GBT 12668.902-2021调速电气传动系统 第9-2部分：电气传动系统、电机起动器、电力电子设备及其传动应用的生态设计 电气传动系统和电机起动器的能效指标专题研究报告

GB/T12668.902-2021调速电气传动系统第9-2部分：电气传动系统、电机起动器、电力电子设备及其传动应用的生态设计电气传动系统和电机起动器的能效指标专题研究报告目录02040608100103050709生态设计贯穿全生命周期:电传动系统能效提升的“

隐形引擎”藏在何处?——深度剖析标准中的生态设计理念与实施路径电机起动器能效升级:从“能启动”到“省着用”

的跨越靠什么实现?——专家视角解析起动器能效要求与技术突破方向边界界定清晰可循:哪些设备该纳入标准监管?——全面梳理标准中电传动系统及相关设备的范围与排除条款国际对标与本土创新:我国电传动能效标准如何实现“跟跑”到“领跑”?——深度剖析标准的国际兼容性与自主技术特色全产业链协同发力:标准落地需要哪些主体共同“破局”?——专家视角提出推动标准实施的多元主体行动方案双碳目标下能效新标杆:GB/T12668.902-2021为何成为电传动行业转型“导航图”?——专家视角解读标准核心价值与时代使命能效指标“量体裁衣”:不同类型电传动系统的能效门槛为何差异显著?——全面解读标准中能效指标的分类与量化要求测试方法精准“度量”:如何确保电传动系统能效数据真实可信?——深度剖析标准规定的能效测试原理与操作规范合规性与市场准入:企业如何借助标准抢占绿色竞争高地?——专家视角解读标准对企业生产经营的实操指导意义未来技术迭代应对:新能源与智能化趋势下标准如何保持活力?——预测电传动技术发展对标准的挑战与完善方向、双碳目标下能效新标杆：GB/T12668.902-2021为何成为电传动行业转型“导航图”？——专家视角解读标准核心价值与时代使命标准出台的时代背景：双碳战略与电传动行业的绿色转型压力1当前我国“双碳”目标深入推进，工业领域作为能源消耗主力，节能降碳迫在眉睫。电传动系统广泛应用于工业制造、轨道交通等领域，其能耗占工业用电比重超60%。此前行业能效标准分散，部分指标滞后，难以满足绿色发展需求。GB/T12668.902-2021应势而生，整合生态设计与能效要求，为行业转型提供统一依据，缓解传统高耗能模式与低碳目标的矛盾。2（二）标准的核心定位：连接生态设计与能效提升的“桥梁性”技术文件该标准并非孤立的能效规范，而是将生态设计理念融入电传动系统全生命周期，实现“节能”与“环保”的协同。其核心定位是建立电气传动系统、电机起动器等设备的生态设计框架，重点聚焦能效指标，填补了此前生态设计与能效要求脱节的空白，成为衔接产品设计、生产与绿色评价的关键技术支撑文件。12（三）标准的行业价值：推动电传动产业高质量发展的“催化剂”标准通过明确能效门槛，倒逼企业升级技术，淘汰落后产能。同时，统一的能效评价体系降低市场交易成本，助力优质企业提升竞争力。此外，其生态设计要求推动产业从“规模扩张”转向“质量效益”，加速绿色技术创新，为电传动产业融入全球绿色供应链奠定基础，提升我国相关产业的国际话语权。标准的用户意义：为企业与终端用户提供“清晰可依”的能效指引01对生产企业而言，标准明确了产品研发、生产的技术方向，避免研发盲目性；对终端用户，清晰的能效指标便于采购决策，降低长期运行能耗成本。同时，标准的实施助力用户实现设备能耗可视化管理，为企业节能改造提供数据支撑，推动形成“生产端提质+使用端降本”的良性循环。02、生态设计贯穿全生命周期：电传动系统能效提升的“隐形引擎”藏在何处？