Se zlepšením globální průmyslové automatizace, inteligence a životní úrovně lidí bude stále více rozšířeno používání motorů v oblastech, jako jsou automobily, domácí spotřebiče, elektronické audio a video, zařízení pro zpracování informací a průmyslová automatizace.
Podle statistik je průměrný počet elektromotorů ve vlastnictví každé domácnosti ve vyspělých zemích 80 až 130 ks, zatímco průměrný počet elektromotorů vlastněných domácnostmi ve velkých městech v Číně je kolem 20 až 40 ks, což je stále hluboko pod průměrem. úrovni ve vyspělých zemích. V tuzemském průmyslu elektromotorů je proto stále velký prostor pro rozvoj.
V porovnání s motory s více než 200letou historií,BLDC motoryjsou ve skutečnosti relativně mladé, s historií více než 50 let od svého vývoje. S rozvojem polovodičové technologie a popularizací MCU a komponent ovladačů však celkové náklady naBLDC motorybyla značně snížena. Proto v posledních letechBLDC motoryse vyvinuly a jejich celkové tempo růstu je také vyšší než u motorů.
Obrázek 1: Predikce velikosti trhu motorů BLDC
Očekává se, že složené roční tempo růstuBLDC motorybude v příštích letech kolem 6,5 %. Podle statistik byla velikost trhu BLDC v roce 2019 přibližně 16,3 miliardy $ a očekává se, že do roku 2024 dosáhne přibližně 22,44 miliardy $.
Kde je velikost trhu? Jaké jsou konkrétní aplikace?
Trh automobilových aplikací
S nástupem nových energetických vozidel, pronikáním inteligentního řízení a pilotní aplikací Vehicle-to-Everything je trend elektronizace automobilů stále zřetelnější.
V budoucích automobilech budou kromě hnacích motorů, elektrických posilovačů řízení, elektronických systémů odpružení, stabilizačních systémů, tempomatů, ABS a systémů karoserie (jako jsou okna, zámky dveří, sedadla, zpětná zrcátka, stěrače, střešní okno atd. .) budou všechny intenzivně využívány elektromotory.
Obecně lze říci, že úsporná vozidla budou vybavena asi 10 motory, běžná auta budou vybavena 20 až 30 motory, luxusní vozy budou vybaveny 60 až 70 nebo dokonce stovkami motorů, zatímco nová energetická vozidla obecně vyžadují 130 až 200 motorů. motory.
Obrázek 2: Počet motorů používaných v autech
S rostoucí pozorností věnovanou výkonu automobilů, zejména požadavkům na komfort, bezpečnost, spotřebu paliva a ochranu životního prostředí, se odpovídajícím způsobem zvyšuje počet elektronických řídicích zařízení a elektrických zařízení v automobilech. Použití různých elektrických zařízení vedlo ke zvýšení počtu motorových zařízení v automobilech.
Nová energetická vozidla jsou vývojovým trendem posledních let a globální politiky současně podporují vývoj nových energetických vozidel. Vyspělé země, jako je Evropa a Amerika, aktivně uspořádávají trh s novými energetickými vozidly, podporují vývoj nových energetických vozidel prostřednictvím různých dotačních a preferenčních politik a zákonů a podporují transformaci od vozidel s tradičním palivem na elektrická vozidla.
Po červenci 2019 v Číně v důsledku prudkého poklesu dotací tempo růstu pokleslo. Nicméně s neustálým zaváděním nových energetických modelů velkými automobilovými podniky v roce 2020, zejména uvedením modelu TESLA 3, Volkswagen ID. 3 a dalších modelů se očekává, že se průmysl přesune z dotací na poptávku a vstoupí do druhého období rychlého růstu.
