1. סיווג מנועי מגנט קבוע וגורמים מניעים בתעשייה

ישנם סוגים רבים, עם צורות וגדלים גמישים. על פי פונקציית המנוע, ניתן לחלק באופן גס את מנועי המגנט הקבוע לשלושה סוגים: מחוללי מגנט קבוע, מנועי מגנט קבוע וחיישני אותות מגנט קבוע. ביניהם, מנועי מגנט קבוע מחולקים בעיקר לסינכרוני, DC, ו-steper.

1) מנוע סינכרוני מגנט קבוע:

מבנה הסטטור ועקרון העבודה תואמים לאלה של מנועים אסינכרוניים AC מסורתיים. בשל הגורם הפונקציונלי הגבוה והיעילות הגבוהה שלו, הוא התפתח במהירות בשנים האחרונות, מחליף בהדרגה מנועים אסינכרוניים AC מסורתיים, ונמצא בשימוש נרחב באוטומציה תעשייתית, מכונות, דפוס, טקסטיל, רפואי ועוד תחומים.

2) מנוע DC מגנט קבוע:

עקרון העבודה והמבנה דומים לאלה של מנועי DC מסורתיים. בהתבסס על שיטות ההעברה השונות, ניתן לחלק אותו למוברש (תמורה מכנית) וללא מברשת (העברה אלקטרונית). הוא נמצא בשימוש נרחב בכלי רכב חשמליים, כלי עבודה חשמליים, מכשירי חשמל ביתיים ותחומים אחרים.

3) מנוע צעד מגנט קבוע:

הוא משתמש באינטראקציה בין השדה המגנטי שנוצר על ידי המגנט הקבוע לבין השדה המגנטי המסתובב שנוצר על ידי הסטטור כדי להשיג תנועת דריכה מדויקת. יש לו את היתרונות של דיוק גבוה, מהירות תגובה מהירה וחיסכון באנרגיה, והוא נמצא בשימוש נרחב במכשירים מדויקים, קווי ייצור אוטומטיים, ציוד רפואי ותחומים אחרים.

1.1 גורמים מניעים

1.1.1 צד המוצר

עקרון העבודה של מגנטים קבועים הוא פשוט, והפסדי המנוע מופחתים מאוד. בסך הכל, מנועים אלקטרומגנטיים מסורתיים צריכים להסתמך על ספק כוח חיצוני כדי ליצור כוח אלקטרו-מוטורי עבור הגנרטור, לספק כוח התחלתי, ולאחר מכן להסתמך על מתח המוצא שלהם כדי לעבוד. עקרון העבודה של מנועי מגנט קבוע הוא פשוט יחסית, ואת השדה המגנטי צריך לספק רק על ידי מגנטים קבועים.

בהשוואה למנועים מסורתיים, היתרונות של מנועי מגנט קבוע באים לידי ביטוי בעיקר ב: ① אובדן סטטור נמוך; ② אין אובדן נחושת רוטור; ③ אין אובדן ברזל רוטור; ④ חיכוך רוח נמוך. עם זאת, יש לציין כי המרכיב העיקרי במנועי מגנט קבוע הוא שהפלדה המגנטית אינה עמידה בפני טמפרטורה גבוהה מתמשכת. על מנת למנוע את המצב שבו ביצועי המנוע מופחתים או מתבטלים עקב דה-מגנטיזציה, טמפרטורת העבודה של המנוע צריכה להיות בשליטה סבירה.

השפעת החיסכון באנרגיה משמעותית והיעילות הכוללת משופרת. להלן, אנו עורכים ניתוח ביצועים ספציפי על ידי הבחנה בין סוגי מנועים וחומרי גלם מנועים:

