1.Klasyfikacja silników z magnesami trwałymi i czynniki napędzające przemysł

Istnieje wiele typów, o elastycznych kształtach i rozmiarach. Zgodnie z funkcją silnika, silniki z magnesami trwałymi można z grubsza podzielić na trzy typy: generatory z magnesami trwałymi, silniki z magnesami trwałymi i czujniki sygnału z magnesami trwałymi. Wśród nich silniki z magnesami trwałymi dzielą się głównie na synchroniczne, prądu stałego i krokowe.

1) Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi:

Struktura stojana i zasada działania są zgodne z tradycyjnymi silnikami asynchronicznymi prądu przemiennego. Ze względu na wysoki współczynnik funkcjonalności i wysoką wydajność, w ostatnich latach szybko się rozwinął, stopniowo zastępując tradycyjne silniki asynchroniczne prądu przemiennego i jest szeroko stosowany w automatyce przemysłowej, obrabiarkach, poligrafii, tekstyliach, medycynie i innych dziedzinach.

2) Silnik prądu stałego z magnesami trwałymi:

Zasada działania i konstrukcja są podobne do tradycyjnych silników prądu stałego. Ze względu na różne metody komutacji można je podzielić na szczotkowe (komutacja mechaniczna) i bezszczotkowe (komutacja elektroniczna). Jest szeroko stosowany w pojazdach elektrycznych, elektronarzędziach, sprzęcie AGD i innych dziedzinach.

3) Silnik krokowy z magnesem trwałym:

Wykorzystuje interakcję między polem magnetycznym generowanym przez magnes trwały a wirującym polem magnetycznym generowanym przez stojan, aby uzyskać precyzyjny ruch krokowy. Ma zalety wysokiej precyzji, szybkiej reakcji i oszczędności energii i jest szeroko stosowany w precyzyjnych instrumentach, zautomatyzowanych liniach produkcyjnych, sprzęcie medycznym i innych dziedzinach.

1.1 Czynniki napędowe

1.1.1 Strona produktu

Zasada działania magnesów trwałych jest prosta, a straty silnika są znacznie zmniejszone. Ogólnie rzecz biorąc, tradycyjne silniki elektromagnetyczne muszą polegać na zewnętrznym zasilaczu, aby wygenerować siłę elektromotoryczną dla generatora, zapewnić moc początkową, a następnie do pracy polegać na własnym napięciu wyjściowym. Zasada działania silników z magnesami trwałymi jest stosunkowo prosta, a pole magnetyczne muszą być wytwarzane jedynie przez magnesy trwałe.

W porównaniu z tradycyjnymi silnikami, zalety silników z magnesami trwałymi przejawiają się głównie w: ① niskich stratach na stojanie; ② brak utraty miedzi na wirniku; ③ brak strat żelaza w wirniku; ④ niskie tarcie wiatru. Należy jednak zauważyć, że kluczowym elementem silników z magnesami trwałymi jest to, że stal magnetyczna nie jest odporna na ciągłą wysoką temperaturę. Aby uniknąć sytuacji, w której wydajność silnika spadnie lub ulegnie pogorszeniu w wyniku rozmagnesowania, należy w rozsądny sposób kontrolować temperaturę roboczą silnika.

Efekt oszczędności energii jest znaczący, a ogólna wydajność poprawiona. Poniżej przeprowadzamy szczegółową analizę wydajności, rozróżniając typy silników i surowce silnikowe:

