Con la mejora de la automatización industrial global, la inteligencia y los niveles de vida de las personas, la aplicación de motores en campos como automóviles, electrodomésticos, audio y video electrónicos, equipos de procesamiento de información y automatización industrial se generalizará cada vez más.
Según las estadísticas, el número promedio de motores eléctricos que posee cada hogar en los países desarrollados es de 80 a 130 unidades, mientras que el número promedio de motores eléctricos que poseen los hogares en las grandes ciudades de China es de alrededor de 20 a 40 unidades, lo que todavía está muy por debajo del promedio. nivel en los países desarrollados. Por lo tanto, todavía hay un gran margen de desarrollo en la industria nacional de motores eléctricos.
En comparación con motores con una historia de más de 200 años,motores BLDCen realidad son relativamente jóvenes, con una historia de más de 50 años desde su desarrollo. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología de semiconductores y la popularización de MCU y componentes de controladores, el costo total demotores BLDCse ha reducido considerablemente. Por ello, en los últimos años,motores BLDCse han desarrollado y su tasa de crecimiento general también es mayor que la de los motores.
Figura 1: Predicción del tamaño del mercado de motores BLDC
Se espera que la tasa de crecimiento anual compuesta demotores BLDCrondará el 6,5% en los próximos años. Según las estadísticas, el tamaño del mercado de BLDC en 2019 fue de aproximadamente 16.300 millones de dólares y se espera que alcance alrededor de 22.440 millones de dólares en 2024.
¿Dónde está el tamaño del mercado? ¿Cuáles son las aplicaciones específicas?
Mercado de aplicaciones automotrices
Con el auge de los vehículos de nueva energía, la penetración de la conducción inteligente y la aplicación piloto del Vehículo para todo, la tendencia a la electronización del automóvil se está volviendo cada vez más obvia.
En los automóviles del futuro, además de motores de accionamiento, sistemas de dirección asistida eléctrica, sistemas de suspensión electrónicos, sistemas de control de estabilidad, sistemas de control de crucero, ABS y sistemas de carrocería (como ventanas, cerraduras de puertas, asientos, espejos retrovisores, limpiaparabrisas, techo corredizo, etc.) .) se utilizarán intensamente con motores eléctricos.
En términos generales, los vehículos de combustible económico estarán equipados con alrededor de 10 motores, los automóviles comunes estarán equipados con 20 a 30 motores, los automóviles de lujo estarán equipados con 60 a 70, o incluso cientos de motores, mientras que los vehículos de nueva energía generalmente requerirán de 130 a 200. motores.
Figura 2: Número de motores utilizados en los automóviles
Con la creciente atención prestada al rendimiento de los automóviles, especialmente a los requisitos de comodidad, seguridad, economía de combustible y protección del medio ambiente, ha aumentado correspondientemente el número de dispositivos de control electrónico y equipos eléctricos en los automóviles. El uso de diversos dispositivos eléctricos ha provocado un aumento en el número de equipos de motor en los automóviles.
Los vehículos de nueva energía han sido una tendencia de desarrollo en los últimos años y las políticas globales están promoviendo simultáneamente el desarrollo de vehículos de nueva energía. Los países desarrollados como Europa y América diseñan activamente el mercado de vehículos de nueva energía, promueven el desarrollo de vehículos de nueva energía a través de diversas políticas y leyes preferenciales y de subsidios, y promueven la transformación de vehículos de combustible tradicionales a vehículos eléctricos.
Después de julio de 2019 en China, debido a la fuerte caída de los subsidios, la tasa de crecimiento ha disminuido. Sin embargo, con la continua introducción de nuevos modelos energéticos por parte de las principales empresas automotrices en 2020, especialmente el lanzamiento del TESLA Model 3, Volkswagen ID. 3 y otros modelos, se espera que la industria pase de estar impulsada por los subsidios a estar impulsada por la demanda, entrando en el segundo período de rápido crecimiento.