1) מבחינת סוגי המנוע

בחרנו מנועים סינכרוניים של מגנט קבוע להשוואה עם מנועים מסורתיים אחרים, ביניהם מנועי סרבנות מוחלפים, מנועי סרבנות סינכרוניים ומנועי מגנט קבוע הם כולם מנועים סינכרוניים. בשילוב עם האינדיקטורים, מכיוון שמנועי מגנט קבוע אינם דורשים מברשות וזרמי עירור, יש להם יעילות וצפיפות הספק גבוהים יותר מאשר למנועים מסורתיים. מבחינת קיבולת עומס יתר, למעט מנועי DC, שהם נמוכים יחסית, שאר הסוגים אינם שונים בהרבה. היעילות ומקדם ההספק של מנועי מגנט קבוע הם הביצועים הבולטים ביותר, עם יעילות של 85-97%. למרות שמנועים קטנים יכולים להגיע בדרך כלל ליותר מ-80%, למנועי מגנט קבוע יש יתרונות ברורים בהשוואה ליעילות של 40-60% של מנועים אסינכרוניים. במונחים של גורם הספק, הוא יכול להגיע ליותר מ-0.95, מה שמעיד על כך ששיעור רכיב הזרם הפעיל של מנועי מגנט קבוע בזרם הכולל גדול מזה של סוגים אחרים, ושיעור ניצול האנרגיה גבוה יותר.

2)לפי חומרי הגלם של המנוע

על פי החוזק המגנטי ושלב הפיתוח של חומרי המגנט הקבוע המשמשים במנוע, ניתן לחלק את מנועי המגנט הקבוע לשלוש קטגוריות: מתכת, פריט ואדמה נדירה. ביניהם, מנועי מגנט קבוע של פריט ואדמה נדירה נמצאים כיום בשימוש נרחב יותר.

בהשוואה למנועים מסורתיים, למנועי מגנט קבועים של אדמה נדירים יש מבנה פשוט יותר ושיעור כשל נמוך יותר. השימוש במגנטים קבועים של אדמה נדירה יכול להגדיל את הצפיפות המגנטית של פער האוויר, להגביר את מהירות המנוע למיטב ולשפר את יחס ההספק למשקל. תחום היישום רחב יחסית. החיסרון היחיד של מנועי מגנט קבוע הוא העלות הגבוהה שלהם. אם לוקחים כדוגמה את המחיר של מנועי מגנט קבועים של אדמה נדירה, הוא בדרך כלל גבוה פי 2.5 מזה של מנועים מסורתיים.

1.1.2 צד המדיניות

למדיניות יש גם תפקיד חשוב בקידום הפיתוח של מנועי מגנט קבוע.

1) תעשיית המגנטים הקבועים חווה התפתחות מהירה המונעת על ידי מדיניות.

כחומר גלם הליבה של מנועי מגנט קבוע, לשיפור הטכנולוגיה והפופולריות של מגנטים קבועים יש השפעה חשובה על פיתוח מנועי מגנט קבוע. בשנים האחרונות, הממשלה נקטה בצעדים רלוונטיים במונחים של תמיכה בתעשייה, גירוי מדיניות וגיבוש סטנדרטי כדי לקדם באופן אקטיבי את היישום הנרחב של חומרים מגנטים קבועים ולקדם את הפיתוח וההרחבה של מנועי מגנט קבוע.

2) לעורר פוטנציאל צמיחה תחת הדרישה לשימור אנרגיה והפחתת פליטות.

עם הדגש הגובר של סין על שימור אנרגיה והגנה על הסביבה, הפיתוח הבריא של מנועי מגנט קבוע הוביל הזדמנויות צמיחה. מאז הקמת התקן הלאומי החדש ב-2020, סין כבר לא מייצרת מנועים מתחת לתקן הבינלאומי IE3, ונאלצת להשתמש במוצרים יעילים יותר. בנוסף, "תוכנית לשיפור יעילות האנרגיה" שפורסמה בשנים 2021 ו-2022 הציעה כי בשנת 2023, התפוקה השנתית של מנועים חוסכי אנרגיה ביעילות גבוהה תהיה 170 מיליון קילוואט, ושיעור המנועים החוסכים באנרגיה ביעילות גבוהה בשירות. יעלה על 20%; בשנת 2025, שיעור המנועים החדשים חוסכי אנרגיה ביעילות גבוהה יעלה על 70%. מחושב ביחס של 1 קילוואט-שעה: 0.33 קילוגרם, זה שווה ערך לחיסכון של 15 מיליון טון של פחם סטנדרטי ולהפחתת פליטת פחמן דו חמצני ב-28 מיליון טון בשנה, מה שצפוי להניע את מנועי המגנט הקבוע לעידן של צמיחה מהירה .

