Com a melhoria da automação industrial global, da inteligência e dos padrões de vida das pessoas, a aplicação de motores em áreas como automóveis, eletrodomésticos, áudio e vídeo eletrônicos, equipamentos de processamento de informações e automação industrial se tornará cada vez mais difundida.
De acordo com as estatísticas, o número médio de motores elétricos pertencentes a cada família nos países desenvolvidos é de 80 a 130 unidades, enquanto o número médio de motores elétricos pertencentes às famílias nas grandes cidades da China é de cerca de 20 a 40 unidades, o que ainda está muito abaixo da média nível nos países desenvolvidos. Portanto, ainda há muito espaço para desenvolvimento na indústria nacional de motores elétricos.
Em comparação com motores com uma história de mais de 200 anos,Motores BLDCsão, na verdade, relativamente jovens, com uma história de mais de 50 anos desde o seu desenvolvimento. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia de semicondutores e a popularização de MCU e componentes de driver, o custo total deMotores BLDCfoi bastante reduzido. Portanto, nos últimos anos,Motores BLDCdesenvolveram-se e a sua taxa de crescimento global é também superior à dos motores.
Figura 1: Previsão do tamanho do mercado motorizado BLDC
Espera-se que a taxa composta de crescimento anual doMotores BLDCserá de cerca de 6,5% nos próximos anos. Segundo as estatísticas, o tamanho do mercado do BLDC em 2019 foi de aproximadamente US$ 16,3 bilhões e espera-se que atinja cerca de US$ 22,44 bilhões até 2024.
Onde está o tamanho do mercado? Quais são as aplicações específicas?
Mercado de aplicações automotivas
Com o surgimento de novos veículos energéticos, a penetração da condução inteligente e a aplicação piloto do Veículo para tudo, a tendência da eletronização automóvel está a tornar-se cada vez mais óbvia.
Nos carros do futuro, além de motores de acionamento, sistemas de direção assistida elétrica, sistemas de suspensão eletrônica, sistemas de controle de estabilidade, sistemas de controle de cruzeiro, ABS e sistemas de carroceria (como janelas, travas de portas, bancos, espelhos retrovisores, limpadores, teto solar, etc. .) serão muito utilizados com motores elétricos.
De um modo geral, os veículos económicos serão equipados com cerca de 10 motores, os carros comuns serão equipados com 20 a 30 motores, os carros de luxo serão equipados com 60 a 70, ou mesmo centenas de motores, enquanto os novos veículos energéticos geralmente requerem 130 a 200. motores.
Figura 2: Número de motores usados em carros
Com a crescente atenção dada ao desempenho dos automóveis, especialmente aos requisitos de conforto, segurança, economia de combustível e proteção ambiental, o número de dispositivos de controle eletrônico e equipamentos elétricos nos automóveis aumentou correspondentemente. O uso de diversos dispositivos elétricos tem levado ao aumento do número de equipamentos motores nos automóveis.
Os novos veículos energéticos têm sido uma tendência de desenvolvimento nos últimos anos e as políticas globais estão simultaneamente a promover o desenvolvimento de novos veículos energéticos. Países desenvolvidos como a Europa e a América definem activamente o novo mercado de veículos energéticos, promovem o desenvolvimento de novos veículos energéticos através de vários subsídios e políticas e leis preferenciais, e promovem a transformação de veículos de combustível tradicionais em veículos eléctricos.
Depois de Julho de 2019 na China, devido ao declínio acentuado dos subsídios, a taxa de crescimento diminuiu. No entanto, com a introdução contínua de novos modelos energéticos pelas principais empresas automobilísticas em 2020, especialmente o lançamento do TESLA Modelo 3, Volkswagen ID. 3 e outros modelos, espera-se que a indústria passe de orientada por subsídios para orientada pela procura, entrando no segundo período de rápido crescimento.
