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    直流有刷电机测试解决方案压缩机电机定子测试解决方案

    2020我国电机行业发展分析

      作者:艾普智能点击:11451发布时间:2020-06-24 15:03:19

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    在其位,谋其政,行其权,尽其责,作为专注全球电机测试的艾普,为电机生产行业保驾护航是我们的责任,我们时刻关注着电机行业的发展,2020年是个不平凡的一年,在新冠病毒肆虐的一年,电机行业又是怎样的一个发展状况呢,下面由艾普小编与您一同分享:

    第一节、电机概述 

    一、电机产品介绍

    电机是一种利用电和磁的相互作用实现能量转换和传递的电磁机械装置。广义的电机包括电动机、发电机和特种电机。

    电动机从电系统吸收电能,向机械系统输出机械能,各种类型的电动机广泛应用于国民经济各部门以及家用电器中,主要作为驱动各种机械设备的动力;发电机从机械系统吸收机械能,向电系统输出电能,发电机和其他相关设备的技术进步,使人们能够利用热能、水能、核能以及风能、太阳能、生物质能等能源发电,向国民经济各部门和广大城乡居民提供必需的电能;特种电机主要是指使用环境、生产工艺、技术标准等比较特殊而区别于普通电机的电机。

    从结构上来看,尽管不同类型电机结构不同,但通常都是由三大部分组成,即固定部分、转动部分和辅助部分。固定部分主要由定子机座、机架、定子铁心、定子绕组、端盖及底板等导磁、导电和支撑固定等结构部件组合而成;电机的转动部分包括转轴、转子铁心、转子支架、转子绕组、集电环、换向器和风扇等部件;辅助部分包括轴承、电刷和冷却器等。


    电机


    二、电机产品分类

    按照电机的能量转换方式分类,可分为发电机、电动机;按照馈电电源的方式分类,可分为直流电机和交流电机。

    电机产品分类图:

    1592982533390012.jpg

    具体的分类和主要用途如下表所示:

    1592982587945658.jpg

    按照功率的大小或机座号(又称轴中心高)或电压等级进行分类,一般分为大型电机、中型电机、小型电机、小功率电机(又称为分马力电机)和微特电机。

    1592982661274873.jpg

    第二节、我国电机行业发展概况

    一、行业主管部门和监管体制

    根据中国证监会颁布的《上市公司行业分类指引》(2012 年修订),公司属于电气机械及器材制造业(分类代码:C38)中的电机制造业。电机制造业的行政主管部门是国家发改委、工业和信息化部。国家发改委主要负责研究和制定产业政策,推进可持续发展战略,推进经济体制改革等。工业和信息化部主要负责拟订、组织实施行业规划、产业政策和标准,监测行业日常运行,推动重大技术装备发展和自主创新等。

    电机制造业的行业内部管理由中国机械工业联合会负责。中国机械工业联合会主要成员来自机械工业全国性专业协会和地区性协会、中介机构、部分综合性企业。主要负责机械行业标准的制 定,参与行业质量认证和监督管理工作,制定行规行约,促进行业自律。中国电器工业协会隶属于中国机械工业联合会,是由全国电工产品的制造、科研、院校、工程成套、销售、用户及相关企事业单位,在平等、自愿的基础上组成的非营利性的、行业性的全国性社会组织,具有社会团体法人资格,现有 42 个分支机构,5,700 余家会员单位,分布在全国各地,涵盖电器工业所有领域。

    中国电器工业协会下设的中小型电机分会成立于 1989 年,是在平等自愿基础上组成的全国性行业组织。该协会对全国 70 余家具有一定生产规模的骨干企业(囊括主要大中型、中小型电机生产企业)的销售收入、产销量等指标进行了长期的跟踪和统计。中国电器工业协会下设的大电机分会共有 10 余名会员,其中上海电气集团上海电机厂有限公司、兰州电机股份有限公司等主要的大中型交直流电机生产单位同时也是中小电机协会会员单位,同时纳入中小电机协会统计口径。本公司为中小型电机分会会员单位,大电机分会观察员单位。

