来源:半岛在线登录官网 发布时间:2024-03-14 01:55:23
2021年-无刷DC电机控制技术研讨会,近20家BLDC产业链企业参加,其中智能微电子、Keysight、ST、国家技术、航顺芯片、极海半导体、王新、赵一创新、冯岩科技、泰信半导体、Qorvo等国内外优秀企业的专家进行了精彩的分享。
从市场反馈和嘉宾分享来看,虽然今年的BLDC市场受到了原材料涨价和芯片缺货的影响,但一些应用领域很难获得货源,但价值高、利润率有保障的应用领域仍将继续增长。总的来说,未来几年BLDC的市场规模将继续当前的增长趋势,但增长率可能略有放缓。
预计未来几年复合年增长率将达到5.7%。众所周知,从去年年底开始,制造业实际上面临着很大的困境,如原材料价格严重上涨、芯片缺货等,许多制造企业只能停产等原材料。
例如,电机制造企业使用最多的铜,现在的价格已超越7万元一吨,而一年多前只有3.5万元一吨。
此外,目前BLDC行业排名靠前的企业有ABB、阿美特克(AMTEK)、日本电产、美贝亚集团、德昌电机、联合运动技术公司、保德电子公司、北美电气公司、施耐德电气公司、雷勃电气公司等。
驱动BLDC的驱动电路主要由控制器、栅极驱动三部分所组成,即预驱动和功率MOSFET/IGBT,通常称为驱动。还有一个BLDC反馈给控制器的反馈信号,有用于霍尔传感器,也有不使用霍尔传感器的方案。
第二,将栅极驱动和功率MOSFET集成为IPM,再加上控制器的解决方案;
第三,将栅极驱动集成到控制器中,再加上功率MOSFET或IGBT的解决方案;
尽管BLDC控制器有很多种,如MCU,DSP,FPGA,甚至CPU等,但是MCU是目前使用最广泛的,也是最广泛的,所以我们以MCU为例,按照MCU,MCU+预驱,SoC等几种形式进行分类。
就MCU而言,国内参与企业较多,目前国内MCU企业不少于100家,其中许多可用于电机控制。在BLDC行业,知名的主控MCU企业有Microchip、TI、ST、英飞凌、NXP等。国内有兆易创新、华大、智能微、航顺等。
对于采用通用MCU方案的BLDC方案提供商来说,今年可能会遇到一些困难。因为自去年年底以来,通用MCU慢慢的变成了最紧缺的材料,包括32位和8位。尤其是海外原厂MCU,国产MCU可能稍微好一点。
据说海外原厂交货期基本超过16周,也就是4个月,一般半年左右。紧缺材料需要50周以上才可以获得货物。也就是说,可能要等上一年。
如今,一些MCU供应商甚至在2022年停止接单。例如前几天发通知的盛群,以及之前义隆都暂停接新单。
据公开信息,目前恩智浦、ST、等的交期基本都是半年到一年左右。Q1又增加了2到3个月,加起来需要8到15个月才能拿到货。
此外,功率设备也是BLDC驱动器中普遍的使用的设备。据IHSMarkit统计,2019年中国功率半导体市场需求规模为144.7亿美元,预计2020年为151亿美元,今年市场规模有望达到159亿美元。
但与此同时,今年的功率器件缺货也相当严重,能够说是除MCU、电源管理芯片外,第三个缺货物。
类似地,我们依据市场上的公开信息,整理当前主要功率器件供应商的交货周期,与MCU相比,交货周期是比较好的。相对来说,国内供应商的交货时间更好。例如,安世半导体和硅力杰的交货时间比其他海外原厂短2个月左右。
BLDC电机驱动器使用的功率设备主要是MOSFET、IPM和IGBT。例如,一般来说,我们的BLDC电机驱动器需要用6个MOSFET来驱动。所以,就用量而言还算不少。
在中高端MOSFET和IGBT主流设备市场,国内主要依赖进口,基本上被欧美日企业垄断。目前,国内电力半导体有突出贡献的公司的市场占有率仍然很低,这需要国内电力设备制造商的跟进。我相信随BLDC电机市场的兴起,这是国内电力设备制造商崛起的机会。
BLDC应用广泛,按行业划分可分为风扇、泵、电动车、电动工具、压缩机、农机、汽车等。
风扇领域,风扇包括:风扇,油烟机,吹风机,风帘机,暖通空调风扇等。主要下游厂商有美的、艾美特、格力、先锋、华帝、老板等。
根据国家统计局的数据,从2013年到2020年,国内电风扇的数量逐年增加,2020年的产量为2.3亿台。
现在国内主流的小家电厂商,如美的,先锋,日彩,艾美特等,大多数都有使用无刷电机的产品上市。其中艾美特数量最多,小米成本最低。
随着小米等一些跨境制造商的进入,家用风扇领域的无刷电机转换率开始加快。目前,国内无刷电机制造商在家用风扇领域已有一席之地。
除家用风扇外,还有设备散热风扇,设备风扇其实在多年前就开始向无刷电机转换。这一领域有一家标杆企业,即依必安派特(EBM),该公司的风机产品大范围的应用于通风、空调、制冷、家电、供暖和汽车等行业。
此外,近年来国内充电桩的兴起,国内厂商的机会应该很大。目前,国家已将充电桩纳入新基础设施项目,今年应该有更大的发展。
此外,由于行业标准和国家能效标准的影响,冰准的影响,冰柜冷却风扇开始转向BLDC电机,转换速度相对较快,产品数量相对较大。预计到2022年,60%的冰柜冷却器将被变频电机取代。目前国内冰柜冷却器配套厂家大多分布在在长三角和珠三角。
风扇方面,也有油烟机,是厨房电器的重要组成部分。但由于成本原因,油烟机无刷转化率不高。