5G
2020 foi um ano crucial para o desenvolvimento do 5G na China. Embora tenha havido um atraso na construção de 5G no primeiro trimestre devido ao impacto da epidemia, a China Mobile afirmou que o seu objectivo de atingir 300.000 estações base 5G até ao final de 2020 permanece inalterado. A China Telecom e a China Unicom também se esforçarão para concluir a construção de 250.000 novas estações base 5G no terceiro trimestre para recuperar o impacto da epidemia. Além das 50.000 estações base planejadas pela Rádio e Televisão da China, a China construirá 600.000 estações base este ano.
Figura 3: Número de estações base 5G planejadas para serem construídas pelas quatro principais operadoras em 2020
Nas estações base 5G, também há muitos locais onde os motores são necessários, principalmente a antena da estação base. Atualmente, a antena da estação base 5G está equipada com produtos de motor de controle contendo componentes de caixa de engrenagens, incluindo duas opções: motor de passo e motor sem escova. Cada antena eletricamente ajustável está equipada com um motor de controle com caixa de engrenagens.
Em geral, uma estação base de comunicação regular precisa ser equipada com cerca de 3 antenas, uma estação base 4G precisa ser equipada com 4 a 6 antenas e o número de estações base e antenas 5G aumentará ainda mais.
Além da antena da estação base, o sistema de refrigeração da estação base também requer produtos motorizados. Como ventilador de computador, compressor de ar condicionado, etc.
Drones/Drones Subaquáticos
Os drones são populares há vários anos, mas nem todos os drones usam motores sem escovas. Hoje em dia, muitos drones estão mudando para motores sem escovas para obter um corpo mais longo, mais leve e com maior resistência.
De acordo com o relatório da Droneii, o tamanho do mercado global de drones foi de 14,1 mil milhões de dólares em 2018, e espera-se que, até 2024, o tamanho do mercado global de drones atinja 43,1 mil milhões de dólares, sendo as regiões de crescimento mais rápido a Ásia e a América do Norte. A taxa composta de crescimento é 20,5.
De acordo com o “Sistema de Informações de Registro de Missões de Drones Civis” da Administração da Aviação Civil, no final de 2018, havia 285.000 drones registrados na China. No final de 2019, havia mais de 392.000 drones registados e 1,25 milhões de horas de voo comercial de drones.
Especialmente durante a epidemia no início deste ano, os drones desempenharam um papel significativo, como o transporte entre hospitais e centros de controlo de doenças, implementando o transporte automatizado de medicamentos e amostras de emergência para prevenção e controlo de epidemias; Circular em rodovias, substituindo o trabalho manual de comando aéreo; Artefato de desinfecção de avatar, prevenção completa de epidemias e desinfecção e esterilização em áreas rurais e até áreas urbanas em todo o país; Transformar-se num especialista em propaganda, gritar slogans e persuadir as pessoas a ficarem em casa, e assim por diante.
Devido ao impacto da epidemia, a entrega sem contacto foi mais uma vez colocada em primeiro plano. Na China, a Administração de Aviação Civil da China lançou um serviço piloto de logística e distribuição de drones no ano passado. Devido ao impacto da epidemia, o ritmo do progresso na China deverá acelerar; Em países estrangeiros, a gigante de logística UPS e o fabricante alemão de UAV Wingcopter uniram-se para trazer o novo UAV VTOL para a indústria de frete para transportar pacotes.
Há também um drone subaquático com o qual não estamos muito familiarizados e que aos poucos estamos começando a medi-lo. Lembro-me da empresa de drones subaquáticos que entrevistei em 2017, que estava em produção em massa e só tinha enviado centenas de unidades através de crowdfunding. Agora, o volume anual de remessas é de dezenas de milhares de unidades.
