1. Clasificación dos motores de imán permanente e os factores que os impulsan na industria

Hai moitos tipos, con formas e tamaños flexibles. Segundo a función do motor, os motores de imán permanente pódense dividir aproximadamente en tres tipos: xeradores de imán permanente, motores de imán permanente e sensores de sinal de imán permanente. Entre eles, os motores de imán permanente divídense principalmente en síncronos, de corrente continua e paso a paso.

1) Motor síncrono de imán permanente:

A estrutura e o principio de funcionamento do estator son consistentes cos dos motores asíncronos de CA tradicionais. Debido ao seu alto factor funcional e á súa alta eficiencia, desenvolveuse rapidamente nos últimos anos, substituíndo gradualmente os motores asíncronos de CA tradicionais, e utilízase amplamente en automatización industrial, máquinas-ferramenta, impresión, téxtiles, medicina e outros campos.

2) Motor de corrente continua de imán permanente:

O principio de funcionamento e a estrutura son similares aos dos motores de corrente continua tradicionais. En función dos diferentes métodos de conmutación, pódense dividir en con escobillas (conmutación mecánica) e sen escobillas (conmutación electrónica). Úsanse amplamente en vehículos eléctricos, ferramentas eléctricas, electrodomésticos e outros campos.

3) Motor paso a paso de imán permanente:

Emprega a interacción entre o campo magnético xerado polo imán permanente e o campo magnético rotatorio xerado polo estator para conseguir un movemento de paso preciso. Ten as vantaxes de alta precisión, velocidade de resposta rápida e aforro de enerxía, e úsase amplamente en instrumentos de precisión, liñas de produción automatizadas, equipos médicos e outros campos.

1.1 Factores impulsores

1.1.1 Lado do produto

O principio de funcionamento dos imáns permanentes é simple e as perdas do motor redúcense considerablemente. En xeral, os motores electromagnéticos tradicionais necesitan unha fonte de alimentación externa para xerar forza electromotriz para o xerador, proporcionar potencia inicial e, a continuación, depender da súa propia tensión de saída para funcionar. O principio de funcionamento dos motores de imáns permanentes é relativamente simple e o campo magnético só precisa ser proporcionado por imáns permanentes.

En comparación cos motores tradicionais, as vantaxes dos motores de imán permanente reflíctense principalmente en: ① baixa perda do estator; ② ningunha perda de cobre no rotor; ③ ningunha perda de ferro no rotor; ④ baixa fricción polo vento. Non obstante, cómpre sinalar que o compoñente clave dos motores de imán permanente é que o aceiro magnético non é resistente ás altas temperaturas continuas. Para evitar a situación na que o rendemento do motor se reduza ou se deteriore debido á desmagnetización, a temperatura de traballo do motor debe controlarse razoablemente.

O efecto de aforro de enerxía é significativo e a eficiencia xeral mellora. A continuación, realizamos unha análise específica do rendemento distinguindo os tipos de motores e as materias primas para os motores:

1) En canto aos tipos de motores

Seleccionamos motores síncronos de imán permanente para comparalos con outros motores tradicionais, entre os cales os motores de reluctancia conmutada, os motores de reluctancia síncronos e os motores de imán permanente son todos motores síncronos. En combinación cos indicadores, dado que os motores de imán permanente non requiren escobillas nin correntes de excitación, teñen unha maior eficiencia e densidade de potencia que os motores tradicionais. En termos de capacidade de sobrecarga, agás os motores de corrente continua, que son relativamente baixos, os outros tipos non son moi diferentes. A eficiencia e o factor de potencia dos motores de imán permanente son os que mellor se comportan, cunha eficiencia do 85-97 %. Aínda que os motores pequenos adoitan alcanzar máis do 80 %, os motores de imán permanente teñen vantaxes obvias en comparación coa eficiencia do 40-60 % dos motores asíncronos. En termos de factor de potencia, pode alcanzar máis de 0,95, o que indica que a proporción do compoñente de corrente activa dos motores de imán permanente na corrente total é maior que a doutros tipos e a taxa de utilización de enerxía é maior.

2)Segundo as materias primas do motor

Segundo a forza magnética e a fase de desenvolvemento dos materiais de imán permanente empregados no motor, os motores de imán permanente pódense dividir en tres categorías: metais, ferritas e terras raras. Entre elas, os motores de imán permanente de ferrita e terras raras son os máis empregados na actualidade.

