高效节能电机场分析

1、高效节能电机市场调查报告一：市场背景我国是电机生产大国，但高效节能电机在国内市场销售份额不足2%成本过高成了推广困难的主要原因。“由于高效节能电机比普通电动机成本 高20%以上，企业不愿意负担，造成目前国内市场占有率很低，以至于虽然国 内很多企业能生产符合欧盟标准、美国标准的中小型电机，但95%以上的产品都以出口为主。对于中国的工业企业来说，在整个电动机生命周期内，其运行成本一般为其 最初购买成本的50多倍，因此，电动机效率的提高可以给企业带来实质性的收 益。通过实施电动机能效标准和推广高效电动机的应用，至2011年，我国将累计节电764亿千瓦时，节约电费497亿元，减排二氧化碳7640万吨；

2、至2020 年，将累计节电1653亿千瓦时，节约电费7800亿元，减排二氧化碳16亿吨。 因此，推广使用高效电动机对于我国当前的节能减排具有重要意义。通过实施“节能产品惠民工程”，可以将高效节能产品国内市场销售份额提 高到30知右，加快产品更新换代，推动节能技术进步。由于永磁电机成本较传统电机高 40恕上，成本较高，之前多应用于高端产 品领域，如数控机床、加工中心，柔性生产线等。此次国家补贴弥补了永磁电机 成本劣势，市场井喷将成必然。国家标准化管理委员会2006年发布了强制性标准中小型三相异步电动机 能效限定值及节能评价，文件规定2011年7月1日以后将禁止销售3级能效 电机,意味着2012年

3、以后高效节能电机将全面取代传统高能耗电机。目前过渡期即将结束，预计高效节能电机的推广力度将加大。财政补贴政策的出台将加速推广。6月2日，财政部、国家发展改革委联合 出台关于印发节能产品惠民工程高效电机推广实施细则的通知，将高效电机纳入节能产品惠民工程实施范围，采取财政补贴方式进行推广。对能效等级为一 级和二级的低压三相异步电机给予每千瓦15-40元补贴;高压三相异步电机给予 每千瓦12元补贴;稀土永磁电机给予每千瓦 40-60元补贴。此次财政补贴力度 大，并且直接补贴给电机生产企业更有利丁推广，我们预计高效节能电机市场将迅 速启动并快速获得推广。电机系统节能涉及的技术领域较多，电机在不同工况、

4、不同负载、不同应用场所条件下所采用的节能措施是不同的。综合考虑如表 1所示屯皿系统¥能措抱嘉烈1：笼量1.奈统安&或：E*苟敢电叽|¥7机1E砌让型,说或四配_1有fife量技大g速塞动：1的I-普伊些惟就量控藏：i高敦锋端设备(比如渠.凤机/BE编机等，任缱旦较大苟兹管司：修提量校大2.痉些糜咋】d鲤护也滑度正.角醪1 叶羿>由此可见电机系统节能是一个十分复杂的系统工程。电机系统节能虽然复杂, 但也可将其分为电机产品本体节能，传动系统与拖动设备节能，管网系统节能， 系统控制方式的节能以及系统内各子系统合理匹配的节能等。纵观世界各国的成功经验，电机系统节能都是

5、率先从电机产品本体节能开始。 工业用电机分直流和交流二大类，据 Eu- 25(2006)统计数据3显示，欧盟在用 的工业电动机中，交流电动机占96.2%,直流电动机占3.8%。在交流电动机中， 三相感应电动机占87%单相感应电动机占4%同步电动机占5%交直流两用电 动机占4%三相感应电动机乂分笼型和绕线型转子两种，但绕线型转子感应电动机使用较笼型感应电动机少得多。 笼型感应电动机具有成本较低，可靠性好，维 护简单，通过调速驱动易丁控制等优点，且三相笼型感应电动机消耗的电能占全 部工业电动机消耗电能的90恕上，因此，世界各国都将提高三相笼型感应电动 机的效率作为提高电机本体效率研究的重中之重。除