5G
2020 fue un año crucial para el desarrollo de 5G en China. Aunque hubo un retraso en la construcción de 5G en el primer trimestre debido al impacto de la epidemia, China Mobile afirmó que su objetivo de alcanzar 300.000 estaciones base 5G para finales de 2020 se mantiene sin cambios. China Telecom y China Unicom también se esforzarán por completar la construcción de 250.000 nuevas estaciones base 5G en el tercer trimestre para recuperar el impacto de la epidemia. Además de las 50.000 estaciones base previstas por Radio y Televisión de China, China construirá 600.000 estaciones base este año.
Figura 3: Número de estaciones base 5G que los cuatro principales operadores planean construir en 2020
En las estaciones base 5G también hay muchos lugares donde se necesitan motores, en primer lugar, la antena de la estación base. En la actualidad, la antena de la estación base 5G está equipada con productos de motor de control que contienen componentes de caja de cambios, incluidas dos opciones: motor paso a paso y motor sin escobillas. Cada antena ajustable eléctricamente está equipada con un motor de control con caja de cambios.
En general, una estación base de comunicación normal debe estar equipada con aproximadamente 3 antenas, una estación base 4G debe estar equipada con 4 a 6 antenas y la cantidad de estaciones base y antenas 5G aumentará aún más.
Además de la antena de la estación base, el sistema de refrigeración de la estación base también requiere productos de motor. Como ventilador de computadora, compresor de aire acondicionado, etc.
Drones/Drones Subacuáticos
Los drones han sido populares durante varios años, pero no todos los drones utilizan motores sin escobillas. Hoy en día, muchos drones están cambiando a motores sin escobillas para conseguir un cuerpo más largo y ligero y una mayor resistencia.
Según el informe de Droneii, el tamaño del mercado mundial de drones fue de 14.100 millones de dólares en 2018, y se espera que para 2024, el tamaño del mercado mundial de drones alcance los 43.100 millones de dólares, siendo las regiones de más rápido crecimiento Asia y América del Norte. La tasa de crecimiento compuesta es 20,5.
Según el “Sistema de información de registro de misiones de drones civiles” de la Administración de Aviación Civil, a finales de 2018, había 285.000 drones registrados en China. A finales de 2019, había más de 392.000 drones registrados y 1,25 millones de horas de vuelo comercial de drones.
Especialmente durante la epidemia de principios de este año, los drones desempeñaron un papel importante, como el transporte entre hospitales y centros de control de enfermedades, la implementación del transporte automatizado de medicamentos y muestras de emergencia para la prevención y el control de epidemias; Circulación por carreteras, sustituyendo el trabajo manual de mando aéreo; Artefacto de desinfección de avatar, prevención epidémica completa y desinfección y esterilización en zonas rurales e incluso urbanas de todo el país; Transformarse en un experto en propaganda, gritar consignas y persuadir a la gente para que se quede en casa, etc.
Debido al impacto de la epidemia, la entrega sin contacto ha vuelto a pasar a primer plano. En China, la Administración de Aviación Civil de China lanzó el año pasado un servicio piloto de logística y distribución de drones. Debido al impacto de la epidemia, el ritmo del progreso en China debería acelerarse; En países extranjeros, el gigante de la logística UPS y el fabricante alemán de vehículos aéreos no tripulados Wingcopter se han unido para llevar el nuevo UAV VTOL a la industria del transporte de paquetes.
También hay un dron submarino con el que no estamos muy familiarizados y poco a poco estamos empezando a medirlo. Recuerdo la empresa de drones submarinos que entrevisté en 2017, que estaba en producción en masa y solo había enviado cientos de unidades mediante financiación colectiva. Ahora, el volumen de envío anual es de decenas de miles de unidades.
