2022年高效节能电机行业现状及发展前景分析

2022年高效节能电机行业现状及发展前景分析

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M(旧标准用D)表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母G表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能，目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电。

高效节能电机是指通用标准型电机具有高效率的电机，一般采用新型电机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能和机械能的损耗，提高输出效率。与通用标准型电机相比，高效节能电机的节能效果显著，一般情况下效率可平均提高4%左右。

从目前我国电机行业的整体看，基本可以做到供需平衡，但是从局部看，我国中低端电机存在一定的过剩，而在高端方面则处于供不应求的状态。预计未来几年，随着市场整合的加深、技术的提高，我国对高端产品的的依赖程度将会逐渐降低。

随着劳动力以及能源等生产要素价格的上升，制造行业企业生产成本不断攀升。电机冲片的加工一般使用单片冲槽法，其工作量占电机制造总工时的25%左右。并且，由于在传统生产方式下，生产信息收集不及时、流转不畅，生产过程的监控、记录不精细，造成生产管理滞后、产品质量控制成本较高。目前，国外先进的电机企业已实现自动化的生产流程，建立了完善的信息交换系统与智能管理平台，生产效率与管理水平得到了有效提升。例如，国外先进企业的冲片生产已广泛使用单片机、可编程逻辑控制器等自动化冲制方式，但国内电机生产企业的冲制过程仍较多采用单片冲制和人工进出料为主。为提高生产效率、降低事故率、降低产品质量控制成本，提高生产线的数字化、信息化水平、实现自动化生产，是电机企业未来不可逆转的趋势。

根据中研普华研究报告《2022年中国高效节能电机市场产业现状分析与投资评估预测报告》统计分析显示：

第一节 电机节能效果分析

一、工业节能电机的本体节能

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。稀土永磁电机效率高、结构简单，体积小、重量轻，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)，又可制成能满足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、微机控制技术相结合，更将电机传动系统的性能提高到了一个崭新的水平。

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等。

二、变频调速节能

应用变频技术最早的目的主要是为了调速控制。随着电力电子技术和控制技术的高速发展，变频调速已经能获得高精度的转速转矩控制，达到直流调速系统的调节精度。笼型感应电动机比直流电机系统结构简单、重量轻、价格低、无换向器，运行可靠;控制电路比直流调速系统简单、易于维修;特别是对于特大容量和极高转速的负载，由于直流电动机换向器的换向能力限制了其容量和转速，而交流电动机则不受限制。因此特大容量且对传动装置控制要求很高的传动，如大型钢板轧机、矿井卷扬机、聚乙烯压机等;再如转速极高的传动装置，如在化工和食品行业的离心机、高速搅拌机和高速磨头等，其动态性能要求较高，这些场合都以采用交流变频调速为宜。

除满足传动控制的调速要求外，变频调速技术还可用于节能。目前用得最多的是对风机、泵类负载设备的调速节能。一方面是因为风机、泵类系统约?肖耗了工业电动机用电的40%;另一方面是由于风机、泵类负载的转矩与转速的平方成正比，在选型裕量过大和需减少风量(流量)时，变频调速的节能效果尤为显著;另外，在使用风机泵类设备的大部分场合，对变频调速的控制精度，动态性能要求不高，变频器的成本相对较低，控制较简单，便于推广。

三、电机系统节能

电机系统节能通常是指从电机起动开关开始直至拖动的装置产出产品(流体)时能量的最终消耗。它包括电机起动开关、供电馈线、电机速度控制装置、电动机、联轴器(或其他联结方式如齿轮联结、皮带联结、蜗轮蜗杆联结等)、拖动装置(泵、风机或压缩机等)、拖动装置产出的产品(一般为液体和气态流体)、输送管线、终端负载等。所以，电机系统节能是指整个系统效率的提高，它不仅追求电机本体效率和拖动装置效率的最优化，还要求系统各单元与系统整体效率的最优化。

