1. Classificació dels motors d'imants permanents i els factors que els impulsen a la indústria

N'hi ha de molts tipus, amb formes i mides flexibles. Segons la funció del motor, els motors d'imants permanents es poden dividir aproximadament en tres tipus: generadors d'imants permanents, motors d'imants permanents i sensors de senyal d'imants permanents. Entre ells, els motors d'imants permanents es divideixen principalment en síncrons, de corrent continu i pas a pas.

1) Motor síncron d'imant permanent:

L'estructura i el principi de funcionament de l'estator són consistents amb els dels motors asíncrons de corrent altern tradicionals. A causa del seu alt factor funcional i alta eficiència, s'ha desenvolupat ràpidament en els darrers anys, substituint gradualment els motors asíncrons de corrent altern tradicionals, i s'utilitza àmpliament en automatització industrial, màquines-eina, impressió, tèxtils, medicina i altres camps.

2) Motor de corrent continu d'imant permanent:

El principi de funcionament i l'estructura són similars als dels motors de corrent continu tradicionals. Segons els diferents mètodes de commutació, es poden dividir en amb raspalls (commutació mecànica) i sense raspalls (commutació electrònica). S'utilitza àmpliament en vehicles elèctrics, eines elèctriques, electrodomèstics i altres camps.

3) Motor pas a pas d'imant permanent:

Utilitza la interacció entre el camp magnètic generat per l'imant permanent i el camp magnètic giratori generat per l'estator per aconseguir un moviment de pas precís. Té els avantatges d'una alta precisió, una velocitat de resposta ràpida i un estalvi d'energia, i s'utilitza àmpliament en instruments de precisió, línies de producció automatitzades, equips mèdics i altres camps.

1.1 Factors impulsors

1.1.1 Costat del producte

El principi de funcionament dels imants permanents és simple i les pèrdues del motor es redueixen considerablement. En general, els motors electromagnètics tradicionals necessiten una font d'alimentació externa per generar força electromotriu per al generador, proporcionar potència inicial i després confiar en la seva pròpia tensió de sortida per funcionar. El principi de funcionament dels motors d'imants permanents és relativament simple i el camp magnètic només ha de ser proporcionat per imants permanents.

En comparació amb els motors tradicionals, els avantatges dels motors d'imants permanents es reflecteixen principalment en: ① baixa pèrdua de l'estator; ② cap pèrdua de coure al rotor; ③ cap pèrdua de ferro al rotor; ④ baixa fricció del vent. Tanmateix, cal tenir en compte que el component clau dels motors d'imants permanents és que l'acer magnètic no és resistent a temperatures altes contínues. Per evitar que el rendiment del motor es redueixi o es deteriori a causa de la desmagnetització, cal controlar raonablement la temperatura de funcionament del motor.

L'efecte d'estalvi d'energia és significatiu i l'eficiència general millora. A continuació, realitzem una anàlisi específica del rendiment distingint els tipus de motor i les matèries primeres dels motors:

1) Pel que fa als tipus de motor

Hem seleccionat motors síncrons d'imants permanents per comparar-los amb altres motors tradicionals, entre els quals els motors de reluctància commutada, els motors de reluctància síncrons i els motors d'imants permanents són tots motors síncrons. Combinat amb els indicadors, com que els motors d'imants permanents no requereixen escombretes ni corrents d'excitació, tenen una eficiència i una densitat de potència més elevades que els motors tradicionals. Pel que fa a la capacitat de sobrecàrrega, excepte els motors de corrent continu, que són relativament baixos, els altres tipus no són gaire diferents. L'eficiència i el factor de potència dels motors d'imants permanents són els que destaquen més, amb una eficiència del 85-97%. Tot i que els motors petits normalment poden arribar a més del 80%, els motors d'imants permanents tenen avantatges evidents en comparació amb l'eficiència del 40-60% dels motors asíncrons. Pel que fa al factor de potència, pot arribar a més de 0,95, cosa que indica que la proporció del component de corrent actiu dels motors d'imants permanents en el corrent total és més gran que la d'altres tipus, i la taxa d'utilització d'energia és més alta.

2)Segons les matèries primeres del motor

Segons la força magnètica i l'etapa de desenvolupament dels materials d'imants permanents utilitzats en el motor, els motors d'imants permanents es poden dividir en tres categories: metall, ferrita i terres rares. Entre elles, els motors d'imants permanents de ferrita i terres rares són els més utilitzats actualment.

