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还有80%渗透存量!永磁BLDC电机家电应用领域市场分析

发布时间:2023年11月8日 | 文章来源:电机新视界 | 浏览次数:511 | 访问原文

永磁BLDC电机作为高速电机的主流选择,正在各个应用领域快速渗透。其中在家电领域的渗透率还有极大发展空间。目前,家电产品对于永磁BLDC电机的技术有何要求?对于控制器的设计提出哪些新要求?永磁BLDC电机在家电领域市场的发展空间还有多大?本文通过与各位电机行业专家进行探讨,为您解答!
前言:
去年6月,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、生态环境部、国务院国资委、市场监管总局联合印发《工业能效提升行动计划》。该计划指出到2025年,新增高效节能电机占比将达70%。永磁BLDC电机作为高效电机的一种,该电机拥有高效率、低噪音、高精度、长寿命的特点,在各个应用市场正在高速渗透。
目前,永磁BLDC电机在应用市场的占比情况是怎样的呢?潜力市场在哪里?还有面临的技术瓶颈和未来发展空间有多大?下面随着与各位电机行业专家进行探讨,为您解答疑问。
永磁BLDC电机市场规模及潜力市场
分析

永磁BLDC电机是使用永磁材料作为转子的无刷直流电机。相较于传统的有刷式直流电机,它不配备碳刷,稀土永磁转子和皮带柔性连接的独特设计,使电机展现出高效率、低噪音、高转速、高精度及长寿命的特性。随着终端应用领域对节能降耗、智能控制和优化用户体验的需求不断提升,永磁BLDC电机逐渐成为高效电机的主流选择。
据市场研究公司Grand View Research数据显示,2022年BLDC电机的市场规模达1890亿美元,预计到2025年将增长至2230亿美元,年复合增长率为5.7%。而中国的BLDC电机市场从2018年至2023年预计年均增速达到15%,增速超越全球平均水平。
▲数据来源:Grand View Research
永磁BLDC电机目前在多个领域都有广泛应用,包括风机、泵、电动车、电动工具、压缩机、农机具以及汽车等。特别是在家电产品中,由于对控制精度、节能变频和性能有更高的标准,对永磁BLDC电机的需求相应地呈上升趋势。
当前,在白电产品,如空调、冰箱和洗衣机中,永磁BLDC电机的应用已相对普及,并为这些设备带来了无级变速、节能降耗以及性能的大幅提升,带动了高端白色家电的销售增长。
而在油烟机、洗碗机、厨余处理器、干衣机、吸尘器和空气净化器等家电产品中,永磁BLDC电机的应用比例仍相对较低,预示着巨大的市场发展空间。
浙江大学的博士、副教授王云冲指出:“相较于异步电机,永磁BLDC电机的能效更高,该电机可以达到IE5或更高的标准,而异步电机往往只能达到IE3。在家用电器、无人机、电动汽车等领域,永磁BLDC电机的应用潜力巨大。特别是在风机和水泵这类应用场景中,传统的低成本感应电机正面临替代的趋势。
松下家电电机的研发主任工程师常建明也表示:“从目前来看,永磁BLDC电机在家电领域的应用比重会持续增长。
国家统计局、中国海关和电子发烧友网的数据均显示,永磁BLDC电机在家电领域渗透率正在持续提升,特别在空气净化器、吸尘器和电风扇中的渗透率分别为42%、30%和20%——这进一步揭示,永磁BLDC电机在家电领域仍有很大的渗透和替换空间。
家电产品对于永磁BLDC电机的技术
要求

在谈及家用电器的电机技术标准时,最看重的是用户安全,接下来则是产品的质量与可靠性。同时,现代家用电器也期待电机有更高的能效、更低的噪音以及更加经济的成本。
浙江大学的副教授王云冲博士指出:“永磁BLDC电机的发展前景广阔,尤其在家用电器、无人机、电动汽车等领域。对于家电领域,电机的要求主要集中在效率、成本、振动、噪声以及体积上。”
首先,安全至关重要。永磁BLDC电机需有良好绝缘,防止短路和触电,应正确接地。必须有过载保护,并确保用户不接触带电部分。
其次,性能与可靠性对于永磁BLDC电机也非常重要。它应在规定时间内稳定启动,长时间运行而不过热或出现故障。永磁BLDC电机应通过耐久性测试,且噪音应维持在安全舒适的范围,尤其在家电中。
第三,永磁BLDC电机能效标准在许多国家/地区得到广泛实施。这些标准要求电机达到一定的能效水平,以减少能源消耗。因此,制造商需要确保其产品符合目标市场的所有相关标准和认证要求。此外,对于可能接触水或其他液体的家用电器而言,永磁BLDC电机的防护等级是必要的考虑因素。特定防护等级的电机可以确保安全使用并防止意外事故的发生。
值得一提的是,目前各国和地区都有其独特对于家电领域产品的技术标准和认证机构,如美国的UL、欧洲的CE以及中国的CCC等。制造商需要确保他们的产品能够满足目标市场的所有要求,这对于品牌形象和市场接纳度都是至关重要的。
据了解,家用电器必须满足的电机技术标准包括但不限于以下几种:
1、电动机能效限定值及能效等级(GB 18613-2020):适用于空调风扇用电容运转电动机和空调风扇用无刷直流电动机。
2、 GBT 13537-1992 电子类家用电器用电动机通用技术条件:规定了特定尺寸的家用电器电动机的技术要求、试验方法等。
家电产品对永磁BLDC电机控制器
设计提出的新要求