2. ניתוח שרשרת תעשיית המגנטים הקבועים

בהתבוננות במעלה הזרם של כל שרשרת התעשייה, נגלה כי חומרי הגלם העיקריים הנחוצים לייצור מנועי מגנט קבוע כוללים חומרים מגנטיים שונים (כגון מגנטים מברזל בורון ניאודימיום, פריטים מגנטיים קבועים, קובלט סמריום, קובלט ניקל אלומיניום וכו' .), נחושת, פלדה, חומרי בידוד ואלומיניום, ביניהם חומרים מגנטיים בעלי יעילות גבוהה הם הליבה של ייצור מנועי מגנט קבועים בעלי ביצועים גבוהים. במורד הזרם של תעשיית המנועים המגנטים הקבועים, מדובר בעיקר בתחומי יישומי קצה שונים, לרבות אנרגיית רוח, רכבי אנרגיה חדשים, תעופה וחלל, תעשיית טקסטיל, טיפול במים וכו'. עם השדרוג המתמשך של תעשיית הייצור במורד הזרם, הגידול בביקוש בשוק יישומי הטרמינלים צפוי להמשיך ולקדם את הייצור בקנה מידה גדול של מנועי מגנט קבוע.

2.1 במעלה הזרם: חומרים מגנטיים באיכות גבוהה תורמים לעלות, מהווים יותר מ-25%

חומרים מהווים יותר ממחצית מהעלות הכוללת, ביניהם חומרים מגנטיים ממלאים תפקיד מכריע ביעילות המנוע. חומרי הגלם במעלה הזרם של מנועי מגנט קבוע כוללים בעיקר חומרים מגנטיים (כגון מגנטים מברזל בורון ניאודימיום, פריטים מגנט קבוע, קובלט סמריום, קובלט ניקל מאלומיניום וכו'), יריעות פלדת סיליקון, נחושת, פלדה, אלומיניום וכו' חומרים מגנטיים, יריעות פלדת סיליקון ונחושת הם החלק העיקרי בעלות חומר הגלם, המהווים יותר מ-50% מהעלות. למרות שלפי מבנה העלויות של המנועים המסורתיים, עלויות הרכישה, ההתקנה והתחזוקה הראשוניות של המנוע מהוות רק 2.70% מכלל מחזור החיים של המנוע, בשל גורמים כמו תמחור המוצר, תחרותיות ופופולריות בשוק, יצרני המנועים להקדיש תשומת לב רבה לחומרי גלם.

1) חומרים מגנטיים:למגנטים של אדמה נדירה יש תכונות מגנטיות מצוינות ומתאימים מאוד ליישומים בעלי ביצועים גבוהים והספקים גבוהים. מגנטים של NdFeB וקובלט הם יישומי אדמה נדירים חשובים בחומרי מגנט קבוע. בשל עתודות העפר הנדירות העשירות של סין, הייצור של NdFeB מהווה כ-90% מסך כל העולם. מאז 2008, ייצור מנוע המגנט הקבוע של סין עלה במהירות, בהדרגה הפך ליצרן הגדול בעולם, והביקוש לחומרי גלם NdFeB הוכפל בין 2008 ל-2020. בשל הייחודיות של משאבי אדמה נדירים, הייצור והעיבוד של NdFeB הם יחסית מסובך, ולכן המחיר של מנועי מגנט קבוע גבוה מזה של מנועים מסורתיים. חומרים מגנטיים מהווים בדרך כלל כ-30% מהעלות הכוללת.

2) יריעת פלדת סיליקון:משמש בעיקר ליצירת חלק הליבה של מנוע מגנט קבוע. בשל תהליך ההכנה המורכב, עלותו גבוהה יחסית. יריעת פלדת סיליקון מהווה כ-20% מהעלות הכוללת.

3) נחושת:משמש בעיקר כחומר מוליך של מנועי מגנט קבוע, המהווים כ-15% מהעלות הכוללת.

4) פלדה:משמש בעיקר לייצור מבנה וחומר מעטפת של מנועי מגנט קבוע, המהווים כ-10% מהעלות הכוללת.

5) אלומיניום:משמש בעיקר לייצור גופי קירור, כיסויי קצה ורכיבים אחרים של פיזור חום.

