隨著節(jié)能電機(jī)在汽車、農(nóng)業(yè)、空調(diào)、洗衣機(jī)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，全球電機(jī)市場大幅增長。根據(jù)MarketsandMarkets的統(tǒng)計，2019年全球汽車市場規(guī)模為1220億美元。受新冠肺炎疫情影響，2020年市場規(guī)模下滑至1133億美元。然而，今年市場有所改善。因此，該機(jī)構(gòu)預(yù)計汽車市場未來的復(fù)合年增長率在6.9%左右，到2026年將達(dá)到1691億美元。也就是說，在未來，這將是一個萬億人民幣的巨大市場。
在BLDC汽車市場，2020年的市場規(guī)模沒有減少，反而有所增加。據(jù)Grand ViewResearch統(tǒng)計，2019年BLDC市場規(guī)模為163億美元，預(yù)計今年市場規(guī)模為179億美元，未來將繼續(xù)以6.5%的復(fù)合年增長率增長。
從市場結(jié)構(gòu)來看，亞洲在BLDC汽車市場份額最大，占46.94%，其次是美國，占21.08%。事實上，亞洲有很多技術(shù)實力不錯的BLDC汽車企業(yè)，但主要集中在日本，如尼迪克、松下、梅菲爾、三洋電氣等。在國內(nèi)，還處于追趕階段。但可以預(yù)見，BLDC汽車未來的增長將主要來自亞洲，亞洲將主要在中國。
歐洲的市場份額不小，約為19%。因為歐美起步較早，掌握了BLDC汽車的很多核心技術(shù)。未來，隨著全球市場對高端BLDC電機(jī)的需求不斷增加，歐美市場份額也將緩慢增長。但是這個比例肯定沒有亞洲高。
電機(jī)主要應(yīng)用市場
事實上，電機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，大多數(shù)活躍的事物都需要電機(jī)，具體來說，風(fēng)扇、泵、電動汽車、電動工具、壓縮機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和汽車應(yīng)用。具體來說，汽車應(yīng)用占最大比例，約占整個汽車市場的40%。接下來，讓我們看看這些具體的應(yīng)用。
汽車應(yīng)用
隨著新能源汽車的興起、智能駕駛的滲透、車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用試點，汽車的電子化趨勢越來越明顯。在汽車中，除了驅(qū)動電機(jī)外，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子懸架系統(tǒng)、汽車穩(wěn)定控制系統(tǒng)、汽車巡航控制系統(tǒng)、ABS、車身系統(tǒng)(如車窗、門鎖、座椅、后視鏡、雨刷、天窗等)都會用到大量的電機(jī)。).
尤其是隨著新能源汽車的發(fā)展，需要BLDC汽車的地方越來越多。以汽車電子水泵為例。新能源汽車需要精確控制三電系統(tǒng)的溫度。在水冷的情況下，每輛車需要2~5個電子水泵，平均3個。單價方面，從100~150元的傳統(tǒng)水泵到200~300元。
2020年我國新能源汽車電子水泵市場規(guī)模為11.2億元。未來幾年，按照新能源汽車的滲透率，2020年我國新能源汽車產(chǎn)量為136.6萬輛，但到今年，1-10月，新能源汽車?yán)塾嫯a(chǎn)量將達(dá)到256.6萬輛，同比增長約1.8倍。可見，電動車水泵市場的增長將非常驚人。
另外，從汽車使用的電機(jī)數(shù)量來看，一般來說經(jīng)濟(jì)型燃油車會配備10個左右的電機(jī)，普通汽車會配備20到30個電機(jī)，而豪華車會配備60到70個電機(jī)，甚至上百個電機(jī)，新能源汽車需要的電機(jī)會更多。
風(fēng)扇應(yīng)用
風(fēng)扇領(lǐng)域，風(fēng)扇包括：電風(fēng)扇、排氣扇、抽油煙機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、暖通風(fēng)扇、循環(huán)風(fēng)扇、工業(yè)風(fēng)扇等。主要下游廠商有美的、艾美特、格力、先鋒、Vantage、Boss等。
從家用電風(fēng)扇的角度來看，我國家用電風(fēng)扇的產(chǎn)量非常大。國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2013年至2020年家用電風(fēng)扇數(shù)量逐年增加，2020年產(chǎn)量為2.3億臺。
目前國內(nèi)主流小家電廠商，如美的、先鋒、日凱、艾美特等。市場上基本上都有使用無刷電機(jī)的產(chǎn)品。其中，艾美特數(shù)量最多，小米成本最低。
隨著小米等一些跨界廠商的進(jìn)入，家用風(fēng)扇領(lǐng)域無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)化率開始加速。現(xiàn)在，在家用風(fēng)扇領(lǐng)域，國內(nèi)無刷電機(jī)廠商已經(jīng)有了一席之地。據(jù)我們了解，在家用風(fēng)扇領(lǐng)域，目前BLDC汽車的滲透率在15%左右。