Scooter elétrica/veículo elétrico
A scooter elétrica não apenas mantém a experiência de pilotagem original, mas também fornece energia auxiliar inteligente. É uma ferramenta de transporte que fica entre as bicicletas e os veículos elétricos tradicionais. As scooters elétricas fornecem principalmente assistência de energia correspondente com base em sinais de condução através de sensores, reduzindo o rendimento dos ciclistas e tornando a condução mais fácil para os usuários. Em comparação com as bicicletas, as scooters elétricas acrescentaram motores, baterias, sensores, controladores, instrumentos, etc., tornando a experiência de condução mais diversificada. Em comparação com os veículos elétricos tradicionais, as scooters elétricas não controlam a velocidade do veículo girando a mão, mas capturando o sinal de condução através de sensores, de modo a compreender a intenção de condução do ciclista, fornecer assistência de potência correspondente e tornar a condução mais inteligente .
Figura 4: Comparação entre bicicletas, patinetes elétricos e veículos elétricos tradicionais
O preço de venda de scooters elétricos na China varia de 2.000 a 10.000 yuans. As scooters elétricas europeias com cubo de roda custam entre 500 e 1.700 euros, enquanto as scooters elétricas de montagem central custam entre 2.300 e 3.300 euros. O preço das scooters elétricas é muito superior ao das bicicletas e dos veículos elétricos.
O motor é o componente principal do sistema elétrico da scooter elétrica. Devido à miniaturização, leveza, eficiência operacional e confiabilidade da aparência das scooters elétricas, o desempenho das scooters elétricas é determinado diretamente. Portanto, as montadoras geralmente precisam customizar o desenvolvimento de motores de acordo com as necessidades das scooters elétricas. Os motores elétricos representam 10% a 30% do custo das scooters elétricas.
Existe uma forte procura por scooters eléctricas na Europa. Segundo dados da Associação Europeia da Indústria de Bicicletas, de 2006 a 2018, as vendas de scooters eléctricas no mercado europeu aumentaram de 98.000 unidades para 2,5 milhões de unidades. A taxa composta anual de crescimento atingiu 31%.
O mercado japonês também está em constante crescimento. O Japão foi o primeiro país a desenvolver, produzir e vender scooters elétricos. Na década de 1980, desenvolveu com sucesso a primeira geração de scooters elétricas. No entanto, devido ao terreno montanhoso do Japão, às estradas acidentadas e ao envelhecimento severo, as scooters elétricas tornaram-se uma escolha necessária.
O mercado interno está em sua infância. Há espaço considerável para crescimento futuro. Actualmente, empresas como Mobi, Xiaomi, Harrow, Double Speed e Eternal começaram a tentar promover scooters eléctricos na China.
Robô industrial
Os robôs industriais são principalmente um mercado substituto na China e o seu espaço é bastante vasto. Embora a China seja o maior mercado mundial de aplicação de robôs industriais, no campo dos robôs industriais, os fabricantes mundialmente famosos estão concentrados principalmente nos países desenvolvidos representados pelos Estados Unidos, Japão, Alemanha, etc., como ABB na Suécia, FANUC no Japão , Yaskawa Electric Corporation e quatro famílias representadas por Kuka na Alemanha.
Figura 5: Vendas de robôs industriais. (Fonte de dados: Federação Internacional de Robótica)
Segundo dados da Federação Internacional de Robótica, as vendas globais de robôs industriais em 2018 foram de 422 mil unidades, das quais 154 mil unidades foram vendidas na China, representando 36,5%. Além disso, de acordo com dados do Gabinete Nacional de Estatísticas, a produção de robôs industriais na China está a aumentar gradualmente, de cerca de 33.000 conjuntos em 2015 para 187.000 conjuntos em 2018. A taxa de crescimento é rápida.
Além disso, nos últimos anos, com a introdução contínua de apoio industrial por parte do governo e o avanço contínuo das empresas nacionais, a taxa de localização de robôs industriais domésticos tem aumentado continuamente. No primeiro semestre de 2018, a proporção nacional de vendas de carrocerias de robôs aumentou de 19,42% em 2015 para 28,48%. Ao mesmo tempo, as vendas globais de robôs industriais na China também mantiveram o crescimento.
