第一節(jié) 產品定義及發(fā)展歷程
微型馬達又成微型電機、微電機,是體積、容量較小,輸出功率一般在數百瓦以下的電機和用途、性能及環(huán)境條件要求特殊的電機。常用于控制系統(tǒng)中,實現機電信號或能量的檢測、解算、放大、執(zhí)行或轉換等功能,或用于傳動機械負載,也可作為設備的交、直流電源。
發(fā)展歷程
我國微型馬達行業(yè)創(chuàng)建于20世紀50年代末期,從為滿足國防武器裝備需要開始,經歷了仿制、自行設計和研究開發(fā)的階段,至今已有40余年的發(fā)展歷史,已形成產品開發(fā)、規(guī)?;a和關鍵零部件、關鍵材料、專用制造設備、測試儀器配套的完整的工業(yè)體系。
據統(tǒng)計,2014年我國微型馬達生產及配套廠家在1098家,從業(yè)人員近16萬人,工業(yè)總產值超過2000億元。微型馬達行業(yè)已成為國民經濟和國防現代化建設中不可缺少的一個基礎產品工業(yè)。
第二節(jié) 產品特點及應用領域分析
微型馬達是由永磁同步電動機和內置減速箱組合而成的可逆同步電動機,具有力矩大、噪音低、體積小、重量輕、使用方便、運行恒速等優(yōu)點,還可以搭配各種齒輪箱以達到改變輸出速度和轉矩的目的。
結構分類
微型馬達在結構上大體可分為3類 :
電磁式
基本組成與普通電機相似,包括定子、轉子、電樞繞組、電刷等部件,但結構格外緊湊。
組合式
常見的有兩種:上述各種微型馬達的組合;微型馬達與電子線路的組合。例如直流電動機與傳感器的組合,X方向與Y方向直線電動機的組合等。
非電磁式
外形結構與電磁式一樣,如旋轉類產品作成圓柱形,直線類產品作成方形,但內部結構因其工作原理不同而差別很大。
應用范圍
食品機械、紡織機械、醫(yī)療器械、智能門窗、監(jiān)控器云臺、廣告燈箱、家用電器、冷暖空調風頁、執(zhí)行器控制等所有小功率恒轉速大力矩設備。
應用領域
微型馬達主要應用于3個領域:①無特殊控制要求的驅動場合作為運動機械負載的動力源。②音像設備。例如,在盒式錄像機中,微型馬達既是磁鼓組件的關鍵元件,又是其主導軸驅動、收供帶和磁帶盒的自動裝載以及磁帶張力控制的重要元件。③辦公自動化設備、計算機外部設備和工業(yè)自動化設備。如磁盤驅動器、復印機、數控機床、機器人等都應用了微型馬達。略……
第三節(jié) 產品生產工藝特點或流程
1、微型馬達結構和生產批量的較大差異使生產組織模式和工藝規(guī)程相差很大
目前微型馬達向經濟型和高性能型兩個方向發(fā)展。經濟型微型馬達的特點是數量極大,價格低廉。例如冰箱、空調、音響等家用電器電機,汽車、電動車用電機,計算機及其外設用電機,辦公自動化設備電機及電動工具電機等。其生產工藝特點主要:
a)有優(yōu)化詳細的工藝規(guī)程、工序、工步劃分很細,加工工藝比較先進;
b)勞動分工很細,對操作者的技能要求單一;
c)較多地使用專用設備、專用工模具,機械化、自動化程度高,一般采用流水線作業(yè),固定資產投入較大,但生產效率高,加工成本相對較低。
2、制造工藝涉及的專業(yè)很廣泛
微型馬達制造工藝涉及的專業(yè)領域比較廣泛,其工藝主要包括機械制造工藝、模具成形工藝、特種工藝、專用工藝及驅動器制造工藝。
機械制造工藝包括各種結構件的機加工,如車、銑、刨、磨等;模具成形工藝包括沖壓、塑料成形、鑄造等;特種工藝包括熱處理、焊接、表面處理等;微型馬達專用工藝包括鐵心制造、繞線嵌線、絕緣、磁鋼粘接等;驅動器制造工藝主要包括線路板焊接、調式等。
3、相對落后的制造工藝和先進的制造工藝并存