風(fēng)扇和油煙機(jī)，這是廚房電器的重要組成部分。但由于成本原因，油煙機(jī)的無刷轉(zhuǎn)化率不高。目前，BLDC的市場滲透率約為10%。
還有很多新的風(fēng)扇和空氣凈化器，也是無刷電機(jī)方案制造的。目前市場上的小型產(chǎn)品一般采用Nidec外轉(zhuǎn)子電機(jī)，大型空氣凈化器一般采用EBM風(fēng)扇。這里使用的無刷電機(jī)的成本已經(jīng)非常接近傳統(tǒng)交流電機(jī)的成本，所以新風(fēng)扇使用無刷電機(jī)的方案很多。
此外，還有一臺空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，已運行兩年。目前它的價值比較高，比普通粉絲高100到幾百不等。有兩三千個更貴的。
也有一些手持小風(fēng)扇和便攜式小吊扇越來越多地使用無刷電機(jī)。因為無刷電機(jī)的靜音效果更好，所以產(chǎn)品的價格可以賣得更高。
另外，其實工業(yè)吊扇也是一個很大的市場。過去工廠車間用的是大型工業(yè)風(fēng)機(jī)，功率大，不太安全。工業(yè)風(fēng)機(jī)可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、物流倉庫、展覽館、體育館、候車室、機(jī)場等大型場所和大空間。采用BLDC的工業(yè)吊扇可達(dá)到國家一級能耗標(biāo)準(zhǔn)。
還有一個已經(jīng)培育多年的高速ram市場。其實今年的行情還算不錯。在中國有很多品牌與戴森競爭，如Chasing、Sushi、Blunt、來芬、康福等。據(jù)我們了解，這些國產(chǎn)品牌大多采用國產(chǎn)芯片廠商的解決方案，其中有今天來我們論壇的大師廠商提供的解決方案。我們知道，目前BLDC電機(jī)基本都用在高速閘板上，目前華南地區(qū)的出貨情況是一個月45-60萬之間。
真空吸塵器的應(yīng)用
真空吸塵器也是電機(jī)應(yīng)用的一大市場。吸塵器是歐美必不可少的家用清潔電器，普及率已經(jīng)很高了。因此，需求一直相對穩(wěn)定。2016年至2020年，銷量從3560萬輛增長至3700萬輛，增長率約為5.5%。
中國的銷量相對較小，2016年銷量只有1400萬輛，2020年銷量為2490萬輛。預(yù)計未來復(fù)合年增長率將在15.4%左右。更大的增長潛力。
但實際上，美國和歐洲銷售的很多吸塵器都是中國制造的，國內(nèi)吸塵器的產(chǎn)量其實很大。比如新寶股份、付嘉、德昌等ODM廠商生產(chǎn)的吸塵器，80%以上出口海外。
其實這幾年除了吸塵器，還出現(xiàn)了一種可以邊吸塵邊掃地的洗衣機(jī)，銷量還不錯。部分網(wǎng)購商城相關(guān)產(chǎn)品數(shù)量已超過10萬。無刷電機(jī)解決方案廣泛應(yīng)用于這些產(chǎn)品中。
圖：洗衣機(jī)產(chǎn)品
壓縮機(jī)
由于冰箱壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速決定了冰箱內(nèi)部的溫度，而變頻冰箱壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)溫度變化，所以可以根據(jù)當(dāng)前的溫度情況來調(diào)節(jié)冰箱，從而可以更好地保持冰箱內(nèi)部的溫度恒定。這樣，食物的保鮮效果會更好。大多數(shù)變頻壓縮機(jī)選擇BLDC電機(jī)，因此它們的工作效率更高，噪音更低，使用壽命更長。
目前，變頻冰箱的普及率在逐年提高。2018年變頻冰箱占比16%，2019年占比21%，2020年占比25%，今年應(yīng)該接近30%。
這個領(lǐng)域以前是日本、韓國、臺灣廠商主導(dǎo)，但是2010年以后，國內(nèi)廠商起步很快。比如國內(nèi)冰箱壓縮機(jī)企業(yè)Garcibella就有大量出貨。他們在2020年出貨的變頻控制器占整個變頻冰箱領(lǐng)域的18%。
還有空調(diào)壓縮機(jī)。目前變頻空調(diào)已經(jīng)基本深入人心，變頻空調(diào)是大勢所趨。家用空調(diào)的產(chǎn)量也相當(dāng)大。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2019年空調(diào)電機(jī)產(chǎn)量為3.77億臺。但2020年，由于空調(diào)能效新標(biāo)準(zhǔn)正式實施、新冠肺炎疫情等因素，我國空調(diào)產(chǎn)量出現(xiàn)負(fù)增長，產(chǎn)量為2.1億臺，同比下降3.8%。空調(diào)電機(jī)銷量也下降，降幅超過空調(diào)。2020年空調(diào)電機(jī)銷量為3.57億臺，同比下降5.5%。
空調(diào)用BLDC電機(jī)滲透率還不錯，應(yīng)該接近30%。新空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)正式實施后，普及率將提高得更快。
重型機(jī)床
