1. Класифікація двигунів з постійними магнітами та рушійні фактори галузі

Існує багато типів, з гнучкими формами та розмірами. Залежно від функції двигуна, двигуни з постійними магнітами можна умовно розділити на три типи: генератори з постійними магнітами, двигуни з постійними магнітами та датчики сигналу з постійними магнітами. Серед них двигуни з постійними магнітами в основному поділяються на синхронні, постійного струму та крокові.

1) Синхронний двигун з постійними магнітами:

Структура статора та принцип роботи відповідають традиційним асинхронним двигунам змінного струму. Завдяки високому функціональному коефіцієнту та високій ефективності, він швидко розвивався в останні роки, поступово замінюючи традиційні асинхронні двигуни змінного струму, та широко використовується в промисловій автоматизації, верстатному обладнанні, поліграфії, текстильній промисловості, медицині та інших галузях.

2) Двигун постійного струму з постійними магнітами:

Принцип роботи та структура подібні до традиційних двигунів постійного струму. Залежно від методів комутації, їх можна розділити на щіткові (механічна комутація) та безщіткові (електронна комутація). Вони широко використовуються в електромобілях, електроінструментах, побутовій техніці та інших галузях.

3) Кроковий двигун з постійним магнітом:

Він використовує взаємодію між магнітним полем, що генерується постійним магнітом, та обертовим магнітним полем, що генерується статором, для досягнення точного крокового руху. Він має переваги високої точності, швидкої реакції та енергозбереження, і широко використовується в точних приладах, автоматизованих виробничих лініях, медичному обладнанні та інших галузях.

1.1 Рушійні фактори

1.1.1 Сторона продукту

Принцип роботи постійних магнітів простий, а втрати в двигуні значно зменшуються. Загалом, традиційні електромагнітні двигуни потребують зовнішнього джерела живлення для генерації електрорушійної сили генератора, забезпечення початкової потужності, а потім для роботи покладаються на власну вихідну напругу. Принцип роботи двигунів з постійними магнітами відносно простий, і магнітне поле потрібно створювати лише за допомогою постійних магнітів.

Порівняно з традиційними двигунами, переваги двигунів з постійними магнітами головним чином проявляються в: 1. низьких втратах статора; 2. відсутності втрат міді ротора; 3. відсутності втрат заліза ротора; 4. низькому терті вітру. Однак слід зазначити, що ключовим компонентом двигунів з постійними магнітами є те, що магнітна сталь не стійка до тривалого впливу високих температур. Щоб уникнути ситуації, коли продуктивність двигуна знижується або втрачається через розмагнічування, робочу температуру двигуна необхідно розумно контролювати.

Ефект енергозбереження є значним, а загальна ефективність покращується. Нижче ми проводимо конкретний аналіз продуктивності, розрізняючи типи двигунів та матеріали, з яких вони виготовлені:

1) Щодо типів двигунів

Ми вибрали синхронні двигуни з постійними магнітами для порівняння з іншими традиційними двигунами, серед яких реактивні двигуни з перемиканням, синхронні реактивні двигуни та двигуни з постійними магнітами є синхронними двигунами. У поєднанні з показниками, оскільки двигуни з постійними магнітами не потребують щіток та струмів збудження, вони мають вищу ефективність та щільність потужності, ніж традиційні двигуни. Що стосується перевантажувальної здатності, за винятком двигунів постійного струму, які відносно низькі, інші типи не сильно відрізняються. ККД та коефіцієнт потужності двигунів з постійними магнітами є найвидатнішими показниками, з ККД 85-97%. Хоча невеликі двигуни зазвичай можуть досягати понад 80%, двигуни з постійними магнітами мають очевидні переваги порівняно з ККД асинхронних двигунів 40-60%. Що стосується коефіцієнта потужності, він може досягати понад 0,95, що свідчить про те, що частка активної складової струму двигунів з постійними магнітами в загальному струмі більша, ніж у інших типів, а коефіцієнт використання енергії вищий.

2)Відповідно до сировини двигуна

Залежно від магнітної сили та стадії розвитку матеріалів постійних магнітів, що використовуються в двигуні, двигуни з постійними магнітами можна розділити на три категорії: металеві, феритові та рідкоземельні. Серед них двигуни з постійними магнітами на основі фериту та рідкоземельних металів наразі використовуються більш широко.