——深度剖析标准中的生态设计理念与实施路径生态设计的核心内涵：从“末端治理”到“源头防控”的思维转变01标准中生态设计并非简单的环保要求，而是贯穿产品设计、生产、使用、回收全生命周期的系统思维。其核心是在产品研发阶段即考虑能效、材料环保性等因素，替代传统“先生产后治理”模式，通过源头优化降低全生命周期环境影响，而能效指标是生态设计评价的核心量化维度。02（二）全生命周期各阶段的生态设计要求：标准如何实现“全程管控”？设计阶段需进行能效模拟与材料筛选；生产阶段要求采用低能耗工艺；使用阶段聚焦运行能效稳定性；回收阶段明确材料可回收性要求。标准对各阶段提出具体技术指引，如设计阶段需核算产品全生命周期能效，生产阶段优先采用清洁生产技术，确保生态设计落到实处。12（三）生态设计与能效提升的内在关联：为何说生态设计是能效的“隐形引擎”？01生态设计通过优化产品结构、选用高效材料与部件，从源头提升能效潜力。例如，优化电机起动器的电路设计可降低待机能耗，选用高效散热材料可减少运行损耗。这种源头设计优化对能效的提升作用具有根本性，相比末端节能改造更具持续性，成为能效提升的核心驱动力。02企业实施生态设计的实操步骤：标准指引下的“落地路径”企业首先需建立全生命周期评价体系，其次依据标准能效指标确定产品设计目标，再通过技术研发优化产品结构与部件选型，生产阶段采用节能工艺，最后建立产品回收体系。标准提供了生态设计的实施框架，企业可结合自身产品特点细化流程，确保生态设计与能效提升目标协同实现。、能效指标“量体裁衣”：不同类型电传动系统的能效门槛为何差异显著？——全面解读标准中能效指标的分类与量化要求能效指标的分类逻辑：基于产品类型与应用场景的“差异化”设定A标准并非采用统一能效标准，而是按电传动系统功率等级、电机类型（如异步电机、同步电机）、起动器类型（如软起动器、变频器）分类设定指标。分类逻辑基于不同产品的技术特性与应用场景能耗差异，如高功率传动系统侧重运行能效，小功率起动器侧重待机能耗，确保指标科学合理。B（二）电传动系统的核心能效指标：输入输出效率与能耗因子的“双重考量”01核心指标包括额定负载效率、部分负载效率及能耗因子。额定负载效率反映满负荷运行节能能力，部分负载效率针对实际运行中常见的非满负荷场景，能耗因子则量化待机与停机能耗。标准明确了各指标的计算方法，如效率=输出功率/输入功率，确保指标可量化、可验证。02（三）电机起动器的能效指标特色：聚焦“起动损耗”与“待机能耗”的关键控制01起动器能效指标除常规运行效率外，重点关注起动过程中的能量损耗与待机能耗。标准规定了不同类型起动器的起动损耗限值，如软起动器需控制电压调节过程中的损耗，同时明确待机功率最大值，针对起动器频繁启停的特点，精准管控易被忽视的能耗环节。02能效指标的分级体系：从“合格线”到“优秀线”的梯度引导01标准将能效分为多个等级，1级为最高能效水平，5级为入门合格线。分级体系既设定了市场准入的“底线”，又通过高等级能效引导企业技术升级。同时，分级指标为政府节能补贴、用户采购偏好提供依据，推动行业向高效能方向发展，避免“一刀切”式的能效要求。02特殊场景下的能效指标调整：标准如何应对“复杂应用需求”？01针对高温、高海拔等特殊应用环境，标准规定了能效指标的修正方法。如高海拔地区因空气密度低影响散热，允许效率指标适当调整，但明确了修正公式与范围。这一规定兼顾了特殊场景的实际可行性，同时确保能效评价的严谨性，避免企业以特殊场景为由降低能效水平。02、电机起动器能效升级：从“能启动”到“省着用”的跨越靠什么实现？——专家视角解析起动器能效要求与技术突破方向电机起动器的能效现状：传统产品的“能耗痛点”在哪里？01传统电机起动器多侧重起动可靠性，忽视能耗问题，存在起动损耗大、待机功率高、部分负载效率低等痛点。