電動工具是應(yīng)用最廣泛的五金機(jī)電產(chǎn)品之一。由于其結(jié)構(gòu)輕巧、便于攜帶和使用、生產(chǎn)率高、能耗低，被廣泛應(yīng)用于建筑、裝飾、木材加工、金屬加工等制造業(yè)的鉆孔、切割和研磨。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和DIY理念的接受，電動工具的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。傳統(tǒng)手工工具的許多領(lǐng)域被電動工具所取代，電動工具也從工業(yè)應(yīng)用擴(kuò)展到家庭生活。對電動工具的需求逐年增加。
電動工具的無刷化其實很早就開始了，在2010年時，國外有些品牌就推出了采用無刷電機(jī)的電動工具了。隨著鋰電池技術(shù)的成熟，價格越來越親民，手持工具的量級在逐年增加，現(xiàn)在可與插電式的工具平分秋色。
其實國內(nèi)的電動工具產(chǎn)量一直都比較大，這幾年有所下滑。根據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計，2020年，我國電動工具的產(chǎn)量為2.2億臺左右。但今年應(yīng)該會比去年增長不少，因為據(jù)統(tǒng)計，截止8月份，我國已經(jīng)生產(chǎn)了1.8億臺電動工具。
據(jù)我們了解，國內(nèi)電扳手基本上已經(jīng)實現(xiàn)了無刷化，電鉆類、高壓型，以及園林類工具還沒有完全無刷化，不過也轉(zhuǎn)換過程中。轉(zhuǎn)化慢的原因主要還是因為成本問題。目前BLDC電機(jī)相對傳統(tǒng)電機(jī)來說還是比較貴的。
目前國內(nèi)的電動工具主要集中在華東、華南、西南地區(qū)生產(chǎn)；其中華東地區(qū)產(chǎn)量最高，特別是浙江省貢獻(xiàn)了最多產(chǎn)量；浙江和江蘇兩省產(chǎn)量加起來超過了80%。
電動自行車
在國內(nèi)，電動自行車也是一個不小的市場，根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2020年，我國電動自行車產(chǎn)量達(dá)到2966.1萬輛。
國內(nèi)對電動自行車的需求大，隨著新國標(biāo)的執(zhí)行，以前的存量市場也將會需要替換成新國標(biāo)的電動自行車。據(jù)我們了解，這個存量超過了1億。想想這個市場也是蠻大的。
BLDC電機(jī)在家電市場的滲透率
我們也統(tǒng)計了一下BLDC電機(jī)在家電領(lǐng)域的滲透率情況。這個更多是我們跟業(yè)內(nèi)的一些比較熟悉市場的人交流后獲得的，并不一定很準(zhǔn)確，只是給大家一個參考。
其實家電產(chǎn)品中的電機(jī)用量是非常大的，我們粗略做了一個統(tǒng)計，在沒算上空調(diào)、冰箱和洗衣機(jī)等大家電的情況下，年需電機(jī)量就超過8億臺了。如果算上的話，應(yīng)該遠(yuǎn)超10億臺電機(jī)的用量了。
這幾個市場的滲透率普遍在10%以下，暢想一下未來，不說做新的產(chǎn)品市場，就是將現(xiàn)有的這些市場替換到50%，或者60%，市場規(guī)模也是相當(dāng)可觀的。
總結(jié)
現(xiàn)在整個電機(jī)都在往高效率、高功率密度、和低成本方向發(fā)展。功率密度將會成為未來電機(jī)控制器和電機(jī)設(shè)計中一個非常重要的指標(biāo)。為什么功率密度會受到如此重視？因為高功率密度的電機(jī)可以讓電機(jī)本體的體積更小，重量更輕，效率更高。高功率密度的電機(jī)一般在汽車、航空、航天、航海和工業(yè)應(yīng)用中應(yīng)用更多。
高功率密度就是在一定體積下輸出更大的功率，為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，一般采用兩種方法來實現(xiàn)，一是提高電機(jī)的速度，把電機(jī)設(shè)計成高速電機(jī)（轉(zhuǎn)速一般會超過10000rpm）；二是設(shè)計新型機(jī)構(gòu)電機(jī)。
要實現(xiàn)這個目標(biāo)，就需要新技術(shù)的支持，比如說寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)，SiC、GaN器件等，還需要有集成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和被動元件；控制算法和創(chuàng)新的電路設(shè)計；以及創(chuàng)新的系統(tǒng)級封裝和先進(jìn)制造工藝的支持。
總的來說，電機(jī)市場的機(jī)會很大，特別是在如今碳達(dá)峰和碳中和背景下，很多的產(chǎn)品都需要升級換代，高效電機(jī)必然會成為發(fā)展趨勢。而BLDC電機(jī)在高效率和高功率密度方面的優(yōu)勢是很顯著的，未來BLDC電機(jī)的滲透率將會進(jìn)一步提升。
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2021-12-15 14:01:33
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