Scooter eléctrico/vehículo eléctrico
El scooter eléctrico no solo conserva la experiencia de conducción original, sino que también proporciona energía auxiliar inteligente. Se trata de una herramienta de transporte que se sitúa entre las bicicletas y los vehículos eléctricos tradicionales. Los scooters eléctricos brindan principalmente asistencia eléctrica correspondiente basada en señales de conducción a través de sensores, lo que reduce el rendimiento de los ciclistas y facilita la conducción a los usuarios. En comparación con las bicicletas, los scooters eléctricos tienen motores, baterías, sensores, controladores, instrumentos, etc. añadidos, lo que hace que la experiencia de conducción sea más diversa. En comparación con los vehículos eléctricos tradicionales, los scooters eléctricos no controlan la velocidad del vehículo girando la mano, sino capturando la señal de conducción a través de sensores, para comprender la intención de conducción del ciclista, proporcionar la asistencia eléctrica correspondiente y hacer que la conducción sea más inteligente. .
Figura 4: Comparación de bicicletas, patinetes eléctricos y vehículos eléctricos tradicionales
El precio de venta de los scooters eléctricos en China oscila entre 2.000 y 10.000 yuanes. Los scooters eléctricos con cubo de rueda europeos tienen un precio de entre 500 y 1700 euros, mientras que los scooters eléctricos de montaje medio tienen un precio de entre 2300 y 3300 euros. El precio de los patinetes eléctricos es mucho más elevado que el de las bicicletas y los vehículos eléctricos.
El motor es el componente central del sistema eléctrico del patinete eléctrico. Debido a la miniaturización, el peso ligero, la eficiencia operativa y la confiabilidad de la apariencia de los scooters eléctricos, el rendimiento de los scooters eléctricos está directamente determinado. Por lo tanto, las empresas de motores generalmente necesitan personalizar el desarrollo de motores de acuerdo con las necesidades de los scooters eléctricos. Los motores eléctricos representan entre el 10% y el 30% del coste de los patinetes eléctricos.
Existe una fuerte demanda de patinetes eléctricos en Europa. Según datos de la Asociación Europea de la Industria de la Bicicleta, de 2006 a 2018, las ventas de patinetes eléctricos en el mercado europeo aumentaron de 98.000 unidades a 2,5 millones de unidades. La tasa de crecimiento compuesto anual alcanzó el 31%.
El mercado japonés también está creciendo constantemente. Japón fue el primer país en desarrollar, producir y vender scooters eléctricos. En los años 80, desarrolló con éxito la primera generación de scooters eléctricos. Sin embargo, debido al terreno montañoso, las carreteras accidentadas y el envejecimiento severo de Japón, los scooters eléctricos se han convertido en una opción necesaria.
El mercado interno está en su infancia. Hay un margen considerable para el crecimiento futuro. En la actualidad, empresas como Mobi, Xiaomi, Harrow, Double Speed y Eternal han comenzado a intentar promocionar los patinetes eléctricos en China.
robots industriales
Los robots industriales son principalmente un mercado sustituto en China y su espacio es bastante amplio. Aunque China es el mercado de aplicaciones de robots industriales más grande del mundo, en el campo de los robots industriales, los fabricantes más famosos del mundo se concentran principalmente en países desarrollados representados por Estados Unidos, Japón, Alemania, etc., como ABB en Suecia, FANUC en Japón. , Yaskawa Electric Corporation y cuatro familias representadas por Kuka en Alemania.
Figura 5: Ventas de robots industriales. (Fuente de datos: Federación Internacional de Robótica)
Según datos de la Federación Internacional de Robótica, las ventas globales de robots industriales en 2018 fueron de 422.000 unidades, de las cuales 154.000 unidades se vendieron en China, lo que representa el 36,5%. Además, según datos de la Oficina Nacional de Estadísticas, la producción de robots industriales en China está aumentando gradualmente, de alrededor de 33.000 en 2015 a 187.000 en 2018. La tasa de crecimiento es rápida.
Además, en los últimos años, con la introducción continua de apoyo industrial por parte del gobierno y el avance continuo de las empresas nacionales, la tasa de localización de robots industriales domésticos ha aumentado continuamente. En el primer semestre de 2018, la proporción nacional de ventas de carrocerías de robots aumentó del 19,42% en 2015 al 28,48%. Al mismo tiempo, las ventas generales de robots industriales en China también han mantenido el crecimiento.
