一、電機的構(gòu)成及分類
1、界定及分類
電機俗稱“馬達”,廣義上指電動機和發(fā)電機,但一般情況下就以電機作為電動機的簡稱,且電動機和發(fā)電機原理可逆,都是利用電磁感應原理進行電能和機械能的相互轉(zhuǎn)換。按照最常用的電源分類方式可將電機分為直流電機和交流電機,其中直流電機根據(jù)有無電刷分為有刷和無刷電機,交流電機根據(jù)轉(zhuǎn)子和磁場的運轉(zhuǎn)同步與否分為同步電機和異步電機;電機按用途劃分,主要分為驅(qū)動電機和控制電機,驅(qū)動電機的應用領(lǐng)域較為常見,如家電、電動工具及其他通用設(shè)備等,控制電機又包括步進電機和伺服電機。
電機的分類
資料來源:公開資料整理
2、構(gòu)成
電機主要由定子組件、轉(zhuǎn)子組件、端蓋和輔助標準件組成,而定子繞組中又包括鐵芯、銅線繞組(漆包線繞成的線圈)、絕緣材料等組成。
電機的構(gòu)成
資料來源:驅(qū)動視界,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
二、電機行業(yè)發(fā)展政策
政策端支持下,未來高效節(jié)能電機滲透率有望加速提升。2021年6月開始《GB18613-2020電動機能效限定及能效等級》正式實施,淘汰IE3以下能效電機,2021年11月工信部發(fā)布《電機能效提升計劃》,要求到2023年高效節(jié)能電機年產(chǎn)量達到1.7億千瓦,在役高效節(jié)能電機占比達20%以上(而當前滲透率不到10%)。2022年6月發(fā)布的《工業(yè)能效提升行動計劃》提出2025年新增高效節(jié)能電機占比達到70%以上。在政策大力支持下,未來節(jié)能電機滲透率有望加速提升。
近年國家推出大量政策推廣高效節(jié)能電機
資料來源:政府官網(wǎng),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
三、電機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、工業(yè)電機產(chǎn)量
電機作為電能和機械能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備,在制造業(yè)中廣泛應用于采礦、冶金、油氣、石化等行業(yè),增長也和制造業(yè)景氣程度高度相關(guān)。工業(yè)電機在電機中的占比較大,據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2021年中國工業(yè)電機產(chǎn)量達3.46億千瓦,同比增長7%。隨著我國制造業(yè)復蘇和全球經(jīng)濟回暖的不斷推進,我國工業(yè)電機需求有望進一步擴大。
2016-2021年中國工業(yè)電機產(chǎn)量及增速
資料來源:國家統(tǒng)計局,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
2、進出口額
據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2017-2020年,我國電機產(chǎn)品出口規(guī)??傮w保持穩(wěn)定,2021年中國電機產(chǎn)品出口額增長至985.15億元,同比增長26.73%。2021年我國電機產(chǎn)品進口額達到304.71億元,同比增長15.42%。
2017-2021年中國電機產(chǎn)品進出口額統(tǒng)計情況
資料來源:中國海關(guān),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
3、出口目的地
在出口地方面,我國電機的出口目的地較為分散,出口對于個別國家依賴度較低。據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù),2021年國內(nèi)電機出口目的地主要為美國、越南、德國、日本等地,前五大出口目的地占我國電機總出口量的35.43%。
2021年中國電機產(chǎn)品出口目的地出口量占比
資料來源:中國海關(guān),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
四、電機行業(yè)重點企業(yè)
佳電股份(000922.SZ)為我國特種電機的創(chuàng)始廠和主導廠,主要從事電機研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,主要產(chǎn)品包括防爆電機、普通電機、核用電機、起重冶金電機、主氦風機等。公司的業(yè)務結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,以防爆電機和普通電機為主。截至2021年上半年,防爆電機、普通電機分別占公司當期營業(yè)收入的50.88%和41.3%,是公司主要的收入來源。
2022年上半年佳電股份營業(yè)收入拆分
資料來源:公司公告,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
五、電機行業(yè)應用趨勢
隨著智能家居、工業(yè)自動化、物流自動化等概念的普及深化,在與每個人息息相關(guān)的家電領(lǐng)域、車載領(lǐng)域以及工業(yè)領(lǐng)域,各類電機在技術(shù)方面都出現(xiàn)了新的需求。
在家電領(lǐng)域,電器的智能化需要電器對人機交流產(chǎn)生相應的反饋。例如掃地機器人需要掃描計算空間,規(guī)劃路線,然后執(zhí)行移動以及相應的清潔工作。這里除了各類傳感器和復雜的計算,其執(zhí)行單元都離不開電機的應用。再譬如,智能家居概念下,在接收到控制命令后,冰箱的開門、打開抽屜可自動完成,這個概念也需要增加多組電機。
汽車智能化對電機的需求更加明顯,例如新開發(fā)的乘用汽車,普遍將電動車門、電動車窗、電動后視鏡、電動座椅、多風口可控自動變頻空調(diào)等概念普及,這些新增的功能使電機的數(shù)量急劇增加??紤]到這些電機的應用場合以及設(shè)計使用壽命,48V以下的BLDC、步進電機等會出現(xiàn)較快的增長。同時新的需求以及成本的壓力,對電機控制器提出更復雜的要求,例如從原有的并行通訊,改為串行或者總線通訊,以減少整體布線并提高兼容性。例如增加各類電壓、電流、溫度的實時監(jiān)測并反饋,以便電器安全自診斷與保護。例如對電機控制的待機功耗提出苛刻的要求,以滿足各類電器的能耗要求等。并且對電機本身的功率密度也會有強烈的要求,以滿足工作條件下更低功耗、更低的散熱、更緊湊的結(jié)構(gòu)。這些都是電機技術(shù)發(fā)展的課題。