Порівняно з традиційними двигунами, двигуни з постійними магнітами на рідкоземельних елементах мають простішу структуру та нижчий рівень відмов. Використання постійних магнітів на рідкоземельних елементах може збільшити магнітну щільність повітряного зазору, максимально підвищити швидкість двигуна та покращити співвідношення потужності до ваги. Галузь застосування є відносно широкою. Єдиним недоліком двигунів з постійними магнітами є їх висока вартість. Взявши за приклад ціну двигунів з постійними магнітами на рідкоземельних елементах, вона зазвичай більш ніж у 2,5 рази вища, ніж у традиційних двигунів.

1.1.2 Політичний аспект

Політика також відіграє важливу роль у сприянні розвитку двигунів з постійними магнітами.

1) Індустрія постійних магнітів переживає швидкий розвиток, зумовлений політикою.

Як основна сировина для двигунів з постійними магнітами, вдосконалення технологій та популярність постійних магнітів мають важливий вплив на розвиток двигунів з постійними магнітами. В останні роки уряд вжив відповідних заходів щодо підтримки промисловості, стимулювання політики та розробки стандартів, щоб активно сприяти широкому застосуванню матеріалів з постійними магнітами та сприяти розвитку та розширенню двигунів з постійними магнітами.

2) Стимулювати потенціал зростання за умови попиту на енергозбереження та скорочення викидів.

Зі зростанням акценту Китаю на енергозбереженні та захисті навколишнього середовища, здоровий розвиток двигунів з постійними магнітами відкрив можливості для зростання. З моменту запровадження нового національного стандарту у 2020 році Китай більше не виробляє двигуни нижче міжнародного стандарту IE3 та змушений використовувати більш ефективні продукти. Крім того, у «Плані підвищення енергоефективності», опублікованому у 2021 та 2022 роках, передбачається, що у 2023 році річний обсяг виробництва високоефективних енергозберігаючих двигунів становитиме 170 мільйонів кіловат, а частка високоефективних енергозберігаючих двигунів, що експлуатуються, перевищить 20%; у 2025 році частка нових високоефективних енергозберігаючих двигунів перевищить 70%. Розраховано за співвідношенням 1 кіловат-година: 0,33 кілограма, це еквівалентно економії 15 мільйонів тонн стандартного вугілля та скороченню викидів вуглекислого газу на 28 мільйонів тонн на рік, що, як очікується, призведе до ери швидкого зростання двигунів з постійними магнітами.

2. Аналіз ланцюга промисловості двигунів з постійними магнітами

Розглядаючи весь промисловий ланцюжок вище за течією, ми виявимо, що основною сировиною, необхідною для виробництва двигунів з постійними магнітами, є різні магнітні матеріали (такі як неодимові залізо-борові магніти, постійні магнітні ферити, самарій-кобальт, алюміній-нікель-кобальт тощо), мідь, сталь, ізоляційні матеріали та алюміній, серед яких високоефективні магнітні матеріали є основою виробництва високопродуктивних двигунів з постійними магнітами. Для нижчої ланки промисловості двигунів з постійними магнітами це переважно різні галузі кінцевого застосування, включаючи вітроенергетику, транспортні засоби на нових джерелах енергії, аерокосмічну, текстильну промисловість, очищення води тощо. З постійною модернізацією нижчої обробної промисловості очікується, що зростання попиту на ринку кінцевого застосування ще більше сприятиме великомасштабному виробництву двигунів з постійними магнітами.

2.1 Видобуток: Високоякісні магнітні матеріали сприяють вартості, складаючи понад 25%

Матеріали становлять понад половину загальної вартості, серед яких магнітні матеріали відіграють вирішальну роль у ефективності двигуна. Сировина, що використовується для виробництва двигунів з постійними магнітами, в основному включає магнітні матеріали (такі як неодимові залізо-борові магніти, ферити з постійних магнітів, самарій-кобальт, алюміній-нікель-кобальт тощо), листи кремнієвої сталі, мідь, сталь, алюміній тощо. Магнітні матеріали, листи кремнієвої сталі та мідь є основною частиною вартості сировини, що становить понад 50% вартості. Хоча, згідно зі структурою витрат традиційних двигунів, початкові витрати на придбання, встановлення та обслуговування двигуна становлять лише 2,70% від усього життєвого циклу двигуна, через такі фактори, як ціна на продукцію, конкурентоспроможність та популярність на ринку, виробники двигунів приділяють велику увагу сировині.