En comparació amb els motors tradicionals, els motors d'imants permanents de terres rares tenen una estructura més senzilla i una taxa de fallada més baixa. L'ús d'imants permanents de terres rares pot augmentar la densitat magnètica de l'entreferro, augmentar la velocitat del motor al màxim i millorar la relació potència-pes. El camp d'aplicació és relativament ampli. L'únic desavantatge dels motors d'imants permanents és el seu alt cost. Prenent com a exemple el preu dels motors d'imants permanents de terres rares, sol ser més de 2,5 vegades superior al dels motors tradicionals.

1.1.2 Aspecte polític

Les polítiques també tenen un paper important en la promoció del desenvolupament de motors d'imants permanents.

1) La indústria dels imants permanents està experimentant un ràpid desenvolupament impulsat per les polítiques.

Com a matèria primera principal dels motors d'imants permanents, la millora de la tecnologia i la popularitat dels imants permanents tenen un impacte important en el desenvolupament dels motors d'imants permanents. En els darrers anys, el govern ha pres mesures rellevants pel que fa al suport a la indústria, l'estímul polític i la formulació d'estàndards per promoure activament l'aplicació generalitzada de materials d'imants permanents i promoure el desenvolupament i l'expansió dels motors d'imants permanents.

2) Estimular el potencial de creixement sota la demanda de conservació d'energia i reducció d'emissions.

Amb l'èmfasi creixent de la Xina en la conservació d'energia i la protecció del medi ambient, el desenvolupament saludable dels motors d'imants permanents ha donat pas a oportunitats de creixement. Des de l'establiment del nou estàndard nacional el 2020, la Xina ja no produeix motors per sota de l'estàndard internacional IE3 i es veu obligada a utilitzar productes més eficients. A més, el "Pla de millora de l'eficiència energètica" publicat el 2021 i el 2022 proposava que el 2023 la producció anual de motors d'estalvi d'energia d'alta eficiència seria de 170 milions de quilowatts, i la proporció de motors d'estalvi d'energia d'alta eficiència en servei superaria el 20%; el 2025, la proporció de nous motors d'estalvi d'energia d'alta eficiència superaria el 70%. Calculat amb una proporció d'1 quilowatt-hora: 0,33 quilograms, equival a estalviar 15 milions de tones de carbó estàndard i reduir les emissions de diòxid de carboni en 28 milions de tones per any, cosa que s'espera que impulsi els motors d'imants permanents cap a una era de ràpid creixement.

2. Anàlisi de la cadena de la indústria del motor d'imants permanents

Si mirem la part superior de tota la cadena industrial, trobarem que les principals matèries primeres necessàries per a la producció de motors d'imants permanents inclouen diversos materials magnètics (com ara imants de neodimi, ferro i bor, ferrites magnètiques permanents, samari, cobalt, alumini, níquel i cobalt, etc.), coure, acer, materials aïllants i alumini, entre els quals els materials magnètics d'alta eficiència són el nucli de la fabricació de motors d'imants permanents d'alt rendiment. Pel que fa a la part inferior de la indústria de motors d'imants permanents, es tracta principalment de diversos camps d'aplicació final, com ara l'energia eòlica, els vehicles de nova energia, la indústria aeroespacial, la indústria tèxtil, el tractament d'aigües, etc. Amb la contínua millora de la indústria manufacturera posterior, s'espera que el creixement de la demanda al mercat d'aplicacions terminals promogui encara més la producció a gran escala de motors d'imants permanents.

2.1 Aigües amunt: els materials magnètics d'alta qualitat contribueixen al cost, representant més del 25%

Els materials representen més de la meitat del cost total, entre els quals els materials magnètics tenen un paper decisiu en l'eficiència del motor. Les matèries primeres dels motors d'imants permanents inclouen principalment materials magnètics (com ara imants de neodimi, ferro i bor, ferrites d'imants permanents, samari, cobalt, alumini i níquel, etc.), làmines d'acer al silici, coure, acer, alumini, etc. Els materials magnètics, les làmines d'acer al silici i el coure són la part principal del cost de les matèries primeres, representant més del 50% del cost. Tot i que segons l'estructura de costos dels motors tradicionals, els costos inicials de compra, instal·lació i manteniment del motor només representen el 2,70% de tot el cicle de vida del motor, a causa de factors com el preu del producte, la competitivitat i la popularitat del mercat, els fabricants de motors presten molta atenció a les matèries primeres.