En comparación cos motores tradicionais, os motores de imán permanente de terras raras teñen unha estrutura máis simple e unha taxa de fallo máis baixa. O uso de imáns permanentes de terras raras pode aumentar a densidade magnética do entreferro, aumentar a velocidade do motor ao máximo e mellorar a relación potencia-peso. O campo de aplicación é relativamente amplo. A única desvantaxe dos motores de imán permanente é o seu alto custo. Tomando como exemplo o prezo dos motores de imán permanente de terras raras, adoita ser máis de 2,5 veces maior que o dos motores tradicionais.

1.1.2 Ámbito político

As políticas tamén xogan un papel importante no fomento do desenvolvemento de motores de imáns permanentes.

1) A industria dos imáns permanentes está a experimentar un rápido desenvolvemento impulsado polas políticas.

Como materia prima principal dos motores de imán permanente, a mellora da tecnoloxía e a popularidade dos imáns permanentes teñen un impacto importante no desenvolvemento dos motores de imán permanente. Nos últimos anos, o goberno tomou medidas relevantes en termos de apoio á industria, estímulo político e formulación de estándares para promover activamente a aplicación xeneralizada de materiais de imán permanente e promover o desenvolvemento e a expansión dos motores de imán permanente.

2) Estimular o potencial de crecemento baixo a demanda de conservación de enerxía e redución de emisións.

Coa crecente énfase de China na conservación de enerxía e a protección ambiental, o desenvolvemento saudable dos motores de imán permanente abriu o camiño a oportunidades de crecemento. Desde o establecemento da nova norma nacional en 2020, China xa non produce motores por debaixo da norma internacional IE3 e vese obrigada a usar produtos máis eficientes. Ademais, o "Plan de mellora da eficiencia enerxética" publicado en 2021 e 2022 propuxo que en 2023, a produción anual de motores de aforro de enerxía de alta eficiencia será de 170 millóns de quilovatios, e a proporción de motores de aforro de enerxía de alta eficiencia en servizo superará o 20 %; en 2025, a proporción de novos motores de aforro de enerxía de alta eficiencia superará o 70 %. Calculado nunha proporción de 1 quilovatio-hora: 0,33 quilogramos, equivale a aforrar 15 millóns de toneladas de carbón estándar e reducir as emisións de dióxido de carbono en 28 millóns de toneladas ao ano, o que se espera que impulse os motores de imán permanente cara a unha era de rápido crecemento.

2. Análise da cadea da industria de motores de imán permanente

Observando as fases anteriores de toda a cadea industrial, veremos que as principais materias primas necesarias para a produción de motores de imán permanente inclúen diversos materiais magnéticos (como imáns de neodimio ferro-boro, ferritas magnéticas permanentes, samario-cobalto, aluminio-níquel-cobalto, etc.), cobre, aceiro, materiais illantes e aluminio, entre os cales os materiais magnéticos de alta eficiencia son o núcleo da fabricación de motores de imán permanente de alto rendemento. Para as fases posteriores da industria de motores de imán permanente, trátase principalmente de varios campos de aplicación finais, incluíndo a enerxía eólica, os vehículos de novas enerxías, a industria aeroespacial, a industria téxtil, o tratamento de augas, etc. Coa continua mellora da industria manufacturera posterior, espérase que o crecemento da demanda no mercado de aplicacións terminais promova aínda máis a produción a grande escala de motores de imán permanente.

2.1 Augas arriba: Os materiais magnéticos de alta calidade contribúen ao custo, representando máis do 25 %

Os materiais representan máis da metade do custo total, entre os cales os materiais magnéticos xogan un papel decisivo na eficiencia do motor. As materias primas augas arriba dos motores de imán permanente inclúen principalmente materiais magnéticos (como imáns de neodimio ferro-boro, ferritas de imán permanente, samario-cobalto, aluminio-níquel-cobalto, etc.), láminas de aceiro ao silicio, cobre, aceiro, aluminio, etc. Os materiais magnéticos, as láminas de aceiro ao silicio e o cobre son a parte principal do custo das materias primas, representando máis do 50 % do custo. Aínda que segundo a estrutura de custos dos motores tradicionais, os custos iniciais de compra, instalación e mantemento do motor só representan o 2,70 % de todo o ciclo de vida do motor, debido a factores como o prezo do produto, a competitividade e a popularidade no mercado, os fabricantes de motores prestan moita atención ás materias primas.

