S poboljšanjem globalne industrijske automatizacije, inteligencije i životnog standarda ljudi, primjena motora u oblastima kao što su automobili, kućanski aparati, elektronski audio i video, oprema za obradu informacija i industrijska automatizacija postaće sve raširenija.
Prema statistikama, prosječan broj elektromotora u vlasništvu svakog domaćinstva u razvijenim zemljama je od 80 do 130 komada, dok je prosječan broj elektromotora u vlasništvu domaćinstava u velikim gradovima u Kini oko 20 do 40 komada, što je i dalje daleko ispod prosjeka u razvijenim zemljama. Stoga, još uvijek postoji veliki prostor za razvoj domaće industrije elektromotora.
U poređenju sa motorima koji imaju istoriju dugu preko 200 godina,BLDC motorisu zapravo relativno mladi, sa istorijom dugom preko 50 godina od njihovog razvoja. Međutim, sa razvojem poluprovodničke tehnologije i popularizacijom MCU i drajverskih komponenti, ukupni troškoviBLDC motorije znatno smanjen. Stoga je posljednjih godinaBLDC motorisu se razvili, a njihova ukupna stopa rasta je također veća od stope rasta motora.
Slika 1: Predviđanje veličine tržišta BLDC motora
Očekuje se da će složena godišnja stopa rasta odBLDC motoriće biti oko 6,5% u narednim godinama. Prema statistikama, veličina tržišta BLDC-a u 2019. godini iznosila je približno 16,3 milijarde dolara, a očekuje se da će do 2024. godine dostići oko 22,44 milijarde dolara.
Kolika je veličina tržišta? Koje su specifične primjene?
Tržište automobilskih aplikacija
S porastom vozila na nove izvore energije, prodorom inteligentne vožnje i pilot primjenom koncepta "Vehicle-to-everything", trend elektronizacije automobila postaje sve očigledniji.
U budućim automobilima, pored pogonskih motora, električni servo upravljač, elektronski sistemi ovjesa, sistemi kontrole stabilnosti, tempomati, ABS i sistemi karoserije (kao što su prozori, brave na vratima, sjedišta, retrovizori, brisači, krovni otvor itd.) će se uveliko koristiti s elektromotorima.
Generalno govoreći, vozila na ekonomičan pogon bit će opremljena s oko 10 motora, obični automobili bit će opremljeni s 20 do 30 motora, luksuzni automobili bit će opremljeni sa 60 do 70, ili čak stotinama motora, dok vozila na novi pogon uglavnom zahtijevaju 130 do 200 motora.
Slika 2: Broj motora koji se koriste u automobilima
S obzirom na sve veću pažnju koja se posvećuje performansama automobila, posebno zahtjevima za udobnost, sigurnost, ekonomičnost potrošnje goriva i zaštitu okoliša, broj elektronskih upravljačkih uređaja i električne opreme u automobilima se shodno tome povećao. Upotreba različitih električnih uređaja dovela je do povećanja broja motorne opreme u automobilima.
Vozila na novu energiju su trend razvoja posljednjih godina, a globalne politike istovremeno promoviraju razvoj vozila na novu energiju. Razvijene zemlje poput Evrope i Amerike aktivno oblikuju tržište vozila na novu energiju, promoviraju razvoj vozila na novu energiju putem raznih subvencija i preferencijalnih politika i zakona, te promoviraju prelazak s tradicionalnih vozila na gorivo na električna vozila.
Nakon jula 2019. godine u Kini je, zbog naglog smanjenja subvencija, stopa rasta opala. Međutim, s kontinuiranim uvođenjem novih energetskih modela od strane velikih automobilskih kompanija u 2020. godini, posebno lansiranjem TESLA Model 3, Volkswagen ID. 3 i drugih modela, očekuje se da će se industrija prebaciti sa subvencionirane na potražnju, ulazeći u drugi period brzog rasta.