1) Materials magnètics:Els imants de terres rares tenen excel·lents propietats magnètiques i són molt adequats per a aplicacions d'alt rendiment i alta potència. Els imants de NdFeB i cobalt són aplicacions importants de terres rares en materials d'imants permanents. A causa de les riques reserves de terres rares de la Xina, la producció de NdFeB representa aproximadament el 90% del total mundial. Des del 2008, la producció de motors d'imants permanents de la Xina ha augmentat ràpidament, convertint-se gradualment en el principal productor mundial, i la demanda de matèries primeres de NdFeB s'ha duplicat entre el 2008 i el 2020. A causa de la particularitat dels recursos de terres rares, la producció i el processament de NdFeB és relativament complicat, de manera que el preu dels motors d'imants permanents és superior al dels motors tradicionals. Els materials magnètics solen representar aproximadament el 30% del cost total.

2) Làmina d'acer al silici:Principalment utilitzat per formar la part central del motor d'imants permanents. A causa del complex procés de preparació, el seu cost és relativament elevat. La xapa d'acer al silici representa aproximadament el 20% del cost total.

3) Coure:Principalment utilitzat com a material conductor de motors d'imants permanents, representant aproximadament el 15% del cost total.

4) Acer:S'utilitza principalment per fabricar l'estructura i el material de la carcassa dels motors d'imants permanents, representant aproximadament el 10% del cost total.

5) Alumini:S'utilitza principalment per fabricar dissipadors de calor, tapes finals i altres components de dissipació de calor.

6) Costos d'equips i eines de fabricació:representant aproximadament el 15% del cost total.

2.2 Aigües avall: Diversos camps es preparen per fer esforços i hi ha un enorme potencial a la indústria que espera ser aprofitat.

Els motors d'imants permanents s'han utilitzat àmpliament en diversos camps i en múltiples indústries. Fins ara, els motors d'imants permanents han entrat amb èxit a les indústries de l'automoció, els electrodomèstics, l'automatització industrial i altres, fent una forta contribució a la innovació tecnològica i l'expansió del mercat. A més, donada la seva importància per al desenvolupament econòmic, indústries com la petroquímica, el petroli i el gas, la metal·lúrgia i l'electricitat també han començat a utilitzar gradualment motors d'imants permanents. En el futur, a mesura que les tendències de la indústria se centrin més en la intel·ligència, l'automatització i la conservació d'energia, l'aplicació de motors d'imants permanents en diversos camps posteriors tindrà un enorme potencial i continuarà mantenint un ràpid impuls de desenvolupament.

3. Anàlisi del mercat de motors d'imants permanents

3.1 Sobre l'oferta i la demanda

Impulsada pel desenvolupament de noves energies, la demanda està creixent ràpidament. Els fabricants xinesos de motors d'imants permanents de terres rares es distribueixen principalment a l'est i al sud de la Xina, que són rics en recursos de terres rares i tenen una sòlida base industrial. Hi ha una forta demanda de motors d'imants permanents, cosa que afavoreix la formació d'una cadena industrial completa. Del 2015 al 2021, la producció de motors d'imants permanents de terres rares de la Xina va augmentar de 768 milions d'unitats a 1.525 milions d'unitats, amb una taxa de creixement anual composta del 12,11%, superant significativament la taxa de creixement mitjana dels micromotors (motors amb un diàmetre inferior a 160 mm o una potència nominal inferior a 750 mW) del 3,94%.

Gràcies al ràpid desenvolupament del nou camp energètic, la demanda de motors d'imants permanents en camps derivats com l'energia eòlica i els vehicles elèctrics ha anat augmentant ràpidament en els darrers anys. El 2021 i el 2022, la demanda xinesa de motors d'imants permanents de terres rares serà d'1.193 milions d'unitats i 1.283 milions d'unitats, respectivament, un augment interanual del 7,54%.