电机是将电能转换成机械能的装置,而控制器则是用来控制电机运行的设备。电机和控制器的关系就像汽车的发动机和控制系统一样,发动机用来提供动力,而控制系统则用来控制发动机的运转。选择一个好的家电控制器方案对于永磁BLDC电机的运作起着关键作用。
家电产品对于控制器提出的新要求主要在安全可靠和集成化两方面。
随着自动化电子控制系统的广泛应用,其安全性和可靠性已经成为系统设计的关键要素。杭州松下电机研发部工程师方梁就指出:“我们非常注重上游控制器的选型标准,尤其是其安全性。”
为确保家电控制器的长期稳定运行,除了必须采用高质量的元器件和先进的制造技术,还需对其进行细致的质量测试。在设计阶段,应充分预估各种潜在的故障,并制定策略以降低其对运行的影响。家电安全标准IEC60730的出台更是进一步凸显了自动化电子控制在确保家用电器安全运行中的核心地位。
另外,随着家电产品的种类繁多和功能日益丰富,单一的控制器已经无法满足市场的需求。因此,将多个功能模块集成到一个控制器中,不仅可以降低系统成本,还可以提高系统的可维护性和可扩展性。
集成化的控制器可以实现多种功能的协同工作,如温度控制、湿度控制、照明控制等,为用户提供更加便捷和智能的使用体验。同时,集成化的控制器还可以方便地进行模块化设计,便于后期的功能升级和维护。
拓邦股份是全球领先的智能控制解决方案商,是家电和工具行业智能控制解决方案的领导者,公司的家电领域控制器产品获得业内较高的认可。他们也直截了当地指出了目前行业相关产品和技术上所遇到的一些主要难题,其电机控制器研发部工程师何舟表示:“在永磁BLDC电机控制器方面的设计还算比较成熟,但是在功率上面它还是会有相应的一些难点,功率越大,发热量也越大,因为大功率,电流也会比较大,它会造成一些影响。功率越大,设计难点也越难。”
永磁BLDC电机在家电领域市场的发
展空间

根据来自国家统计局、中国海关还有电子发烧友整理的一份关于BLDC电机在家电中的渗透率的数据表格可以发现,BLDC电机在各个家电产品的渗透率依然具有很大的存量空间。特别是在抽油烟机、洗碗机燃气热水器、电吹风、电动牙刷这部分不足20%渗透率的家电产品中,永磁BLDC电机渗透存量还有80%左右。
▲数据来源:国家统计局、中国海关、电子发烧友网

在记者问到永磁BLDC电机的市场未来发展空间时,拓邦股份电机控制器研发工程师何舟认为:“永磁BLDC电机市场发展潜力巨大,我们还处于增长阶段。在日常生活中,电机的应用越广泛,意味着我们的生活质量越高。与其他电机相比,BLDC电机具有较好的功率密度。而且,鉴于中国在稀土资源上的相对丰富,国内也适合永磁电机的发展。”
浙江大学的王云冲副教授也持同样的观点:“BLDC电机具有巨大的发展空间。从电机性能角度来看,BLDC电机相对于异步电机具有明显的优势。而随着对电机性能、功率密度和效率的要求不断提升,该市场的发展潜力仍然很大。”
同时,王教授也指出了永磁BLDC电机未来的技术发展趋势,他表示从减少成本的角度来看,无稀土或者少稀土的结构可能是永磁BLDC电机未来的技术发展趋势。
写在最后
总的来说,永磁BLDC电机市场发展空间还具有非常大的增长空间,在其热门应用领域家电领域更是显示出了比较大的渗透增长空间。但是家电产品对于永磁BLDC电机以及控制器提出了高要求,包括安全可靠性,集成化等。
未来,机遇与挑战并存,永磁BLDC电机厂商想要在家电应用领域开拓市场,就需要不断提升电机的技术水平和性能,加强电机品牌建设和市场推广,以保持电机企业的竞争优势和市场地位。