1. Klasifikace motorů s permanentními magnety a faktory ovlivňující průmysl

Existuje mnoho typů s flexibilními tvary a velikostmi. Podle funkce motoru lze motory s permanentními magnety zhruba rozdělit na tři typy: generátory s permanentními magnety, motory s permanentními magnety a senzory signálu s permanentními magnety. Mezi nimi se motory s permanentními magnety dělí hlavně na synchronní, stejnosměrné a krokové.

1) Synchronní motor s permanentním magnetem:

Struktura a princip fungování statoru jsou shodné s tradičními asynchronními střídavými motory. Díky vysokému funkčnímu faktoru a vysoké účinnosti se v posledních letech rychle rozvíjely a postupně nahrazovaly tradiční asynchronní střídavé motory. Nacházejí široké využití v průmyslové automatizaci, obráběcích strojích, tiskařství, textilním průmyslu, lékařství a dalších oblastech.

2) Stejnosměrný motor s permanentním magnetem:

Princip činnosti a struktura jsou podobné tradičním stejnosměrným motorům. Na základě různých metod komutace je lze rozdělit na kartáčové (mechanická komutace) a bezkartáčové (elektronická komutace). Široce se používají v elektrických vozidlech, elektrickém nářadí, domácích spotřebičích a dalších oblastech.

3) Krokový motor s permanentním magnetem:

Využívá interakci mezi magnetickým polem generovaným permanentním magnetem a rotujícím magnetickým polem generovaným statorem k dosažení přesného krokového pohybu. Má výhody vysoké přesnosti, rychlé odezvy a úspory energie a je široce používán v přesných přístrojích, automatizovaných výrobních linkách, lékařských zařízeních a dalších oblastech.

1.1 Hnací faktory

1.1.1 Strana produktu

Princip fungování permanentních magnetů je jednoduchý a ztráty motoru jsou výrazně sníženy. Celkově se tradiční elektromagnetické motory musí spoléhat na externí zdroj napájení, který generuje elektromotorickou sílu pro generátor, poskytuje počáteční výkon a poté se spoléhá na vlastní výstupní napětí pro svou práci. Princip fungování motorů s permanentními magnety je relativně jednoduchý a magnetické pole musí být zajištěno pouze permanentními magnety.

Ve srovnání s tradičními motory se výhody motorů s permanentními magnety projevují zejména v: 1. nízkých ztrátách statoru; 2. žádných ztrátách mědi rotoru; 3. žádných ztrátách železa rotoru; 4. nízkých třeních způsobených větrem. Je však třeba poznamenat, že klíčovou součástí motorů s permanentními magnety je, že magnetická ocel není odolná vůči trvale vysokým teplotám. Aby se předešlo situaci, kdy se výkon motoru sníží nebo se zničí v důsledku demagnetizace, je třeba přiměřeně regulovat provozní teplotu motoru.

Úspora energie je významná a celková účinnost se zlepšuje. Níže provádíme specifickou analýzu výkonu s rozlišením typů motorů a použitých materiálů:

1) Z hlediska typů motorů

Pro srovnání s tradičními motory jsme vybrali synchronní motory s permanentními magnety, mezi které patří spínané reluktanční motory, synchronní reluktanční motory a motory s permanentními magnety. Vzhledem k tomu, že motory s permanentními magnety nevyžadují kartáče a budicí proudy, mají vyšší účinnost a hustotu výkonu než tradiční motory. Co se týče přetížitelnosti, s výjimkou stejnosměrných motorů, které jsou relativně nízké, se ostatní typy příliš neliší. Účinnost a účiník motorů s permanentními magnety vykazují nejvýraznější vlastnosti s účinností 85–97 %. Ačkoli malé motory obvykle mohou dosáhnout více než 80 %, motory s permanentními magnety mají zjevné výhody ve srovnání s účinností 40–60 % asynchronních motorů. Co se týče účiníku, může dosáhnout více než 0,95, což naznačuje, že podíl činné složky proudu motorů s permanentními magnety na celkovém proudu je vyšší než u jiných typů a míra využití energie je vyšší.

2)Podle surovin motoru

Podle magnetické síly a vývojového stupně materiálů permanentních magnetů použitých v motoru lze motory s permanentními magnety rozdělit do tří kategorií: kovové, feritové a vzácné zeminy. Mezi nimi se v současnosti nejčastěji používají feritové motory a motory s permanentními magnety vzácných zemin.