3.2 Sobre la mida del mercat

El mercat xinès de motors d'imants permanents mostra un fort impuls de creixement, i la promoció de camps derivats ha estimulat el potencial del mercat. En els darrers anys, el mercat mundial de motors d'imants permanents ha mantingut un creixement constant i ha mostrat una tendència de desenvolupament optimista. El 2022, la mida del mercat va arribar als 48.580 milions de dòlars, un augment interanual del 7,96%. S'estima que el 2027, el mercat mundial de motors d'imants permanents arribarà als 71.220 milions de dòlars, amb una taxa de creixement anual composta del 7,95%. Impulsat per camps derivats com ara vehicles de nova energia, aires condicionats de freqüència variable i energia eòlica, el mercat xinès de motors d'imants permanents mostra una ràpida tendència de creixement. Actualment, els productes amb un rang de potència de 25-100 kW dominen el mercat.

El mercat continua creixent constantment i la Xina lidera el desenvolupament d'aquesta indústria. Amb la millora del rendiment dels materials d'imants permanents i l'avanç de la tecnologia dels motors, el mercat mundial de motors d'imants permanents mantindrà un creixement constant. La Xina continuarà mantenint el seu lideratge al mercat. En el futur, la integració del delta del riu Yangtze, el desenvolupament de la regió occidental, les millores de consum i la promoció de polítiques proporcionaran un fort impuls per a l'aplicació a gran escala de motors d'imants permanents al mercat xinès.

4. Panorama de la competència global dels motors d'imants permanents

En el desenvolupament de motors d'imants permanents a tot el món, la Xina, Alemanya i el Japó s'han convertit en líders en motors d'imants permanents d'alta gamma, precisió i innovadors amb els seus anys d'experiència en la fabricació i tecnologies clau.

La Xina s'ha convertit en una base important per a la indústria mundial de motors d'imants permanents i la seva competitivitat està augmentant.

Pel que fa a la distribució regional, Jiangsu, Zhejiang, Fujian, Hunan i Anhui s'han convertit en bases importants per a la indústria xinesa de motors d'imants permanents, ocupant una quota de mercat considerable.

En el futur, la indústria mundial de motors d'imants permanents donarà lloc a una competència més intensa, i la Xina, com a mercat més dinàmic i potencial del món, tindrà un paper important en aquest procés.

5. Introducció al motor d'imant permanent Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Maquinària Magnètica Permanent i Equipament Elèctric Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) es va establir el 18 d'octubre de 2007 amb un capital social registrat de 144 milions de RMB. Està situada a la Zona de Desenvolupament Econòmic de Shuangfeng, ciutat de Hefei, província d'Anhui. És una empresa moderna d'alta tecnologia que integra la investigació i el desenvolupament, la fabricació, les vendes i els serveis de motors d'imants permanents.

L'empresa sempre s'ha centrat en la investigació i el desenvolupament de productes. Compta amb un equip professional d'investigació i desenvolupament de motors d'imants permanents de més de 40 persones i ha establert relacions de cooperació a llarg termini amb universitats, institucions de recerca i grans empreses estatals. L'equip d'R+D adopta la teoria moderna del disseny de motors i la tecnologia avançada del disseny de motors. Després de més de deu anys d'acumulació tècnica, ha desenvolupat gairebé 2.000 especificacions de motors d'imants permanents, com ara sèries convencionals, de freqüència variable, a prova d'explosions, a prova d'explosions de freqüència variable, d'accionament directe i d'accionament directe a prova d'explosions. Comprèn completament els requisits tècnics de diversos equips d'accionament en diverses indústries i domina una gran quantitat de dades de primera mà sobre disseny, fabricació, proves i ús.

Els motors d'imants permanents d'alta i baixa tensió de Mingteng s'han utilitzat amb èxit en múltiples càrregues com ara ventiladors, bombes d'aigua, transportadors de cinta, molins de boles, mescladors, trituradores, raspadors, bombes d'oli, màquines de filar, etc. en diferents camps com la mineria, l'acer i l'electricitat, aconseguint bons efectes d'estalvi d'energia i guanyant un ampli reconeixement.

Mingteng sempre ha insistit en la innovació independent, adherint-se a la política corporativa de "productes de primera classe, gestió de primera classe, serveis de primera classe i marques de primera classe", adaptant solucions globals d'estalvi d'energia per a sistemes de motors d'imants permanents intel·ligents per als usuaris, construint un equip d'R+D i innovació d'aplicacions de motors d'imants permanents amb influència xinesa, i esforçant-se per convertir-se en el líder i referent en la indústria xinesa de motors d'imants permanents de terres rares.

Drets d'autor: Aquest article és una reimpressió de l'enllaç original:

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

Aquest article no representa els punts de vista de la nostra empresa. Si teniu opinions o punts de vista diferents, corregiu-nos!