近幾年各企業(yè)都投入大量資金進行技術改造,引進了不少國外先進制造微型馬達的關鍵設備和測試設備,引進成套生產線和比較先進的工藝技術,同時隨著國內電工制造專用設備的快速發(fā)展,在大批量微型馬達生產中,廣泛使用高速沖床、自動繞線嵌線機、自動絕緣設備、轉子和換向器精車機、工裝模具加工設備及在線自動檢測設備等高效先進設備,帶來了微型馬達加工工藝技術的快速發(fā)展,極大地提高了生產效率、加工精度和產品質量。
同時,在國內微型馬達生產企業(yè)中,中小企業(yè)占90%以上,由于各方面的制約和考慮,還存在著大量勞動密集型企業(yè),手工操作占相當大的工作量,機械化、自動化程度很低。這些企業(yè)的加工手段和檢測技術比較落后,產品的一致性、可靠性難以得到充分保證。
與先進國家微型馬達制造和檢測的機械化、自動化相比,我國微型馬達制造的整體水平還有一定的差距。
4、微型馬達結構的多樣性和使用環(huán)境條件的特殊性帶來了制造工藝的多樣性和復雜性
微型馬達結構的多樣性致使制造工藝差異較大,不同結構的繞組制造工藝就截然不同。使用環(huán)境條件的特殊要求也加大了制造工藝的復雜性。為軍工配套和特種微型馬達的制造企業(yè),針對制造中的“三防”、電磁兼容、高低溫、沖擊振動等使用環(huán)境要求,在產品設計和制造工藝上都采取了許多措施,進行了工藝試驗和研究,取得了較好的效果。
由于工藝規(guī)程的多樣性,同一零件,不同的生產廠或同一生產廠的不同的工藝員可設計出不同的工藝方案及工程規(guī)程,而且差異較大,這就導致了零部件的加工難度、加工質量、加工成本的不同。
5、專業(yè)化協(xié)作越來越廣泛
由于微型馬達加工的涉及專業(yè)和應用工藝的廣泛性,為了降低微型馬達生產成本,縮短生產周期,提高競爭力,許多生產企業(yè)采取了專業(yè)廠家生產協(xié)作的模式。這樣,既節(jié)省了設備和技術改造更新的投入,避免了大而全、小而全的經營模式,又帶動了周邊經濟的發(fā)展。這種模式在東南沿海的批量生產中更為突出。
隨著零部件專業(yè)化生產水平不斷上升,近幾年,我國微型馬達零部件專業(yè)化生產水平有了長足進步,許多零部件配套加工企業(yè)都引進和添置許多設備,以確保大批量生產的品質。專業(yè)化協(xié)作生產主要包括機殼、端蓋、轉軸、塑料件、換向器、電刷、磁鋼、轉子等零部件及各種工裝模具,產品除與國內配套外,還遠銷海外。
第四節(jié) 國內外生產技術發(fā)展趨勢分析
隨著信息技術、材料技術、生命技術、能源技術的進步,微型馬達技術正在進入一個新的發(fā)展階段,其趨勢體現為:
(1)節(jié)能和智能化
節(jié)約能源是各行各業(yè)的要求,智能化是現代技術發(fā)展和滿足人類生活水平的要求。隨著技術進步,微型馬達各應用領域的產品對電機要求不斷提高。如家電領域中,隨著健康型、節(jié)能型、智能型變頻空調家電產品的推廣,相應配套的電機要求具備更高效能,以達到節(jié)能目的,并要求智能化,實現家電設備的模糊控制,以達到高度自動化。
(2)機電一體化
隨著電子技術,控制技術以及電機本體的發(fā)展和變化,傳統(tǒng)電機分類間的界限越來越模糊,這是機電一體化的必然趨勢。機電一體化技術是以微電子為主導的多種新興技術與精密機械融合的綜合性新技術。隨著電力電子技術的成熟發(fā)展和客戶對自動化需求的增加,電動機、調速裝置和電器被視為一個整體。電動機與驅動系統(tǒng)的發(fā)展方向是:集成化,即電力電子、電動機及控制系統(tǒng)高度集成化,上述三者從設計、制造到運行、維護均緊密地融為一體;通用化,即同一傳動系統(tǒng)可以針對不同形式的電動機和不同的運行模式而實行不同的控制方式;信息化,即現代電氣傳動系統(tǒng)不但是轉換、傳送能量的裝置,而且要成為傳遞、交換信息的通道。