Fã
Os ventiladores incluem: ventiladores, exaustores, secadores de cabelo, ventiladores de cortina, ventiladores HVAC, etc. Os principais fabricantes downstream incluem Midea, Emmett, Gree, Pioneer, Vantage, Boss e assim por diante.
Do ponto de vista dos ventiladores domésticos, este é um mercado muito grande e a produção de ventiladores domésticos na China é muito grande. Segundo dados do National Bureau of Statistics, em 2018, a produção de ventiladores domésticos na China foi de 180 milhões de unidades. Não houve dados para dezembro de 2017, mas os dados para 11 meses foram de 160 milhões de unidades. Em 2016, eram 160 milhões de unidades, e estima-se que houvesse cerca de 190 milhões de unidades em 2019.
Figura 6: Produção de ventiladores domésticos na China. (Fonte de dados: Departamento Nacional de Estatísticas)
Atualmente, os principais fabricantes de pequenos eletrodomésticos na China, como Midea, Pioneer, Nichrome, Emmett, etc., têm basicamente produtos com motores sem escova no mercado. Entre eles, Emmett tem a maior quantidade e a Xiaomi tem o menor custo.
Com a entrada de fabricantes transfronteiriços como a Xiaomi, a taxa de conversão de motores sem escova na área de ventiladores domésticos começou a acelerar. Agora, no campo dos ventiladores domésticos, os fabricantes nacionais de motores sem escova têm um lugar.
Além dos ventiladores domésticos, também existem equipamentos Ventilador de computador. Na verdade, os ventiladores térmicos dos equipamentos começaram a mudar para motores sem escova há muitos anos. Existe uma empresa de referência nesta área, nomeadamente a Ebm-papst, cujos produtos de ventiladores e motores são amplamente utilizados em muitas indústrias, como ventilação, ar condicionado, refrigeração, eletrodomésticos, aquecimento e automóvel.
Atualmente, muitas empresas na China estão fabricando ventiladores de computador sem escova semelhantes ao EBM e ocuparam muitos mercados de EBM.
Especialmente com o surgimento das estações de carregamento domésticas, os fabricantes nacionais deverão ter grandes oportunidades. Agora o país também incluiu o posto de carregamento no projecto “Nova Infraestrutura”, que deverá ter maior desenvolvimento este ano.
Existem também ventiladores de resfriamento de freezer. Devido à influência dos padrões da indústria e dos padrões nacionais de eficiência energética, os ventiladores de resfriamento do freezer começaram a mudar para motores BLDC e a velocidade de conversão é relativamente rápida, resultando em um número relativamente grande de produtos. Espera-se que 60% das máquinas de resfriamento de freezer sejam substituídas por motores de frequência variável até 2022. Atualmente, os fabricantes nacionais de máquinas de resfriamento de freezer estão concentrados principalmente nas regiões do Delta do Rio Yangtze e do Delta do Rio das Pérolas.
Em termos de ventiladores, existe também o exaustor, que é um importante componente dos eletrodomésticos de cozinha. No entanto, por razões de custo, a taxa de conversão sem escova do exaustor ainda não é alta. Atualmente, o esquema de conversão de frequência custa cerca de 150 yuans, mas os esquemas de motores sem escova podem ser concluídos em cem yuans, e os de baixo custo podem custar até cerca de 30 yuans.
Muitos novos ventiladores e purificadores de ar também usam soluções de motor sem escovas. Atualmente, os pequenos produtos no mercado geralmente usam motores de rotor externo da Nedic, enquanto os grandes purificadores de ar geralmente usam ventiladores EBM.
Além disso, existe um ventilador de circulação de ar que está em produção há dois anos e seu valor atual é relativamente alto. Geralmente, o produto acabado custa 781 unidades, e também existem alguns mais caros, que variam de 2.000 a 3.000 unidades.
