1. Classificação de motores de ímã permanente e fatores determinantes da indústria

Existem muitos tipos, com formatos e tamanhos flexíveis. De acordo com a função do motor, os motores de ímã permanente podem ser divididos em três tipos: geradores de ímã permanente, motores de ímã permanente e sensores de sinal de ímã permanente. Entre eles, os motores de ímã permanente são divididos principalmente em síncronos, CC e de passo.

1)Motor síncrono de ímã permanente:

A estrutura do estator e o princípio de funcionamento são consistentes com os dos motores assíncronos CA tradicionais. Devido ao seu alto fator funcional e alta eficiência, desenvolveu-se rapidamente nos últimos anos, substituindo gradualmente os tradicionais motores assíncronos CA, e é amplamente utilizado em automação industrial, máquinas-ferramentas, impressão, têxteis, medicina e outras áreas.

2) Motor DC de ímã permanente:

O princípio de funcionamento e a estrutura são semelhantes aos dos motores DC tradicionais. Com base nos diferentes métodos de comutação, pode ser dividido em escovado (comutação mecânica) e sem escova (comutação eletrônica). É amplamente utilizado em veículos elétricos, ferramentas elétricas, eletrodomésticos e outros campos.

3)Motor deslizante de ímã permanente:

Ele usa a interação entre o campo magnético gerado pelo ímã permanente e o campo magnético rotativo gerado pelo estator para obter um movimento de passo preciso. Tem as vantagens de alta precisão, velocidade de resposta rápida e economia de energia, e é amplamente utilizado em instrumentos de precisão, linhas de produção automatizadas, equipamentos médicos e outros campos.

1.1 Fatores determinantes

1.1.1 Lado do produto

O princípio de funcionamento dos ímãs permanentes é simples e as perdas do motor são bastante reduzidas. No geral, os motores eletromagnéticos tradicionais precisam contar com uma fonte de alimentação externa para gerar força eletromotriz para o gerador, fornecer energia inicial e, em seguida, contar com sua própria tensão de saída para funcionar. O princípio de funcionamento dos motores de ímã permanente é relativamente simples e o campo magnético só precisa ser fornecido por ímãs permanentes.

Em comparação com os motores tradicionais, as vantagens dos motores de ímã permanente refletem-se principalmente em: ① baixa perda do estator; ② sem perda de cobre do rotor; ③ sem perda de ferro no rotor; ④ baixo atrito do vento. No entanto, deve-se notar que o principal componente dos motores de ímã permanente é que o aço magnético não é resistente a altas temperaturas contínuas. Para evitar a situação em que o desempenho do motor seja reduzido ou eliminado devido à desmagnetização, a temperatura de trabalho do motor precisa ser razoavelmente controlada.

O efeito de poupança de energia é significativo e a eficiência global é melhorada. Abaixo, realizamos uma análise de desempenho específica, distinguindo tipos de motores e matérias-primas de motores:

1) Em termos de tipos de motores

selecionamos motores síncronos de ímã permanente para comparação com outros motores tradicionais, entre os quais motores de relutância chaveados, motores de relutância síncronos e motores de ímã permanente são todos motores síncronos. Combinado com os indicadores, como os motores de ímã permanente não necessitam de escovas e correntes de excitação, eles apresentam maior eficiência e densidade de potência que os motores tradicionais. Em termos de capacidade de sobrecarga, com exceção dos motores CC, que são relativamente baixos, os demais tipos não são muito diferentes. A eficiência e o fator de potência dos motores de ímã permanente são os desempenhos mais destacados, com uma eficiência de 85-97%. Embora os motores pequenos geralmente possam atingir mais de 80%, os motores de ímã permanente têm vantagens óbvias em comparação com a eficiência de 40-60% dos motores assíncronos. Em termos de fator de potência, pode atingir mais de 0,95, indicando que a proporção do componente de corrente ativa dos motores de ímã permanente na corrente total é maior do que a de outros tipos, e a taxa de utilização de energia é maior.

2)De acordo com as matérias-primas do motor

De acordo com a força magnética e o estágio de desenvolvimento dos materiais de ímã permanente usados ​​no motor, os motores de ímã permanente podem ser divididos em três categorias: metal, ferrite e terras raras. Entre eles, os motores de ímã permanente de ferrite e terras raras são atualmente mais amplamente utilizados.