5G
Rok 2020 byl rozhodujícím rokem pro rozvoj 5G v Číně. Přestože došlo v prvním čtvrtletí ke zpoždění ve výstavbě 5G kvůli dopadu epidemie, China Mobile uvedla, že její cíl dosáhnout 300 000 základnových stanic 5G do konce roku 2020 zůstává nezměněn. China Telecom a China Unicom se budou také snažit dokončit výstavbu 250 000 nových základnových stanic 5G ve třetím čtvrtletí, aby se zotavily z dopadů epidemie. Kromě 50 000 základnových stanic plánovaných čínským rozhlasem a televizí Čína letos postaví 600 000 základnových stanic.
Obrázek 3: Počet základnových stanic 5G, které mají čtyři hlavní operátoři postavit v roce 2020
V základnových stanicích 5G je také mnoho míst, kde jsou potřeba motory, v první řadě anténa základnové stanice. V současné době je anténa základnové stanice 5G vybavena produkty řídicího motoru obsahující komponenty převodovky, včetně dvou možností: krokový motor a bezkomutátorový motor. Každá elektricky nastavitelná anténa je vybavena řídicím motorem s převodovkou.
Obecně platí, že běžnou komunikační základnovou stanici je potřeba vybavit cca 3 anténami, 4G základnovou stanici 4 až 6 anténami a počet 5G základnových stanic a antén se bude dále zvyšovat.
Kromě antény základnové stanice vyžaduje chladicí systém v základnové stanici také motorové produkty. Například počítačový ventilátor, kompresor klimatizace atd.
Drony/Podvodní drony
Drony jsou populární již několik let, ale ne všechny drony používají bezkomutátorové motory. V dnešní době mnoho dronů přechází na bezkomutátorové motory, aby dosáhly delšího, lehčího těla a delší výdrže.
Podle zprávy Droneii činila velikost globálního trhu s drony v roce 2018 14,1 miliardy dolarů a očekává se, že do roku 2024 dosáhne velikost globálního trhu s drony 43,1 miliardy dolarů, přičemž nejrychleji rostoucími regiony jsou Asie a Severní Amerika. Složená rychlost růstu je 20,5.
Podle „informačního systému registrace misí civilních dronů“ Úřadu pro civilní letectví bylo ke konci roku 2018 v Číně registrováno 285 000 dronů. Do konce roku 2019 bylo registrováno přes 392 000 dronů a 1,25 milionu komerčních letových hodin dronů.
Zejména během epidemie na začátku letošního roku sehrály drony významnou roli, např. kyvadlová doprava mezi nemocnicemi a středisky pro kontrolu nemocí, zavádění automatizované přepravy prevence epidemie a kontroly pohotovostních léků a vzorků; Kroužení po dálnicích, nahrazující ruční práci ve vzduchu; Dezinfekční artefakt avatarů, kompletní prevence epidemií a dezinfekce a sterilizace ve venkovských oblastech a dokonce i v městských oblastech po celé zemi; Přeměna v odborníka na propagandu, vykřikování hesel a přesvědčování lidí, aby zůstali doma a tak dále.
Bezkontaktní doručování se vlivem epidemie opět dostalo do popředí. V Číně loni Čínský úřad pro civilní letectví spustil pilotní logistickou a distribuční službu pro drony. Vzhledem k dopadu epidemie by se tempo pokroku v Číně mělo zrychlit; V cizích zemích se logistický gigant UPS a německý výrobce UAV Wingcopter spojili, aby přinesli nový VTOL UAV do odvětví nákladní dopravy k přepravě balíků.
Existuje i u nás nepříliš známý podvodní dron, který pomalu začínáme měřit. Vzpomínám si na společnost zabývající se podvodními drony, se kterou jsem dělal rozhovor v roce 2017 a která se náhodou vyráběla v sériové výrobě a prostřednictvím crowdfundingu dodala pouze stovky jednotek. Nyní je roční objem zásilek desítky tisíc kusů.