1) Магнітні матеріали:Рідкоземельні магніти мають чудові магнітні властивості та дуже добре підходять для високопродуктивних та потужних застосувань. Магніти NdFeB та кобальту є важливими застосуваннями рідкоземельних матеріалів у постійних магнітах. Завдяки багатим запасам рідкісноземельних металів у Китаї, виробництво NdFeB становить близько 90% від загальносвітового обсягу. З 2008 року виробництво двигунів з постійними магнітами в Китаї швидко зростає, поступово стаючи основним світовим виробником, а попит на сировину NdFeB подвоївся між 2008 та 2020 роками. Через особливості рідкісноземельних ресурсів виробництво та переробка NdFeB є відносно складними, тому ціна двигунів з постійними магнітами вища, ніж у традиційних двигунів. Магнітні матеріали зазвичай становлять близько 30% від загальної вартості.

2) Лист кремнієвої сталі:В основному використовується для формування основної частини двигуна з постійними магнітами. Через складний процес виготовлення його вартість є відносно високою. Лист кремнієвої сталі становить близько 20% від загальної вартості.

3) Мідь:В основному використовується як провідний матеріал двигунів з постійними магнітами, що становить близько 15% від загальної вартості.

4) Сталь:В основному використовується для виготовлення конструкції та матеріалу корпусу двигунів з постійними магнітами, що становить близько 10% від загальної вартості.

5) Алюміній:В основному використовується для виготовлення радіаторів, торцевих кришок та інших компонентів для розсіювання тепла.

6) Витрати на виробниче обладнання та інструменти:що становить близько 15% від загальної вартості.

2.2 Переробка та переробка: Багато галузей готуються докласти зусиль, і величезний потенціал галузі чекає на своє розкриття

Двигуни з постійними магнітами зараз широко використовуються в різних галузях та промисловості. На сьогоднішній день двигуни з постійними магнітами успішно увійшли в автомобільну, побутову, промислову автоматизацію та інші галузі промисловості, зробивши вагомий внесок у технологічні інновації та розширення ринку. Крім того, враховуючи їх важливість для економічного розвитку, такі галузі, як нафтохімічна, нафтогазова, металургійна та електроенергетична промисловість, також почали поступово використовувати двигуни з постійними магнітами. У майбутньому, оскільки тенденції галузі все більше зосереджуються на інтелекті, автоматизації та енергозбереженні, застосування двигунів з постійними магнітами в різних галузях, що переробляють продукцію, матиме величезний потенціал і продовжуватиме підтримувати швидкий розвиток.

3. Аналіз ринку двигунів з постійними магнітами

3.1 Про попит і пропозицію

Завдяки розвитку нової енергетики, попит стрімко зростає. Китайські виробники двигунів з постійними магнітами на основі рідкоземельних елементів зосереджені переважно у Східному та Південному Китаї, які багаті на рідкісноземельні ресурси та мають міцну промислову основу. Існує великий попит на двигуни з постійними магнітами, що сприяє формуванню повного промислового ланцюга. З 2015 по 2021 рік виробництво двигунів з постійними магнітами на основі рідкоземельних елементів у Китаї зросло з 768 мільйонів одиниць до 1,525 мільярда одиниць, зі сукупним річним темпом зростання 12,11%, що значно перевищує середній темп зростання мікромоторів (двигунів діаметром менше 160 мм або номінальною потужністю менше 750 мВт) у 3,94%.

Завдяки швидкому розвитку нової енергетичної галузі, попит на двигуни з постійними магнітами в таких галузях, як вітроенергетика та електромобілі, стрімко зростає в останні роки. У 2021 та 2022 роках попит Китаю на двигуни з постійними магнітами з рідкоземельних елементів становитиме 1,193 мільярда одиниць та 1,283 мільярда одиниць відповідно, що на 7,54% більше, ніж минулого року.

3.2 Про розмір ринку

Ринок двигунів з постійними магнітами в Китаї демонструє сильні темпи зростання, а просування низових галузей стимулювало ринковий потенціал. Протягом останніх кількох років світовий ринок двигунів з постійними магнітами підтримував стабільне зростання та демонстрував оптимістичну тенденцію розвитку. У 2022 році обсяг ринку досяг 48,58 млрд доларів США, що на 7,96% більше, ніж минулого року. За оцінками, до 2027 року світовий ринок двигунів з постійними магнітами досягне 71,22 млрд доларів США, зі сукупним річним темпом зростання 7,95%. Завдяки таким низовим галузям, як транспортні засоби на нових джерелах енергії, кондиціонери зі змінною частотою та вітроенергетика, ринок двигунів з постійними магнітами в Китаї демонструє швидку тенденцію до зростання. Наразі на ринку домінують продукти з діапазоном потужності 25-100 кВт.

