发电量的60%以上，是“用电大户”，也是节能潜力最大的产业，抓住实施“电机节能工程”机遇，积极开展电机节能工程的技术攻关，开拓新产品。如开发超高效率电机、高效永磁同步电机，中型高低压电机技术攻关和开发，再生能源配套发电机技术攻关和开发，以环保指标作为开发新产品的要求，大力降低噪声，提高行业技术水平。

2、做好电机的升级换代工作。国家提出“以冷代热”的产业政策，是节约能源和环境保护的大政方针。Y3新系列电机是国内第一个完整的全系列的冷轧硅钢片是导磁材料的基本系列电机，达到目前国际同类产品的先进水平，是提升产品档次和质量水平更新换代产品。在Y3系电机的基础上，应抓紧其它主要派生系列电机的“以冷代热”升级换代工作，如高效电机、低噪声低振动电机、防护型电机、变频电机、电磁制动机等。

3、积极开发电机机电一体化产品

机电一体化技术是以微电子为主导的多种新兴技术与精密机械融合的综合性高技术。中国电机行业应加大科技投入，积极开发高技术高附加值机电一体化新产品，如变频器与电机组合为一体交流电动机，大量用于风机、水泵、压缩机、破碎机、冶金、有色金属、水泥、纺织食品及工矿车辆等需要电动机调速的各种设备，使其在改造中国电机产品中起到节能作用。

4、提高制造企业的工艺水平。先进的工艺、装备才能提高产品的制造水平和产品质量。企业应投入必要的资金对产品工艺、工装和设备进行改造，在铸造、冲压、金加工、绝缘处理等方面采用先进的自动检测技术，保证零部件的质量，以满足新产品和新标准提出的要求，促进产业结构升级。大力发展环保产业，调整产品结构，加强技术开发，特别是产品设计，将会获得广阔的市场，依靠科技进步和提高人的素质，利用现有的信息网络及时、准确地为用户提供市场信息。

四、电动机技术发展趋势分析

1、节能环保

由于能源和环境保护愈来愈受到人们的关注，而交流电动机的用电量约占发电量的60%以上，因而电机行业成为节能潜力最大的产业之一。今后，电机产品将围绕节能和环保两大方面进行攻关。在十一五规划中，国家提出实施十大节能工程，电机节能列为其中之一。行业内的企业应积极开展电机节能工程的技术攻关，开展超高效率电机、高效永磁同步电机、中型高低压电机、再生能源配套发电机等产品新技术的研发，以环保指标作为开发新产品的要求，大力降低噪声，提高行业技术水平。在各类节能型电机中，高效永磁同步电动机节能效果显著，因而发展前景良好。与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。因此，大力推广高效电机，以及采用变频调速和串级调速技术，是目前国内外公认的电动机节能的最佳途径，其节电效率可达20%~30%。为此，建议国家采取财政、税收、价格、信贷等政策措施，鼓励支持开发此项先进节能技术，同时建立和完善节能服务体系，培育和规范节能技术市场，以促进企业节能实践，进而推进产业升级。

虽然目前电动机具有比较高的效率，但是新的高效设计进一步降低了损耗，提高了效率，节省了电费。设计、材料和制造技术的改进，使得高效电动机比标准电动机的性能更胜一筹。高效电动机的初始投资成本虽然比标准电动机略高一些，但由于其高效率，多投资的成本通过节省的电费很快就能收回，投资回收期有时短至几个月。

2、机电一体化方向

机电一体化技术是以微电子为主导的多种新兴技术与精密机械融合的综合性新技术。国际上技术领先的国家已大量采用电力电子技术、计算机技术、传感技术改造电机产品，开发出一批机电一体化产品、智能化产品。新技术的运用给电机行业带来了新的发展机遇。

随着电力电子技术产品的成熟发展和客户对自动化需求的增加，单独的电机产品越来越淡化，电机、调速装置和电器被视为一个整体。电机产品与驱动系统发展方向是：集成化，即电力电子、电机及控制系统高度集成化，使三者从设计、制造到运行、维护都更紧密地融为一体；智能化，即大量应用自适应、模糊及基于遗传算法的各种人工智能控制方法；通用化，即同一传动系统可以针对不同形式的电机和不同的运行模式而实行不同的控制方式；信息化，即现代电气传动系统不但是转换、传送能量的装置，而且要成为传递、交换信息的通道。

3、特殊专用电机市场广阔

由于节约能源的需要和满足新型产业产品配套的需求，特殊专用派生系列产品将会有更大的发展，从而为用户提供个性化的产品。例如，泵用电机，风机用电机，适用于高温、粉尘、污垢或恶劣的大气环境的耐用电机，适用于食品加工和其它潮湿环境的可冲洗电机；适用于石油化工等工厂的防腐电机；适用于农业户外作业的农业电机等。