1) Pod względem typów silników

do porównania z innymi tradycyjnymi silnikami wybraliśmy silniki synchroniczne z magnesami trwałymi, wśród których wszystkie silniki reluktancyjne z przełączaniem, synchroniczne silniki reluktancyjne i silniki z magnesami trwałymi są silnikami synchronicznymi. W połączeniu ze wskaźnikami, ponieważ silniki z magnesami trwałymi nie wymagają szczotek i prądów wzbudzenia, mają wyższą sprawność i gęstość mocy niż tradycyjne silniki. Pod względem wytrzymałości na przeciążenia, z wyjątkiem silników prądu stałego, które są stosunkowo niskie, pozostałe typy nie różnią się zbytnio. Sprawność i współczynnik mocy silników z magnesami trwałymi są najbardziej wyjątkowymi osiągami, z wydajnością 85-97%. Chociaż małe silniki zwykle osiągają ponad 80%, silniki z magnesami trwałymi mają oczywiste zalety w porównaniu z wydajnością silników asynchronicznych wynoszącą 40-60%. Pod względem współczynnika mocy może osiągnąć ponad 0,95, co wskazuje, że udział aktywnego składnika prądu w silnikach z magnesami trwałymi w całkowitym prądzie jest większy niż w przypadku innych typów, a stopień wykorzystania energii jest wyższy.

2)Według surowców silnika

W zależności od siły magnetycznej i etapu rozwoju materiałów z magnesami trwałymi zastosowanymi w silniku, silniki z magnesami trwałymi można podzielić na trzy kategorie: metal, ferryt i pierwiastki ziem rzadkich. Wśród nich obecnie coraz szerzej stosowane są silniki z magnesami trwałymi ferrytowymi i ziem rzadkich.

W porównaniu z tradycyjnymi silnikami, silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich mają prostszą konstrukcję i mniejszą awaryjność. Zastosowanie magnesów trwałych ziem rzadkich może zwiększyć gęstość magnetyczną szczeliny powietrznej, maksymalnie zwiększyć prędkość silnika i poprawić stosunek mocy do masy. Zakres zastosowań jest stosunkowo szeroki. Jedyną wadą silników z magnesami trwałymi jest ich wysoki koszt. Biorąc za przykład cenę silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich, jest ona zwykle ponad 2,5 razy wyższa niż cena silników tradycyjnych.

1.1.2 Strona polityki

Ważną rolę w promowaniu rozwoju silników z magnesami trwałymi odgrywają również polityki.

1) Branża magnesów trwałych przeżywa szybki rozwój napędzany polityką.

Jako podstawowy surowiec silników z magnesami trwałymi, poprawa technologii i popularność magnesów trwałych ma istotny wpływ na rozwój silników z magnesami trwałymi. W ostatnich latach rząd podjął odpowiednie działania w zakresie wsparcia przemysłu, bodźców politycznych i standardowych formuł, aby aktywnie promować powszechne zastosowanie materiałów z magnesami trwałymi oraz promować rozwój i ekspansję silników z magnesami trwałymi.

2) Stymuluj potencjał wzrostu w ramach zapotrzebowania na oszczędność energii i redukcję emisji.

Wraz z rosnącym naciskiem Chin na oszczędzanie energii i ochronę środowiska, zdrowy rozwój silników z magnesami trwałymi zapoczątkował możliwości wzrostu. Od czasu ustanowienia nowej normy krajowej w 2020 r. Chiny nie produkują już silników poniżej międzynarodowej normy IE3 i są zmuszone do stosowania bardziej wydajnych produktów. Ponadto w „Planie poprawy efektywności energetycznej” opublikowanym w 2021 i 2022 r. zaproponowano, że w 2023 r. roczna produkcja wysokosprawnych silników energooszczędnych wyniesie 170 mln kilowatów, a udział wysokosprawnych silników energooszczędnych w eksploatacji przekroczy 20%; w 2025 r. udział nowych, wysokosprawnych, energooszczędnych silników przekroczy 70%. Obliczana w stosunku 1 kilowatogodzina: 0,33 kilograma, odpowiada oszczędności 15 milionów ton standardowego węgla i zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla o 28 milionów ton rocznie, co ma wprowadzić silniki z magnesami trwałymi w erę szybkiego wzrostu .

