微特电机的发展现状及趋势分解

微特电机产业未来的发展理念
♣ 关键制造工艺技术新进展
• 微特电机制造工序多、涉及精密机构需要的工 艺装备数量大、精度高，为了保证产品的质量 还需要一系列精密的测试仪器 • 制造技术正在从常规制造、传统制造向极端 制
造技术的方向发展
—— 电气学院
微特电机产业未来的发展理念
♣ 材料技术方面需大力发展
高等院校的研发力量虽强，与工厂的结合 并不紧密。而反观企业，大多没有独立的开发 能力，生产的产品几乎全是仿制国外。对技术 含量高的产品研发投入不足，产品更新换代慢 是企业的普遍状况。因此，企业并不是创新的 主体。
微特电机行业面临的危机大考
主要原因是国家把不多的资金多数投入 到高校，但高校的成果产业化能力却很弱， 而作为市场竞争主体的企业却鲜少获得国家 支持。因此，整个产业的产学研结合不理想， 高校、研究所、企业三者的特点和优势并没 有发挥出来，创新力量分散，导致行业的科 研成果转化慢，商品化率很低。
微特电机行业发展现状及市场 发展趋势
上海电机学院
2014年8月25日
—— 电气学院
我不希望这是一篇没有争议的报告
这篇报告参考了莫会成先生、袁海林、 施进浩等先生的文献、北京航天时代 光电科技有限公司的调研报告，表示 感谢
1 微特电机的“前世今生” 2 微特电机行业的现状
3 微特电机行业面临的危机大考
研究开发力量较强，但产学研结合不够
—— 电气学院
微特电机的行业现状
我国产品制造的 地域分布格局
—— 电气学院
微特电机行业面临的危机
微特电机行业面临的危机
“零利润”危机 近年来，在人民币升值、原材料价格上涨、人工 成本上升等一系列因素影响下，企业成本剧升， 大量中小企业裁员、成本与销售收入相当。大部 分微电机企业处于“零利润”状态，已面临着淘 汰出局的危险。 金融危机带 来的危机
阿斯莫——在汽车用微特电机领域无论是收入还是
出货量都是全球第一
三叶——几乎垄断了本田的微特电机供应
博泽——欧美最大的汽车电机厂家
—— 电气学院
微特电机行业的发展趋势
经济型汽车－－5台，普通轿车－－40-50台， 豪华型轿车－－60-70台。 2006年－－汽车产量为728万辆，增速 27.71%，汽车电机的总需求量约为1.6亿台。 2007年－－汽车产量为888．23万辆，2007 年中国汽车微电机的需求量近2亿台。 若按年增长20-30%的年增长率计算，到2010 年，我国汽车工业对汽车电机的需求量将达 到2.6～3.9亿台左右。
—— 电气学院
微特电机产业未来的发展理念
♣ 网络通讯技术
我国的通信技术在微特电机控制领域仍然与国际先进 水平相差甚远。正在组织进行高速同步通信技术网络 化制造的开发和研究主要有：
CAN 通信技术
SERCOS通信技术 ETHERNET Powerlink 技术 集成CANopen通信协议 用于运动控制的FireWire —— 电气学院
微特电机行业的发展趋势
白色家电方面：由于微特电机技术含量最低。 中国也是白电和厨电产量第一的大国，其市场 占有率超过80%，因此国内企业主要从事白电 和厨电用微特电机生产。 主要厂商有章丘海尔、威灵控股、大洋电机、 浙江卧龙、杭州松下、金龙机电、电产芝浦、 江苏富天江、方正电机等。
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微特电机行业的发展趋势
微特电机的材料涉及硅钢片、永磁材料、铜线、绝 缘材料等。为了实现电机的小功率、高精度、低噪 声。加强微特电机的材料技术的研究十分重要。如 ：高性能的钕铁硼永磁材料等。今后有必要进一步 提高材料的特性和质量，并降低成本。
—— 电气学院
微特电机产业未来的发展理念
♣ 测试技术向高效和自动化发展
实现测试电路的集成化，其优点是电路简化。利于 电机的轻薄短小化，并使驱动精度和可靠性提高， 同时降低成本。 随着电机性能的提高，要与其配套的检测技术精确 度更高，并且向高效和自动化方向发展。
求量大，要求越来越高，这类电机绝大部份是精密 永磁无刷电动机、精密步进电机。这就要求采用新 结构、新工艺，提高电机效率和生产效率。例如： 铁心冲片采用带料冲制或拼块结构，绕组采用集中
绕组，可提高导Baidu Nhomakorabea的槽满率，达到提高生产效率和