Compressor
Devido ao fato de que a velocidade do compressor do refrigerador determina a temperatura dentro do refrigerador, a velocidade do compressor do refrigerador de frequência variável pode ser alterada com base na temperatura, permitindo que o refrigerador faça ajustes com base na situação atual da temperatura e mantenha melhor um temperatura constante dentro da geladeira. Desta forma, o efeito de preservação dos alimentos será melhor. A maioria dos compressores de refrigeradores de frequência variável escolhe motores BLDC, que resultam em maior eficiência, menor ruído e maior vida útil durante o funcionamento.
Figura 7: Vendas de refrigeradores e refrigeradores de frequência variável na China. (Fonte de dados: Departamento Nacional de Estatísticas)
Este campo costumava ser dominado por produtos de fabricantes japoneses, coreanos e taiwaneses, mas depois de 2010, os fabricantes nacionais começaram rapidamente. Diz-se que um fabricante em Xangai tem um volume anual de remessas de quase 30 milhões de unidades.
Com o progresso dos fabricantes nacionais de semicondutores, sejam os fabricantes master MCU, o pré-drive Gate Driver ou o Power MOSFET, os fabricantes nacionais podem basicamente fornecer.
Além disso, existe o compressor do ar condicionado. Atualmente, o ar condicionado de frequência variável tem sido amplamente aceito e o ar condicionado de frequência variável tornou-se a tendência. A produção de aparelhos de ar condicionado na China também é bastante grande. De acordo com o National Bureau of Statistics, a produção de motores de ar condicionado em 2018 foi de 360 milhões de unidades, e a produção de motores BLDC para ar condicionado foi de cerca de 96 milhões de unidades. Além disso, a produção de motores BLDC para ar condicionado aumenta basicamente a cada ano.
Ferramentas elétricas
As ferramentas elétricas são um dos produtos eletromecânicos e de hardware mais amplamente utilizados. Devido à sua estrutura leve, portabilidade conveniente, alta eficiência de produção e baixo consumo de energia, é amplamente utilizado em processos de perfuração, corte e retificação em diversas indústrias de aplicação, como construção, decoração, processamento de madeira, processamento de metal e outras indústrias de manufatura. .
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e a aceitação gradual do conceito DIY, a gama de aplicações de ferramentas elétricas também está em constante expansão. Muitas operações tradicionais com ferramentas manuais estão começando a ser substituídas por ferramentas elétricas, e as ferramentas elétricas também estão se expandindo de aplicações industriais para a vida familiar. A demanda por ferramentas elétricas aumenta a cada ano.
As ferramentas elétricas sem escova começaram há muito tempo. Em 2010, algumas marcas estrangeiras introduziram ferramentas elétricas com motores sem escovas. Com a maturidade da tecnologia das baterias de íons de lítio, os preços estão se tornando mais acessíveis e o tamanho das ferramentas portáteis aumenta ano após ano. Agora eles podem ser divididos igualmente com ferramentas plug-in.
De acordo com as estatísticas, as chaves elétricas domésticas são basicamente sem escovas, enquanto as furadeiras elétricas, as ferramentas de alta tensão e as ferramentas de jardim ainda não são completamente sem escovas, mas também estão em processo de conversão.
Isto se deve principalmente à economia de energia e à alta eficiência dos motores sem escova, permitindo que ferramentas elétricas manuais funcionem por longos períodos de tempo. Hoje em dia, muitos fabricantes nacionais e internacionais investiram muitos recursos no desenvolvimento de produtos, como Bosch, Dewalt, Milwaukee, Ryobi, Makita, etc.
Atualmente, o desenvolvimento de ferramentas elétricas na China também é muito rápido, especialmente nas regiões de Jiangsu e Zhejiang, onde estão concentrados muitos fabricantes de ferramentas elétricas. Nos últimos anos, o custo das soluções de controle de motores sem escova nas regiões de Jiangsu e Zhejiang diminuiu rapidamente e muitos fabricantes lançaram guerras de preços. Diz-se que uma solução de controle de motor sem escova para uma ferramenta elétrica custa apenas cerca de 6 a 7 yuans, e algumas custam apenas 4 a 5 yuans.