6) עלויות ציוד וכלי ייצור:מהווים כ-15% מהעלות הכוללת.

2.2 במורד הזרם: תחומים מרובים מתכוננים לעשות מאמצים, ופוטנציאל עצום בתעשייה מחכה לניצול

כיום נעשה שימוש נרחב במנועי מגנט קבועים בתחומים שונים ובתעשיות מרובות. עד כה, מנועי מגנט קבוע נכנסו בהצלחה לתעשיות הרכב, מכשירי החשמל הביתיים, האוטומציה התעשייתית ועוד, ותורמים תרומה חזקה לחדשנות טכנולוגית ולהרחבת השוק. בנוסף, לאור חשיבותה לפיתוח כלכלי, גם תעשיות כמו פטרוכימיה, נפט וגז, מתכות וחשמל החלו להשתמש בהדרגה במנועי מגנט קבועים. בעתיד, ככל שהטרנדים בתעשייה יתמקדו יותר במודיעין, אוטומציה ושימור אנרגיה, היישום של מנועי מגנט קבוע בתחומים שונים במורד הזרם יהיה בעל פוטנציאל עצום וימשיך לשמור על תנופת פיתוח מהירה.

3. ניתוח שוק מוטורי מגנט קבוע

3.1 על היצע וביקוש

מונע על ידי פיתוח אנרגיה חדשה, הביקוש גדל במהירות. יצרני המגנטים הקבועים של כדור הארץ הנדירים בסין מופצים בעיקר במזרח סין ובדרום סין, אשר עשירים במשאבי אדמה נדירים ובעלי בסיס תעשייתי חזק. קיים ביקוש עז למנועי מגנט קבוע, דבר המסייע להיווצרות שרשרת תעשייתית שלמה. משנת 2015 עד 2021, תפוקת מנוע המגנט הקבוע של כדור הארץ הנדיר של סין גדלה מ-768 מיליון יחידות ל-1.525 מיליארד יחידות, עם קצב גידול שנתי מורכב של 12.11%, העולה משמעותית על קצב הצמיחה הממוצע של מיקרו-מנועים (מנועים בקוטר של פחות מ-160 מ"מ או הספק נקוב של פחות מ-750mW) של 3.94%.

הודות להתפתחות המהירה של תחום האנרגיה החדש, הביקוש למנועי מגנט קבועים בתחומים במורד הזרם כמו אנרגיית רוח וכלי רכב חשמליים גדל במהירות בשנים האחרונות. בשנים 2021 ו-2022, הביקוש של סין למנועי מגנט קבועים של אדמה נדירה תעמוד על 1.193 מיליארד יחידות ו-1.283 מיליארד יחידות, בהתאמה, עלייה של 7.54% משנה לשנה.

3.2 על גודל השוק

שוק המנועים המגנטים הקבועים של סין מציג מומנטום צמיחה חזק, והקידום של שדות במורד הזרם עורר פוטנציאל שוק. בשנים האחרונות, שוק מנועי המגנט הקבוע העולמי שמר על צמיחה מתמדת והראה מגמת התפתחות אופטימית. בשנת 2022, גודל השוק הגיע ל-48.58 מיליארד דולר, גידול של 7.96% משנה לשנה. ההערכה היא שעד 2027, שוק מנועי המגנט הקבוע העולמי יגיע ל-71.22 מיליארד דולר, עם שיעור צמיחה שנתי מורכב של 7.95%. מונע על ידי שדות במורד הזרם כגון רכבי אנרגיה חדשים, מזגנים בתדר משתנה וכוח רוח, שוק מנועי המגנט הקבוע של סין מציג מגמת צמיחה מהירה. נכון להיום, מוצרים עם טווח הספק של 25-100KW שולטים בשוק.

השוק ממשיך לצמוח בהתמדה, וסין מובילה את פיתוח התעשייה הזו. עם שיפור ביצועי חומרי המגנט הקבוע והתקדמות טכנולוגיית המנוע, שוק המנועים המגנטים הקבועים העולמי ישמור על צמיחה יציבה. סין תמשיך לשמור על מובילות השוק שלה. בעתיד, שילוב הדלתא של נהר היאנגצה, פיתוח אזור המערב, שדרוגי צריכה וקידום מדיניות יספקו תנופה חזקה ליישום רחב היקף של מנועי מגנט קבוע בשוק הסיני.