Elektrický skútr/elektrické vozidlo
Elektrická koloběžka si zachovává nejen původní zážitek z jízdy, ale také poskytuje inteligentní pomocnou energii. Je to dopravní prostředek, který leží mezi jízdními koly a tradičními elektrickými vozidly. Elektrické koloběžky poskytují především odpovídající pomocnou sílu na základě jízdních signálů prostřednictvím senzorů, čímž snižují výkon cyklistů a usnadňují uživatelům jízdu. Ve srovnání s jízdními koly mají elektrické koloběžky přidané motory, baterie, senzory, ovladače, nástroje atd., díky čemuž je zážitek z jízdy rozmanitější. Ve srovnání s tradičními elektrickými vozidly neřídí elektrické skútry rychlost vozidla otáčením ruky, ale zachycováním signálu jízdy prostřednictvím senzorů, aby pochopily záměr cyklisty při jízdě, poskytly odpovídající pomocnou sílu a učinily jízdu inteligentnější. .
Obrázek 4: Porovnání jízdních kol, elektrických skútrů a tradičních elektrických vozidel
Prodejní cena elektrických skútrů se v Číně pohybuje od 2000 do 10000 juanů. Evropské elektrické skútry s nábojem kola se pohybují mezi 500 a 1700 eur, zatímco elektrické skútry namontované ve střední části se pohybují mezi 2300 a 3300 eury. Cena elektrických skútrů je mnohem vyšší než cena jízdních kol a elektrických vozidel.
Motor je základní součástí elektrického systému elektrického skútru. Vzhledem k miniaturizaci, nízké hmotnosti, provozní účinnosti a spolehlivosti vzhledu elektrických skútrů je výkon elektrických skútrů přímo určen. Motorové společnosti proto obecně potřebují upravit vývoj motorů podle potřeb elektrických skútrů. Elektromotory tvoří 10 až 30 % nákladů na elektrické skútry.
V Evropě je silná poptávka po elektrických skútrech. Podle údajů Evropské asociace cyklistického průmyslu se od roku 2006 do roku 2018 zvýšil prodej elektrických skútrů na evropském trhu z 98 000 kusů na 2,5 milionu kusů. Roční složené tempo růstu dosáhlo 31 %.
Japonský trh také neustále roste. Japonsko bylo první zemí, která vyvinula, vyráběla a prodávala elektrické skútry. V 80. letech minulého století úspěšně vyvinula první generaci elektrických skútrů. Kvůli kopcovitému terénu Japonska, členitým silnicím a silnému stárnutí se však elektrické skútry staly nezbytnou volbou.
Domácí trh je v plenkách. Je zde značný prostor pro budoucí růst. V současné době se společnosti jako Mobi, Xiaomi, Harrow, Double Speed a Eternal začaly pokoušet propagovat elektrické skútry v Číně.
Průmyslový robot
Průmyslové roboty jsou v Číně hlavně náhradním trhem a jejich prostor je poměrně rozsáhlý. Přestože je Čína největším světovým trhem aplikací průmyslových robotů, v oblasti průmyslových robotů se světově proslulí výrobci soustřeďují především ve vyspělých zemích zastoupených Spojenými státy, Japonskem, Německem atd., jako je ABB ve Švédsku, FANUC v Japonsku , Yaskawa Electric Corporation a čtyři rodiny zastoupené společností Kuka v Německu.
Obrázek 5: Prodej průmyslových robotů. (Zdroj dat: International Federation of Robotics)
Podle údajů Mezinárodní federace robotiky činil celosvětový prodej průmyslových robotů v roce 2018 422 000 kusů, z toho 154 000 kusů v Číně, což představuje 36,5 %. Podle údajů Národního statistického úřadu se navíc výroba průmyslových robotů v Číně postupně zvyšuje, z přibližně 33 000 sad v roce 2015 na 187 000 sad v roce 2018. Tempo růstu je rychlé.
Navíc v posledních letech s neustálým zaváděním průmyslové podpory ze strany vlády a neustálým průlomem domácích podniků se míra lokalizace domácích průmyslových robotů neustále zvyšuje. V první polovině roku 2018 se tuzemský podíl prodeje těl robotů zvýšil z 19,42 % v roce 2015 na 28,48 %. Růst si zároveň udrží i celkový prodej průmyslových robotů v Číně.