许多新风扇和空气净化器也采用无刷电机方案。当前市场上的产品,小型一般都会采用Nedic外转子电机,大型空气净化器一般都会采用EBM风扇。
另外,这两年还有一个空气循环扇,目前价值还算高,比普通风扇高100到几百不等。贵一点的还有两三千。
此外,还有一些手持式小风扇和便携式小吊扇来越多地使用无刷电机。由于无刷电机的静音效果更好,产品的价格可以卖得更高。
之前遇到一个床上小吊扇。他们前年开始使用无刷电机方案。第一年出了几万台,去年就超过20万台。今年到4月,出货量达到去年一年的出货量。
另外,实际上工业吊扇也是一个不小的市场。以前工厂车间采用大型工业风扇,功率大,不安全。工业风扇可大范围的应用于工业生产厂房、物流仓储、展厅、体育馆、候车厅、机场等大型场所和高空间。采用BLDC工业吊扇可达到国家一级能耗标准。
在中国,电瓶车也是一个很大的市场。根据国家统计局的数据,2020年,中国电瓶车产量达到2966.1万辆。
国内是电瓶车,国外对电瓶车的需求更大。因为电瓶车既保留了原有的骑行体验,又提供了智能辅助动力。它是一种介于自行车和传统电动汽车之间的交通工具。电瓶车主要是通过传感器根据骑行信号提供对应的动力辅助,减少骑行者的贡献,让用户更容易骑行。
其中,欧洲对电瓶车的需求最大。据欧洲自行车行业协会统计,从2006年到2018年,欧洲市场的电瓶车销量从9.8万辆增加到250万辆。年均复合增长率达到31%。
由于去年疫情的原因,许多国家的公共汽车系统不再使用后,电瓶车的销量飞速增加。据说国内很多做海外贸易的企业直接卖完了。
国内市场处于起步阶段。未来有相当大的增长空间。目前,mobike、小米、哈罗、倍速、永久等企业慢慢的开始尝试在中国推广电动自行车。
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、携带方便、生产效率高、能耗低,大范围的应用于建筑、装饰、木材加工、金属加工等制造业等应用行业的钻、切、磨等加工环节。
随着技术的持续不断的发展和DIY观念的逐渐被人们所接受,电动工具的应用场景范围也在逐步扩大。许多传统手动工具操作领域开始被电动工具取代,电动工具正在从工业应用扩展到家庭生活。对电动工具的需求逐年增加。
事实上,电动工具的无刷化很早就开始了。2010年,一些国外品牌推出了使用无刷电机的电动工具。随着锂电池技术的成熟,价格越来越贴近百姓,手持工具的数量逐年增加,现在可以和插电工具平分秋色。
据统计,国内电扳手基本实现了无刷,电钻、高压、园林工具还没有完全无刷,但也在转换过程中。
这主要是因为无刷电机节能高效,手持式电动工具可以运行更长时间。如今,许多国际制造商和国内制造商投入大量资源开发产品,如Bosch、Dewalt、Milwaukee、Ryobi、Makita等。
目前,我国电动工具发展迅速,尤其是江浙地区。近年来,江浙无刷电机控制方案成本迅速下降,许多制造商已经发动了价格战。去年据说一个电动工具的无刷电机控制方案在6、7元左右,有些甚至只需要4、5元。但是,这些便宜的方案今年可能会很惨,因为利润率太低,芯片涨价。如果降价抢占市场,可能会血本无归,甚至生存有几率会成为问题。
在今年的慕尼黑上海电子展上,园林艺术展也在同步进行。期间进去参观了一下,发现很多园林工具能开始电气化和无刷化,比如剪刀、割草机、鼓风机等等。
因为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能够准确的通过温度而变化,这样冰箱就能够准确的通过当前的温度情况做调整,使冰箱内部的温度更好地保持恒定。这样,食物的保鲜效果会更好。变频冰箱压缩机多选用BLDC电机,工作时效率高,噪音低,常规使用的寿命长。
这个领域以前主要是日本、韩国、台湾制造商的产品,但2010年后,国内制造商起步迅速。据说上海某厂商年出货量接近3000万台。
随着国内半导体制造商的进步,国内制造商基本上能够给大家提供主控MCU制造商、预驱动GateDriver和功率MOSFET。
还有空调压缩机。目前变频空调已经基本深入人心,空调变频慢慢的变成了大势所趋。国内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,2018年空调BLDC电机产量约为9600万台,预计今年将超过1亿台。
特别是新的空调能效标准出台后,随着空调能效标准的慢慢地提高,变频空调将面临全面增长的机遇,无刷DC电机的需求将在全球市场得到充分体现。空调电机行业无刷DC时代马上就要来临。由于今年7月1日以后,旧能效标准的空调产品将被禁止销售。
新能源汽车是近年来的发展的新趋势,现在全球政策同时推动新能源汽车的发展。欧美等发达国家积极布局新能源汽车市场,通过种种补贴优惠政策和法案推动新能源汽车发展,推动传统燃油汽车向电动汽车的转型。
在今年的上海车展上,新能源汽车成为绝对的主角,传统汽车制造商也推出了电动汽车。
如今,除了威来、小鹏、理想等新的汽车制造力量,华为、小米、DJI、360等企业也开始跨境进入汽车领域,这一些企业都是针对电动汽车领域的。可以说,电动汽车未来的发展的新趋势是不可阻挡的。返回搜狐,查看更加多
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