還有80%滲透存量！永磁BLDC電機家電應用領(lǐng)域市場分析
發(fā)布時間：2023年11月8日 |
文章來源：電機新視界 |
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永磁BLDC電機作為高速電機的主流選擇，正在各個應用領(lǐng)域快速滲透。其中在家電領(lǐng)域的滲透率還有極大發(fā)展空間。目前，家電產(chǎn)品對于永磁BLDC電機的技術(shù)有何要求？對于控制器的設計提出哪些新要求？永磁BLDC電機在家電領(lǐng)域市場的發(fā)展空間還有多大？本文通過與各位電機行業(yè)專家進行探討，為您解答！
去年6月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部、生態(tài)環(huán)境部、國務院國資委、市場監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)《工業(yè)能效提升行動計劃》。該計劃指出到2025年，新增高效節(jié)能電機占比將達70%。永磁BLDC電機作為高效電機的一種，該電機擁有高效率、低噪音、高精度、長壽命的特點，在各個應用市場正在高速滲透。
目前，永磁BLDC電機在應用市場的占比情況是怎樣的呢?潛力市場在哪里?還有面臨的技術(shù)瓶頸和未來發(fā)展空間有多大?下面隨著與各位電機行業(yè)專家進行探討，為您解答疑問。
永磁BLDC電機市場規(guī)模及潛力市場
分析
永磁BLDC電機是使用永磁材料作為轉(zhuǎn)子的無刷直流電機。相較于傳統(tǒng)的有刷式直流電機，它不配備碳刷，稀土永磁轉(zhuǎn)子和皮帶柔性連接的獨特設計，使電機展現(xiàn)出高效率、低噪音、高轉(zhuǎn)速、高精度及長壽命的特性。隨著終端應用領(lǐng)域?qū)?jié)能降耗、智能控制和優(yōu)化用戶體驗的需求不斷提升，永磁BLDC電機逐漸成為高效電機的主流選擇。
據(jù)市場研究公司Grand View Research數(shù)據(jù)顯示，2022年BLDC電機的市場規(guī)模達1890億美元，預計到2025年將增長至2230億美元，年復合增長率為5.7%。而中國的BLDC電機市場從2018年至2023年預計年均增速達到15%，增速超越全球平均水平。
▲數(shù)據(jù)來源：Grand View Research
永磁BLDC電機目前在多個領(lǐng)域都有廣泛應用，包括風機、泵、電動車、電動工具、壓縮機、農(nóng)機具以及汽車等。特別是在家電產(chǎn)品中，由于對控制精度、節(jié)能變頻和性能有更高的標準，對永磁BLDC電機的需求相應地呈上升趨勢。
當前，在白電產(chǎn)品，如空調(diào)、冰箱和洗衣機中，永磁BLDC電機的應用已相對普及，并為這些設備帶來了無級變速、節(jié)能降耗以及性能的大幅提升，帶動了高端白色家電的銷售增長。
而在油煙機、洗碗機、廚余處理器、干衣機、吸塵器和空氣凈化器等家電產(chǎn)品中，永磁BLDC電機的應用比例仍相對較低，預示著巨大的市場發(fā)展空間。
浙江大學的博士、副教授王云沖指出：“相較于異步電機，永磁BLDC電機的能效更高，該電機可以達到IE5或更高的標準，而異步電機往往只能達到IE3。在家用電器、無人機、電動汽車等領(lǐng)域，永磁BLDC電機的應用潛力巨大。特別是在風機和水泵這類應用場景中，傳統(tǒng)的低成本感應電機正面臨替代的趨勢。”
松下家電電機的研發(fā)主任工程師常建明也表示：“從目前來看，永磁BLDC電機在家電領(lǐng)域的應用比重會持續(xù)增長。”