Bombear
As bombas de água são uma indústria relativamente tradicional, com uma grande variedade de tipos e soluções. Mesmo para placas de acionamento com a mesma potência, existem atualmente vários tipos disponíveis no mercado, com preços que variam de menos de dois yuans a entre quarenta e cinquenta yuans.
Na aplicação de bombas de água, os motores assíncronos trifásicos são usados principalmente para potências médias e grandes, enquanto as bombas bipolares CA são usadas principalmente para bombas de água pequenas e micro. A actual renovação do aquecimento do norte é uma boa oportunidade para inovação tecnológica em soluções de bombagem.
Mesmo que apenas do ponto de vista técnico, os motores sem escovas são mais adequados para aplicação na área de bombas, pois apresentam certas vantagens em volume, densidade de potência e até custo.
Cuidados de saúde pessoal
Em termos de cuidados de saúde pessoal, existem dois produtos representativos, um é o popular produto de Internet da Dyson, o duto de ar, e o outro é a pistola de fáscia.
Desde que Dyson lançou o produto de dutos eólicos usando motores digitais de alta velocidade, ele despertou todo o mercado de dutos eólicos.
De acordo com a introdução de Qian Zhicun de Jingfeng Mingyuan no passado, existem atualmente três direções principais para esquemas de túneis de vento domésticos: uma é baseada em Dyson como referência, usando um esquema de motor sem escova de ultra-alta velocidade, com uma velocidade geral de cerca de 100.000 rotações por minuto, sendo a mais alta 160.000 rotações por minuto; A segunda opção é substituir o motor U, que tem velocidade semelhante à do motor U, mas tem as vantagens de leveza e alta pressão de ar; O terceiro é o esquema de alta tensão do rotor externo, com o motor imitando principalmente o esquema de Nedic.
Actualmente, os produtos de imitação nacionais não são simplesmente copiados no passado, mas basicamente conseguiram evitar patentes e fizeram certas inovações.
O volume de remessas de armas de fáscia começou a aumentar nos últimos anos. Diz-se que os treinadores de ginástica e os entusiastas do desporto estão agora equipados com armas de fáscia. A pistola de fáscia utiliza os princípios mecânicos da vibração para transmitir a vibração aos músculos profundos da fáscia, conseguindo o efeito de relaxar a fáscia e reduzir a tensão muscular. Algumas pessoas usam a pistola de fáscia como ferramenta de relaxamento após o exercício.
No entanto, a água na pistola frontal também está muito profunda agora. Embora a aparência pareça semelhante, os preços variam de mais de 100 yuans a mais de 3.000 yuans. O preço de mercado da placa de controle do motor BLDC usada na arma frontal caiu para 8. x yuans, e até mesmo uma placa de controle de cerca de 6 yuans apareceu. O preço da arma frontal diminuiu rapidamente.
Diz-se que um fabricante de motores estava prestes a falir, mas com a ajuda de uma pistola fascial, imediatamente voltou à vida. E foi bastante nutritivo.
É claro que, além desses dois produtos, há também uma tendência para motores sem escova em produtos como barbeadores para meninos e aparelhos de beleza para meninas.
Conclusão
No geral, os motores BLDC ainda estão em seus estágios iniciais e suas aplicações estão florescendo. Além dos que citei aqui, também existem muitos, como robôs de serviço, AGVs, robôs varredores, quebra-paredes, fritadeiras, lava-louças e assim por diante. Na verdade, há muitos lugares em nossas vidas onde usamos motores elétricos e ainda há muitas aplicações esperando para serem exploradas no futuro.
Horário da postagem: 15 de julho de 2023