2.Analiza łańcucha przemysłu silników z magnesami trwałymi

Patrząc na wcześniejszy etap całego łańcucha przemysłowego, odkryjemy, że główne surowce niezbędne do produkcji silników z magnesami trwałymi obejmują różne materiały magnetyczne (takie jak magnesy neodymowo-żelazowo-borowe, ferryty z magnesem trwałym, kobalt samarowy, kobalt aluminiowo-niklowy itp. .), miedź, stal, materiały izolacyjne i aluminium, spośród których wysokowydajne materiały magnetyczne stanowią podstawę do produkcji wysokowydajnych silników z magnesami trwałymi. W przypadku dalszej części przemysłu silników z magnesami trwałymi są to głównie różne obszary zastosowań końcowych, w tym energia wiatrowa, pojazdy wykorzystujące nową energię, przemysł lotniczy i kosmiczny, przemysł tekstylny, uzdatnianie wody itp. Wraz z ciągłym unowocześnianiem dalszego przemysłu produkcyjnego, wzrost popytu na rynku zastosowań terminalowych będzie w dalszym ciągu promować produkcję silników z magnesami trwałymi na dużą skalę.

2.1 Wydobycie: Wysokiej jakości materiały magnetyczne zwiększają koszty, stanowiąc ponad 25%

Materiały stanowią ponad połowę całkowitego kosztu, wśród których materiały magnetyczne odgrywają decydującą rolę w sprawności silnika. Surowce wyjściowe do silników z magnesami trwałymi obejmują głównie materiały magnetyczne (takie jak magnesy neodymowo-żelazowo-borowe, ferryty z magnesami trwałymi, kobalt samarowy, kobalt aluminiowo-niklowy itp.), blachy ze stali krzemowej, miedź, stal, aluminium itp. Materiały magnetyczne, Blachy ze stali krzemowej i miedź stanowią główną część kosztów surowca i stanowią ponad 50% kosztów. Chociaż zgodnie ze strukturą kosztów tradycyjnych silników, początkowe koszty zakupu, instalacji i konserwacji silnika stanowią jedynie 2,70% całego cyklu życia silnika, ze względu na takie czynniki, jak cena produktu, konkurencyjność i popularność na rynku, producenci silników zwracaj szczególną uwagę na surowce.

1) Materiały magnetyczne:Magnesy ziem rzadkich mają doskonałe właściwości magnetyczne i doskonale nadają się do zastosowań wymagających dużej wydajności i dużej mocy. Magnesy NdFeB i kobalt są ważnymi zastosowaniami metali ziem rzadkich w materiałach z magnesami trwałymi. Ze względu na bogate rezerwy metali ziem rzadkich w Chinach produkcja NdFeB stanowi około 90% całkowitej światowej produkcji. Od 2008 r. produkcja silników z magnesami trwałymi w Chinach szybko wzrosła, stając się stopniowo głównym producentem na świecie, a zapotrzebowanie na surowce NdFeB w latach 2008–2020 podwoiło się. Ze względu na specyfikę zasobów pierwiastków ziem rzadkich produkcja i przetwarzanie NdFeB jest stosunkowo skomplikowane, dlatego cena silników z magnesami trwałymi jest wyższa niż w przypadku silników tradycyjnych. Materiały magnetyczne stanowią zwykle około 30% całkowitego kosztu.

2) Blacha ze stali krzemowej:Stosowany głównie do tworzenia rdzenia silnika z magnesami trwałymi. Ze względu na skomplikowany proces przygotowania jego koszt jest stosunkowo wysoki. Blacha ze stali krzemowej stanowi około 20% całkowitego kosztu.

3) Miedź:Stosowany głównie jako materiał przewodzący silników z magnesami trwałymi, stanowiący około 15% całkowitego kosztu.

4) Stal:Stosowany głównie do produkcji konstrukcji i materiału powłoki silników z magnesami trwałymi, co stanowi około 10% całkowitego kosztu.

5) Aluminium:Stosowany głównie do produkcji radiatorów, pokryw końcowych i innych elementów rozpraszających ciepło.

6) Koszty sprzętu i narzędzi produkcyjnych:co stanowi około 15% całkowitych kosztów.