5G
2020. godina je bila ključna godina za razvoj 5G mreže u Kini. Iako je došlo do kašnjenja u izgradnji 5G mreže u prvom kvartalu zbog utjecaja epidemije, China Mobile je izjavio da njihov cilj da do kraja 2020. godine dosegnu 300.000 5G baznih stanica ostaje nepromijenjen. China Telecom i China Unicom će također nastojati završiti izgradnju 250.000 novih 5G baznih stanica u trećem kvartalu kako bi se oporavili od utjecaja epidemije. Pored 50.000 baznih stanica koje planira China Radio and Television, Kina će ove godine izgraditi 600.000 baznih stanica.
Slika 3: Broj 5G baznih stanica koje planiraju izgraditi četiri glavna operatera u 2020. godini
U 5G baznim stanicama postoje i mnoga mjesta gdje su potrebni motori, prije svega antena bazne stanice. Trenutno je antena 5G bazne stanice opremljena kontrolnim motorima koji sadrže komponente mjenjača, uključujući dvije opcije: koračni motor i motor bez četkica. Svaka električno podesiva antena opremljena je kontrolnim motorom s mjenjačem.
Općenito, standardna komunikacijska bazna stanica mora biti opremljena s oko 3 antene, 4G bazna stanica mora biti opremljena s 4 do 6 antena, a broj 5G baznih stanica i antena će se dodatno povećati.
Pored antene bazne stanice, sistem hlađenja u baznoj stanici također zahtijeva motorne proizvode. Kao što su ventilator računara, kompresor klima uređaja itd.
Dronovi/Podvodni dronovi
Dronovi su popularni već nekoliko godina, ali ne koriste svi dronovi motore bez četkica. Danas mnogi dronovi prelaze na motore bez četkica kako bi postigli duže, lakše tijelo i dužu izdržljivost.
Prema izvještaju kompanije Droneii, globalno tržište dronova je 2018. godine iznosilo 14,1 milijardu dolara, a očekuje se da će do 2024. godine globalno tržište dronova dostići 43,1 milijardu dolara, s najbrže rastućim regijama Azija i Sjeverna Amerika. Prosječna stopa rasta je 20,5.
Prema "Informacionom sistemu za registraciju civilnih misija dronova" Uprave za civilno vazduhoplovstvo, krajem 2018. godine u Kini je bilo registrovano 285.000 dronova. Do kraja 2019. godine bilo je preko 392.000 registrovanih dronova i 1,25 miliona sati komercijalnog leta dronova.
Posebno tokom epidemije početkom ove godine, dronovi su odigrali značajnu ulogu, kao što je prevoz između bolnica i centara za kontrolu bolesti, implementacija automatizovanog transporta lijekova i uzoraka za hitne slučajeve u prevenciji i kontroli epidemija; kruženje autoputevima, zamjena ručnog rada komandovanja iz zraka; dezinfekcija avatara kao artefakta, potpuna prevencija epidemije, dezinfekcija i sterilizacija u ruralnim, pa čak i urbanim područjima širom zemlje; transformacija u stručnjaka za propagandu, uzvikivanje slogana i uvjeravanje ljudi da ostanu kod kuće, i tako dalje.
Zbog utjecaja epidemije, beskontaktna dostava ponovo je stavljena u prvi plan. U Kini je Uprava za civilno zrakoplovstvo prošle godine pokrenula pilot program logistike i distribucije dronovima. Zbog utjecaja epidemije, tempo napretka u Kini trebao bi se ubrzati; U stranim zemljama, logistički gigant UPS i njemački proizvođač bespilotnih letjelica Wingcopter udružili su snage kako bi u teretnu industriju uveli novu VTOL bespilotnu letjelicu za prijevoz paketa.
Tu je i podvodni dron s kojim nismo baš upoznati, a polako ga počinjemo mjeriti. Sjećam se kompanije za podvodne dronove koju sam intervjuisao 2017. godine, koja je bila u masovnoj proizvodnji i isporučila je samo stotine jedinica putem crowdfundinga. Sada je godišnji obim isporuke desetine hiljada jedinica.
