Quais são os principais 10 mercados populares de aplicações de motores BLDC?
Com a melhoria da automação industrial global, inteligência, e os padrões de vida das pessoas, a aplicação de motores em áreas como automóveis, electrodomésticos, áudio e vídeo eletrônico, equipamento de processamento de informações, e a automação industrial se tornará cada vez mais difundida.
De acordo com as estatísticas, o número médio de motores possuídos por cada família nos países desenvolvidos é 80 para 130, enquanto o número médio de motores pertencentes às famílias nas grandes cidades da China é de cerca de 20 para 40, que ainda está muito abaixo do nível médio nos países desenvolvidos. Portanto, ainda há muito espaço para desenvolvimento na indústria automobilística nacional da China.
Comparado com mais de 200 ano de história dos motores elétricos, motores BLDC são na verdade relativamente jovens, com uma história de apenas 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 geral dos motores BLDC foi bastante reduzido. Portanto, nos últimos anos, Os motores BLDC desenvolveram, e a sua taxa de crescimento global também é superior à dos motores.
Espera-se que a taxa composta de crescimento anual dos motores BLDC seja em torno de 6.5% nos próximos anos. De acordo com as estatísticas, o tamanho do mercado de BLDC em 2019 foi aproximadamente 16.3 bilhões de dólares americanos, e espera-se que atinja cerca de 22.44 bilhões de dólares americanos por 2024.
Onde está o tamanho do mercado, e quais são as aplicações específicas? Recentemente, no 3º 2020 Seminário sobre tecnologia de controle de motor DC sem escova realizado na rede de entusiastas da eletrônica, o analista da indústria Cheng Wenzhi compartilhou um relatório sobre o “Principal 10 Potencial Análise de mercado de aplicações de motores BLDC“. Na opinião dele, os mercados de aplicação com um uso relativamente grande de motores BLDC no futuro incluem principalmente automóveis, 5G, drones/robôs subaquáticos, scooters elétricos/veículos elétricos, robôs industriais, fãs, compressores, ferramentas elétricas, bombas, e cuidados de saúde pessoais.
Mercado de aplicações automotivas
Com a ascensão de novos veículos energéticos, a penetração da direção inteligente, e a aplicação piloto da Internet dos Veículos, a tendência da eletrónica automóvel está a tornar-se cada vez mais evidente.
No futuro dos automóveis, além de acionar motores, sistemas de direção assistida elétrica, sistemas de suspensão eletrônica, sistemas de controle de estabilidade de veículos, sistemas de controle de cruzeiro, abdômen, e sistemas corporais (como janelas, fechaduras, assentos, espelhos retrovisores, limpadores, teto solar, etc.) todos usarão fortemente motores elétricos.
De um modo geral, veículos de combustível econômico estão equipados com cerca de 10 motores, carros comuns estão equipados com 20 para 30 motores, carros de luxo estão equipados com 60 para 70, ou mesmo centenas de motores, enquanto os novos veículos energéticos geralmente exigem 130 para 200 motores.
Com a crescente atenção dada ao desempenho dos automóveis, especialmente os requisitos de conforto, segurança, economia de combustível, e proteção ambiental, o número de dispositivos de controle eletrônico e equipamentos elétricos em automóveis aumentou correspondentemente. O uso de diversos dispositivos elétricos tem levado ao aumento do número de equipamentos motorizados 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 Europa e América projetam ativamente o novo mercado de veículos energéticos, promover o desenvolvimento de novos veículos energéticos através de várias políticas e leis de subsídios, e promover a transformação de veículos tradicionais a combustível para veículos eléctricos
Depois de julho 2019 na China, devido a um declínio significativo nos subsídios, a taxa de crescimento diminuiu. No entanto, com o lançamento contínuo de novos modelos energéticos pelas principais montadoras em 2020, especialmente o lançamento de modelos como TESLA Model 3 e Volkswagen ID.3, espera-se que a indústria passe de orientada por subsídios para orientada pela demanda, entrando em um segundo período de rápido crescimento.