Admirador
Los ventiladores incluyen: ventiladores, campanas extractoras, secadores de pelo, ventiladores de cortina, ventiladores HVAC, etc. Los principales fabricantes intermedios incluyen Midea, Emmett, Gree, Pioneer, Vantage, Boss, etc.
Desde la perspectiva de los ventiladores domésticos, este es un mercado muy grande y la producción de ventiladores domésticos en China es muy grande. Según datos de la Oficina Nacional de Estadísticas, en 2018 la producción de ventiladores domésticos en China fue de 180 millones de unidades. No había datos de diciembre de 2017, pero el dato de 11 meses fue de 160 millones de unidades. En 2016 fueron 160 millones de unidades, y se estima que en 2019 hubo alrededor de 190 millones de unidades.
Figura 6: Producción de ventiladores domésticos en China. (Fuente de datos: Oficina Nacional de Estadísticas)
En la actualidad, los principales fabricantes de pequeños electrodomésticos de China, como Midea, Pioneer, Nichrome, Emmett, etc., básicamente tienen productos con motores sin escobillas en el mercado. Entre ellos, Emmett tiene la mayor cantidad y Xiaomi tiene el costo más bajo.
Con la entrada de fabricantes transfronterizos como Xiaomi, la tasa de conversión de motores sin escobillas en el campo de los ventiladores domésticos ha comenzado a acelerarse. Ahora, en el campo de los ventiladores domésticos, tienen un lugar los fabricantes nacionales de motores sin escobillas.
Además de los ventiladores domésticos, también hay equipos de ventiladores para ordenadores. De hecho, los ventiladores térmicos de los equipos comenzaron a cambiar a motores sin escobillas hace muchos años. Existe una empresa de referencia en este campo, Ebm-papst, cuyos productos de ventiladores y motores se utilizan ampliamente en muchas industrias como la ventilación, el aire acondicionado, la refrigeración, los electrodomésticos, la calefacción y la automoción.
En la actualidad, muchas empresas en China fabrican ventiladores para computadora sin escobillas similares al EBM y han ocupado muchos mercados de EBM.
Especialmente con el auge de las estaciones de carga nacionales, los fabricantes nacionales deberían tener grandes oportunidades. Ahora el país también incluyó la estación de carga en el proyecto “Nueva Infraestructura”, que deberá tener mayor desarrollo este año.
También hay ventiladores de refrigeración del congelador. Debido a la influencia de los estándares de la industria y los estándares nacionales de eficiencia energética, los ventiladores de enfriamiento del congelador han comenzado a cambiar a motores BLDC y la velocidad de conversión es relativamente rápida, lo que da como resultado una cantidad relativamente grande de productos. Se espera que el 60% de las máquinas refrigeradoras para congeladores sean reemplazadas por motores de frecuencia variable para 2022. En la actualidad, los fabricantes nacionales de máquinas refrigeradoras para congeladores se concentran principalmente en las regiones del delta del río Yangtze y del delta del río Perla.
En cuanto a los ventiladores, también hay una campana extractora, que es un componente importante de los electrodomésticos de cocina. Sin embargo, por razones de costo, la tasa de conversión sin escobillas de la campana extractora aún no es alta. En la actualidad, el esquema de conversión de frecuencia cuesta aproximadamente 150 yuanes, pero los esquemas de motores sin escobillas se pueden completar en cien yuanes, y los de bajo costo pueden costar incluso alrededor de 30 yuanes.
Muchos ventiladores y purificadores de aire nuevos también utilizan soluciones de motor sin escobillas. En la actualidad, los productos pequeños del mercado suelen utilizar motores de rotor externo de Nedic, mientras que los purificadores de aire grandes suelen utilizar ventiladores EBM.
Además, hay un ventilador de circulación de aire que ha estado en producción desde los últimos dos años y su valor actual es relativamente alto. Generalmente, el producto terminado cuesta 781 unidades, y también hay algunos más caros, que oscilan entre 2000 y 3000 unidades.