2.2 Downstream: Wiele dziedzin przygotowuje się do podjęcia wysiłków, a ogromny potencjał w branży czeka na wykorzystanie

Silniki z magnesami trwałymi są obecnie szeroko stosowane w różnych dziedzinach i wielu gałęziach przemysłu. Dotychczas silniki z magnesami trwałymi z powodzeniem weszły do ​​branży motoryzacyjnej, AGD, automatyki przemysłowej i innych, wnosząc znaczący wkład w innowacje technologiczne i ekspansję rynkową. Ponadto, biorąc pod uwagę znaczenie silników dla rozwoju gospodarczego, silniki takie jak petrochemia, ropa i gaz, metalurgia i energia elektryczna również zaczęły stopniowo wykorzystywać silniki z magnesami trwałymi. W przyszłości, gdy trendy branżowe będą skupiać się bardziej na inteligencji, automatyzacji i oszczędzaniu energii, zastosowanie silników z magnesami trwałymi w różnych dalszych dziedzinach będzie miało ogromny potencjał i nadal będzie utrzymywać szybkie tempo rozwoju.

3. Analiza rynku silników z magnesami trwałymi

3.1 O podaży i popycie

W związku z rozwojem nowej energii popyt szybko rośnie. Chińscy producenci silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich są dystrybuowani głównie we wschodnich i południowych Chinach, które są bogate w zasoby pierwiastków ziem rzadkich i mają silne podstawy przemysłowe. Istnieje duże zapotrzebowanie na silniki z magnesami trwałymi, co sprzyja tworzeniu się kompletnego łańcucha przemysłowego. W latach 2015–2021 produkcja silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich w Chinach wzrosła z 768 mln jednostek do 1,525 miliarda jednostek, co daje złożoną roczną stopę wzrostu wynoszącą 12,11%, znacznie przekraczającą średnią stopę wzrostu mikrosilników (silników o średnicy mniejszej niż 160 mm lub o mocy znamionowej mniejszej niż 750 mW) wynoszącej 3,94%.

Dzięki szybkiemu rozwojowi nowej dziedziny energii w ostatnich latach szybko rośnie zapotrzebowanie na silniki z magnesami trwałymi w dalszych dziedzinach, takich jak energia wiatrowa i pojazdy elektryczne. W latach 2021 i 2022 popyt w Chinach na silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich wyniesie odpowiednio 1,193 miliarda sztuk i 1,283 miliarda jednostek, co oznacza wzrost o 7,54% rok do roku.

3.2 Informacje o wielkości rynku

Chiński rynek silników z magnesami trwałymi wykazuje dużą dynamikę wzrostu, a promocja złóż znajdujących się na niższym szczeblu łańcucha dostaw pobudziła potencjał rynkowy. W ciągu ostatnich kilku lat światowy rynek silników z magnesami trwałymi utrzymywał stały wzrost i wykazywał optymistyczny trend rozwojowy. W 2022 r. wielkość rynku osiągnęła 48,58 mld USD, co oznacza wzrost o 7,96% rok do roku. Szacuje się, że do 2027 r. światowy rynek silników z magnesami trwałymi osiągnie poziom 71,22 miliardów dolarów, przy złożonej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 7,95%. Napędzany przez dziedziny niższego szczebla, takie jak nowe pojazdy energetyczne, klimatyzatory o zmiennej częstotliwości i energia wiatrowa, chiński rynek silników z magnesami trwałymi wykazuje szybką tendencję wzrostową. Obecnie na rynku dominują produkty o zakresie mocy 25-100KW.

Rynek stale rośnie, a Chiny przodują w rozwoju tej branży. Wraz z poprawą wydajności materiałów z magnesami trwałymi i postępem technologii silników, światowy rynek silników z magnesami trwałymi będzie utrzymywał stały wzrost. Chiny nadal utrzymają pozycję lidera na rynku. W przyszłości integracja delty rzeki Jangcy, rozwój regionu zachodniego, zwiększenie zużycia energii i promocja polityki zapewnią silny impuls do zastosowania na dużą skalę silników z magnesami trwałymi na rynku chińskim.