Ринок продовжує стабільно зростати, і Китай є лідером у розвитку цієї галузі. З покращенням характеристик матеріалів з постійними магнітами та розвитком технології двигунів, світовий ринок двигунів з постійними магнітами підтримуватиме стабільне зростання. Китай продовжуватиме зберігати своє лідерство на ринку. У майбутньому інтеграція дельти річки Янцзи, розвиток західного регіону, підвищення споживання та просування політики нададуть потужний поштовх для широкомасштабного застосування двигунів з постійними магнітами на китайському ринку.

4. Глобальний конкурентний ландшафт двигунів з постійними магнітами

У розробці двигунів з постійними магнітами по всьому світу Китай, Німеччина та Японія стали лідерами у виробництві високоякісних, прецизійних та інноваційних двигунів з постійними магнітами завдяки своєму багаторічному досвіду виробництва та ключовим технологіям.

Китай став важливою базою для світової промисловості двигунів з постійними магнітами, і його конкурентоспроможність зростає.

Що стосується регіонального розташування, Цзянсу, Чжецзян, Фуцзянь, Хунань та Аньхой стали важливими базами для китайської промисловості двигунів з постійними магнітами, займаючи значну частку ринку.

У майбутньому світова галузь виробництва двигунів з постійними магнітами призведе до більш жорсткої конкуренції, і Китай, як найдинамічніший та найперспективніший ринок світу, відіграватиме важливу роль у цьому процесі.

5. Вступ до двигуна з постійними магнітами Anhui Mingteng

Аньхойська компанія з виробництва постійних магнітів та електрообладнання Мінтенг (https://www.mingtengmotor.com/) була заснована 18 жовтня 2007 року зі зареєстрованим капіталом у 144 мільйони юанів. Вона розташована в економічній зоні розвитку Шуанфен, місто Хефей, провінція Аньхой. Це сучасне високотехнологічне підприємство, що об'єднує дослідження та розробки, виробництво, продаж та обслуговування двигунів з постійними магнітами.

Компанія завжди зосереджувалася на дослідженнях та розробках продукції. Вона має професійну команду з досліджень та розробок двигунів з постійними магнітами, що складається з понад 40 осіб, та встановила довгострокові відносини співпраці з університетами, дослідницькими установами та великими державними підприємствами. Команда досліджень та розробок застосовує сучасну теорію проектування двигунів та передові технології проектування двигунів. Після більш ніж десяти років технічного накопичення вона розробила майже 2000 специфікацій двигунів з постійними магнітами, таких як звичайні, зі змінною частотою, вибухобезпечні, вибухобезпечні зі змінною частотою, з прямим приводом та вибухобезпечні з прямим приводом. Вона повністю розуміє технічні вимоги до різного приводного обладнання в різних галузях промисловості та опанувала велику кількість даних з проектування, виробництва, випробувань та використання з перших рук.

Високовольтні та низьковольтні двигуни з постійними магнітами компанії Mingteng успішно експлуатуються на різних навантаженнях, таких як вентилятори, водяні насоси, стрічкові конвеєри, кульові млини, змішувачі, дробарки, скрепери, масляні насоси, прядильні машини тощо в різних галузях, таких як гірничодобувна промисловість, сталеливарна промисловість та електроенергетика, досягаючи хороших енергозберігаючих ефектів та здобуваючи широке визнання.

Компанія «Mingteng» завжди наполягала на незалежних інноваціях, дотримуючись корпоративної політики «першокласні продукти, першокласне управління, першокласні послуги та першокласні бренди», розробляючи інтелектуальні енергозберігаючі комплексні рішення для користувачів на основі двигунів з постійними магнітами, створюючи команду досліджень і розробок двигунів з постійними магнітами та інноваційних застосувань з китайським впливом, а також прагнучи стати лідером і законодавцем стандартів у китайській галузі двигунів з постійними магнітами на основі рідкоземельних металів.

Авторське право: Ця стаття є передруком оригінального посилання:

https://mp.weixin.qq.com/s/PF9VseLCkGkGywbmr2Jfkw

Ця стаття не відображає погляди нашої компанії. Якщо у вас є інші думки чи погляди, будь ласка, виправте нас!