Em comparação com os motores tradicionais, os motores de ímã permanente de terras raras têm uma estrutura mais simples e uma menor taxa de falhas. O uso de ímãs permanentes de terras raras pode aumentar a densidade magnética do entreferro, aumentar a velocidade do motor ao máximo e melhorar a relação potência-peso. O campo de aplicação é relativamente amplo. A única desvantagem dos motores de ímã permanente é o seu alto custo. Tomando como exemplo o preço dos motores de ímã permanente de terras raras, ele geralmente é mais de 2,5 vezes maior do que o dos motores tradicionais.

1.1.2 Lado político

As políticas também desempenham um papel importante na promoção do desenvolvimento de motores de ímanes permanentes.

1) A indústria de ímanes permanentes está a experimentar um rápido desenvolvimento impulsionado por políticas.

Como principal matéria-prima dos motores de ímã permanente, o aprimoramento da tecnologia e a popularidade dos ímãs permanentes têm um impacto importante no desenvolvimento de motores de ímã permanente. Nos últimos anos, o governo tomou medidas relevantes em termos de apoio à indústria, estímulo político e formulação de padrões para promover activamente a aplicação generalizada de materiais de ímanes permanentes e promover o desenvolvimento e expansão de motores de ímanes permanentes.

2) Estimular o potencial de crescimento sob a demanda por conservação de energia e redução de emissões.

Com a crescente ênfase da China na conservação de energia e na proteção ambiental, o desenvolvimento saudável de motores de íman permanente abriu oportunidades de crescimento. Desde o estabelecimento do novo padrão nacional em 2020, a China não produz mais motores abaixo do padrão internacional IE3 e é forçada a utilizar produtos mais eficientes. Além disso, o “Plano de Melhoria da Eficiência Energética” lançado em 2021 e 2022 propôs que, em 2023, a produção anual de motores economizadores de energia de alta eficiência será de 170 milhões de quilowatts, e a proporção de motores economizadores de energia de alta eficiência em serviço excederá 20%; em 2025, a proporção de novos motores de alta eficiência e economia de energia excederá 70%. Calculado na proporção de 1 quilowatt-hora: 0,33 quilograma, equivale a economizar 15 milhões de toneladas de carvão padrão e reduzir as emissões de dióxido de carbono em 28 milhões de toneladas por ano, o que deverá levar os motores de ímã permanente a uma era de rápido crescimento. .

2.Análise da cadeia da indústria automotiva de ímã permanente

Olhando a montante de toda a cadeia da indústria, descobriremos que as principais matérias-primas necessárias para a produção de motores de ímã permanente incluem vários materiais magnéticos (como ímãs de neodímio, ferro e boro, ferritas magnéticas permanentes, samário-cobalto, alumínio-níquel-cobalto, etc. .), cobre, aço, materiais de isolamento e alumínio, entre os quais materiais magnéticos de alta eficiência são o núcleo da fabricação de motores de ímã permanente de alto desempenho. Para a jusante da indústria motora de ímã permanente, trata-se principalmente de vários campos de aplicação final, incluindo energia eólica, veículos de novas energias, aeroespacial, indústria têxtil, tratamento de água, etc. no mercado de aplicação de terminais deverá promover ainda mais a produção em larga escala de motores de ímã permanente.

2.1 Upstream: Materiais magnéticos de alta qualidade contribuem para o custo, representando mais de 25%

Os materiais representam mais da metade do custo total, entre os quais os materiais magnéticos desempenham um papel decisivo na eficiência do motor. As matérias-primas a montante dos motores de ímã permanente incluem principalmente materiais magnéticos (como ímãs de neodímio, ferro e boro, ferritas de ímã permanente, samário-cobalto, alumínio-níquel-cobalto, etc.), chapas de aço silício, cobre, aço, alumínio, etc. chapas de aço silício e cobre são a maior parte do custo da matéria-prima, respondendo por mais de 50% do custo. Embora de acordo com a estrutura de custos dos motores tradicionais, os custos iniciais de compra, instalação e manutenção do motor representem apenas 2,70% de todo o ciclo de vida do motor, devido a fatores como preço do produto, competitividade e popularidade no mercado, fabricantes de automóveis preste muita atenção às matérias-primas.