國家統(tǒng)計局、中國海關(guān)和電子發(fā)燒友網(wǎng)的數(shù)據(jù)均顯示，永磁BLDC電機在家電領(lǐng)域滲透率正在持續(xù)提升，特別在空氣凈化器、吸塵器和電風扇中的滲透率分別為42%、30%和20%——這進一步揭示，永磁BLDC電機在家電領(lǐng)域仍有很大的滲透和替換空間。
家電產(chǎn)品對于永磁BLDC電機的技術(shù)
要求
在談及家用電器的電機技術(shù)標準時，最看重的是用戶安全，接下來則是產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。同時，現(xiàn)代家用電器也期待電機有更高的能效、更低的噪音以及更加經(jīng)濟的成本。
浙江大學的副教授王云沖博士指出：“永磁BLDC電機的發(fā)展前景廣闊，尤其在家用電器、無人機、電動汽車等領(lǐng)域。對于家電領(lǐng)域，電機的要求主要集中在效率、成本、振動、噪聲以及體積上。”
首先，安全至關(guān)重要。永磁BLDC電機需有良好絕緣，防止短路和觸電，應正確接地。必須有過載保護，并確保用戶不接觸帶電部分。
其次，性能與可靠性對于永磁BLDC電機也非常重要。它應在規(guī)定時間內(nèi)穩(wěn)定啟動，長時間運行而不過熱或出現(xiàn)故障。永磁BLDC電機應通過耐久性測試，且噪音應維持在安全舒適的范圍，尤其在家電中。
第三，永磁BLDC電機能效標準在許多國家/地區(qū)得到廣泛實施。這些標準要求電機達到一定的能效水平，以減少能源消耗。因此，制造商需要確保其產(chǎn)品符合目標市場的所有相關(guān)標準和認證要求。此外，對于可能接觸水或其他液體的家用電器而言，永磁BLDC電機的防護等級是必要的考慮因素。特定防護等級的電機可以確保安全使用并防止意外事故的發(fā)生。
值得一提的是，目前各國和地區(qū)都有其獨特對于家電領(lǐng)域產(chǎn)品的技術(shù)標準和認證機構(gòu)，如美國的UL、歐洲的CE以及中國的CCC等。制造商需要確保他們的產(chǎn)品能夠滿足目標市場的所有要求，這對于品牌形象和市場接納度都是至關(guān)重要的。
據(jù)了解，家用電器必須滿足的電機技術(shù)標準包括但不限于以下幾種：
1、電動機能效限定值及能效等級(GB 18613-2020)：適用于空調(diào)風扇用電容運轉(zhuǎn)電動機和空調(diào)風扇用無刷直流電動機。
2、 GBT 13537-1992 電子類家用電器用電動機通用技術(shù)條件：規(guī)定了特定尺寸的家用電器電動機的技術(shù)要求、試驗方法等。
家電產(chǎn)品對永磁BLDC電機控制器
設計提出的新要求
電機是將電能轉(zhuǎn)換成機械能的裝置，而控制器則是用來控制電機運行的設備。電機和控制器的關(guān)系就像汽車的發(fā)動機和控制系統(tǒng)一樣，發(fā)動機用來提供動力，而控制系統(tǒng)則用來控制發(fā)動機的運轉(zhuǎn)。選擇一個好的家電控制器方案對于永磁BLDC電機的運作起著關(guān)鍵作用。
家電產(chǎn)品對于控制器提出的新要求主要在安全可靠和集成化兩方面。
隨著自動化電子控制系統(tǒng)的廣泛應用，其安全性和可靠性已經(jīng)成為系統(tǒng)設計的關(guān)鍵要素。杭州松下電機研發(fā)部工程師方梁就指出：“我們非常注重上游控制器的選型標準，尤其是其安全性?！?/section>
為確保家電控制器的長期穩(wěn)定運行，除了必須采用高質(zhì)量的元器件和先進的制造技術(shù)，還需對其進行細致的質(zhì)量測試。在設計階段，應充分預估各種潛在的故障，并制定策略以降低其對運行的影響。家電安全標準IEC60730的出臺更是進一步凸顯了自動化電子控制在確保家用電器安全運行中的核心地位。