    目前,电机行业的市场化程度很高,政府部门和各行业协会只对行业实行宏观管理和政策指导,企业的生产经营完全按照市场化方式进行。

    二、行业技术水平和技术特点

    小型电机属于传统产品,技术含量比较低,对生产设备的要求也不高。大中型电机集大型机 械、高压电气、强弱电控制于一体,技术含量较高。与欧美同行相比,国内电机行业的整体技术水平还存在一定差距。但现阶段国内大中型电机行业研发水平有很大程度的提高,主要体现在设计技术、制造技术、集成技术和检验技术的长足发展。

    1、设计技术

    电机理论发展比较成熟,该理论的运用主要体现在产品的设计技术中。电机是一种电磁装置, 其中各种物理现象都是以“场”的形式分布和发生的,以前全部基于“路”的传统计算方法只能给出不太精确的结果,目前刚开始应用的有限元数值分析手段从“场”的观点出发,可以极大地提高电机的设计精确度。能够实现电机电磁场有限元数值分析、电机温度场有限元数值分析、轴承润滑系统有限元数值分析、电机通风系统有限元计算、电机结构要素与振动的有限元数值分析等。现有完善的系统仿真技术,能够对电机的启动、运行、过载等工况进行分析。

    随着市场的变化,电机的性价比成为各制造企业竞争的核心,设计技术的优劣在产品成本和产品性能方面显得尤为重要。

    上世纪,国内电机行业设计技术依赖于从苏联电力工厂、美国西屋、瑞士 ABB、德国SIEMENS、美国 GE 公司、日本三菱公司等的技术引进与合作。随着引进、消化、吸收国外技术,国内已经拥有一批老、中、青结合的技术研发队伍。加上现代有限元数值分析手段及仿真技术的运用,以及与电源及控制系统的系统集成等,必将使电机设计技术达到一个新的高度。

    2、制造技术

    电机行业的制造技术随着 ERP 数字化管理系统的推广有了本质的提高。目前主要的技术包括:全自动数控下料机、自动埋弧焊等先进的下料焊接技术;大型数控卧车、大型数控立车、大型数控镗铣床、数控加工中心等金加工技术;数控自动冲槽机,恒压定时点焊机、去毛刺机、冲片涂漆机等冲压加工技术;自动扁绕机、自动涨形机、中频感应加热焊接、自动包带机、大型恒温旋转烘干炉、真空加压浸漆等电加工技术;变频器供电的整机大型试验站为电机的制造提供了设备保障,为准确的性能检测提供了有力手段。

    电机行业向专业化、模块化分工制造趋势十分明显。国内已有多家铸件制造、钢板件焊接、机械加工、铁心冲压、线圈制造等专业化部件生产企业,电机制造企业向大型机加工、电加工、总装集成、试验及规模提升方向发展。

    3、集成技术

    电机是机械与电气结合体,本身具有集成电气、机械专业技术的先天条件。集成技术运用较 多,例如:发电机集成了自身励磁需要的电气系统,包括主励磁机、永磁副励磁机、旋转整流装 置、励磁柜等;高压电机集成了温度、振动等关键运行参数检测及数显技术,并具有现场和远程的显示和报警功能;船用柴油发电机集成了对内励磁技术、对外恒压、稳流控制技术;另外,部分有经济、技术实力的电机生产企业在向电气成套、机械成套、系统成套方面发展,集成技术会使电机行业多元化。

    4、检验技术

    电机行业检验技术十分成熟并有新的发展。

    金属材料的机械性能及理化检验;绝缘材料的机械性能和电气性能检测;超声波、磁粉、着色等对焊缝质量的检测;零部件尺寸、形状位置度公差检测;绕组制作的匝间脉冲、对地及相间耐压检测;VPI 绕组电容及泄漏电流的检测;转子(或电枢)动平衡检测;电机效率、功率因数、最大转矩、起动转矩、失步转矩、牵入转矩、噪声、振动、温升等综合性检测技术都比较成熟。