5G
2020 é um ano crucial para o desenvolvimento do 5G na China. Embora tenha havido um atraso na construção do 5G no primeiro trimestre devido ao impacto da epidemia, A China Mobile afirmou que seu objetivo de alcançar 300000 5Estações base G até ao final de 2020 continua sem alteração. A China Telecom e a China Unicom também se esforçarão para concluir a construção de 250000 novas estações base 5G no terceiro trimestre para se recuperar do impacto da epidemia. Em adição a 50000 estações base planejadas pela Rádio e Televisão da China, A China construirá 600000 estações base este ano.
Em estações base 5G, também há muitos lugares onde os motores são necessários, em primeiro lugar, a antena da estação base. Atualmente, os produtos de motor de controle com componentes de caixa de engrenagens compatíveis com a aplicação de antena da estação base 5G incluem duas soluções: motor de passo e motor sem escova. Cada antena eletricamente ajustável é 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, enquanto uma estação base 4G precisa ser equipada com 4 para 6 antenas. O número de estações base e antenas 5G aumentará ainda mais. Além da antena da estação base, o sistema de refrigeração na estação base também requer o uso de produtos motorizados. Por exemplo, ventiladores de resfriamento, compressores de ar condicionado, e assim por diante.
Drones/Drones Subaquáticos
Os drones já eram muito populares há alguns anos, mas nem todos os drones usam motores sem escova. Hoje em dia, muitos drones estão mudando para motores sem escova para obter um corpo mais leve e maior resistência.
De acordo com um relatório Droneii, o tamanho do mercado global de drones era 14.1 bilhões de dólares americanos em 2018, e espera-se que até 2024, o tamanho do mercado global de drones atingirá 43.1 bilhões de dólares americanos, com as regiões que mais crescem sendo 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 Missão de Drones Civis da Administração de Aviação Civil da China, a partir do final de 2018, havia 285000 drones registrados na China. No final de 2019, havia acabado 392000 drones registrados, e os voos comerciais de drones duraram 1.25 milhões de horas.
Especialmente durante a pandemia no início deste ano, drones desempenharam um papel significativo, como transporte entre hospitais e centros de controle de doenças, implementação do transporte automatizado de medicamentos e amostras de emergência para prevenção e controle de epidemias; Circulando na rodovia, substituindo o trabalho de comando aéreo manual; Artefato de desinfecção de avatar, prevenção completa de epidemias e desinfecção e esterilização em áreas rurais e até áreas urbanas em toda a China; Transformando-se em um especialista em propaganda, pregando e persuadindo de longe, incentivando as pessoas a ficarem em casa, e assim por diante.
Devido ao impacto da epidemia, a entrega sem contato foi mais uma vez colocada em primeiro plano. Na China, a Administração de Aviação Civil da China lançou um programa piloto para logística de veículos aéreos não tripulados e serviços de distribuição no ano passado. Devido ao impacto da epidemia, espera-se que o ritmo do progresso na China acelere; Fora do país, A gigante de logística UPS e o fabricante alemão de drones Wingcopter se uniram para trazer novos drones verticais de decolagem e pouso para a indústria de frete para transportar pacotes.
Há também um drone subaquático com o qual não estamos muito familiarizados, e estamos lentamente começando a medi-lo. Lembro-me de entrevistar uma empresa de drones subaquáticos em 2017. Naquela hora, eles estavam em produção em massa e tinham apenas algumas centenas de unidades enviadas por meio de crowdfunding. Agora, eles têm um volume anual de remessas de dezenas de milhares de unidades.
Scooters elétricos/veículos elétricos
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 por meio de sensores baseados em sinais de condução, reduzindo a produção de ciclistas e tornando a pedalada mais fácil para os usuários.