4. נוף תחרותי גלובלי של מנועים מגנטים קבועים

בפיתוח מנועי מגנט קבוע ברחבי העולם, סין, גרמניה ויפן הפכו למובילות במנועי מגנט קבועים מתקדמים, מדויקים וחדשניים עם ניסיון בייצור רב שנים וטכנולוגיות מפתח.

סין הפכה לבסיס חשוב לתעשיית המנועים המגנטים הקבועים העולמית, והתחרותיות שלה הולכת וגוברת.

מבחינת הפריסה האזורית, ג'יאנגסו, ג'ה-ג'יאנג, פוג'יאן, הונאן ואנהוי הפכו לבסיסים חשובים לתעשיית המנועים המגנטים הקבועים של סין, ותופסים נתח שוק ניכר.

בעתיד, תעשיית המנועים המגנטים הקבועים העולמית תתחיל תחרות אינטנסיבית יותר, וסין, כשוק הדינמי והפוטנציאלי ביותר בעולם, תמלא תפקיד חשוב בתהליך זה.

5. מבוא למנוע מגנט קבוע של Anhui Mingteng

Anhui Mingteng מכונות וציוד חשמלי קבועים, בע"מ (https://www.mingtengmotor.com/) הוקמה ב-18 באוקטובר 2007 עם הון רשום של 144 מיליון יואן. הוא ממוקם באזור הפיתוח הכלכלי שואנגפנג, העיר חפיי, מחוז אנהוי. זהו מפעל היי-טק מודרני המשלב מחקר ופיתוח, ייצור, מכירות ושירותים של מנוע מגנט קבוע.

החברה תמיד התמקדה במחקר ופיתוח מוצרים. יש לה צוות מחקר ופיתוח מקצועי של מוטורי מגנט קבוע של יותר מ-40 אנשים, והיא הקימה קשרי שיתוף פעולה ארוכי טווח עם אוניברסיטאות, מוסדות מחקר וחברות גדולות בבעלות המדינה. צוות המו"פ מאמץ תיאוריית עיצוב מוטורי מודרני וטכנולוגיית עיצוב מנוע מתקדמת. לאחר יותר מעשר שנים של הצטברות טכנית, היא פיתחה כמעט 2,000 מפרטים של מנועי מגנט קבועים כגון סדרות קונבנציונליות, תדר משתנה, חסינות פיצוץ, חסינות פיצוץ בתדר משתנה, הנעה ישירה וסדרת הנעה ישירה חסינת פיצוץ. הוא מבין היטב את הדרישות הטכניות של ציוד הנעה שונים בתעשיות שונות, ושולט בכמות גדולה של נתוני תכנון, ייצור, בדיקות ושימוש ממקור ראשון.

מנועי המגנט הקבוע במתח גבוה ונמוך של מינגנג הופעלו בהצלחה על עומסים מרובים כגון מאווררים, משאבות מים, מסועי רצועות, טחנות כדורים, מערבלים, מגרסה, מגרדים, משאבות שמן, מכונות ספינינג וכו' בתחומים שונים כגון כרייה, פלדה , וחשמל, משיגים אפקטים טובים לחיסכון באנרגיה וזוכים להערכה רחבה.

מינגנג תמיד התעקש על חדשנות עצמאית, תוך הקפדה על המדיניות הארגונית של "מוצרים מהשורה הראשונה, ניהול מהשורה הראשונה, שירותים מהשורה הראשונה ומותגים מהשורה הראשונה", תוך התאמת מערכת מנוע מגנט קבוע חכמה לחסכון באנרגיה עבור המשתמשים , בניית צוות מו"פ של מנועי מגנט קבוע וחדשנות יישומים עם השפעה סינית, ושאיפה להפוך למובילה וקובעת הסטנדרטים בתעשיית המנועים המגנטים הקבועים הנדירים של סין.

זכויות יוצרים: מאמר זה הוא הדפסה מחודשת של הקישור המקורי:

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

מאמר זה אינו מייצג את דעות החברה שלנו. אם יש לך דעות או דעות שונות, אנא תקן אותנו!