4. Globalny krajobraz konkurencji w zakresie silników z magnesami trwałymi

W rozwoju silników z magnesami trwałymi na całym świecie Chiny, Niemcy i Japonia stały się liderami w dziedzinie wysokiej klasy, precyzyjnych i innowacyjnych silników z magnesami trwałymi dzięki wieloletniemu doświadczeniu produkcyjnemu i kluczowym technologiom.

Chiny stały się ważną bazą dla światowego przemysłu silników z magnesami trwałymi, a ich konkurencyjność rośnie.

Jeśli chodzi o układ regionalny, Jiangsu, Zhejiang, Fujian, Hunan i Anhui stały się ważnymi bazami dla chińskiego przemysłu silników z magnesami trwałymi, zajmując znaczny udział w rynku.

W przyszłości globalny przemysł silników z magnesami trwałymi zapoczątkuje bardziej intensywną konkurencję, a Chiny, jako najbardziej dynamiczny i potencjalny rynek na świecie, odegrają ważną rolę w tym procesie.

5. Wprowadzenie do silnika z magnesami trwałymi Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery&Electrical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) została utworzona 18 października 2007 r. z kapitałem zakładowym w wysokości 144 mln RMB. Znajduje się w Strefie Rozwoju Gospodarczego Shuangfeng, w mieście Hefei, w prowincji Anhui. Jest to nowoczesne przedsiębiorstwo high-tech integrujące badania i rozwój silników z magnesami trwałymi, produkcję, sprzedaż i usługi.

Firma zawsze skupiała się na badaniach i rozwoju produktów. Posiada ponad 40-osobowy profesjonalny zespół badawczo-rozwojowy dotyczący silników z magnesami trwałymi i nawiązał długoterminowe stosunki współpracy z uniwersytetami, instytucjami badawczymi i dużymi przedsiębiorstwami państwowymi. Zespół badawczo-rozwojowy przyjmuje nowoczesną teorię projektowania silników i zaawansowaną technologię projektowania silników. Po ponad dziesięciu latach akumulacji technicznej opracowano prawie 2000 specyfikacji silników z magnesami trwałymi, takich jak konwencjonalne silniki o zmiennej częstotliwości, przeciwwybuchowe, przeciwwybuchowe o zmiennej częstotliwości, z napędem bezpośrednim i z napędem bezpośrednim w wykonaniu przeciwwybuchowym. W pełni rozumie wymagania techniczne różnych urządzeń napędowych w różnych branżach i opanował dużą ilość danych z pierwszej ręki dotyczących projektowania, produkcji, testowania i użytkowania.

Silniki firmy Mingteng o wysokim i niskim napięciu z magnesami trwałymi z powodzeniem współpracują z wieloma obciążeniami, takimi jak wentylatory, pompy wodne, przenośniki taśmowe, młyny kulowe, mieszalniki, kruszarki, zgarniaki, pompy olejowe, przędzarki itp. w różnych dziedzinach, takich jak górnictwo, hutnictwo. i energii elektrycznej, osiągając dobre efekty w zakresie oszczędności energii i zyskując szerokie uznanie.

Mingteng zawsze kładł nacisk na niezależne innowacje, przestrzegając polityki korporacyjnej „produktów najwyższej klasy, zarządzania na najwyższym poziomie, usług na najwyższym poziomie i marek na najwyższym poziomie”, dostosowując inteligentny system silników z magnesami trwałymi, oszczędzając energię, ogólne rozwiązania dla użytkowników , budując zespół badawczo-rozwojowy i zajmujący się innowacjami w zakresie zastosowań silników z magnesami trwałymi z wpływami chińskimi oraz starając się zostać liderem i wyznaczaczem standardów w chińskiej branży silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich.

Prawa autorskie: ten artykuł jest przedrukiem oryginalnego linku:

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

Artykuł ten nie reprezentuje poglądów naszej firmy. Jeśli masz inne zdanie lub poglądy, popraw nas!