Comparado com bicicletas, scooters elétricos adicionaram motores, baterias, sensores, controladores, instrumentos, etc., tornando a experiência de pilotagem mais diversificada. Comparado com veículos elétricos tradicionais, scooters elétricas não controlam a velocidade do veículo através da rotação e do aperto da mão, mas sim capturar os sinais do piloto através de sensores, compreendendo assim a intenção de pilotagem do piloto e fornecendo assistência de potência correspondente, tornando o ciclismo mais inteligente.
O preço de venda das scooters elétricas na China varia de 2000 para 10000 yuan. As scooters elétricas com cubo de roda europeias têm preços entre 500 e 1700 euros, enquanto as scooters elétricas de montagem central têm preços entre 2300 e 3300 euros. O preço das scooters elétricas é muito superior ao das bicicletas e veículos elétricos.
O motor é o componente central do sistema elétrico de uma scooter elétrica. Devido à miniaturização, leveza, eficiência operacional, e aparência confiabilidade dos motores, o desempenho das scooters elétricas é determinado diretamente. Portanto, as empresas automotivas geralmente precisam customizar o desenvolvimento de motores de acordo com as necessidades das scooters elétricas. Os motores elétricos são responsáveis 10% para 30% do custo das scooters elétricas.
Há uma forte procura por scooters elétricas na Europa. Segundo dados da Associação Europeia da Indústria de Bicicletas, de 2006 para 2018, as vendas de scooters elétricas no mercado europeu aumentaram de 98000 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 um dos primeiros países a desenvolver, produzir, e vender scooters elétricos. Nos anos 1980, a primeira geração de scooters elétricos foi desenvolvida com sucesso. No entanto, devido ao terreno montanhoso do Japão, estradas acidentadas, e envelhecimento severo, scooters elétricos se tornaram uma escolha necessária.
O mercado interno na China está em seus estágios iniciais. Há espaço considerável para crescimento futuro. Atualmente, empresas como a Mobike, Xiaomi, Harrow Viagens, Viagem em velocidade dupla, e Forever estão começando a tentar promover scooters elétricas na China.
Robô industrial
Os robôs industriais são principalmente um mercado substituto na China, e seu espaço é bastante vasto. Embora a China seja o maior mercado mundial para aplicações de robôs industriais, fabricantes de renome mundial na área de robôs industriais estão concentrados principalmente em países desenvolvidos representados pelos Estados Unidos, Japão, Alemanha, etc., como a ABB na Suécia, Fanuc no Japão, Yaskawa elétrica, e as quatro principais famílias representadas pela KUKA na Alemanha.
Segundo dados da Federação Internacional de Robótica, as vendas globais de robôs industriais em 2018 eram 422000 unidades, das quais 154000 unidades foram vendidas na China, representando 36.5%. Além disso, de acordo com dados do Departamento Nacional de Estatística, a produção de robôs industriais na China está aumentando gradualmente, dos arredores 33000 se instala 2015 para 187000 se instala 2018. A taxa de crescimento é rápida.
Além disso, com a introdução contínua de apoio industrial pelo governo chinês nos últimos anos e o avanço contínuo das empresas nacionais, a taxa de localização de robôs industriais na China tem aumentado continuamente. Na primeira metade de 2018, a proporção de vendas domésticas de corpos 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 fãs incluem: fãs, exaustores, secadores de cabelo, cortinas de ar, Ventiladores HVAC, e assim por diante. Os principais fabricantes a jusante incluem Midea, Emmett, grego, Pioneiro, Huadi, Chefe, e assim por diante.
Da perspectiva dos fãs domésticos, este é um mercado muito grande, e a produção de ventiladores domésticos na China é muito grande. Segundo dados do Departamento Nacional de Estatística, a produção de ventiladores domésticos na China foi 180 milhões de unidades em 2018. Não havia dados para dezembro 2017, mas os dados para 11 meses foi 160 milhões de unidades. Dentro 2016, era 160 milhões de unidades, e estima-se que havia cerca de 190 milhões de unidades em 2019.