1) Materiais magnéticos:Os ímãs de terras raras têm excelentes propriedades magnéticas e são muito adequados para aplicações de alto desempenho e alta potência. Ímãs de NdFeB e cobalto são importantes aplicações de terras raras em materiais magnéticos permanentes. Devido às ricas reservas de terras raras da China, a produção de NdFeB representa cerca de 90% do total mundial. Desde 2008, a produção de motores de ímã permanente da China aumentou rapidamente, tornando-se gradualmente o maior produtor mundial, e a demanda por matérias-primas NdFeB dobrou entre 2008 e 2020. Devido à particularidade dos recursos de terras raras, a produção e processamento de NdFeB é relativamente complicado, então o preço dos motores de ímã permanente é mais alto do que o dos motores tradicionais. Os materiais magnéticos geralmente representam cerca de 30% do custo total.

2) Chapa de aço silício:Usado principalmente para formar a parte central do motor de ímã permanente. Devido ao complexo processo de preparação, seu custo é relativamente alto. A chapa de aço silício representa cerca de 20% do custo total.

3) Cobre:Usado principalmente como material condutor de motores de ímã permanente, representando cerca de 15% do custo total.

4) Aço:Usado principalmente para fabricar a estrutura e o material do invólucro de motores de ímã permanente, representando cerca de 10% do custo total.

5) Alumínio:Usado principalmente para fazer dissipadores de calor, tampas finais e outros componentes de dissipação de calor.

6) Custos de equipamentos e ferramentas de fabricação:representando cerca de 15% do custo total.

2.2 A jusante: Vários campos estão a preparar-se para envidar esforços e um enorme potencial na indústria está à espera de ser explorado

Os motores de ímã permanente têm sido amplamente utilizados em vários campos e em vários setores. Até agora, os motores de ímã permanente entraram com sucesso nas indústrias automotiva, de eletrodomésticos, de automação industrial e outras indústrias, dando uma forte contribuição para a inovação tecnológica e a expansão do mercado. Além disso, dada a sua importância para o desenvolvimento económico, indústrias como a petroquímica, petróleo e gás, metalurgia e electricidade também começaram a utilizar gradualmente motores de ímanes permanentes. No futuro, à medida que as tendências da indústria se concentrarem mais na inteligência, automação e conservação de energia, a aplicação de motores de ímanes permanentes em vários campos a jusante terá um enorme potencial e continuará a manter um rápido impulso de desenvolvimento.

3.Análise do mercado de motores magnéticos permanentes

3.1 Sobre oferta e demanda

Impulsionada pelo desenvolvimento de novas energias, a procura está a crescer rapidamente. Os fabricantes de motores de ímã permanente de terras raras da China estão distribuídos principalmente no leste e no sul da China, que são ricos em recursos de terras raras e têm uma forte base industrial. Há uma forte demanda por motores de ímã permanente, o que favorece a formação de uma cadeia industrial completa. De 2015 a 2021, a produção de motores de ímã permanente de terras raras da China aumentou de 768 milhões de unidades para 1,525 bilhão de unidades, com uma taxa composta de crescimento anual de 12,11%, excedendo significativamente a taxa média de crescimento de micromotores (motores com diâmetro inferior a 160 mm ou uma potência nominal inferior a 750mW) de 3,94%.

Graças ao rápido desenvolvimento do novo campo energético, a procura de motores de ímanes permanentes em campos a jusante, como a energia eólica e os veículos eléctricos, tem aumentado rapidamente nos últimos anos. Em 2021 e 2022, a demanda da China por motores de ímã permanente de terras raras será de 1,193 bilhão de unidades e 1,283 bilhão de unidades, respectivamente, um aumento anual de 7,54%.

3.2 Sobre o tamanho do mercado

O mercado de motores de íman permanente da China está a mostrar um forte impulso de crescimento e a promoção de campos a jusante estimulou o potencial do mercado. Nos últimos anos, o mercado global de motores de ímã permanente manteve um crescimento constante e mostrou uma tendência de desenvolvimento otimista. Em 2022, o tamanho do mercado atingiu US$ 48,58 bilhões, um aumento anual de 7,96%. Estima-se que até 2027, o mercado global de motores de ímã permanente atingirá US$ 71,22 bilhões, com uma taxa composta de crescimento anual de 7,95%. Impulsionado por campos a jusante, como veículos de energia nova, condicionadores de ar de frequência variável e energia eólica, o mercado de motores de ímã permanente da China está mostrando uma tendência de rápido crescimento. Atualmente, produtos com faixa de potência de 25 a 100 kW dominam o mercado.