(3)無刷化
為降低微型馬達運行時的噪音,提高電磁兼容性能和電機可靠性能,延長電機使用壽命,除了在電機結構上不斷改進,業(yè)界一直致力于發(fā)展各種無刷電機。經過多年的研發(fā),取得了顯著的成果,如無刷直流電機、無刷自整角機、無刷旋轉變壓器等,許多電機新品種已經進入商品化生產。例如,冰箱的變頻壓縮機中采用無刷永磁直流電動機,可以大幅增大其制冷水平的可調范圍。但是,由于無刷電機所涉及的技術要求較高,要求掌握相關電機技術、硬件技術、軟件控制技術、傳感技術、稀土材料技術、大功率電子技術,目前國內市場大功率無刷電機產品還是比較少見。
(4)微型化
由于電子技術的快速發(fā)展和廣泛應用,一方面要求微型馬達向小型化、扁平化、輕量化方向發(fā)展,以適應電子產品日益微型化的需要;另一方面也為微型馬達的微型化創(chuàng)造了條件。微型馬達的微型化,不僅指它的質量和體積,還指它的功率消耗?,F代電子產品(如手機)用電機往往是耗電總量最大的元器件之一,又如在宇航系統(tǒng)中,通常以燃料電池或太陽能電池供電,所有電器元件的耗電量受到嚴格控制。因此,微型馬達的微型化是目前迫切需要解決的問題。為了使電機微型化,通常采取改進設計、簡化結構,采用新材料、新工藝等措施。例如,日本一家公司推出了重量僅4mg的微型馬達,可在人體血管中穿行。
(5)永磁化
隨著微型馬達向微薄輕型化、無刷化和電子化的方向發(fā)展,永磁材料在微型馬達中的普遍應用已是必然趨勢。我國稀土資源豐富,所研制生產的釹鐵硼永磁體的最大磁能積(磁能積是衡量磁體所儲存能量大小的重要參數之一)已處于國際先進水平,為我國永磁電機的發(fā)展提供了良好的條件。
(6)低噪音、低振動、低干擾
隨著人們生活水平的提高,對環(huán)境條件要求靜化和優(yōu)化,為確保信息收集、傳輸和存貯正常進行,需防止無線電磁干擾。降低微型馬達噪音和振動、防止電磁干擾乃是今后產品開發(fā)和生產工藝改造中的重要課題。
(7)數字化
微型馬達的數字化是指在其控制單元中采用可編程控制器,綜合現代控制理論、電力電子技術、微電子技術等,實現電機速度和位置的自適應調整與控制。電動機控制策略的模擬實現正逐漸退出歷史舞臺,而采用微處理器、通用計算機、DSP控制器等現代手段構成的數字控制系統(tǒng)得到了快速發(fā)展,電動機控制系統(tǒng)正朝著高精度、高性能、網絡化、信息化、系統(tǒng)芯片化方向不斷進步。
(8)測試技術向高效和自動化發(fā)展
電機驅動與控制采用中大規(guī)模集成電路后,控制電路簡化,有利于電機的驅動器輕薄短小化,并使驅動精度和可靠性提高,同時降低成本。隨著電機性能的提高,要求與其配套的檢測技術精確度更高。
(9)極端制造技術的使用
微型馬達制造技術正在從常規(guī)制造、傳統(tǒng)制造向極端制造方向發(fā)展。所謂極端制造是指在極端條件或環(huán)境下,制造極端尺度或極高功能的器件和系統(tǒng)。如:制造天空飛行器、微納電機、微納光機電系統(tǒng)等極小尺度和極高精度的產品。略……
第五節(jié) 原材料生產情況
一、原材料生產規(guī)模
圖表 9:2010-2014年我國有色金屬行業(yè)產量分析
二、原材料生產區(qū)域結構
圖表 10:2014年我國有色金屬行業(yè)生產區(qū)域結構
三、原材料生產規(guī)模預測
圖表 11:2015-2020年我國有色金屬行業(yè)產量預測
第六節(jié) 產品原材料價格走勢
一、產品原材料歷年價格圖表 12:2010-2014年我國有色金屬行業(yè)價格分析
二、產品原材料價格走勢預測
圖表 13:2015-2020年我國有色金屬行業(yè)價格預測