Atualmente, principais fabricantes de pequenos eletrodomésticos na China, como Midea, Pioneiro, Nissan, Emmett, etc., basicamente lançaram produtos usando motores sem escova. Entre eles, Emmett tem a maior quantidade e a Xiaomi tem o menor custo.
Com a entrada de alguns fabricantes transfronteiriços como a Xiaomi, a taxa de conversão de motores sem escova na área de ventiladores domésticos está começando a acelerar. Agora, no campo dos fãs domésticos, Os fabricantes domésticos chineses de motores sem escova têm um lugar.
Além dos fãs domésticos, também existem ventiladores de resfriamento de dispositivos, e os ventiladores dos dispositivos começaram a mudar para motores sem escova há muitos anos. Existe uma empresa de referência neste campo, que é EBM. Os produtos de ventiladores e motores da empresa são amplamente utilizados em vários setores, como ventilação, ar condicionado, refrigeração, eletrodomésticos, aquecimento, e automóveis.
Atualmente, muitas empresas nacionais na China estão produzindo ventiladores de resfriamento sem escova semelhantes ao EBM, e já conquistaram uma fatia considerável do mercado EBM.
Especialmente com o aumento das estações de carregamento domésticas na China, deve haver grandes oportunidades para os fabricantes nacionais. Agora a China também incluiu estações de carregamento no “nova infraestrutura” projeto, e deve haver 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 da China, os ventiladores de resfriamento do freezer começaram a mudar para motores BLDC, e a velocidade de conversão é relativamente rápida, resultando em um grande número de produtos. É esperado que 60% dos refrigeradores de freezer serão substituídos por motores de frequência variável antes 2022. Atualmente, os fabricantes nacionais de máquinas de resfriamento de freezer na China estão concentrados principalmente nas regiões do Delta do Rio Yangtze e do Delta do Rio das Pérolas.
Em termos de fãs, há também um exaustor, que é um componente importante dos utensílios de cozinha. No entanto, por motivos de custo, a taxa de conversão sem escova de exaustores ainda não é alta. Atualmente, o esquema de conversão de frequência é sobre 150 yuan, mas esquemas de motores sem escova podem ser resolvidos em cem yuans, e os de baixo custo podem até custar cerca de 30 yuan.
Muitos ventiladores de ar fresco e purificadores de ar também usam soluções de motor sem escova. Atualmente, pequenos produtos no mercado geralmente usam motores de rotor externo da Nedic, enquanto grandes purificadores de ar geralmente usam ventiladores EBM.
Além disso, há um ventilador de circulação de ar que está em produção há dois anos, e atualmente tem um valor relativamente alto. Geralmente, o produto acabado requer 700-801 unidades, e há também alguns mais caros de 2000-3000 unidades.
Compressor
Due to the fact that the speed of the refrigerator compressor determines the temperature inside the refrigerator, the speed of the variable frequency refrigerator compressor can be changed according to the temperature, allowing the refrigerator to make adjustments based on the current temperature situation and better maintain a constant temperature inside the refrigerator. In this way, the preservation effect of food will be better. Most variable frequency refrigerator compressors choose BLDC motors, which result in higher efficiency, lower noise, and longer service life during operation.
This field used to be dominated by products from Japanese, Korean, and Taiwanese manufacturers, but since 2010, domestic Chinese manufacturers have started rapidly. It is said that a manufacturer in Shanghai has an annual shipment volume of nearly 30 milhões de unidades.
Com o progresso dos fabricantes nacionais de semicondutores na China, se é o controle principal dos fabricantes de MCU, Drivers de portão pré-drive, ou MOSFETs de potência, Os fabricantes nacionais chineses podem basicamente fornecê-los.
Outra coisa é o compressor do ar condicionado. Atualmente, o ar condicionado de frequência variável basicamente se tornou popular, e ar condicionado de frequência variável é a tendência. A produção de ar condicionado na China também é bastante grande. De acordo com as estatísticas do Departamento Nacional de Estatísticas da China, a produção de motores de ar condicionado em 2018 era 360 milhões de unidades, e a produção de motores BLDC para ar condicionado foi cerca de 96 milhões de unidades. Além disso, a produção de motores BLDC para ar condicionado aumenta quase todos os anos.