Električni skuter/električno vozilo
Električni skuter ne samo da zadržava originalno iskustvo vožnje, već pruža i inteligentnu pomoćnu snagu. To je transportno sredstvo koje se nalazi između bicikala i tradicionalnih električnih vozila. Električni skuteri uglavnom pružaju odgovarajuću pomoć pri vožnji na osnovu signala vožnje putem senzora, smanjujući snagu biciklista i olakšavajući vožnju korisnicima. U poređenju sa biciklima, električni skuteri imaju dodatne motore, baterije, senzore, kontrolere, instrumente itd., što iskustvo vožnje čini raznovrsnijim. U poređenju sa tradicionalnim električnim vozilima, električni skuteri ne kontrolišu brzinu vozila rotiranjem ruke, već hvatanjem signala vožnje putem senzora, kako bi razumjeli namjeru vožnje bicikliste, pružili odgovarajuću pomoć pri vožnji i učinili vožnju inteligentnijom.
Slika 4: Poređenje bicikala, električnih skutera i tradicionalnih električnih vozila
Prodajna cijena električnih skutera u Kini kreće se od 2000 do 10000 juana. Evropski električni skuteri s glavčinom kotača koštaju između 500 i 1700 eura, dok se cijena električnih skutera s centralnom montažom kreće između 2300 i 3300 eura. Cijena električnih skutera je mnogo viša od cijene bicikala i električnih vozila.
Motor je ključna komponenta električnog sistema električnog skutera. Zbog minijaturizacije, male težine, operativne efikasnosti i pouzdanosti izgleda električnih skutera, performanse električnih skutera su direktno određene. Stoga, kompanije koje proizvode motore uglavnom moraju prilagoditi razvoj motora potrebama električnih skutera. Elektromotori čine 10% do 30% cijene električnih skutera.
U Evropi postoji velika potražnja za električnim skuterima. Prema podacima Evropskog udruženja biciklističke industrije, od 2006. do 2018. godine prodaja električnih skutera na evropskom tržištu porasla je sa 98.000 jedinica na 2,5 miliona jedinica. Godišnja složena stopa rasta dostigla je 31%.
Japansko tržište također stalno raste. Japan je bio najranija zemlja koja je razvila, proizvodila i prodavala električne skutere. Osamdesetih godina prošlog stoljeća uspješno je razvila prvu generaciju električnih skutera. Međutim, zbog brdovitog terena Japana, neravnih cesta i ozbiljnog starenja, električni skuteri su postali neophodan izbor.
Domaće tržište je u povojima. Postoji znatan prostor za budući rast. Trenutno, kompanije poput Mobi, Xiaomi, Harrow, Double Speed i Eternal pokušavaju promovirati električne skutere u Kini.
Industrijski robot
Industrijski roboti su uglavnom zamjensko tržište u Kini, a njihov prostor je prilično širok. Iako je Kina najveće svjetsko tržište primjene industrijskih robota, u oblasti industrijskih robota, svjetski poznati proizvođači su uglavnom koncentrisani u razvijenim zemljama koje predstavljaju Sjedinjene Američke Države, Japan, Njemačka itd., kao što su ABB u Švedskoj, FANUC u Japanu, Yaskawa Electric Corporation i četiri porodice koje predstavlja Kuka u Njemačkoj.
Slika 5: Prodaja industrijskih robota. (Izvor podataka: Međunarodna federacija robotike)
Prema podacima Međunarodne federacije za robotiku, globalna prodaja industrijskih robota u 2018. godini iznosila je 422.000 jedinica, od čega je 154.000 jedinica prodato u Kini, što čini 36,5%. Osim toga, prema podacima Nacionalnog zavoda za statistiku, proizvodnja industrijskih robota u Kini postepeno raste, sa oko 33.000 kompleta u 2015. na 187.000 kompleta u 2018. godini. Stopa rasta je brza.
Štaviše, posljednjih godina, s kontinuiranim uvođenjem industrijske podrške od strane vlade i kontinuiranim probojem domaćih preduzeća, stopa lokalizacije domaćih industrijskih robota kontinuirano raste. U prvoj polovini 2018. godine, domaći udio prodaje robotskih tijela porastao je sa 19,42% u 2015. godini na 28,48%. Istovremeno, ukupna prodaja industrijskih robota u Kini također je održala rast.
