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电机迈进“大无刷”时代!

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马达贵为工业之母,民生之友,工业制造、电梯、交通工具、家用电器所有的一切,都离不开电机。从近年市场数据看,无刷直流电机(简称:BLDC)的市场一路高歌猛进。据国家统计局统计,自2010年来,BLDC行业收入连年增加,至2016年为189.2亿,同比增长22.3%。

  马达贵为“工业之母,民生之友”,工业制造、电梯、交通工具、家用电器所有的一切,都离不开电机。从近年市场数据看,无刷直流电机(简称:BLDC)的市场一路高歌猛进。据国家统计局统计,自2010年来,BLDC行业收入连年增加,至2016年为189.2亿,同比增长22.3%。根据公开资料显示,2018年全球BLDC市场规模为153.6亿美元,未来5年将会以6.5%的年复合增长率增长,预计2022年将会达到近200亿美元。

  BLDC相比传统电机,虽然价格高,不过优势明显。例如扭矩大、转矩脉动小、寿命长等特点。中国作为制造大国,电机的需求量巨大,基于BLDC本身的节能性、耐热性、易维护等特点,在众多应用场景得到广泛应用,并且应用领域逐年增加。

  从国内的市场反馈看,家电和电动交通工具两个领域,是推动BLDC产业发展主要推力。首先是家电产业,根据《中国家用电器研究院》的2018年中国家电年度报告,2018年中国家电市场规模达到8104亿元,同比增幅达到1.9%。除彩电之外,空调、冰洗、厨卫、生活小家电都实现了增长。从国家的政策层面看,将逐渐向绿色、智能家电产品倾斜。市场的增量与政策的要求,恰巧又吻合BLDC高效性能的应用。使得BLDC在国内市场的增量,得到大幅度提升。

  其次,快速发展的电动汽车产业,也对BLDC市场增长产生积极影响。近几年因北、上、广、深、杭等城市的汽车指标政策,让新能源汽车获得了更多的市场空间,再如一线城市对环保的需求,小型货车、公交等车型大量“油改电”。另外,电动自行车也逐渐成为二三四线城市市民短途出行的交通工具。

  当前,有刷电机成本低,技术门槛低,因此能大规模推广。从侧面来看,具有性能优势的无刷电机的需求仍未充分释放。因此,BLDC未来还有充足的发展空间。

  从市场上看,BLDC属于新兴的市场,除了ti、ST、MIcrochip、Rohm、Toshiba等一些老牌厂商外,也有大量的新企业进入。比如:国外的MPS、PI,国内的峰岹科技、士兰微、灵动微等。

  在技术发展趋势上,低压无刷电机小型化、集成化、驱动一体话是未来的趋势。在我国,BLDC的主战场仍是家用电器。电动自行车,新能源车、无人机以及服务型机器人对BLDC的应用逐渐广泛,也是BLDC在未来发展较快的市场。此外,随着国内制造业转型升级,机械与工业自动化领域,对BLDC的使用会越来越多,尤其体现在机床和3C行业。

  在时间维度上,BLDC的发展已有50多年。随着半导体技术的发展,MCU,驱动组件的普及,使得无刷直流电机的总成本得到降低。这是BLDC在诸多行业得到大量应用的缘由之一。BLDC具有本身的优势,且大面积覆盖诸多行业,但并不是说,BLDC能够完全取代传统的电机。BLDC在技术层面,仍然面临诸多挑战。

  首先,电机控制是电机技术的重要组成部分,电子产品高端化导致产品本身对电机控制的需求增高,控制模式也会越来越复杂。高性能电机的控制模式,受限于功率半导体和控制器的处理功能;其次,传统的应用领域,对电机的要求越来越严格,如免维护运行、高效和可控性能、对环境的鲁棒性、容错能力、高功率密度、噪音振动等。新的应用领域也不断对电机产生更加特殊和严格的要求,如工业机器人、医疗设备、无人机、运动控制设备;再次,在工业应用领域,生产线的升级,需要定位更精准,体积更小功率更大,抗干扰能力更强的电机。这一切下游需求的提升,都对BLDC技术提出新的挑战。

  
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