如直接起动器起动时电流冲击大，能量损耗高；老旧软起动器在电压调节过程中谐波损耗严重，这些问题导致起动器成为电传动系统中易被忽视的“能耗漏洞”。02（二）标准对起动器的能效要求：从“基础功能”到“能效优化”的硬性约束01标准明确了不同功率等级、类型起动器的运行效率、起动损耗及待机能耗限值。如规定额定功率5.5kW以下软起动器的待机功率不超过1W，起动损耗需低于额定功率的5%。这些要求将能效纳入起动器产品的核心考核指标，倒逼企业从“能启动”向“高效启动+节能运行”转型。02（三）起动器能效升级的核心技术路径：电力电子与控制技术的“双重革新”01技术突破方向包括采用新型电力电子器件（如SiC器件）降低开关损耗，优化控制算法（如矢量控制）提升部分负载效率，研发低功耗待机电路减少待机能耗。此外，智能感知技术的应用可实现起动参数自适应调节，避免不必要的能量损耗，这些技术路径均与标准能效要求高度契合。02典型起动器产品的能效提升案例：标准指引下的“实践成果”某企业依据标准研发的高效变频器起动器，采用SiC模块与优化矢量控制算法，额定负载效率从95%提升至98%，待机功率降至0.5W，较传统产品年节电超1000度。该案例证明，标准的能效要求可有效引导企业技术创新，实现起动器产品的能效跃升。起动器企业的应对策略：从“被动合规”到“主动创新”的转型企业需将能效设计融入产品研发全流程，建立能效测试实验室确保产品达标，同时加强与高校、科研机构合作，攻关核心节能技术。此外，可针对不同行业应用场景开发专用高效起动器，如针对风机、水泵的变负载特性优化产品，提升能效竞争优势。12、测试方法精准“度量”：如何确保电传动系统能效数据真实可信？——深度剖析标准规定的能效测试原理与操作规范能效测试的核心原则：准确性、重复性与可比性的“三重保障”标准明确测试需遵循准确性原则，要求测试误差控制在±2%以内；重复性原则确保同一设备多次测试结果一致；可比性原则规定统一测试条件，如环境温度、电源参数等，避免不同实验室测试结果差异过大。这三重原则为能效数据的真实性与公信力提供基础。（二）电传动系统能效测试的核心参数与测试设备要求：标准如何“严控源头”？A核心测试参数包括输入功率、输出功率、转速、负载率等。标准对测试设备提出明确要求，如功率分析仪精度需达到0.1级，转速测量仪误差不超过±1r/min。同时规定测试设备需定期校准，校准证书有效期不超过1年，确保测试设备本身的准确性。B（三）不同运行状态下的测试方法：额定负载与部分负载的“全面覆盖”额定负载测试需在设备额定电压、频率下，施加额定负载稳定运行30分钟后测量；部分负载测试需覆盖25%、50%、75%等典型负载率，尤其关注实际运行中常见的轻载场景。标准明确了各负载率下的测试步骤与数据记录要求，确保全面反映设备实际能效水平。电机起动器的专项测试方法：聚焦“起动过程”与“待机状态”的特殊考量01起动器测试包括起动损耗测试与待机能耗测试。起动损耗测试需记录起动全过程的功率变化曲线，计算起动期间总能耗；待机能耗测试需在设备未接入电机、处于待机状态下持续测量1小时。标准规定了具体的测试接线方式与数据处理方法，解决了起动器特殊状态能耗难以量化的问题。02标准规定测试数据需去除异常值，采用算术平均值作为最终结果。能效等级判定需对照对应产品类型的能效指标表，同时考虑环境因素的修正。如测试环境温度偏离标准温度（25℃)时，需按公式对效率值进行修正，确保评价结果的科学性与公正性。（五）测试结果的处理与评价：数据有效性判断与能效等级判定的“明确指引”标准要求开展测试的实验室需具备CNAS认可资质，测试人员需经专业培训。同时明确操作规范，如测试前设备需预热、测试过程中需实时监控环境参数等。