产品效率的目的。同时这种结构节省磁性材料，降
低成本。
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微特电机产业未来的发展理念
微特电机涉及产品
微特电机的行业现状
中国微特电机的发展历程
微特电机产业创建于20世纪50年代 60年代初期建成了许多专门生产微电机的 工厂和研究所，自行设计了多种微型特种电 机
—— 电气学院
微特电机的行业现状
80年代以后，由于对各种家用电器需要 的不断增加，微型计算机的广泛应用和普 及，以及办公自动化和汽车工业的发展， 国家引进了步进电机生产线，开发了宽调 速直流伺服电动机等产品，同时还开发了 许多军用微特电机。
硬盘主轴电机——技术含量最高的微特电机，全球只 有四家企业能够胜任，分别是日本电产、JVC、 PANASONIC、SAMSUNG，其中日本电产2009年 市场占有率超过80% 光盘驱动器主轴电机——技术含量其次，但全球同样 只有4家胜任，其中日本电产市场占有率75% —— 电气学院
微特电机行业的发展趋势
行业领先企业分析
—— 电气学院
微特电机产业未来的发展理念
在“十二五”的重要时期，我国微特电机行 业如何抓住机遇，跟随世界微特电机产品发 展趋势，加速我们自己的微特电机产业发展 ，使我国成为微特电机生产和技术的大国强 国，不仅满足国内市场需求，而且成为出口
继续高速增长的行业，这是我国微特电机行
业的重要任务。
微特电机行业的发展趋势
我国微特电机产业发展 紧跟支柱和高新产业的发展需求，调整产品 结构，提高产品档次和质量，实现产业升级
• 家电配套电机——实现电机的无刷化，提高效率 • 信息产业配套电机——精密永磁无刷电动机、精密步 进电机 • 电动车配套电机——高效率、高出力、节能型智能化 —— 电气学院
刷化、驱动器电机一体化、低电压化、高性能和智能
化趋势发展
■ 生产技术向集约化、柔性化、自动化、专业化以及生 产协作配套网络化发展 ■ 测试技术向高效和自动化发展 ■ 大型精密、复杂、长寿命模具向高技术含量模具发展
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微特电机行业的发展趋势
行业领先企业分析
IT产品的微特电机领域——日本企业占绝对优势
—— 电气学院
微特电机的行业现状
中国微特电机的行业现状
多种经济成份并存，独资企业发展最快 是微特电机生产大国，但不是强国 制造生产体系水平较低 研究开发力量较强，但产学研结合不够
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微特电机的行业现状
造成这种情况的主要原因有：
模具设计和制造与国外差距较大 精密普通加工设备、先进专用设备和测试 设备目前有的还需从国外进口
机理究、现代神经科学理论等学科的研究 • 理论建模 如：继续电机磁场、动态性能、绝缘结 构、热计算、机械等模型的建模分析 • 可靠性机理的研究 如：可靠性冗余机理等
• 故障机理的研究
• 低电压驱动方案的研究 —— 电气学院
微特电机产业未来的发展理念
♣ 设计技术向一体化方向发展
• 除传统的 CAD、CAE 技术外，还继续采用有限 元法。将有限元与三维 CAD 技术结合来分析产 品的结构和强度 • 新型稀土钕铁硼永磁材料的选用和设计
—— 电气学院
微特电机产业未来的发展理念
白色家电方面 我国家电技术水平和产品质量与国际水平相 当，为了不断满足用户要求和适应信息时代 的需求，对为其配套的电机提出了高效率、 低噪声、低振动、低价格，可调速和智能
化的要求。
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微特电机产业未来的发展理念
信息产业方面
随着信息产业的快速发展配套的关键部件微电机需
微特电机的市场预测
—— 电气学院
微特电机的市场预测
微特电机市场巨大，而且不断增长。 2010 年全世界微特电机总产量超过 100 亿台，按每年递增5-7%计算，到
2015 年全球微特电机总产量超过140
亿台。
—— 电气学院
微特电机行业的发展趋势
国际微特电机技术领域主要发展趋势