Ventilator
Ventilatori uključuju: ventilatore, nape, fenove za kosu, zavjesne ventilatore, HVAC ventilatore itd. Glavni proizvođači u nizvodnoj industriji uključuju Midea, Emmett, Gree, Pioneer, Vantage, Boss i tako dalje.
Iz perspektive kućnih ventilatora, ovo je veoma veliko tržište, a proizvodnja kućnih ventilatora u Kini je veoma velika. Prema podacima Nacionalnog zavoda za statistiku, u 2018. godini proizvodnja kućnih ventilatora u Kini iznosila je 180 miliona jedinica. Nije bilo podataka za decembar 2017. godine, ali podaci za 11 mjeseci iznosili su 160 miliona jedinica. U 2016. godini bilo je 160 miliona jedinica, a procjenjuje se da je u 2019. godini bilo oko 190 miliona jedinica.
Slika 6: Proizvodnja kućnih ventilatora u Kini. (Izvor podataka: Nacionalni zavod za statistiku)
Trenutno, glavni proizvođači malih kućanskih aparata u Kini, kao što su Midea, Pioneer, Nichrome, Emmett itd., uglavnom imaju proizvode s motorima bez četkica na tržištu. Među njima, Emmett ima najveću količinu, a Xiaomi ima najnižu cijenu.
Ulaskom prekograničnih proizvođača poput Xiaomija, stopa konverzije motora bez četkica u području kućnih ventilatora počela se ubrzavati. Sada, u području kućnih ventilatora, domaći proizvođači motora bez četkica imaju svoje mjesto.
Pored ventilatora za domaćinstva, postoje i ventilatori za računare. U stvari, termalni ventilatori za ventilatore su počeli da se prebacuju na motore bez četkica prije mnogo godina. U ovoj oblasti postoji referentno preduzeće, naime Ebm-papst, čiji se ventilatori i motori široko koriste u mnogim industrijama kao što su ventilacija, klimatizacija, hlađenje, kućanski aparati, grijanje i automobilska industrija.
Trenutno, mnoge kompanije u Kini proizvode ventilatore za računare bez četkica slične EBM-u i zauzele su mnoga EBM tržišta.
Posebno s porastom broja domaćih stanica za punjenje, domaći proizvođači bi trebali imati velike prilike. Sada je zemlja također uključila stanice za punjenje u projekt „Nove infrastrukture“, koji bi ove godine trebao doživjeti veći razvoj.
Tu su i ventilatori za hlađenje zamrzivača. Zbog utjecaja industrijskih standarda i nacionalnih standarda energetske efikasnosti, ventilatori za hlađenje zamrzivača počeli su prelaziti na BLDC motore, a brzina konverzije je relativno velika, što rezultira relativno velikim brojem proizvoda. Očekuje se da će 60% mašina za hlađenje zamrzivača biti zamijenjeno motorima s promjenjivom frekvencijom do 2022. godine. Trenutno su domaći proizvođači mašina za hlađenje zamrzivača uglavnom koncentrirani u regijama delte rijeke Jangce i delte Biserne rijeke.
Što se tiče ventilatora, tu je i kuhinjska napa, koja je važna komponenta kuhinjskih aparata. Međutim, zbog troškova, stopa konverzije bez četkica kod kuhinjske nape još uvijek nije visoka. Trenutno, shema konverzije frekvencije košta oko 150 juana, ali sheme s motorom bez četkica mogu se završiti u roku od stotinu juana, a jeftinije mogu koštati čak i oko 30 juana.
Mnogi novi ventilatori i pročišćivači zraka također koriste rješenja s motorima bez četkica. Trenutno, mali proizvodi na tržištu uglavnom koriste Nedicove motore s vanjskim rotorom, dok veliki pročišćivači zraka uglavnom koriste EBM ventilatore.
Osim toga, tu je i ventilator za cirkulaciju zraka koji se proizvodi posljednje dvije godine, a njegova trenutna vrijednost je relativno visoka. Općenito, gotov proizvod košta 781 jedinicu, a postoje i nekoliko skupljih, u rasponu od 2000 do 3000 jedinica.