Větrák
Mezi ventilátory patří: ventilátory, digestoře, vysoušeče vlasů, záclonové ventilátory, HVAC ventilátory atd. Mezi hlavní následné výrobce patří Midea, Emmett, Gree, Pioneer, Vantage, Boss a tak dále.
Z pohledu domácích ventilátorů se jedná o velmi velký trh a výroba domácích ventilátorů v Číně je velmi velká. Podle údajů Národního statistického úřadu byla v roce 2018 výroba domácích ventilátorů v Číně 180 milionů kusů. Neexistovala žádná data za prosinec 2017, ale data za 11 měsíců byla 160 milionů kusů. V roce 2016 to bylo 160 milionů kusů a odhaduje se, že v roce 2019 to bylo kolem 190 milionů kusů.
Obrázek 6: Výroba domácích ventilátorů v Číně. (Zdroj údajů: National Bureau of Statistics)
V současné době mají tradiční výrobci malých spotřebičů v Číně, jako je Midea, Pioneer, Nichrome, Emmett atd., v zásadě na trhu výrobky s bezkomutátorovými motory. Mezi nimi má Emmett největší množství a Xiaomi má nejnižší náklady.
Se vstupem přeshraničních výrobců jako je Xiaomi se konverzní poměr bezkomutátorových motorů na poli domácích ventilátorů začal zrychlovat. Nyní mají v oblasti domácích ventilátorů místo tuzemští výrobci střídavých motorů.
Kromě domácích ventilátorů existují také vybavení Počítačový ventilátor. Ve skutečnosti se tepelné ventilátory ventilátorů zařízení začaly přecházet na bezkomutátorové motory před mnoha lety. V této oblasti existuje srovnávací podnik, jmenovitě Ebm-papst, jehož produkty ventilátorů a motorů jsou široce používány v mnoha průmyslových odvětvích, jako je ventilace, klimatizace, chlazení, domácí spotřebiče, vytápění a automobilismus.
V současné době mnoho společností v Číně vyrábí bezkomutátorový počítačový ventilátor podobný EBM a obsadily mnoho trhů EBM.
Zejména s rozmachem domácích nabíjecích stanic by domácí výrobci měli mít velké příležitosti. Nyní země do projektu „Nová infrastruktura“ zařadila i dobíjecí stanici, která by se letos měla výrazněji rozvinout.
Nechybí ani chladicí ventilátory mrazničky. Vlivem průmyslových norem a národních norem energetické účinnosti se chladicí ventilátory mrazničky začaly přepínat na BLDC motory a rychlost konverze je relativně vysoká, což má za následek relativně velký počet produktů. Očekává se, že do roku 2022 bude 60 % mrazicích chladicích strojů nahrazeno motory s proměnnou frekvencí. V současnosti se domácí podpůrní výrobci mrazicích chladicích strojů soustřeďují především v oblasti delty řeky Yangtze a delty Perlové řeky.
Z hlediska ventilátorů nechybí ani digestoř, která je důležitou součástí kuchyňských spotřebičů. Z cenových důvodů však míra bezkartáčové konverze odsavače par stále není vysoká. V současné době je schéma převodu frekvence asi 150 juanů, ale schémata bez střídavých motorů lze dokončit za sto juanů a nízkonákladová mohou dokonce stát kolem 30 juanů.
Mnoho nových ventilátorů a čističek vzduchu také používá řešení bezkomutátorových motorů. V současnosti malé produkty na trhu obecně používají motory Nedic s vnějším rotorem, zatímco velké čističky vzduchu obecně používají ventilátory EBM.
Navíc je zde ventilátor pro cirkulaci vzduchu, který se vyrábí již dva roky a jeho současná hodnota je poměrně vysoká. Obecně stojí hotový výrobek 781 jednotek a existuje i několik dražších, v rozmezí od 2000 do 3000 jednotek.