这些要求避免了测试过程中的人为误差与环境干扰，确保测试结果的权威性与可追溯性。（六）测试过程的质量控制：实验室资质与操作规范的“双重约束”、边界界定清晰可循：哪些设备该纳入标准监管？——全面梳理标准中电传动系统及相关设备的范围与排除条款标准适用范围的核心界定：基于“功能与用途”的精准划分01标准适用于额定电压1000V以下、额定功率0.75kW至1000kW的调速电气传动系统，以及配套的电机起动器、电力电子设备。界定核心是设备具备调速功能且用于工业、民用等领域的传动应用，排除了用于军事、航空航天等特殊领域的专用设备，确保监管范围聚焦民生与工业主领域。02（二）“电气传动系统”的定义与构成：标准如何明确“监管主体”？01标准定义电气传动系统为“由电机、电力电子变换器、控制器及相关辅助设备组成的用于控制电机转速、转矩的系统”。明确其构成部件均需纳入能效评价，避免企业仅关注电机能效而忽视变换器等部件的能耗，实现系统层面的全面监管。02（三）电机起动器的涵盖类型：从“传统”到“智能”的全类型覆盖纳入标准的起动器包括直接起动器、星三角起动器、软起动器、变频器起动器等各类产品，无论传统机械型还是现代电力电子型均在监管范围内。标准按起动器的技术类型分别设定能效指标，既不遗漏传统产品，也适应了智能起动器的发展趋势。明确的排除条款：哪些设备“不在其列”及背后的原因排除条款包括额定功率低于0.75kW的微型系统、用于应急供电的传动系统、特殊环境（如核电厂）专用设备等。排除原因主要是微型系统能耗占比低，应急设备优先保障可靠性，特殊环境设备有专属标准，避免标准适用范围过宽导致执行难度增加。12边界界定的实践意义：避免“监管真空”与“过度监管”的平衡清晰的边界界定使企业明确自身产品是否需达标，避免因范围模糊导致的合规风险。同时防止标准滥用至特殊领域，确保监管资源集中于高能耗、通用型产品，实现“精准监管”，既填补了此前部分产品的能效监管空白，又避免了过度监管对特殊行业的干扰。、合规性与市场准入：企业如何借助标准抢占绿色竞争高地？——专家视角解读标准对企业生产经营的实操指导意义标准的合规性质：推荐性标准为何成为企业“必选项”？虽为推荐性标准，但随着双碳政策落地，多地将其纳入绿色工厂评价、节能补贴等政策依据，部分行业采购招标中也将其能效指标作为准入条件。此外，市场消费升级使终端用户更青睐高效产品，倒逼企业主动合规，标准已成为企业参与市场竞争的“隐性门槛”。（二）企业合规的核心环节：从产品研发到市场投放的“全链条把控”研发环节需对标能效指标设定设计目标，生产环节加强过程质量控制确保产品一致性，出厂环节按标准开展能效测试，市场投放环节需在产品标识中注明能效等级。企业需建立合规台账，记录测试数据与校准证书，以备监管检查与客户查询。（三）不合规的潜在风险：市场、政策与品牌的“三重损失”01不合规企业可能面临市场准入受阻，无法参与政府采购与大型项目投标；政策层面可能失去节能补贴等优惠政策，甚至被纳入能耗监管重点名单；品牌层面则因产品能效不达标损害信誉，失去注重绿色环保的客户群体，形成“劣币驱逐良币”的反向淘汰风险。02借助标准提升竞争力：从“合规达标”到“品牌增值”的进阶路径企业可通过研发高等级能效产品，在产品宣传中突出符合标准的能效优势，打造绿色品牌。同时，利用标准的国际兼容性，推动产品出口，进入对能效有严格要求的国际市场。此外，参与标准制定的企业可提前布局技术，形成先发竞争优势，抢占市场高地。中小企业的合规应对策略：低成本实现达标升级的“实操方法”中小企业可优先采用成熟节能技术，如采购符合标准的核心部件组装产品，降低自主研发成本；与科研机构合作开展定向技术攻关，聚焦自身产品的关键能耗环节；加入产业集群，共享测试设备与技术资源，通过抱团发展降低合规成本，实现高效达标。