Ve srovnání s tradičními motory mají motory s permanentními magnety ze vzácných zemin jednodušší konstrukci a nižší poruchovost. Použití permanentních magnetů ze vzácných zemin může zvýšit magnetickou hustotu vzduchové mezery, maximálně zvýšit otáčky motoru a zlepšit poměr výkonu a hmotnosti. Oblast použití je relativně široká. Jedinou nevýhodou motorů s permanentními magnety je jejich vysoká cena. Vezměme si například cenu motorů s permanentními magnety ze vzácných zemin, která je obvykle více než 2,5krát vyšší než u tradičních motorů.

1.1.2 Politická stránka

Důležitou roli v podpoře vývoje motorů s permanentními magnety hrají také politiky.

1) Průmysl permanentních magnetů zažívá rychlý rozvoj poháněný politikou.

Jakožto hlavní surovina pro motory s permanentními magnety má zdokonalení technologie a popularita permanentních magnetů významný vliv na jejich vývoj. V posledních letech vláda přijala příslušná opatření, pokud jde o podporu průmyslu, politické stimuly a formulaci standardů, aby aktivně podpořila široké využití materiálů s permanentními magnety a podpořila vývoj a rozšíření motorů s permanentními magnety.

2) Stimulovat růstový potenciál v rámci poptávky po úsporách energie a snižování emisí.

Vzhledem k rostoucímu důrazu Číny na úsporu energie a ochranu životního prostředí přinesl zdravý rozvoj motorů s permanentními magnety příležitosti k růstu. Od zavedení nového národního standardu v roce 2020 Čína již nevyrábí motory s nižším výkonem než je mezinárodní standard IE3 a je nucena používat účinnější produkty. Kromě toho „Plán zlepšení energetické účinnosti“ vydaný v letech 2021 a 2022 navrhuje, aby v roce 2023 roční produkce vysoce účinných energeticky úsporných motorů dosáhla 170 milionů kilowattů a podíl vysoce účinných energeticky úsporných motorů v provozu překročil 20 %; v roce 2025 podíl nových vysoce účinných energeticky úsporných motorů překročil 70 %. V poměru 1 kilowatthodina : 0,33 kilogramu to odpovídá úspoře 15 milionů tun standardního uhlí a snížení emisí oxidu uhličitého o 28 milionů tun ročně, což by mělo motory s permanentními magnety dostat do éry rychlého růstu.

2. Analýza řetězce průmyslu motorů s permanentními magnety

Při pohledu na celý průmyslový řetězec v předprovozním řetězci zjistíme, že hlavními surovinami potřebnými pro výrobu motorů s permanentními magnety jsou různé magnetické materiály (jako jsou neodymové železo-borové magnety, permanentní magnetické ferity, samarium-kobalt, hliník-nikl-kobalt atd.), měď, ocel, izolační materiály a hliník, z nichž vysoce účinné magnetické materiály jsou jádrem výroby vysoce výkonných motorů s permanentními magnety. V následném odvětví motorů s permanentními magnety se jedná především o různé koncové oblasti použití, včetně větrné energie, vozidel s novými zdroji energie, leteckého průmyslu, textilního průmyslu, úpravy vody atd. S neustálou modernizací následného zpracovatelského průmyslu se očekává, že růst poptávky na trhu s koncovými aplikacemi dále podpoří velkovýrobu motorů s permanentními magnety.

2.1 Upstream: Vysoce kvalitní magnetické materiály přispívají k nákladům a tvoří více než 25 %

Materiály tvoří více než polovinu celkových nákladů, přičemž magnetické materiály hrají rozhodující roli v účinnosti motoru. Mezi vstupní suroviny pro motory s permanentními magnety patří především magnetické materiály (jako jsou neodymové železo-borové magnety, ferity s permanentními magnety, samarium-kobalt, hliník-nikl-kobalt atd.), křemíkové ocelové plechy, měď, ocel, hliník atd. Magnetické materiály, křemíkové ocelové plechy a měď tvoří hlavní část nákladů na suroviny a tvoří více než 50 % nákladů. Přestože podle cenové struktury tradičních motorů představují počáteční náklady na pořízení, instalaci a údržbu motoru pouze 2,70 % z celkového životního cyklu motoru, vzhledem k faktorům, jako je cena produktu, konkurenceschopnost a popularita na trhu, věnují výrobci motorů velkou pozornost surovinám.