6、此之外，近十多年来发展较快的节能电机还有稀土永磁电机和开关磁阻电机等。2.1高效三相笼型感应电动机高效(IE2)或超高效(IE3)的笼型感应电动机与普通(IE1)电动机相比 有如下特点：(1) 效率高，IE2比IE1平均高3% IE3比IE1平均高近5知右。(2) 需使用更多高质量的材料。IE2比IE1电机成本高25%30% IE3比IE1电 机成本高40吮60哧右。(3) 由于运行温度较低，电机寿命更长，可降低维护成本。(4) 典型设计情况下起动电流较大些。(5) 转子惯量较大。(6) 额定负载下转速较高，转差率较小。在许多电动机的工作生命周期中，能量消耗量所占实际成本比电动机采购成 本高得

7、多。且低效率电动机比高效率电动机维护费用更高，寿命更短，但高效电机难以通过市场行为得到大量推广。 究其原因主要是：高效电机需要花费更多的 前期成本，而最终用户没有意识到高效电机寿命周期成本 LCQLifeCycle Cost) 的节省，或没有从中直接受益，因为预算管理设备资金的人不一定同时管理着能 源的使用。2.2稀土永磁电动机稀土永磁材料的磁性能优异，它经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强 的永久磁场，用来代替传统电机的电励磁场。 稀土永磁电机不仅效率高，而且结 构简单，还可做到体积减小，重量减轻。既可达到传统励磁电机所无法比拟的高 性能(如超高效、超高速、超高响应速度)，乂可以制成能满足

8、特定运行要求的 特种电机，如电梯曳引电机、汽车专用电机等。稀土永磁电机与电力电子技术和 微机控制技术相结合，更使电机传动系统的性能提高到一个崭新的水平。在工业 领域，作为驱动用的稀土永磁电机主要有异步起动高效永磁同步电动机、变频供电的永磁同步电动机。稀土永磁电动机的节能效果较为显著。首先，稀土永磁电机本体效率比变频器供电感应电动机高 3吩5%在电动机转速变化时，稀土永磁电动机的效率变化相对感应电动机小得多。如一台轴功率为100kW勺风机，配置110kV的感应电动机，在n' /nN=1时，电机效率为93% 在n' / nN=0.5时，电机效率降为84%在n' / nN =

9、0.3时，电机效率只有54%而稀土永磁电机的运行 效率始终保持在90知右。2.3铸铜转子电动机铜具有极其优异的的导电性能，铜在电动机领域的应用对于提高电动机的能 效具有非常重要的意义。作为铜在高效电动机领域应用的一个成功案例，铸铜转子电动机具有效率高、材料成本低、重量轻、体积小、寿命长等诸多优点。对于转子损耗，目前绝大多数电动机的转子都是铸铝转子，如果使用铸铜 转子替代目前鼠笼式三相异步电动机广泛使用的铸铝转子，电动机的总损耗将可以显著下降，从而提高电动机的整体效率。使用铸铜转子可以制造出高效甚至超 高效的电动机。在同样的电动机尺寸条件下，可以达到更高的电机能效水平。铸铜转子电动机与普通电机相

10、比优点： 铸铜转子的损耗比传统的铸铝转子要低 50%到60% 铜转子电动机的高效率导致较低的工作温度，从而使得铜转子电动机在过载的条件下可以应对较大的热载荷。 铸铜转子电动机的启动转矩要比传统电动机低 20%左右。在启动转矩达到 要求的情况下，较低的启动转矩可以大大延长与电动机相连的变速箱等设备的寿命。特别是随着电力电子技术和控制理论的进步， 采用电力电子变换器代替传统 电容器提供励磁，突破了电容器励磁调节困难的瓶颈， 使笼型异步发电机在风力 发电系统中更具有竞争力。使用传统的铸铝转子电动机作为小型风力的发电机与 永磁电动机相比，主要缺点在于效率比较低，而采用铸铜转子可以显著提高感应 电动机的

11、效率，因此，可以作为小型风力发电机的技术选择之一。目前，国际铜 业协会已经在中国，越南以及欧洲协助相关厂商积极开展铸铜转子电动机在小风 电，小水电领域的应用研究。铸铜转子电动机必将在这个领域得到更加广泛的应 用。2.4高效率YX3®电机2003年3月，由上海电器科学研究所（集团）有限公司牵头组织的中小型电机 行业第一个以冷轧硅钢片代替热轧硅钢片的基本系歹0 Y3系歹0三相异步电动机（H63355）通过了由机械工业联合会组织的专家鉴定。 为进一步推广此项工 作，开发出既能出口到欧洲的满足effl效率指标的高效电机，乂能满足GB18613- 2002中小型三相异步电动机能效限定值及节能评