    利用三坐标测量仪,专用工、量具等对高精零部件尺寸、形位公差检测成为新检测技术的发展趋势;高速动平衡、现场本体动平衡成为振动问题检测及处理的新方向。变频电源试验站及配套自动数据提取检测技术成为整机综合性能检测的未来主流。

    三、行业利润水平

    大中型电机制造行业属于制造业下的通用设备制造业,该行业毛利率因产品档次不同而产生较大差异。而电机中的高端产品,如微特电机、大型电机、特种电机由于进入门槛高,市场需求旺 盛,其毛利率水平高于电机制造行业的平均水平。根据中国电器工业协会中小型电机分会经济信息统计部统计,全国骨干电机企业 2013 年度平均毛利率水平为 17.34%,2012 年度平均毛利率水平为17.98%,2011 年度平均毛利率水平为 17.85%。行业内整体的利润水平根据原材料的价格走势以及供需状况保持小范围波动。

    四、进入行业的主要障碍

    中国电机行业经过多年的发展,已经形成了一定的产业基础和行业格局,并达到了一定的生产规模,行业进入的壁垒比前期已经显著提高。特别是大中型电机行业,由于产品相对于中小型电机技术含量更高、生产工艺更为复杂,需要企业前期固定资产投入大,客户对可靠性要求高,所以进入壁垒更高。目前进入大中型电机制造行业的主要障碍如下:

    1、技术壁垒

    首先,大中型电机本身结构和生产工艺复杂,整个设计、制造过程需要利用多学科知识,需要相应的设计人员、工艺人员、检验和试验人员、技术工人具备很强的专业知识和实践经验,同时整个生产过程需要利用较多大型、专用、复杂的生产设备。这就对新进入大中型电机行业的企业提出了很高技术人才要求。

    其次,由于终端客户对产品的可靠性、高效快捷服务要求比小电机高,所以对企业产品的售前检测、售后服务提出了更高的要求,企业需要具有一支高水平的生产制造、质量监控和售后服务团队。

    最后,电机技术发展较快,生产企业必须能够及时了解行业内的先进设计、制造技术和工艺, 同时不断采用新技术、新材料、新设备。新进入的企业很难同时具备相应的技术跟踪、技术开发能力。

    2、品牌壁垒

    大中型电机产品广泛服务于冶金、电力、石化、煤炭、矿山、建材、造纸、市政、水利、造 船、港口装卸等领域,不同领域使用的电机由于用途和环境等的不同,对电机的要求千差万别。一般企业需要积累很长时间才能顺利把产品打入不同的领域。企业一旦在某个领域具有成功、成熟的经验以及可靠的产品,就会不断获得可观的市场份额。

    大中型电机往往使用在大型工程和大型设备上,所以可靠性是客户选择的最重要因素。终端客户往往会选择已经具有相应领域成熟经验、产品品牌的制造商合作,以保证产品的可靠性。新进入的竞争者因为没有这种品牌和相关经验的积累过程,会面对更严厉的市场竞争。

    3、资金壁垒

    大中型电机制造行业的生产需要大规模的固定资产投入,特别是制造、试验及检测设备的投 入。而设备及生产工艺磨合,并最终形成生产能力的时间一般较长,达产通常需要多年时间。同 时,产品需要经历较长时间的市场验证期,这就需要企业有足够的流动资金来支持项目的运转。电机企业财务成本与折旧成本较高,资本投入大,高杠杆经营。以上因素对新进入本行业的企业造成了一定的资金壁垒。

    同期上市的竞品广汽Aion S,相去甚远。数据显示,2019年Aion S 累计销量为3.4万辆,是几何A的3倍;进入2020年后更是对几何A形成碾压优势:今年前五个月,几何A累计1058辆,不足Aion S同期销量的十分之一。

    青岛艾普智能仪器有限公司作为一家电机测试设备研发生产厂家,愿为中国电机质量保驾护航,服务是艾普的基石,创新是艾普的灵魂,专注是艾普的经营理念,感恩您的支持!

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