1) Magnetické materiály:Magnety ze vzácných zemin mají vynikající magnetické vlastnosti a jsou velmi vhodné pro vysoce výkonné a výkonné aplikace. Magnety z NdFeB a kobaltu jsou důležitými aplikacemi vzácných zemin v materiálech s permanentními magnety. Vzhledem k bohatým zásobám vzácných zemin v Číně představuje produkce NdFeB přibližně 90 % světové produkce. Od roku 2008 čínská produkce motorů s permanentními magnety prudce vzrostla a postupně se stala předním světovým producentem. Poptávka po surovinách NdFeB se mezi lety 2008 a 2020 zdvojnásobila. Vzhledem ke specifickým zdrojům vzácných zemin je výroba a zpracování NdFeB relativně složité, takže cena motorů s permanentními magnety je vyšší než cena tradičních motorů. Magnetické materiály obvykle tvoří asi 30 % celkových nákladů.

2) Plech z křemíkové oceli:Používá se hlavně k vytvoření jádra motoru s permanentními magnety. Vzhledem ke složitému procesu přípravy je jeho cena relativně vysoká. Plech z křemíkové oceli tvoří asi 20 % celkových nákladů.

3) Měď:Používá se hlavně jako vodivý materiál motorů s permanentními magnety, což představuje přibližně 15 % celkových nákladů.

4) Ocel:Používá se hlavně k výrobě struktury a materiálu pláště motorů s permanentními magnety, což představuje přibližně 10 % celkových nákladů.

5) Hliník:Používá se hlavně k výrobě chladičů, koncových krytů a dalších součástí pro odvod tepla.

6) Náklady na výrobní zařízení a nástroje:což představuje zhruba 15 % celkových nákladů.

2.2 Následný průmysl: Více oborů se připravuje na úsilí a obrovský potenciál v tomto odvětví čeká na využití

Motory s permanentními magnety se nyní široce používají v různých oblastech a napříč různými průmyslovými odvětvími. Doposud se motory s permanentními magnety úspěšně dostaly do automobilového průmyslu, výroby domácích spotřebičů, průmyslové automatizace a dalších odvětví, což významně přispívá k technologickým inovacím a expanzi trhu. Vzhledem k významu motorů s permanentními magnety pro hospodářský rozvoj se navíc motory s permanentními magnety postupně používají i v odvětvích, jako je petrochemie, ropa a plyn, hutnictví a elektřina. V budoucnu, kdy se trendy v odvětví více zaměřují na inteligenci, automatizaci a úsporu energie, bude mít aplikace motorů s permanentními magnety v různých navazujících oblastech obrovský potenciál a bude si i nadále udržovat rychlý vývojový trend.

3. Analýza trhu s motory s permanentními magnety

3.1 O nabídce a poptávce

V důsledku rozvoje nových energetických zdrojů poptávka rychle roste. Čínští výrobci motorů s permanentními magnety z drahých zemin jsou rozmístěni především ve východní a jižní Číně, které jsou bohaté na zdroje vzácných zemin a mají silnou průmyslovou základnu. Existuje silná poptávka po motorech s permanentními magnety, což přispívá k vytvoření kompletního průmyslového řetězce. V letech 2015 až 2021 se čínská produkce motorů s permanentními magnety z drahých zemin zvýšila ze 768 milionů kusů na 1,525 miliardy kusů s průměrnou roční mírou růstu 12,11 %, což výrazně překračuje průměrnou míru růstu mikromotorů (motory s průměrem menším než 160 mm nebo jmenovitým výkonem menším než 750 mW) ve výši 3,94 %.

Díky rychlému rozvoji nového energetického oboru v posledních letech prudce roste poptávka po motorech s permanentními magnety v navazujících oborech, jako je větrná energie a elektromobily. V letech 2021 a 2022 dosáhne poptávka Číny po motorech s permanentními magnety z kovů vzácných zemin 1,193 miliardy kusů, respektive 1,283 miliardy kusů, což představuje meziroční nárůst o 7,54 %.

3.2 O velikosti trhu

Čínský trh s motory s permanentními magnety vykazuje silný rostoucí trend a podpora navazujících odvětví stimulovala tržní potenciál. V posledních několika letech si globální trh s motory s permanentními magnety udržoval stabilní růst a vykazoval optimistický trend vývoje. V roce 2022 dosáhla velikost trhu 48,58 miliardy USD, což představuje meziroční nárůst o 7,96 %. Odhaduje se, že do roku 2027 dosáhne globální trh s motory s permanentními magnety 71,22 miliardy USD s průměrnou roční mírou růstu 7,95 %. Čínský trh s motory s permanentními magnety, poháněný navazujícími odvětvími, jako jsou vozidla s novými zdroji energie, klimatizace s proměnnou frekvencí a větrná energie, vykazuje rychlý rostoucí trend. V současné době na trhu dominují produkty s výkonovým rozsahem 25-100 kW.