12、价值中的电动机节能评价值（等效于欧洲effl能效标准）的中国高效率电机，是电机行业的当务之急。为此， 由上海电器科学研究所（集团）有限公司、中小型电机行业内有代表性的河北电机 股份有限公司、北京毕捷电机股份有限公司、山东华力电机集团股份有限公司、 7工门市7工晟机电厂有限公司、广东江门电机股份有限公司、嘉兴华年电机有限公 司、卧龙电机股份有限公司、7工苏大中电机股份有限公司、7工苏贝得电机股份有 限公司、威灵活7工电机股份有限公司、 浙江金龙电机股份有限公司、 西安西玛电 机有限公司、闽东业南电机有限公司、德州恒力电机有限责任公司、 浙江光陆振 动器股份有限公司、山西电机制造有限公司、安徽六安

13、江淮电机股份有限公司等 共同组成了 YX3S列高效率三相异步电动机联合设计工作组。YX3®电机具有以下特点： 采用铁损较低的导磁材料，降低铁耗 增加有效材料用料，降低铜耗和铁耗 冷轧冲片退火工艺验证发展高效率电机是符合国家节能中长期发展规划的要求，也是目前世界各国为解决能源紧张、减少大气污染等采取的主要措施。及时开发高效率电机有利于 国家中长期节能规划的落实和满足国内外市场的需要。同时YX3S列高效率三相异步电动机也是采用冷轧硅钢片为导磁材料，有利于行业进一步推动以冷轧硅钢 代替热轧硅钢片的产业政策。其效率指标完全达到 GB1861O2002中小型三相 异步电动机能效限定值及节能评价

14、值中节能评价值的规定，并符合欧洲能效标 准eff1要求；YX3系列电机噪声水平比基本系列（Y3系列）有较大提高，缩小了与 国外先进国家的差距。因此，YX3系列高效率三相异步电动机的主要性能指标达 到了本世纪初国际同类产品的先进水平。YX3系列高效率三相异步电动机推广应 用后，将会推动行业的技术进步、扩大外贸出口 ，具有很好的社会和经济效益三：国家补贴政策2.1:推广产品的范围：1. 低压三相异步电动机：0.55kw315kw（含），额定电压为690伏及以下的低压 三相异步电动机。2. 高压三相异步电动机：35525000kw,额定电压为6000伏及10000伏的高 压三相异步电动机。3. 稀土

15、永磁电机：0.55315kw，额定电压为690伏及以下的稀土永磁三相同 步电动机。2.2:生产企业需要满足的条件：1. 具有完备的产品销售及用户管理系统，销售的高效电机能追溯到最终用户。2. 低压三相异步电动机及高压三相异步电动机年推广量不少丁30万千瓦。3. 稀土永磁电机年推广量不少丁 1万千瓦。2.3:满足以上要求可以按政府推广补贴标准获得推广补贴政府推广补贴标准产品类型额定功率（千瓦）补贴标准（元/千瓦）1级2级低压三相异步电机0.55 额定功率 22403522额定功率 3152015高压三相异步电机355V额定功率 2500012稀土永磁电机0.55 额定功率 226022额定功率

16、315402.4:推广资格申请和确定：1：申请报告及下列材料逐级上报，经省级节能主管部门、财政部门审核后，报 国家发展改革委、财政部。 营业执照和税务登记证（复印件加盖公章） 产品的”节”字标志节能产品认证证书和能效标示备案证明（仅限丁低压三 相异步电机） 产品能效检测报告 商标注册证明及授权书 银行出具的资信证明 其他相关材料2:国家发展改革委、财政部对上报材料进行审核，并公告推广产品目录3:企业将推广信息及时录入“技能产品惠民工程”信息管理系统，丁月度终了后10日内上报财政部。4:地方财政部门、节能主管部门进行审核5:财政部根据企业月度推广情况，预拨补贴资金6:年度终了后30日内，推广企业