1) Materiais magnéticos:Os imáns de terras raras teñen excelentes propiedades magnéticas e son moi axeitados para aplicacións de alto rendemento e alta potencia. Os imáns de NdFeB e cobalto son importantes aplicacións de terras raras nos materiais de imáns permanentes. Debido ás ricas reservas de terras raras de China, a produción de NdFeB representa aproximadamente o 90 % do total mundial. Desde 2008, a produción de motores de imáns permanentes de China aumentou rapidamente, converténdose gradualmente no principal produtor mundial, e a demanda de materias primas de NdFeB duplicouse entre 2008 e 2020. Debido á particularidade dos recursos de terras raras, a produción e o procesamento de NdFeB son relativamente complicados, polo que o prezo dos motores de imáns permanentes é maior que o dos motores tradicionais. Os materiais magnéticos adoitan representar aproximadamente o 30 % do custo total.

2) Lámina de aceiro ao silicio:Úsase principalmente para formar a parte central do motor de imán permanente. Debido ao complexo proceso de preparación, o seu custo é relativamente elevado. A folla de aceiro ao silicio representa arredor do 20 % do custo total.

3) Cobre:Úsase principalmente como material condutor de motores de imán permanente, o que representa aproximadamente o 15% do custo total.

4) Aceiro:Úsase principalmente para fabricar a estrutura e o material da carcasa dos motores de imán permanente, o que representa aproximadamente o 10 % do custo total.

5) Aluminio:Úsase principalmente para fabricar disipadores de calor, tapas finais e outros compoñentes de disipación de calor.

6) Custos de equipos e ferramentas de fabricación:representando arredor do 15 % do custo total.

2.2 Augas abaixo: Múltiples campos están a prepararse para facer esforzos e hai un enorme potencial na industria á espera de ser aproveitado.

Os motores de imán permanente utilízanse amplamente en diversos campos e en múltiples industrias. Ata o de agora, os motores de imán permanente entraron con éxito na industria da automoción, os electrodomésticos, a automatización industrial e outras, facendo unha forte contribución á innovación tecnolóxica e á expansión do mercado. Ademais, dada a súa importancia para o desenvolvemento económico, industrias como a petroquímica, o petróleo e o gas, a metalurxia e a electricidade tamén comezaron a usar gradualmente motores de imán permanente. No futuro, a medida que as tendencias da industria se centren máis na intelixencia, a automatización e a conservación de enerxía, a aplicación de motores de imán permanente en varios campos posteriores terá un enorme potencial e seguirá mantendo un rápido impulso de desenvolvemento.

3. Análise do mercado de motores de imán permanente

3.1 Sobre a oferta e a demanda

Impulsada polo desenvolvemento de novas enerxías, a demanda está a medrar rapidamente. Os fabricantes chineses de motores de imán permanente de terras raras distribúense principalmente no leste e no sur da China, que son ricos en recursos de terras raras e teñen unha sólida base industrial. Existe unha forte demanda de motores de imán permanente, o que favorece a formación dunha cadea industrial completa. De 2015 a 2021, a produción de motores de imán permanente de terras raras da China aumentou de 768 millóns de unidades a 1.525 millóns de unidades, cunha taxa de crecemento anual composta do 12,11 %, superando significativamente a taxa de crecemento media dos micromotores (motores cun diámetro inferior a 160 mm ou unha potencia nominal inferior a 750 mW) do 3,94 %.

Grazas ao rápido desenvolvemento do novo campo enerxético, a demanda de motores de imán permanente en campos posteriores como a enerxía eólica e os vehículos eléctricos aumentou rapidamente nos últimos anos. En 2021 e 2022, a demanda de motores de imán permanente de terras raras da China será de 1.193 millóns de unidades e 1.283 millóns de unidades, respectivamente, o que supón un aumento interanual do 7,54 %.

3.2 Sobre o tamaño do mercado

O mercado chinés de motores de imán permanente está a mostrar un forte impulso de crecemento, e a promoción de campos de produción e produción estimulou o potencial do mercado. Nos últimos anos, o mercado mundial de motores de imán permanente mantivo un crecemento constante e mostrou unha tendencia de desenvolvemento optimista. En 2022, o tamaño do mercado alcanzou os 48.580 millóns de dólares estadounidenses, un aumento interanual do 7,96 %. Estímase que para 2027, o mercado mundial de motores de imán permanente alcanzará os 71.220 millóns de dólares estadounidenses, cunha taxa de crecemento anual composta do 7,95 %. Impulsado por campos de produción e produción, como os vehículos de novas enerxías, os aparellos de aire acondicionado de frecuencia variable e a enerxía eólica, o mercado chinés de motores de imán permanente mostra unha rápida tendencia de crecemento. Na actualidade, os produtos cun rango de potencia de 25 a 100 kW dominan o mercado.

