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(1)行业发展历程:中国微特电机行业的发展历史可以追溯到20世纪50年代。早期,该行业的研究和生产主要为满足国防的需求,建成了一些专业生产微特电机的研究所,如设立于1958年的成都国营电机厂,以及设立于1963年的中电第二十一研究所等。这一时期,我国自行设计生产了交、直流伺服电机、接触式自整角机等微特电机产品。进入90年代后,随着国外家用电器产能向国内转移和国内家用电器市场的快速发展,中国微特电机行业加快了发展速度。
凭借丰富的劳动力资源和较低的原材料成本优势,随着改革开放的进程,中国自20世纪80年代、90年代逐渐承接了自日本、韩国、德国等国转移出的微特电机产业,万宝至马达(MabuchiMotor Company)、尼得科(Nidec)、美蓓亚三美(Minebea Mitsumi)、三星电机、依必安派特(ebm-papast)等国际领先的微电机生产企业均先后在中国投资建厂。中国微特电机行业积极学习国外先进技术,并引进各类专用设备和生产线,实现规模化、专业化生产。经过代工、仿制、改进和自主创新设计阶段的演变,如今,该行业已经形成基本完整的工业体系,包括产品开发、规模化生产以及关键零部件、关键材料、专用制造设备和测试仪器的配套。我国目前已形成一批具有先进核心技术与国际竞争力的优质微特电机制造企业,如德昌电机、大洋电机、江苏雷利,逐步形成了包括广州、深圳、珠海、香港在内的大珠江三角和江浙沪长三角微特电机产业集群。
(2)行业市场规模:根据中国工业统计年鉴公布的数据,2020年中国规模以上微特电机及组件制造企业共有535家。随着我国经济的快速发展,微特电机应用领域的拓宽,国内外需求的双重增长进一步带动了我国微特电机行业规模的迅速扩张。据统计,我国微特电机市场规模从2018年的1,024.1亿元增长至2021年的1,343.7亿元,2023年可达到1,610.40亿元,期间的年复合增长率达到9.48%。
2018-2023年中国微特电机市场规模现状分析
数据整理:中金企信国际咨询
2014年至2020年,我国微特电机的需求量从100亿台,增长到133亿台,产量从105亿台,增长到139亿台2。根据中金企信数据,2021年,中国微特电机出口量达到10.85亿台,同比增长16.92%。2022年,受国际政治经济局势波动影响,中国微特电机出口量有所下滑。中国目前占全球微特电机产量的比重已超过70%3,已成为微特电机生产大国,但仍存在大量对性能要求、电控水平要求较低的中低端产品,尚未成为微特电机生产强国。例如硬盘主轴电机、手机线性震动电机等应用领域全球范围内瑞士、德国、日本、韩国等国家依然具备一定程度的领先地位。要在全球产业链中获得更高的话语权和影响力,我国微特电机的技术和创新实力尚有提高的空间。
(3)微特电机行业的发展趋势:微特电机行业运用了电磁学、微电子、材料学、空气动力学等多个学科的专业技术,发展至今,已在工业机械、机器人、汽车、航空航天、船舶、家用电器、计算机、医疗器械、军事装备等各个下游行业得到广泛应用。随着技术水平、生产工艺的日益进步,该细分行业呈现出以下发展趋势:
1)智能化、小型化:2022年,工信部联合多部门发布了《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》,将家用电器的智能控制技术列入“关键技术研发工程”;同年发布的《进一步提高产品、工程和服务质量行动方案(2022—2025年)》,要求提高清洁类家电产品的消毒除菌、清洁净化性能,提升厨房电器一体化、智能化和能效水平,发展便携式小家电。下游各行业终端产品对使用场景的创新,驱动着微特电机的智能化、小型化并为其发展创造了条件。清洁电器终端产品的功能和品类随科技的发展而日新月异,吸尘器、洗地机等产品已经能够实现通过光学仪器实时探测工作平面的灰尘浓度并自动调节吸力;扫地机器人能够通过图像识别控制其驱动电机进行位移并实现避障及清扫机械臂的伸缩,根据污垢的轻重程度自行判断主吸力电机运行功率,微特电机正在从传统意义上“驱动的电机”转向“智能的电机”。
近年来,无绳吸尘器无需接通固定电源即可使用的便携性优势,为其带来了广阔的市场空间。微特电机是吸尘器核心零部件,其小型化不但能提升终端产品的使用体验,还能集成电池充放电、传感器、驱动控制等多个模块,对微特电机系统的机电一体化具有重要意义。
2)节能、高效化:在“碳中和”目标的驱动及相关政策支持下,微特电机行业必朝着高效、节能的趋势进一步发展。2021年11月,工信部、市场监管总局发布了《电机能效提升计划(2021-2023年)》,提出“扩大高效节能电机绿色供给、拓展高效节能电机产业链、加快高效节能电机推广应用、推进电机系统智能化、数字化提升”的任务,要求到2023年,高效节能电机年产量达到1.7亿千瓦,在役高效节能电机占比达到20%以上,实现年节电量490亿千瓦时。2022年发布的《工业能效提升行动计划》,鼓励电机生产企业开展性能优化、铁芯高效化、机壳轻量化等系统化创新设计,优化电机控制算法与控制性能,加快高性能电磁线、稀土永磁、高磁感低损耗冷轧硅钢片等关键材料创新升级。
2025年新增高效节能电机占比达到70%以上。据国际能源总署发布的研究报告测算,电机及其驱动的系统消耗的电能占据全球电能总使用量的比例在43%-46%之间。随着终端电器设备越来越多地采用锂电池包以直流电源驱动,如何提升能效以提升电池单次循环续航时间,亦成为了微特电机研发阶段的重点。在应用场景愈发广泛,市场规模逐渐扩大的背景下,提升电机的能量效率是行之有效的节能措施与提高电器设备使用体验的重要手段,已成为行业发展的趋势。
3)高性能、低噪音:随着国民经济的发展以及科技进步带来的终端产品更复杂应用场景下新功能落地的技术可行性,消费者对产品品质及使用体验的要求日渐提高,消费需求向多元化、品质化升级。终端产品便携化的发展趋势下,体积逐渐缩小,相应地决定了微特电机及风扇的小型化趋势,为了使风扇保持相同的性能,电机必须对转速等性能进行提升,而电机运转时产生机械噪声、电磁噪声和空气噪声的强度通常与电机转速正相关。因此,提升机械加工精度、电机装配工艺、采用无刷电机以减少机械噪声;通过流体力学结构设计优化电机及风扇的造型以降低空气噪声;采用高质量硅钢原材料、提高铁芯冲压工艺以控制电磁噪声等方式已成为了提高电机性能并减弱运行噪音的重要手段。
综上,在国家产业政策的支持与引导,永磁材料、集成电路、人工智能、电控技术的发展创造的技术可行性,以及消费者对高品质产品和使用体验的追求带来的市场需求刺激下,微特电机将朝着节能高效、智能化、小型化、高性能、低噪音的趋势发展。直流无刷电机省去了换向器、碳刷、转子铁芯及绕组等机械结构,一方面能够实现较为简单的结构以实现小型化、轻量化,并减弱了电机运转时产生的噪音和能量损耗,另一方面由于采用集成电路电控,能够实现多样化的智能控制功能,是微特电机行业重要的发展方向。
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