17、提出年度补贴资金活算报告， 逐级上报财政部7:财政部根据地方财政部门、节能主管部门审核结果和专项核查情况进行补贴 资金活算。2.5:标示和其他要求：1:产品的本体和包装上按要求施加“技能产品惠民工程”标示和字样。2:推广企业需要在销售合同中写明推广产品的效率，注明推广产品不得用户出四：高效节能电机产业经济指标分析一、盈利性目前，中国电机年用电量超过2万 亿千瓦时，约占全国用电量的60%和工业用电量的80%。高效节能电机能耗比普通电机低20%-30%,我国高效电机目前市场占比只有10%。二、成长速度电机泛指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的机器，广泛应用于工业、农业、 国防、公用设施和家用

18、电器等各经济领域。随着电机产业的国际转移，中国已经成为世界电机的生产制造基地，多家国际知名电机制造商如 ABB、SIEMENS酉门）、GAMESA等均在中国设立了制造中心。在国际电机企业纷 纷进入国内市场的情况下，为应对全球化格局下的市场竞争，国内电机制造企业的发展方向逐步由"注重大而全"向”注重产品的设计、研发和总装，部件生产外包”转变。电机作为基础动力设备，近年保持稳定快速增长，根据国家统计局数据， 截至2010年11月我国电动机制造营业收入为1360亿元，实现营业利润81亿元，同比分别增长 35.6%和37.2%。2002年-2009 年我国中小型电机产量年均复合增长

19、率达17.66%。2003年以来，我国发电机装机容量均维持在10%以上的增速水平，形成了对发电机的稳定需求。根据国家发改委对电力行业的规划，未来我国将大力开发水电、风电、核电等可再生能源，相关配套发电机的新增需求将进一步增加。三、附加值的提升空间目前我国电动机装机总容量已达4亿多kW,年耗电量达12000亿kWh,占全国总用电量的60%,占工业用电量的80%,其中风机、水泵、压缩机的装机总容量已超过2亿kW,年耗电量达8000亿kWh,占全国总用电量的 40%左右，因此电动机上的节能要求极大，也是 节能效果最能体现的地方。采用新型电机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能、 机械能的损耗来

20、提高输出效率，高效节能电机比传统电机效率大约高3%-5%,目前达到2级能效指标电机的占比不足10%,发展空间广阔。具体的节省成本举例：以100KW电机为例，现在市场电机每千瓦为300元，高效节能电机比普通电机成本高约30%50%,按40%来计算，一台100kw的高效节能电机比普通电机成本高：100 X 300 X 40%=12000元；按目前工业用电价格为每度电0.75元钱，而高效节能电机比普通电机效率高3%5%,我们按3%计算，一年节约的电费为：0.75 X 100 X 8760X 0.03=19710，由此可见，采用高效节能电机巨大的效益！ ！ ！ ！ ！机电一体化技术是以微电子为主导的多

21、种新兴技术与精密机械融合的综合性高技术,国电机行业应加大科技投入，积极开发高技术高附加值机电一体化新产品，使节能电机能更大程度的降低能耗。四、进入壁垒/退出机制1、市场渠道壁垒由于节能电机市场已经非常成熟，其市场被十家左右的企业主导，外部潜在竞争者的进入成本很高。随着少数领先的国产品牌产品性能逐步接近甚至达到外资知名品牌的水平、市场份额持续扩大，我国节能电机行业正在从发展初期向成熟期过渡。用户对新进入的品牌存在认知过程，产品有35年的成熟期，质量是否可靠，性能是否稳定，有待于实践检验。少有人购买不成熟产品，而占高份额的洋品牌有良好的市场基础， 更何况国内有些人本来就对国产设备不信任。所以对新进入者而言，市场壁垒较高。2、服务壁垒节能电机的最终用户购买决策时的一个关注点是产品的后续服务问题，希望厂家能对产品运行过程中出现的类似配件供应、运行维护、设备抢修等后续服务需求作出及时响应。做到对客户需求作出及时响应，需要厂家配备一个庞大的工程技术服务队伍，有人才培养时限和很大的固定成本支出。 在新进入者的产量和市场份额达到一定规模之前，很难去承受高额的固定成本支出，因此在服务提供方面也存在较大的壁垒。五、风险性市场需求对政策依赖较大。 随着国家节能政策的出台， 国内对节能电机产品的需求也越来越大。节能电机凭借其节