O mercado continua a crescer de forma constante e a China lidera o desenvolvimento desta indústria. Com a melhoria do desempenho do material de ímã permanente e o avanço da tecnologia de motores, o mercado global de motores de ímã permanente manterá um crescimento constante. A China continuará a manter a sua liderança de mercado. No futuro, a integração do Delta do Rio Yangtze, o desenvolvimento da região ocidental, a melhoria do consumo e a promoção de políticas proporcionarão um forte impulso para a aplicação em larga escala de motores de ímanes permanentes no mercado chinês.

4. Cenário de competição global de motores de ímã permanente

No desenvolvimento de motores de ímã permanente em todo o mundo, China, Alemanha e Japão tornaram-se líderes em motores de ímã permanente inovadores, de alta precisão e de alta qualidade, com seus anos de experiência em fabricação e tecnologias-chave.

A China tornou-se uma base importante para a indústria global de motores de ímanes permanentes e a sua competitividade está a aumentar.

Em termos de layout regional, Jiangsu, Zhejiang, Fujian, Hunan e Anhui tornaram-se bases importantes para a indústria de motores de íman permanente da China, ocupando uma quota de mercado considerável.

No futuro, a indústria global de motores de ímanes permanentes dará início a uma concorrência mais intensa e a China, como mercado mais dinâmico e potencial do mundo, desempenhará um papel importante neste processo.

5.Introdução ao motor de ímã permanente Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Máquinas Magnéticas Permanentes e Equipamentos Elétricos Co., Ltd.https://www.mingtengmotor.com/) foi criada em 18 de outubro de 2007 com capital social de 144 milhões de RMB. Ele está localizado na Zona de Desenvolvimento Econômico de Shuangfeng, cidade de Hefei, província de Anhui. É uma empresa moderna de alta tecnologia que integra pesquisa e desenvolvimento, fabricação, vendas e serviços de motores de ímã permanente.

A empresa sempre focou na pesquisa e desenvolvimento de produtos. Possui uma equipe profissional de pesquisa e desenvolvimento de motores de ímã permanente de mais de 40 pessoas e estabeleceu relações de cooperação de longo prazo com universidades, instituições de pesquisa e grandes empresas estatais. A equipe de P&D adota teoria moderna de design de motores e tecnologia avançada de design de motores. Após mais de dez anos de acumulação técnica, ela desenvolveu quase 2.000 especificações de motores de ímã permanente, como séries convencionais, de frequência variável, à prova de explosão, de frequência variável à prova de explosão, acionamento direto e acionamento direto à prova de explosão. Ele compreende totalmente os requisitos técnicos de vários equipamentos de acionamento em vários setores e domina uma grande quantidade de dados de projeto, fabricação, testes e uso em primeira mão.

Os motores magnéticos permanentes de alta e baixa tensão da Mingteng têm sido operados com sucesso em múltiplas cargas, como ventiladores, bombas de água, transportadores de correia, moinhos de bolas, misturadores, trituradores, raspadores, bombas de óleo, máquinas de fiação, etc. , e eletricidade, alcançando bons efeitos de economia de energia e ganhando grande aclamação.

Mingteng sempre insistiu na inovação independente, aderindo à política corporativa de “produtos de primeira classe, gerenciamento de primeira classe, serviços de primeira classe e marcas de primeira classe”, adaptando soluções globais de economia de energia para sistemas inteligentes de motor de ímã permanente , construindo uma equipe de pesquisa e desenvolvimento de motores de ímã permanente e inovação de aplicações com influência chinesa, e se esforçando para se tornar o líder e criador de padrões na indústria de motores de ímã permanente de terras raras da China.

Direitos autorais: Este artigo é uma reimpressão do link original:

https://mp.weixin.qq.com/s/PF9VseLCkGkGywbmr2Jfkw

Este artigo não representa a opinião da nossa empresa. Se você tiver opiniões ou pontos de vista diferentes, corrija-nos!