Kompresor
Vzhledem k tomu, že rychlost kompresoru chladničky určuje teplotu uvnitř chladničky, lze rychlost kompresoru chladničky s proměnnou frekvencí měnit v závislosti na teplotě, což umožňuje chladničce provádět úpravy na základě aktuální teplotní situace a lépe udržovat konstantní teplotu uvnitř chladničky. Tímto způsobem bude konzervační účinek potravin lepší. Většina kompresorů chladniček s proměnnou frekvencí volí BLDC motory, které mají za následek vyšší účinnost, nižší hlučnost a delší životnost při práci.
Obrázek 7: Prodej chladniček a chladniček s proměnnou frekvencí v Číně. (Zdroj údajů: National Bureau of Statistics)
Tomuto oboru dříve dominovaly produkty japonských, korejských a tchajwanských výrobců, ale po roce 2010 se domácí výrobci rychle rozjeli. Uvádí se, že jeden výrobce v Šanghaji má roční objem zásilek téměř 30 milionů kusů.
S pokrokem domácích výrobců polovodičů, ať už jde o výrobce master MCU, pre drive Gate Driver nebo Power MOSFET, mohou domácí výrobci v podstatě poskytnout.
Nechybí ani kompresor klimatizace. V současné době je široce přijímána klimatizace s proměnnou frekvencí a trendem se stala klimatizace s proměnnou frekvencí. Poměrně velká je i výroba klimatizací v Číně. Podle Národního statistického úřadu byla výroba klimatizačních motorů v roce 2018 360 milionů kusů a výroba BLDC motorů pro klimatizaci asi 96 milionů kusů. Výroba BLDC motorů pro klimatizaci navíc v podstatě každým rokem stoupá.
Elektrické nářadí
Elektrické nářadí je jedním z nejpoužívanějších hardwarových a elektromechanických produktů. Díky své lehké konstrukci, pohodlné přenosnosti, vysoké efektivitě výroby a nízké spotřebě energie je široce používán při vrtání, řezání a broušení v různých průmyslových odvětvích, jako je stavebnictví, dekorace, zpracování dřeva, zpracování kovů a další zpracovatelský průmysl. .
S neustálým vývojem technologií a postupným přijímáním konceptu DIY se neustále rozšiřuje i rozsah použití elektrického nářadí. Mnoho tradičních operací ručního nářadí začíná být nahrazováno elektrickým nářadím a elektrické nářadí se také rozšiřuje z průmyslových aplikací do rodinného života. Poptávka po elektrickém nářadí rok od roku roste.
Bezuhlíkové elektrické nářadí začalo vlastně už dávno. V roce 2010 některé zahraniční značky představily elektrické nářadí využívající bezkomutátorové motory. S vyspělostí technologie lithium-iontových baterií se ceny stávají dostupnějšími a velikost ručního nářadí se rok od roku zvyšuje. Nyní je lze rovnoměrně rozdělit pomocí zásuvných nástrojů.
Podle statistik jsou domácí elektrické utahováky v podstatě bezkartáčové, zatímco elektrické vrtačky, vysokonapěťové nářadí a zahradní nářadí ještě zcela bezkartáčové nejsou, ale jsou také v procesu přestavby.
To je způsobeno především úsporou energie a vysokou účinností bezkomutátorových motorů, které umožňují ručnímu elektrickému nářadí pracovat po delší dobu. V dnešní době mnoho mezinárodních i domácích výrobců investovalo mnoho prostředků do vývoje produktů, jako jsou Bosch, Dewalt, Milwaukee, Ryobi, Makita atd.
V současné době je také vývoj elektrického nářadí v Číně velmi rychlý, zejména v regionech Jiangsu a Zhejiang, kde je soustředěno mnoho výrobců elektrického nářadí. V posledních letech se náklady na řešení řízení bezkomutátorových motorů v regionech Jiangsu a Zhejiang rychle snížily a mnoho výrobců rozpoutalo cenové války. Říká se, že řešení řízení bezkomutátorového motoru pro elektrické nářadí stojí jen asi 6 až 7 juanů a některé dokonce jen 4 až 5 juanů.