Compresor
Debido al hecho de que la velocidad del compresor del refrigerador determina la temperatura dentro del refrigerador, la velocidad del compresor del refrigerador de frecuencia variable se puede cambiar según la temperatura, lo que permite que el refrigerador haga ajustes según la situación actual de temperatura y mantenga mejor un Temperatura constante dentro del frigorífico. De esta forma, el efecto de conservación de los alimentos será mejor. La mayoría de los compresores de refrigerador de frecuencia variable eligen motores BLDC, que dan como resultado una mayor eficiencia, menor ruido y una vida útil más larga cuando funcionan.
Figura 7: Ventas de refrigeradores y refrigeradores de frecuencia variable en China. (Fuente de datos: Oficina Nacional de Estadísticas)
Este campo solía estar dominado por productos de fabricantes japoneses, coreanos y taiwaneses, pero después de 2010, los fabricantes nacionales comenzaron rápidamente. Se dice que un fabricante en Shanghai tiene un volumen de envío anual de casi 30 millones de unidades.
Con el progreso de los fabricantes nacionales de semiconductores, ya sean los fabricantes maestros de MCU, el controlador de puerta previo al controlador o el MOSFET de potencia, los fabricantes nacionales básicamente pueden proporcionar.
Además, está el compresor del aire acondicionado. Actualmente, el aire acondicionado de frecuencia variable ha sido ampliamente aceptado y el aire acondicionado de frecuencia variable se ha convertido en la tendencia. La producción de aparatos de aire acondicionado en China también es bastante grande. Según la Oficina Nacional de Estadísticas, la producción de motores de aire acondicionado en 2018 fue de 360 millones de unidades, y la producción de motores BLDC para aire acondicionado fue de aproximadamente 96 millones de unidades. Además, la producción de motores BLDC para aire acondicionado básicamente aumenta cada año.
herramientas electricas
Las herramientas eléctricas son uno de los productos ferreteros y electromecánicos más utilizados. Debido a su estructura liviana, portabilidad conveniente, alta eficiencia de producción y bajo consumo de energía, se usa ampliamente en procesos de perforación, corte y rectificado en diversas industrias de aplicaciones, como construcción, decoración, procesamiento de madera, procesamiento de metales y otras industrias manufactureras. .
Con el continuo desarrollo de la tecnología y la aceptación gradual del concepto de bricolaje, la gama de aplicaciones de las herramientas eléctricas también está en constante expansión. Muchas operaciones tradicionales con herramientas manuales están comenzando a ser reemplazadas por herramientas eléctricas, y las herramientas eléctricas también se están expandiendo desde aplicaciones industriales a la vida familiar. La demanda de herramientas eléctricas aumenta año tras año.
De hecho, las herramientas eléctricas sin escobillas comenzaron a utilizarse hace mucho tiempo. En 2010, algunas marcas extranjeras introdujeron herramientas eléctricas que utilizaban motores sin escobillas. Con la madurez de la tecnología de baterías de iones de litio, los precios son cada vez más asequibles y el tamaño de las herramientas portátiles aumenta año tras año. Ahora se pueden dividir en partes iguales con herramientas complementarias.
Según las estadísticas, las llaves eléctricas domésticas básicamente no tienen escobillas, mientras que los taladros eléctricos, las herramientas de alto voltaje y las herramientas de jardín aún no son completamente sin escobillas, pero también están en proceso de conversión.
Esto se debe principalmente al ahorro de energía y a la alta eficiencia de los motores sin escobillas, lo que permite que las herramientas eléctricas portátiles funcionen durante períodos de tiempo más prolongados. Hoy en día, muchos fabricantes nacionales e internacionales han invertido muchos recursos en el desarrollo de productos, como Bosch, Dewalt, Milwaukee, Ryobi, Makita, etc.
En la actualidad, el desarrollo de herramientas eléctricas en China también es muy rápido, especialmente en las regiones de Jiangsu y Zhejiang, donde se concentran muchos fabricantes de herramientas eléctricas. En los últimos años, el costo de las soluciones de control de motores sin escobillas en las regiones de Jiangsu y Zhejiang ha disminuido rápidamente y muchos fabricantes han lanzado guerras de precios. Se dice que una solución de control de motor sin escobillas para una herramienta eléctrica cuesta sólo entre 6 y 7 yuanes, y algunas incluso cuestan entre 4 y 5 yuanes.