图表：拖动环节图

资料来源：公开资料整理

第二节 2017-2020年全球电机产品强制性能效标准研究

一、美国

1992年，美国国会通过了EPACT法令，该法令对电机的最低效率值作出了规定，并要求从1997年10月24日起，凡是在美国销售的通用电机，都必须达到最新制定的最低效率指标，即EPACT效率指标。EPACT所规定的效率指标为当时美国主要电机制造商所生产的高效电机效率指标的平均值。2001年，美国能源效率联盟(CEE)与美国电气制造商协会(NEMA)联合制定的超高效率电机标准，称为NEMAPremium标准。该标准的启动性能要求与EPACT一致，其效率指标基本上发映了目前美国市场上超高效率电机的平均水平，较EPACT指标提高了1一3个百分点，损耗较EPACT指标下降了20%左右。

目前NEMAPremium标准多用于电力公司为鼓励用户购置超高效率电机时，给予补贴的一个参照标准，NEMAPremium电机被推荐使用在年运行>2000小时、负荷率>75%的场合。NEMA开展的NEMAPremium计划是一个行业自愿的协议，NEMA成员签署这一协议并在达到标准后才能使用NEMAPremium标识 ，非成员单位需要付一定费用后才 可使用此标识。EPACT规定电机效率 的测定采用美国电机与电子工程师学会 的电机效率试 验方法标准 IEEE112一B。

二、欧盟

欧盟在上世纪90年代中期开始对电机节能进行调研和政策制定土作。1999年，欧盟委员会交通能源局与欧洲电机和电力电子制造商协会(CE-MEP)就电动机分级计划达成了自愿协议(简称EU一CEMEP协议)，该协议对电机的效率水平进行了分级，即eff3一低效率(Lowefficiency)电机，eff2-改善(Improvedefficiency)电机，effl一高效率(Highefficiency)电机。在2006年后，禁止生产和流通eff3级电动机。该协议还规定制造商应在产品铭牌和样本数据表上列出效率档次的标识以及效率数值，以便于用户选用和识别，这也构成欧盟电机EuPs指令最早的能效参数。

EU-CEMEP协议由CEMEP成员单位自愿签约后执行，并欢迎非成员的制造商、进口商和零售商参加。目前参加的包括德国西门子、瑞士ABB,英国BrookCromton、法国Leroy一Somer等36家制造公司，覆盖了欧洲80%的产量。丹麦对于购置电机效率高于最低标准的用户，由能源署每kW补贴100或250丹麦克郎，前者用于新厂购置电机，后者用于更换老电机;荷兰则除了购置补贴外，另还给予税收优惠;英国则通过减免气候变化税和实施“提高投资补贴计划”来促进高效率电机等节能产品的市场转化，政府还由环境、食品和农村事务部(DEFRA)组织实施一市场转化计划，在互联网上积极介绍包括高效率电机在内的节能产品，提供这些产品的信息、节能方案和设计方法等。

三、加拿大

加拿大标准协会与加拿大电机行业协会在1991年制订了一个推荐性的电机最低能效标准，此标准的效率指标较稍后的美国EPACT指标略低。由于能源问题的重要性，在1992年加拿大议会也通过了能源效率法令(EEACT)，其中包括了电机的最低能效标准，其电机效率指标和美国EPACT指标相同，并规定该标准在1997年开始正式生效。此标准根据法律规定强制实施，所以高效率电机得到了迅速的推广。

四、澳大利亚

澳大利亚政府为节约能源和保护环境，自1999年起开始对家用电器和工业设备，实施强制性能效标准计划(Mandadoryenergyefficiencyperformancestandards)或称MEPS计划，由澳大利亚政府下属温室气体办公室会同澳大利亚标准委员会进行管理。澳大利亚已将电机纳人MEPS范围，其电机强制性标准于2001年10月批准生效，标准号为AS/NZS1359.5，需要在澳洲和新西兰生产和进口的电机均需达到或超过此标准所规定的最低效率指标。该标准可用2种试验方法进行试验，因此规定了2套指标:一套为方法A的指标，对应于美国IEEE112一B方法;另一套为B方法的指标，对应于IEC34-2，其指标数值与欧盟EU一CEMEP的Eff2基本相同。该标准除规定了强制性的最低标准外，还规定了高效率电机指标，为推荐性标准，并鼓励用户采用。其数值与欧盟EU一CEMEP的Effl及美国的EPACT相近。

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