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国内家电市场年需电机超10亿台,BLDC电机渗透率有望持续提

2021-12-15 14:01:33
随着节能电机在汽车、农业、空调、洗衣机等领域的广泛应用,全球电机市场大幅增长。根据MarketsandMarkets的统计,2019年全球汽车市场规模为1220亿美元。受新冠肺炎疫情影响,2020年市场规模下滑至1133亿美元。然而,今年市场有所改善。因此,该机构预计汽车市场未来的复合年增长率在6.9%左右,到2026年将达到1691亿美元。也就是说,在未来,这将是一个万亿人民币的巨大市场。
在BLDC汽车市场,2020年的市场规模没有减少,反而有所增加。据Grand  ViewResearch统计,2019年BLDC市场规模为163亿美元,预计今年市场规模为179亿美元,未来将继续以6.5%的复合年增长率增长。
从市场结构来看,亚洲在BLDC汽车市场份额最大,占46.94%,其次是美国,占21.08%。事实上,亚洲有很多技术实力不错的BLDC汽车企业,但主要集中在日本,如尼迪克、松下、梅菲尔、三洋电气等。在国内,还处于追赶阶段。但可以预见,BLDC汽车未来的增长将主要来自亚洲,亚洲将主要在中国。
欧洲的市场份额不小,约为19%。因为欧美起步较早,掌握了BLDC汽车的很多核心技术。未来,随着全球市场对高端BLDC电机的需求不断增加,欧美市场份额也将缓慢增长。但是这个比例肯定没有亚洲高。
电机主要应用市场
事实上,电机的应用非常广泛,大多数活跃的事物都需要电机,具体来说,风扇、泵、电动汽车、电动工具、压缩机、农业机械和汽车应用。具体来说,汽车应用占最大比例,约占整个汽车市场的40%。接下来,让我们看看这些具体的应用。
汽车应用
随着新能源汽车的兴起、智能驾驶的渗透、车联网的应用试点,汽车的电子化趋势越来越明显。在汽车中,除了驱动电机外,电动助力转向系统、电子悬架系统、汽车稳定控制系统、汽车巡航控制系统、ABS、车身系统(如车窗、门锁、座椅、后视镜、雨刷、天窗等)都会用到大量的电机。).
尤其是随着新能源汽车的发展,需要BLDC汽车的地方越来越多。以汽车电子水泵为例。新能源汽车需要精确控制三电系统的温度。在水冷的情况下,每辆车需要2~5个电子水泵,平均3个。单价方面,从100~150元的传统水泵到200~300元。
2020年我国新能源汽车电子水泵市场规模为11.2亿元。未来几年,按照新能源汽车的渗透率,2020年我国新能源汽车产量为136.6万辆,但到今年,1-10月,新能源汽车累计产量将达到256.6万辆,同比增长约1.8倍。可见,电动车水泵市场的增长将非常惊人。
另外,从汽车使用的电机数量来看,一般来说经济型燃油车会配备10个左右的电机,普通汽车会配备20到30个电机,而豪华车会配备60到70个电机,甚至上百个电机,新能源汽车需要的电机会更多。
风扇应用
风扇领域,风扇包括:电风扇、排气扇、抽油烟机、吹风机、暖通风扇、循环风扇、工业风扇等。主要下游厂商有美的、艾美特、格力、先锋、Vantage、Boss等。
从家用电风扇的角度来看,我国家用电风扇的产量非常大。国家统计局数据显示,2013年至2020年家用电风扇数量逐年增加,2020年产量为2.3亿台。
目前国内主流小家电厂商,如美的、先锋、日凯、艾美特等。市场上基本上都有使用无刷电机的产品。其中,艾美特数量最多,小米成本最低。
随着小米等一些跨界厂商的进入,家用风扇领域无刷电机的转化率开始加速。现在,在家用风扇领域,国内无刷电机厂商已经有了一席之地。据我们了解,在家用风扇领域,目前BLDC汽车的渗透率在15%左右。
风扇和油烟机,这是厨房电器的重要组成部分。但由于成本原因,油烟机的无刷转化率不高。目前,BLDC的市场渗透率约为10%。
还有很多新的风扇和空气净化器,也是无刷电机方案制造的。目前市场上的小型产品一般采用Nidec外转子电机,大型空气净化器一般采用EBM风扇。这里使用的无刷电机的成本已经非常接近传统交流电机的成本,所以新风扇使用无刷电机的方案很多。
此外,还有一台空气循环风机,已运行两年。目前它的价值比较高,比普通粉丝高100到几百不等。有两三千个更贵的。
也有一些手持小风扇和便携式小吊扇越来越多地使用无刷电机。因为无刷电机的静音效果更好,所以产品的价格可以卖得更高。
另外,其实工业吊扇也是一个很大的市场。过去工厂车间用的是大型工业风机,功率大,不太安全。工业风机可广泛应用于工业厂房、物流仓库、展览馆、体育馆、候车室、机场等大型场所和大空间。采用BLDC的工业吊扇可达到国家一级能耗标准。
还有一个已经培育多年的高速ram市场。其实今年的行情还算不错。在中国有很多品牌与戴森竞争,如Chasing、Sushi、Blunt、来芬、康福等。据我们了解,这些国产品牌大多采用国产芯片厂商的解决方案,其中有今天来我们论坛的大师厂商提供的解决方案。我们知道,目前BLDC电机基本都用在高速闸板上,目前华南地区的出货情况是一个月45-60万之间。
真空吸尘器的应用
真空吸尘器也是电机应用的一大市场。吸尘器是欧美必不可少的家用清洁电器,普及率已经很高了。因此,需求一直相对稳定。2016年至2020年,销量从3560万辆增长至3700万辆,增长率约为5.5%。
中国的销量相对较小,2016年销量只有1400万辆,2020年销量为2490万辆。预计未来复合年增长率将在15.4%左右。更大的增长潜力。
但实际上,美国和欧洲销售的很多吸尘器都是中国制造的,国内吸尘器的产量其实很大。比如新宝股份、付嘉、德昌等ODM厂商生产的吸尘器,80%以上出口海外。
其实这几年除了吸尘器,还出现了一种可以边吸尘边扫地的洗衣机,销量还不错。部分网购商城相关产品数量已超过10万。无刷电机解决方案广泛应用于这些产品中。
图:洗衣机产品
压缩机
由于冰箱压缩机的转速决定了冰箱内部的温度,而变频冰箱压缩机的转速可以根据温度变化,所以可以根据当前的温度情况来调节冰箱,从而可以更好地保持冰箱内部的温度恒定。这样,食物的保鲜效果会更好。大多数变频压缩机选择BLDC电机,因此它们的工作效率更高,噪音更低,使用寿命更长。
目前,变频冰箱的普及率在逐年提高。2018年变频冰箱占比16%,2019年占比21%,2020年占比25%,今年应该接近30%。
这个领域以前是日本、韩国、台湾厂商主导,但是2010年以后,国内厂商起步很快。比如国内冰箱压缩机企业Garcibella就有大量出货。他们在2020年出货的变频控制器占整个变频冰箱领域的18%。
还有空调压缩机。目前变频空调已经基本深入人心,变频空调是大势所趋。家用空调的产量也相当大。据国家统计局统计,2019年空调电机产量为3.77亿台。但2020年,由于空调能效新标准正式实施、新冠肺炎疫情等因素,我国空调产量出现负增长,产量为2.1亿台,同比下降3.8%。空调电机销量也下降,降幅超过空调。2020年空调电机销量为3.57亿台,同比下降5.5%。
空调用BLDC电机渗透率还不错,应该接近30%。新空调标准正式实施后,普及率将提高得更快。
重型机床
电动工具是应用最广泛的五金机电产品之一。由于其结构轻巧、便于携带和使用、生产率高、能耗低,被广泛应用于建筑、装饰、木材加工、金属加工等制造业的钻孔、切割和研磨。
随着技术的不断发展和DIY理念的接受,电动工具的应用范围也在不断扩大。传统手工工具的许多领域被电动工具所取代,电动工具也从工业应用扩展到家庭生活。对电动工具的需求逐年增加。
电动工具的无刷化其实很早就开始了,在2010年时,国外有些品牌就推出了采用无刷电机的电动工具了。随着锂电池技术的成熟,价格越来越亲民,手持工具的量级在逐年增加,现在可与插电式的工具平分秋色。
 