O mercado continúa a crecer de forma constante e China está a liderar o desenvolvemento desta industria. Coa mellora do rendemento dos materiais de imán permanente e o avance da tecnoloxía dos motores, o mercado mundial de motores de imán permanente manterá un crecemento constante. China seguirá mantendo o seu liderado no mercado. No futuro, a integración do delta do río Yangtsé, o desenvolvemento da rexión occidental, as melloras do consumo e a promoción de políticas proporcionarán un forte impulso para a aplicación a grande escala de motores de imán permanente no mercado chinés.

4. Panorama da competencia global dos motores de imán permanente

No desenvolvemento de motores de imán permanente en todo o mundo, China, Alemaña e Xapón convertéronse en líderes en motores de imán permanente de alta gama, precisión e innovadores grazas aos seus anos de experiencia en fabricación e ás súas tecnoloxías clave.

China converteuse nunha base importante para a industria mundial de motores de imáns permanentes e a súa competitividade está a aumentar.

En termos de distribución rexional, Jiangsu, Zhejiang, Fujian, Hunan e Anhui convertéronse en bases importantes para a industria chinesa de motores de imáns permanentes, ocupando unha cota de mercado considerable.

No futuro, a industria mundial de motores de imáns permanentes dará lugar a unha competencia máis intensa, e China, como o mercado máis dinámico e potencial do mundo, desempeñará un papel importante neste proceso.

5. Introdución ao motor de imán permanente Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Maquinaria Magnética Permanente e Equipamento Eléctrico Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) foi fundada o 18 de outubro de 2007 cun capital social rexistrado de 144 millóns de RMB. Está situada na Zona de Desenvolvemento Económico de Shuangfeng, cidade de Hefei, provincia de Anhui. É unha empresa moderna de alta tecnoloxía que integra a investigación e o desenvolvemento, a fabricación, as vendas e os servizos de motores de imán permanente.

A empresa sempre se centrou na investigación e desenvolvemento de produtos. Conta cun equipo profesional de investigación e desenvolvemento de motores de imán permanente de máis de 40 persoas e estableceu relacións de cooperación a longo prazo con universidades, institucións de investigación e grandes empresas estatais. O equipo de I+D adopta a teoría moderna do deseño de motores e a tecnoloxía avanzada de deseño de motores. Tras máis de dez anos de acumulación técnica, desenvolveu case 2.000 especificacións de motores de imán permanente, como convencionais, de frecuencia variable, a proba de explosións, a proba de explosións de frecuencia variable, de accionamento directo e series de accionamento directo a proba de explosións. Comprende plenamente os requisitos técnicos de diversos equipos de accionamento en diversas industrias e domina unha gran cantidade de datos de primeira man sobre deseño, fabricación, probas e uso.

Os motores de imán permanente de alta e baixa tensión de Mingteng accionáronse con éxito en múltiples cargas como ventiladores, bombas de auga, cintas transportadoras, muíños de bolas, mesturadoras, trituradoras, raspadoras, bombas de aceite, máquinas de fiar, etc. en diferentes campos como a minería, o aceiro e a electricidade, conseguindo bos efectos de aforro de enerxía e gañando un amplo recoñecemento.

Mingteng sempre insistiu na innovación independente, adheríndose á política corporativa de "produtos de primeira clase, xestión de primeira clase, servizos de primeira clase e marcas de primeira clase", adaptando solucións globais de aforro de enerxía para sistemas de motores de imán permanente intelixentes para os usuarios, construíndo un equipo de I+D e innovación de aplicacións de motores de imán permanente con influencia chinesa, e esforzándose por converterse no líder e creador de estándares na industria de motores de imán permanente de terras raras de China.

Dereitos de autor: Este artigo é unha reimpresión da ligazón orixinal:

https://mp.weixin.qq.com/s/PF9VseLCkGkGywbmr2Jfkw

Este artigo non representa os puntos de vista da nosa empresa. Se tes opinións ou puntos de vista diferentes, corríxenos!