Trh nadále stabilně roste a Čína je v čele rozvoje tohoto odvětví. Díky zlepšení výkonu materiálů s permanentními magnety a pokroku v technologii motorů si globální trh s motory s permanentními magnety udrží stabilní růst. Čína si i nadále udrží své vedoucí postavení na trhu. V budoucnu integrace delty řeky Jang-c'-ťiang, rozvoj západního regionu, modernizace spotřeby a prosazování politiky poskytnou silný impuls pro rozsáhlé využití motorů s permanentními magnety na čínském trhu.

4. Globální konkurenční prostředí v oblasti motorů s permanentními magnety

Ve vývoji motorů s permanentními magnety po celém světě se Čína, Německo a Japonsko díky svým dlouholetým výrobním zkušenostem a klíčovým technologiím staly lídry v oblasti špičkových, přesných a inovativních motorů s permanentními magnety.

Čína se stala důležitou základnou pro globální průmysl motorů s permanentními magnety a její konkurenceschopnost roste.

Co se týče regionálního uspořádání, provincie Jiangsu, Zhejiang, Fujian, Hunan a Anhui se staly důležitými základnami pro čínský průmysl motorů s permanentními magnety a zaujímají značný podíl na trhu.

V budoucnu se globální průmysl motorů s permanentními magnety setká s intenzivnější konkurencí a Čína jako nejdynamičtější a nejperspektivnější trh na světě bude v tomto procesu hrát důležitou roli.

5. Úvod k motoru s permanentními magnety Anhui Mingteng

Společnost Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery&Electrical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) byla založena 18. října 2007 se základním kapitálem 144 milionů RMB. Nachází se v zóně ekonomického rozvoje Shuangfeng ve městě Che-fej v provincii An-chuej. Jedná se o moderní high-tech podnik, který integruje výzkum a vývoj, výrobu, prodej a servis motorů s permanentními magnety.

Společnost se vždy zaměřovala na výzkum a vývoj produktů. Má profesionální výzkumný a vývojový tým pro motory s permanentními magnety s více než 40 lidmi a navázala dlouhodobé partnerské vztahy s univerzitami, výzkumnými institucemi a velkými státními podniky. Tým pro výzkum a vývoj využívá moderní teorii konstrukce motorů a pokročilé technologie konstrukce motorů. Po více než deseti letech technické akumulace vyvinul téměř 2 000 specifikací motorů s permanentními magnety, jako jsou konvenční motory, motory s proměnnou frekvencí, nevýbušné motory, motory s proměnnou frekvencí a nevýbušné motory, motory s přímým pohonem a motory s přímým pohonem v nevýbušném provedení. Plně rozumí technickým požadavkům různých pohonných zařízení v různých průmyslových odvětvích a zvládla velké množství dat z první ruky o návrhu, výrobě, testování a použití.

Vysokonapěťové a nízkonapěťové motory s permanentními magnety od společnosti Mingteng byly úspěšně provozovány na různých zařízeních, jako jsou ventilátory, vodní čerpadla, pásové dopravníky, kulové mlýny, míchačky, drtiče, škrabky, olejová čerpadla, dopřádací stroje atd. v různých oblastech, jako je těžba, ocel a elektřina, kde dosahují dobrých úspor energie a získávají si široké uznání.

Společnost Mingteng vždy trvala na nezávislých inovacích a dodržovala firemní politiku „prvotřídních produktů, prvotřídního managementu, prvotřídních služeb a prvotřídních značek“. Na míru uživatelům vyvíjela inteligentní systémy motorů s permanentními magnety, které šetří energii, budovala tým pro výzkum, vývoj a inovace aplikací motorů s permanentními magnety s čínským vlivem a usilovala o to, aby se stala lídrem a tvůrcem standardů v čínském průmyslu motorů s permanentními magnety ze vzácných zemin.

Autorská práva: Tento článek je reprintem původního odkazu:

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

Tento článek nereprezentuje názory naší společnosti. Pokud máte jiné názory nebo postoje, opravte nás prosím!