三、價格走勢對企業(yè)影響
近年來由于原材料價格上漲和勞動力成本上升,微型馬達制造的利潤空間被逐步壓縮。微型馬達行業(yè)的利潤也與其下游應用行業(yè)密切相關,隨著下游產品的競爭日益激烈,行業(yè)內優(yōu)質微型馬達制造企業(yè)唯有積極研發(fā)新技術、使用新材料并采取各種措施降低成本, 才能在一定程度上抵消市場不利因素對企業(yè)盈利能力的影響。
行業(yè)內不同企業(yè)的利潤水平存在較大區(qū)別,擁有較強研發(fā)能力、啟用先進生產工藝以及獲得穩(wěn)定客戶資源的企業(yè)逐漸體現出集約化、規(guī)?;瑥亩姑示S持在較高水平。
近年來,行業(yè)利潤正在逐漸向優(yōu)質企業(yè)集中, 優(yōu)質企業(yè)面對復雜多變的市場形勢,采取一系列措施降低成本。首先,優(yōu)質企業(yè)發(fā)揮研發(fā)、營銷等優(yōu)勢,分別向產業(yè)鏈前端以及后端延伸,采取主動方式提升產品毛利率;其次,優(yōu)質企業(yè)不斷增強產品的技術含量,提高產品附加值,增加企業(yè)利潤空間;再次,優(yōu)秀企業(yè)抓住消費升級戰(zhàn)略契機,提升產品檔次,保障企業(yè)利潤水平;最后,優(yōu)質企業(yè)積極拓展海外市場,發(fā)揮品牌效應,完善企業(yè)的市場結構。略……
第七節(jié) 發(fā)展問題
雖然中國成為微型馬達生產大國,但是技術水平與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍有較大差距。中國微型馬達產量約占世界總產量的60%以上,但是民營企業(yè)產品檔次低,獨資企業(yè)的產品雖屬于中檔產品,但許多獨資企業(yè)的開發(fā)機構均設在本國,技術含量高的產品,如高速精密無刷主軸電機、高精度步進電機、高性能交流伺服電機、精密直線電機、超聲波電機等尚未在我國生產。
我國微型馬達行業(yè)發(fā)展水平較國外差距更大,大量的企業(yè)甚至沒有開發(fā)能力,而是仿制為主。整個產業(yè)的產、學、研結構不理想,沒有發(fā)揮企業(yè)、大學、研究所的特點和優(yōu)勢。項目開發(fā)進展慢,成果商品化率低。我國的民營企業(yè)普遍存在產品開發(fā)能力不強、產品更新?lián)Q代慢等缺點,很難同國外公司競爭。
第八節(jié) 應對策略
要想發(fā)揮目前我國微型馬達行業(yè)的優(yōu)勢,克服自身的瓶頸,必須從戰(zhàn)略、策略上作出調整:
第一、繼續(xù)發(fā)揮我國作為世界制造業(yè)大國的優(yōu)勢,繼續(xù)制造高質量的微型馬達系列產品。其他發(fā)展中國家短期內很難形成高素質的生產團隊、先進的制造設備和配套的服務設施。
第二、緊跟微型馬達行業(yè)發(fā)展的時代潮流,積極做好產品研發(fā),提高自身核心知識產權,把主動權把握在自己手中。
第三、利用互聯(lián)網發(fā)展的機遇,積極開拓自己的銷售渠道,把我自己的命運。略……
第九節(jié) 投資行為分析
一、進入/退出壁壘分析
微型馬達行業(yè)的低端市場進入門檻不高,導致行業(yè)內中小企業(yè)較多,但是要進入中、高端市場,成為行業(yè)內有競爭力的企業(yè),具有較高的進入壁壘。
1、認證壁壘
微型馬達在環(huán)保認證方面有較高的要求,特別再出口方面,必須通過相關環(huán)保認證。另外,超小型微型馬達的應用產品對其形狀、精讀、頻率等要求較高,需要電子產品廠商與微型馬達廠商緊密配合,因而微型馬達廠商需要與下游應用廠商密切配合。手機、高檔化妝品等對微型馬達精度與品質要求更高,屬于高端客戶,認證許可準入門檻高、認證周期長,對供應商的綜合實力、技術水平、裝備條件、資金實力、人員素質、產品環(huán)保、供貨經驗、品質管控要求較高,一般企業(yè)難以進入。