另外，隨著家電產(chǎn)品的種類繁多和功能日益豐富，單一的控制器已經(jīng)無法滿足市場的需求。因此，將多個功能模塊集成到一個控制器中，不僅可以降低系統(tǒng)成本，還可以提高系統(tǒng)的可維護性和可擴展性。
集成化的控制器可以實現(xiàn)多種功能的協(xié)同工作，如溫度控制、濕度控制、照明控制等，為用戶提供更加便捷和智能的使用體驗。同時，集成化的控制器還可以方便地進行模塊化設計，便于后期的功能升級和維護。
拓邦股份是全球領(lǐng)先的智能控制解決方案商，是家電和工具行業(yè)智能控制解決方案的領(lǐng)導者，公司的家電領(lǐng)域控制器產(chǎn)品獲得業(yè)內(nèi)較高的認可。他們也直截了當?shù)刂赋隽四壳靶袠I(yè)相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)上所遇到的一些主要難題，其電機控制器研發(fā)部工程師何舟表示：“在永磁BLDC電機控制器方面的設計還算比較成熟，但是在功率上面它還是會有相應的一些難點，功率越大，發(fā)熱量也越大，因為大功率，電流也會比較大，它會造成一些影響。功率越大，設計難點也越難?！?/section>
永磁BLDC電機在家電領(lǐng)域市場的發(fā)
展空間
根據(jù)來自國家統(tǒng)計局、中國海關(guān)還有電子發(fā)燒友整理的一份關(guān)于BLDC電機在家電中的滲透率的數(shù)據(jù)表格可以發(fā)現(xiàn)，BLDC電機在各個家電產(chǎn)品的滲透率依然具有很大的存量空間。特別是在抽油煙機、洗碗機燃氣熱水器、電吹風、電動牙刷這部分不足20%滲透率的家電產(chǎn)品中，永磁BLDC電機滲透存量還有80%左右。
▲數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局、中國海關(guān)、電子發(fā)燒友網(wǎng)
在記者問到永磁BLDC電機的市場未來發(fā)展空間時，拓邦股份電機控制器研發(fā)工程師何舟認為：“永磁BLDC電機市場發(fā)展?jié)摿薮螅覀冞€處于增長階段。在日常生活中，電機的應用越廣泛，意味著我們的生活質(zhì)量越高。與其他電機相比，BLDC電機具有較好的功率密度。而且，鑒于中國在稀土資源上的相對豐富，國內(nèi)也適合永磁電機的發(fā)展?！?/section>
浙江大學的王云沖副教授也持同樣的觀點：“BLDC電機具有巨大的發(fā)展空間。從電機性能角度來看，BLDC電機相對于異步電機具有明顯的優(yōu)勢。而隨著對電機性能、功率密度和效率的要求不斷提升，該市場的發(fā)展?jié)摿θ匀缓艽??！?/section>
同時，王教授也指出了永磁BLDC電機未來的技術(shù)發(fā)展趨勢，他表示從減少成本的角度來看，無稀土或者少稀土的結(jié)構(gòu)可能是永磁BLDC電機未來的技術(shù)發(fā)展趨勢。
總的來說，永磁BLDC電機市場發(fā)展空間還具有非常大的增長空間，在其熱門應用領(lǐng)域家電領(lǐng)域更是顯示出了比較大的滲透增長空間。但是家電產(chǎn)品對于永磁BLDC電機以及控制器提出了高要求，包括安全可靠性，集成化等。
未來，機遇與挑戰(zhàn)并存，永磁BLDC電機廠商想要在家電應用領(lǐng)域開拓市場，就需要不斷提升電機的技術(shù)水平和性能，加強電機品牌建設和市場推廣，以保持電機企業(yè)的競爭優(yōu)勢和市場地位。
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