、国际对标与本土创新：我国电传动能效标准如何实现“跟跑”到“领跑”？——深度剖析标准的国际兼容性与自主技术特色国际电传动能效标准的发展现状：IECEE与欧盟标准的核心特点国际上IECEE制定了电传动系统能效测试方法标准，欧盟则通过ERP指令设定能效门槛，其特点是侧重通用测试方法与市场准入管控。欧盟标准对部分负载效率要求严格，IECEE标准强调测试结果的国际互认，这些国际标准为我国标准制定提供了参考基础。12（二）我国标准与国际标准的对标分析：兼容性与差异性的双重体现兼容性体现在测试原理、核心指标定义与国际接轨，如效率计算方法参考IECEE标准，便于产品出口认证。差异性体现在结合我国产业实际，增加了针对小功率传动系统的能效指标，以及融入生态设计理念，这是欧盟与IECEE标准中较少涉及的，更符合我国产业转型需求。（三）本土创新亮点：生态设计与能效融合的“中国特色”标准最突出的本土创新是将生态设计与能效要求深度融合，突破国际标准单一关注能效的局限。同时结合我国电传动产业中中小企业多、产品类型杂的特点，细化了不同功率等级与类型产品的指标，增强标准的可操作性，这一创新为全球电传动能效标准提供了“中国方案”。国际对标对我国企业的意义：降低出口贸易壁垒的“通行证”01标准的国际兼容性使我国产品在出口时，能效测试数据可被国际市场认可，减少重复测试成本，降低欧盟ERP指令等国际能效壁垒的影响。如按我国标准测试达标的产品，仅需少量适应性调整即可满足欧盟能效要求，提升我国电传动产品的国际竞争力。02从“跟跑”到“领跑”的路径：基于本土创新的国际标准话语权提升我国可通过推广标准中的生态设计理念，参与IECEE等国际组织的标准制定工作，将本土创新成果转化为国际标准内容。同时依托我国庞大的电传动市场，吸引国际企业采纳我国标准，通过“市场换标准”提升国际话语权，实现从国际标准追随者到引领者的转变。、未来技术迭代应对：新能源与智能化趋势下标准如何保持活力？——预测电传动技术发展对标准的挑战与完善方向电传动行业的未来技术趋势：新能源融合与智能化升级的双重驱动未来行业将呈现两大趋势：一是与新能源（如光伏、储能）深度融合，形成新型传动系统；二是智能化升级，通过物联网、AI实现能效自适应优化。这些技术变革使电传动系统的结构与运行模式发生变化，对传统能效评价体系提出新挑战。12标准应建立定期修订制度，建议每3-5年根据技术发展更新一次。同时建立行业技术动态监测机制，由标准化组织、企业、科研机构组成联合工作组，跟踪新技术发展，及时补充新类型产品的能效指标，修订测试方法，确保标准始终与技术发展同步。04标准的动态完善机制：如何实现“与时俱进”？03（二）新技术对标准的挑战：现有指标与测试方法的“适应性不足”01新能源供电的波动性导致传动系统负载率频繁变化，现有部分负载效率指标难以全面评价；智能化系统的待机状态定义模糊，传统待机能耗测试方法失效。此外，AI控制的能效提升效果难以量化，这些问题可能导致标准无法准确评价新技术产品的能效水平。02针对新能源融合的标准完善方向：新增“波动负载能效指标”01未来修订可新增波动负载能效指标，采用加权平均效率评价系统在不同负载波动模式下的综合能效。同时明确新能源供电接口的能效要求，避免供电环节的额外能耗。如针对光伏供电的传动系统，需考虑光伏电压波动下的能效稳定性评价。02针对智能化的标准完善方向：规范“智能能效优化”的评价方法可引入“智能能效提升率”指标，量化AI控制相比传统控制的能效优势。明确智能化系统的待机与运行状态划分标准，开发基于软件监控的能耗测试方法，实现对智能系统能耗的精准测量。同时规范智能能效数据的采集与上报要求，确保评价的客观