2、市場拓展壁壘
微型馬達通常作為下游產品的重要零部件,其品質、性能狀況對下游產品的質量、品牌產生較大影響。因此,下游行業(yè)的主要企業(yè)特別是知名大企業(yè)選擇供應商時,往往采取嚴格的采購認證制度,通常需要經過較長時間的試用、小批量訂貨、大批量采購等環(huán)節(jié)。而一旦通過下游企業(yè)的采購認證,通常能與下游客戶建立長期穩(wěn)定的合作關系,不會輕易更換供應商。微型馬達生產企業(yè)依靠自身長期積累而擁有穩(wěn)定而可靠的客戶群,新企業(yè)進入微型馬達行業(yè)后,要與現有的微型馬達生產企業(yè)爭取客戶資源較為困難。
3、產業(yè)鏈協(xié)作壁壘
微型馬達作為下游產品的配件,通常需要以下游客戶為導向組織產品的研發(fā)和生產。為擴大競爭優(yōu)勢和生存空間,快速開發(fā)和制造質高價廉的創(chuàng)新產品,下游企業(yè)往往會要求微型馬達供應商在新產品開發(fā)中協(xié)同參與,根據自身的技術情況和行業(yè)發(fā)展方向為下游企業(yè)提出合理化建議,從而保證開發(fā)過程中利益的一致性和風險共擔。微型馬達行業(yè)與下游企業(yè)長期形成的協(xié)作關系使得新企業(yè)較難進入微型馬達行業(yè)。
4、規(guī)模效應壁壘
微型馬達種類繁多,但其絕對單價通常較低,因此只有進行規(guī)模化生產,才能有效分攤固定成本進而產生效益。目前,中小規(guī)模的微型馬達企業(yè)數量較多,這些企業(yè)集中于低端產品市場,競爭激烈,企業(yè)利潤空間有限,而有限的利潤導致中小規(guī)模的微型馬達企業(yè)很難依靠自身積累發(fā)展壯大,形成規(guī)?;a并進入高端市場?;谶@種經營環(huán)境,資金實力稍遜的新進企業(yè)由于缺乏規(guī)模效應而難于生存和發(fā)展。
二、投資前景分析
當前中國已成為全球最大微型馬達制造基地,產品基本覆蓋了所有零部件和主要材料。從微型馬達企業(yè)的分布來看,市場需求旺盛及占據出口優(yōu)勢的沿海地區(qū)企業(yè)發(fā)展尤為迅速;大部分企業(yè)集中在珠三角、長三角和環(huán)渤海地區(qū)。隨著國際微型馬達市場向國內的轉移,外資企業(yè)仍是國內微型馬達行業(yè)的主體,民營企業(yè)經過多年的發(fā)展日益強大。在產業(yè)配套以及綜合生產能力等方面,國內微型馬達制造企業(yè)擁有較強的市場競爭力,但技術水平與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有一定差距。中國微型馬達行業(yè)應加速產業(yè)結構調整,生產企業(yè)向集團化、專業(yè)化方向發(fā)展,進一步提高行業(yè)集中度,逐步實現由“大”到“強”的產業(yè)轉變。
第二次世界大戰(zhàn)后,軍事電子裝備的迅速發(fā)展促進了美國、蘇聯(lián)等國家微型馬達的開發(fā)和生產。目前,在世界微型馬達市場上,德、法、英、美、中、韓等國保持領先水平。中國微型馬達產業(yè)創(chuàng)建于20世紀50年代,從為滿足武器裝備配套需要開始,歷經仿制、自行設計、研究開發(fā)、規(guī)模制造階段,已形成產品開發(fā)、規(guī)?;a、關鍵零部件、關鍵材料、專用制造設備、測試儀器等配套完整、國際化程度不斷提高的產業(yè)體系。