其实国内的电动工具产量一直都比较大,这几年有所下滑。根据国家统计局的统计,2020年,我国电动工具的产量为2.2亿台左右。但今年应该会比去年增长不少,因为据统计,截止8月份,我国已经生产了1.8亿台电动工具。
 
据我们了解,国内电扳手基本上已经实现了无刷化,电钻类、高压型,以及园林类工具还没有完全无刷化,不过也转换过程中。转化慢的原因主要还是因为成本问题。目前BLDC电机相对传统电机来说还是比较贵的。
 
目前国内的电动工具主要集中在华东、华南、西南地区生产;其中华东地区产量最高,特别是浙江省贡献了最多产量;浙江和江苏两省产量加起来超过了80%。
 
电动自行车
 
在国内,电动自行车也是一个不小的市场,根据国家统计局的数据,2020年,我国电动自行车产量达到2966.1万辆。
 
 
 
 
国内对电动自行车的需求大,随着新国标的执行,以前的存量市场也将会需要替换成新国标的电动自行车。据我们了解,这个存量超过了1亿。想想这个市场也是蛮大的。
BLDC电机在家电市场的渗透率
 
我们也统计了一下BLDC电机在家电领域的渗透率情况。这个更多是我们跟业内的一些比较熟悉市场的人交流后获得的,并不一定很准确,只是给大家一个参考。
 
其实家电产品中的电机用量是非常大的,我们粗略做了一个统计,在没算上空调、冰箱和洗衣机等大家电的情况下,年需电机量就超过8亿台了。如果算上的话,应该远超10亿台电机的用量了。
 
 
 
这几个市场的渗透率普遍在10%以下,畅想一下未来,不说做新的产品市场,就是将现有的这些市场替换到50%,或者60%,市场规模也是相当可观的。
总结
 
现在整个电机都在往高效率、高功率密度、和低成本方向发展。功率密度将会成为未来电机控制器和电机设计中一个非常重要的指标。为什么功率密度会受到如此重视?因为高功率密度的电机可以让电机本体的体积更小,重量更轻,效率更高。高功率密度的电机一般在汽车、航空、航天、航海和工业应用中应用更多。
 
高功率密度就是在一定体积下输出更大的功率,为了实现这一目标,一般采用两种方法来实现,一是提高电机的速度,把电机设计成高速电机(转速一般会超过10000rpm);二是设计新型机构电机。
 
要实现这个目标,就需要新技术的支持,比如说宽禁带半导体技术,SiC、GaN器件等,还需要有集成的拓扑结构和被动元件;控制算法和创新的电路设计;以及创新的系统级封装和先进制造工艺的支持。
 
总的来说,电机市场的机会很大,特别是在如今碳达峰和碳中和背景下,很多的产品都需要升级换代,高效电机必然会成为发展趋势。而BLDC电机在高效率和高功率密度方面的优势是很显著的,未来BLDC电机的渗透率将会进一步提升。

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