Kompresor
Zbog činjenice da brzina kompresora hladnjaka određuje temperaturu unutar hladnjaka, brzina kompresora hladnjaka s promjenjivom frekvencijom može se mijenjati na osnovu temperature, što omogućava hladnjaku da vrši podešavanja na osnovu trenutne temperaturne situacije i bolje održava konstantnu temperaturu unutar hladnjaka. Na taj način će učinak očuvanja hrane biti bolji. Većina kompresora hladnjaka s promjenjivom frekvencijom koristi BLDC motore, što rezultira većom efikasnošću, nižom bukom i dužim vijekom trajanja tokom rada.
Slika 7: Prodaja frižidera i frižidera sa promjenjivom frekvencijom u Kini. (Izvor podataka: Nacionalni zavod za statistiku)
Ovom oblašću su ranije dominirali proizvodi japanskih, korejskih i tajvanskih proizvođača, ali nakon 2010. godine, domaći proizvođači su brzo krenuli. Kaže se da jedan proizvođač u Šangaju ima godišnji obim isporuke od skoro 30 miliona jedinica.
S napretkom domaćih proizvođača poluprovodnika, bilo da se radi o proizvođačima glavnih mikrokontrolera, pre-drive Gate Drivera ili Power MOSFET-ova, domaći proizvođači u osnovi mogu pružiti.
Također, tu je i kompresor klima uređaja. Trenutno je klima uređaj s promjenjivom frekvencijom široko prihvaćen, a klima uređaj s promjenjivom frekvencijom postao je trend. Proizvodnja klima uređaja u Kini je također prilično velika. Prema Nacionalnom zavodu za statistiku, proizvodnja motora klima uređaja u 2018. godini iznosila je 360 miliona jedinica, a proizvodnja BLDC motora za klima uređaje oko 96 miliona jedinica. Štaviše, proizvodnja BLDC motora za klima uređaje u osnovi se povećava svake godine.
Električni alati
Električni alati su jedan od najčešće korištenih hardverskih i elektromehaničkih proizvoda. Zbog svoje lagane konstrukcije, praktične prenosivosti, visoke efikasnosti proizvodnje i niske potrošnje energije, široko se koriste u procesima bušenja, rezanja i brušenja u raznim industrijama kao što su građevinarstvo, dekoracija, obrada drveta, obrada metala i druge proizvodne industrije.
Kontinuiranim razvojem tehnologije i postepenim prihvatanjem koncepta "uradi sam", i raspon primjene električnih alata se stalno širi. Mnoge tradicionalne ručne operacije s alatima počinju se zamjenjivati električnim alatima, a električni alati se šire i od industrijske primjene do porodičnog života. Potražnja za električnim alatima raste iz godine u godinu.
Električni alati bez četkica zapravo su se pojavili davno. 2010. godine, neki strani brendovi su predstavili električne alate koji koriste motore bez četkica. Sa zrelošću tehnologije litijum-jonskih baterija, cijene postaju pristupačnije, a veličina ručnih alata se povećava iz godine u godinu. Sada se mogu podjednako podijeliti s alatima koji se utikaju u utičnicu.
Prema statistikama, kućanski električni ključevi su u osnovi bili bez četkica, dok električne bušilice, visokonaponski alati i vrtni alati još nisu u potpunosti bez četkica, ali su i oni u procesu konverzije.
To je uglavnom zbog uštede energije i visoke efikasnosti motora bez četkica, što omogućava ručnim električnim alatima da rade duži vremenski period. Danas su mnogi međunarodni i domaći proizvođači uložili mnogo resursa u razvoj proizvoda, kao što su Bosch, Dewalt, Milwaukee, Ryobi, Makita itd.
Trenutno je razvoj električnih alata u Kini također vrlo brz, posebno u regijama Jiangsu i Zhejiang, gdje su koncentrirani mnogi proizvođači električnih alata. Posljednjih godina, cijena rješenja za upravljanje motorima bez četkica u regijama Jiangsu i Zhejiang naglo je opala, a mnogi proizvođači su pokrenuli rat cijena. Kaže se da rješenje za upravljanje motorom bez četkica za električni alat košta samo oko 6 do 7 juana, a neka čak koštaju samo 4 do 5 juana.