為適應工業(yè)自動化設備、軍事設備、車輛以及家用電器向高精度、高可靠性、長壽命、低消耗、小型化、集成化方向發(fā)展的要求,微型馬達產品的未來發(fā)展將主要圍繞汽車、摩托車、家用電器、儀器儀表、包裝機械、數控設備、辦公自動化及計算機等行業(yè)。中國微型馬達行業(yè)無論從國際、國內市場前景,還是從產業(yè)配套環(huán)境來看,都有廣闊的發(fā)展空間,投資前景廣闊。
雖然我國微型馬達行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景,但是機遇與挑戰(zhàn)總是并存的,投資總是有風險的。
三、新項目推薦地域
圖表 47:2014年我國微型馬達行業(yè)地域推薦指數情況
第十節(jié) 投資發(fā)展建議
根據國內外微型馬達發(fā)展現狀和趨勢,未來我國微型馬達行業(yè)的發(fā)展思路和行業(yè)定位:
(1)從生產大國向生產大國技術強國發(fā)展。在繼續(xù)擴大生產量的同時,跟蹤和趕超國際先進水平,加強產品和技術開發(fā)能力,要從以仿制為主轉到以引進消化吸收、自主創(chuàng)新為主的自主開發(fā)。
(2)調整產品結構,提升產品檔次。加強新型微型馬達產品的開發(fā)和批生產技術攻關,提高產品檔次,從中低檔產品發(fā)展到高中低產品都有。
(3)加速與國際接軌,進入國外市場。加強營銷能力和增加營銷渠道,面向國內和國外兩個市場,提高市場占有率。
(4)組建和培育大集團公司。鼓勵按市場經濟原則,實現企業(yè)強強聯(lián)合,民企與外資合資、民企與整機廠聯(lián)合、民企之間強強聯(lián)合等形式。已有一定規(guī)模和實力的民企要抓住機遇,通過技術改造和資產重組,自主開發(fā),加速發(fā)展,成為國內外知名的大集團公司。
(5)推進微型馬達專用設備、零部件和關鍵材料技術進步和質量提高,趕超國際先進水平,為微型馬達行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造條件。
2、行業(yè)投資發(fā)展建議
(1)發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的作用
規(guī)劃制訂、修訂,實施中組織協(xié)調; 組織行業(yè)專家:研討技術發(fā)展方向、新技術推廣、技術培訓;國內外信息收集與分析;組織國內外技術交流和學術研討,舉辦國際性研討展覽會;組織制訂產品行業(yè)標準及產品質量監(jiān)督;反映企業(yè)要求,協(xié)助政府主管部門做好宏觀調控,做好產業(yè)政策制訂。
(2)建立微型馬達及組件國家基地,成為新型微型馬達開發(fā)和產業(yè)化孵化基地,加速從生產大國向生產大國技術強國的過渡。
(3)國家對新型微型馬達的開發(fā)和生產要制定優(yōu)惠政策,并給與一定的支持和扶植,要鼓勵民營企業(yè)開發(fā)和生產新型微型馬達。
(4)建議行業(yè)協(xié)會與有關大學或學校建立聯(lián)系,根據企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展需要,共同辦好電機專業(yè)進修班,為微型馬達行業(yè)和制造企業(yè)培養(yǎng)專門人才。
(5)建立微型馬達零部件及材料生產基地協(xié)調小組,組織行業(yè)協(xié)調,進行行業(yè)標準制訂、質量監(jiān)督、技術攻關等。<==
(6)加強政府部門、產、學、研、用微型馬達單位聯(lián)系。按照市場經濟原則加速自主創(chuàng)新和科研成果產業(yè)化步伐。略……
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