Bomba
Las bombas de agua son una industria relativamente tradicional con una amplia variedad de tipos y soluciones. Incluso para placas de accionamiento con la misma potencia, actualmente hay varios tipos disponibles en el mercado, con precios que oscilan entre menos de dos yuanes y entre cuarenta y cincuenta yuanes.
En la aplicación de bombas de agua, los motores asíncronos trifásicos se utilizan principalmente para potencias medianas y grandes, mientras que las bombas bipolares de CA se utilizan principalmente para bombas de agua pequeñas y micro. La actual renovación de la calefacción en el norte es una buena oportunidad para la innovación tecnológica en soluciones de bombas.
Aunque sólo sea desde un punto de vista técnico, los motores sin escobillas son más adecuados para su aplicación en el campo de las bombas, ya que tienen ciertas ventajas en cuanto a volumen, densidad de potencia e incluso coste.
Cuidado de la salud personal
En términos de cuidado de la salud personal, hay dos productos representativos, uno es el popular producto de Internet de Dyson, el conducto de aire, y el otro es la pistola de fascia.
Desde que Dyson lanzó el producto de conductos eólicos que utiliza motores digitales de alta velocidad, ha impulsado todo el mercado de conductos eólicos.
Según la introducción de Qian Zhicun de Jingfeng Mingyuan en el pasado, actualmente existen tres direcciones principales para los esquemas de túneles de viento domésticos: una se basa en Dyson como punto de referencia, utilizando un esquema de motor sin escobillas de velocidad ultraalta, con una velocidad general de alrededor de 100.000 revoluciones por minuto, siendo la más alta 160.000 revoluciones por minuto; La segunda opción es reemplazar el motor U, que tiene una velocidad similar a la del motor U, pero tiene las ventajas de peso liviano y alta presión de aire; El tercero es el esquema de alto voltaje del rotor externo, en el que el motor imita principalmente el esquema de Nedic.
En la actualidad, los productos de imitación nacionales no se copian simplemente en el pasado, sino que básicamente han logrado evitar patentes y han realizado ciertas innovaciones.
El volumen de envío de armas de fascia ha comenzado a aumentar en los últimos años. Se dice que los entrenadores de gimnasia y los entusiastas del deporte ahora están equipados con pistolas para fascias. La pistola de fascia utiliza los principios mecánicos de la vibración para transmitir la vibración a los músculos de la fascia profunda, logrando el efecto de relajar la fascia y reducir la tensión muscular. Algunas personas utilizan la pistola de fascia como herramienta de relajación después del ejercicio.
Sin embargo, el agua en la pistola de fascia ahora también es muy profunda. Aunque la apariencia parece similar, los precios oscilan entre más de 100 yuanes y más de 3000 yuanes. El precio de mercado de la placa de control del motor BLDC utilizada en la pistola de fascia ahora ha bajado a 8, x yuanes, e incluso ha aparecido una placa de control de alrededor de 6 yuanes. El precio de la pistola fascia ha disminuido rápidamente.
Se dice que un fabricante de motores estuvo a punto de quebrar, pero con la ayuda de un producto de pistola fascial, inmediatamente volvió a la vida. Y fue bastante nutritivo.
Por supuesto, además de estos dos productos, también existe una tendencia hacia los motores sin escobillas en productos como afeitadoras para niños y máquinas de belleza para niñas.
Conclusión
En general, los motores BLDC se encuentran todavía en sus primeras etapas y sus aplicaciones están floreciendo. Además de los que os he comentado aquí, también hay muchos, como robots de servicio, AGV, robots barredores, rompemuros, freidoras, lavavajillas, etc. De hecho, hay muchos lugares en nuestras vidas donde utilizamos motores eléctricos y todavía hay muchas aplicaciones esperando que exploremos en el futuro.
Hora de publicación: 15-jul-2023