Pumpa
Vodene pumpe su relativno tradicionalna industrija sa širokim spektrom tipova i rješenja. Čak i za pogonske ploče iste snage, trenutno su na tržištu dostupne različite vrste, s cijenama koje se kreću od manje od dva juana do između četrdeset i pedeset juana.
Kod primjene vodenih pumpi, trofazni asinhroni motori se uglavnom koriste za srednje do velike snage, dok se AC bipolarne pumpe uglavnom koriste za male i mikro vodene pumpe. Trenutna obnova sjevernog grijanja dobra je prilika za tehnološke inovacije u rješenjima za pumpe.
Samo sa tehničke perspektive, motori bez četkica su pogodniji za primjenu u oblasti pumpi, jer imaju određene prednosti u pogledu zapremine, gustine snage, pa čak i cijene.
Lična zdravstvena njega
Što se tiče lične zdravstvene njege, postoje dva reprezentativna proizvoda, jedan je Dysonov popularni internet proizvod, zračni kanal, a drugi je pištolj za fasciju.
Otkako je Dyson lansirao proizvod za aero-kanale koristeći brze digitalne motore, to je pokrenulo cijelo tržište aero-kanala.
Prema ranijem uvodu Qian Zhicuna iz Jingfeng Mingyuana, trenutno postoje tri glavna smjera za domaće sheme aerotunela: jedan se zasniva na Dysonu kao mjerilu, koristeći shemu ultrabrzog motora bez četkica, s općom brzinom od oko 100000 okretaja u minuti, s najvećom brzinom od 160000 okretaja u minuti; Druga opcija je zamjena U motora, koji ima brzinu sličnu onoj U motora, ali ima prednosti male težine i visokog tlaka zraka; Treća je shema visokog napona vanjskog rotora, pri čemu motor uglavnom imitira Nedicovu shemu.
Trenutno, domaći imitacijski proizvodi nisu samo kopirani u prošlosti, već su u osnovi postigli izbjegavanje patenta i uveli određene inovacije.
Obim isporuke fascijskih pištolja počeo je naglo rasti posljednjih godina. Navodno su treneri u teretanama i sportski entuzijasti sada opremljeni fascijskim pištoljima. Fascijski pištolj koristi mehaničke principe vibracije za prijenos vibracija na duboke mišiće fascije, postižući učinak opuštanja fascije i smanjenja napetosti mišića. Neki ljudi koriste fascijski pištolj kao alat za opuštanje nakon vježbanja.
Međutim, voda u fascijskom pištolju je sada također vrlo duboka. Iako izgled izgleda slično, cijene se kreću od preko 100 juana do preko 3000 juana. Tržišna cijena upravljačke ploče pogona BLDC motora koja se koristi u fascijskom pištolju sada je pala na 8. juana, a pojavila se čak i upravljačka ploča pogona od oko 6 juana. Cijena fascijskog pištolja je naglo pala.
Priča se da je jedan proizvođač motora bio pred bankrotom, ali uz pomoć proizvoda za fascijalni pištolj, odmah se vratio u život. I to je bilo prilično hranjivo.
Naravno, pored ova dva proizvoda, postoji i trend prema motorima bez četkica u proizvodima kao što su brijači za dječake i aparati za uljepšavanje za djevojčice.
Zaključak
Sveukupno, BLDC motori su još uvijek u ranoj fazi i njihova primjena sada cvjeta. Pored onih koje sam ovdje spomenuo, postoje i mnogi drugi, kao što su servisni roboti, AGV-ovi, roboti za čišćenje, razbijači zidova, friteze, mašine za pranje posuđa i tako dalje. U stvari, postoje mnoga područja u našim životima gdje koristimo elektromotore, a još uvijek postoje mnoge primjene koje čekaju da istražimo u budućnosti.
Vrijeme objave: 15. juli 2023.