Čerpadlo
Vodní čerpadla jsou poměrně tradičním odvětvím s širokou škálou typů a řešení. I pro desky měničů se stejným výkonem jsou v současné době na trhu dostupné různé typy s cenami od necelých dvou juanů po čtyřicet až padesát juanů.
Při aplikaci vodních čerpadel se používají především třífázové asynchronní motory pro střední až velké výkony, zatímco střídavá bipolární čerpadla se používají hlavně pro malá a mikro vodní čerpadla. Současná renovace severního vytápění je dobrou příležitostí pro technologické inovace v řešení čerpadel.
Už jen z technického hlediska jsou bezkomutátorové motory vhodnější pro použití v oblasti čerpadel, protože mají určité výhody v objemu, hustotě výkonu a dokonce i v ceně.
Osobní zdravotní péče
Pokud jde o osobní zdravotní péči, existují dva reprezentativní produkty, jedním je oblíbený internetový produkt společnosti Dyson, vzduchový kanál, a druhým je fascia gun.
Od té doby, co společnost Dyson uvedla na trh produkt větrných kanálů využívajících vysokorychlostní digitální motory, podnítil celý trh větrných kanálů.
Podle představení Qian Zhicun z Jingfeng Mingyuan v minulosti existují v současné době tři hlavní směry pro schémata domácích aerodynamických tunelů: jeden je založen na Dyson jako srovnávacím standardu s použitím schématu bezkomutátorových motorů s velmi vysokou rychlostí s obecnou rychlostí kolem 100 000 otáček za minutu, přičemž nejvyšší je 160 000 otáček za minutu; Druhou možností je výměna U motoru, který má otáčky podobné jako U motoru, ale má výhody nízké hmotnosti a vysokého tlaku vzduchu; Třetí je vysokonapěťové schéma externího rotoru, přičemž motor převážně napodobuje Nedicovo schéma.
V současnosti se domácí napodobeniny v minulosti jednoduše nekopírují, ale v zásadě se jim podařilo vyhnout se patentům a provést určité inovace.
Objem zásilek palubních zbraní začal v posledních letech prudce stoupat. Říká se, že trenéři v posilovnách a sportovní nadšenci jsou nyní vybaveni fascia zbraněmi. Fasciální pistole využívá mechanické principy vibrací k přenosu vibrací do hlubokých fasciových svalů, čímž je dosaženo efektu uvolnění fascie a snížení svalového napětí. Někteří lidé používají fasciální pistoli jako relaxační nástroj po cvičení.
Voda v palubní pistoli je však nyní také velmi hluboká. Přestože vzhled vypadá podobně, ceny se pohybují od více než 100 juanů do více než 3000 juanů. Tržní cena desky řízení motoru BLDC používané v palubní pistoli nyní klesla na 8 x juanů a dokonce se objevila deska řídicí jednotky za přibližně 6 juanů. Cena palubní pistole rapidně klesla.
Říká se, že výrobce motorů se chystal zkrachovat, ale s pomocí produktu fasciální zbraně okamžitě znovu ožil. A bylo to docela výživné.
Samozřejmě, že kromě těchto dvou produktů existuje také trend k bezkomutátorovým motorům v produktech, jako jsou holicí strojky pro chlapce a kosmetické stroje pro dívky.
Závěr
Celkově jsou BLDC motory stále v rané fázi a jejich aplikace nyní vzkvétají. Kromě těch, které jsem zde zmínil, je jich také mnoho, jako jsou servisní roboti, AGV, zametací roboti, rozbíječe stěn, fritézy, myčky nádobí a tak dále. Ve skutečnosti je v našich životech mnoho míst, kde používáme elektromotory, a stále na nás čeká mnoho aplikací, které v budoucnu prozkoumáme.
Čas odeslání: 15. července 2023