■ 产品向网络化、轻薄短小化、永磁化、无铁芯化、无
及市场预测 4 微特电机行业的发展趋势
微特电机的“前世今生”
前 世
微特电机通常是指直径小于 160mm、或额定功率小于750W、或 具特殊性能、特殊用途的电机
—— 电气学院
微特电机的“前世今生”
今 生
微特电机的体积、输出功率、 产品性能、种类范围等已远远超出 了上述定义范畴。现代微特电机更 是综合了电机、微电子、电力电子、 计算机、控制理论、精密机械、新 材料等多门学科的高新技术行业
行业领先企业分析
IT产品的微特电机领域——日本企业占绝对优势
轴流风扇电机——美蓓亚、电产和山洋电气合起来的 市场占有率超过85% 手机震动电机——圆柱空心杯型电机，国内有很多企
业都能够胜任，而扁平型的技术含量比较高，大多是
国外企业 —— 电气学院
微特电机行业的发展趋势
汽车微特电机领域——日本企业主导市场
微特电机的主要技术发展方向
√ 理论研究有创新 √ 设计技术向一体化方向发展 √ 传感器技术亟需发展 √ 网络通讯技术 √ 关键制造工艺技术新进展 √ 材料技术方面需大力发展 √ 测试技术向高效和自动化发展
—— 电气学院
微特电机产业未来的发展理念
♣ 理论研究有创新
• 理论研究 如：进行模糊控制理论、电机能量转换
微特电机行业面临的危机大考
企业开发能力不足－－“内伤”
微特电机行业属于技术密集型的高新技 术产业，提高产品档次，增强技术含量是 在竞争中最终胜出的不二法宝。 在我国，有一支很强的科研队伍在从事 微特电机的研发，分布于各高等院校和有 关院所，具有较高的研究和学术水平。但 企业的研发能力很弱。
微特电机行业面临的危机大考
• 对电机中各物理场（电磁场、热场、力场）的分 析和计算
• 将微特电机、驱动、通信等部件都融合在电机内 部，形成一体化产品 —— 电气学院
微特电机产业未来的发展理念
♣ 传感器技术亟需发展
世界上正在利用先进的微电子机械系统制造技术， 研究一种新型三维微结构高灵敏度敏感元件，可能 组成新一代的微功率传感器。这种传感器精度高、 响应快、可靠性好，是微特电机未来应用的新传感 器之一
企业在“零利润”状态下，又 面临资金链断裂的危机，遭遇 “雪上加霜”的境况 —— 电气学院
微特电机行业面临的危机大考
危机产生的原因
企业成本剧增 市场竞争激烈－－“外伤” 作为我国微电机产业的主力军，民营企业大量 生产的是中、低档产品，劳动密集型的生产方式 使得我国微电机企业在面对激烈的市场竞争时， 最易采用和最方便的竞争手段就是价格战。与价 格战伴随的是出口产品无序竞争，相互压价。 —— 电气学院
微特电机的行业现状
90年代以后，由于国外市场的转移，微 特电机的发展速度加快 “十五”期间，我国微特电机工业得到了 快速的发展。 “十一五”期间，我 国微特电机工业受到了 金融危机等考验。 “十二五”期间，我 国微特电机工业迎来了 新的发展契机。
微特电机的行业现状
全球微特电机应用领域比例
微特电机01-09年进出口 总额
微特电机行业的发展趋势
我国微特电机产业发展 民营企业能力提升、国企重组、组建大集团 公司，提高我国微特电机产业的竞争能力
一方面加强研究开发力量，瞄准潜在市场，开发高新 产品；另一方面加大技术改造的力度，实施现有产品 的规模化生产，不断提高产品质量，提高生产效率， 以优质低价创立自己的名牌产品，并加强营销，开拓 国内外市场。 —— 电气学院
日本电产、阿斯莫、三叶、电装、万宝至2009年市 场占有率超过50%，欧洲重要厂商有博泽（德国）,
而汽车大国美国，主要从中国大陆和日本采购微特电
机
—— 电气学院
微特电机行业的发展趋势
汽车微特电机领域——日本企业主导市场
电产——微特电机领域的霸主。2010年8月，电产 收购了艾默生中大型电机业务；2010年12月，则收 购三洋精密
—— 电气学院
微特电机的“前世今生”
微特电机涉及领域 微特电机是典型的 的光机电一体化产 品
电机技术 材料技术 计算技术 控制技术 微电子技术 电力电子技术 传感技术 网络技术
—— 电气学院
微特电机的“前世今生”
控制类微特电机 微型永磁直流电动机 永磁同步电机 无刷直流电机 永磁交流伺服电动机 步进电动机 直线电机 新原理微特电机 超声波电机 悬浮电机 —— 电气学院