Ferramentas elétricas
As ferramentas elétricas são um dos produtos de hardware e eletromecânicos mais utilizados. Devido à sua estrutura leve, portabilidade conveniente, alta eficiência de produção, e baixo consumo de energia, é amplamente utilizado na perfuração, corte, e processos de retificação em diversas indústrias de aplicação, como construção, decoração, processamento de madeira, processamento de metal, e outras indústrias manufatureiras.
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e a aceitação gradual dos conceitos DIY, o escopo de aplicação de ferramentas elétricas também está em constante expansão. Muitas operações tradicionais com ferramentas manuais estão sendo substituídas por ferramentas elétricas, e as ferramentas elétricas também estão se expandindo das aplicações industriais para a vida familiar. A demanda por ferramentas elétricas está aumentando ano a ano.
O desenvolvimento sem escovas de ferramentas elétricas começou muito cedo. Dentro 2010, algumas marcas estrangeiras na China lançaram ferramentas elétricas usando motores sem escova. Com a maturidade da tecnologia das baterias de lítio e a crescente acessibilidade dos preços, a escala das ferramentas portáteis está aumentando ano a ano, e agora eles podem ser combinados uniformemente com ferramentas de plug-in.
De acordo com as estatísticas, chaves elétricas na China basicamente alcançaram operação sem escova, enquanto furadeiras elétricas, tipos de alta tensão, e as ferramentas de jardim ainda não foram completamente sem escovas, mas o processo de conversão ainda está em andamento.
Isto se deve principalmente à economia de energia e à alta eficiência dos motores sem escovas, permitindo que ferramentas elétricas portáteis funcionem por longos períodos de tempo. Hoje em dia, muitos fabricantes internacionais e chineses investiram muitos recursos no desenvolvimento de produtos, como Bosch, Dewalt, Milwaukee, Ryobi, ver, etc.
Atualmente, o desenvolvimento de ferramentas elétricas na China também é muito rápido, especialmente nas regiões de Jiangsu e Zhejiang, onde muitos fabricantes de ferramentas elétricas estão concentrados. 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 o custo de uma solução de controle de motor sem escova para uma ferramenta elétrica é de apenas cerca de 6 para 7 yuan, e alguns até exigem apenas 4 para 5 yuan.
Bombear
As bombas de água são uma indústria relativamente tradicional com uma grande variedade de tipos e soluções. Mesmo para placas de driver com a mesma potência, atualmente existem várias opções disponíveis no mercado, variando de preço entre menos de dois yuans e entre quarenta e cinquenta yuans.
Na aplicação de bombas de água, motores assíncronos trifásicos são usados principalmente para potências médias e grandes, enquanto as bombas bipolares AC são usadas principalmente para bombas de água pequenas e micro. A renovação do aquecimento no norte da China apresenta agora uma boa oportunidade para inovação tecnológica em soluções de bombas.
Mesmo que apenas de uma perspectiva técnica, motores sem escova são mais adequados para aplicação na área de bombas, pois eles têm certas vantagens em tamanho, densidade de potência, e até custa.
Cuidados de saúde pessoal
Em termos de cuidados de saúde pessoais, existem dois produtos representativos, um é o produto famoso da Dyson na Internet, o duto de ar, e a outra é a arma de fáscia.
Desde que Dyson lançou um produto de ventilador usando motores digitais de alta velocidade, virou sensação em todo o mercado de fãs.
De acordo com a introdução de Qian Zhicun de Jingfeng Mingyuan no passado, existem atualmente três direções principais para o projeto de túneis de vento na China: um é baseado em Dyson como referência, usando um esquema de motor sem escova de ultra-alta velocidade, com uma velocidade geral de cerca 100000 revoluções por minuto, e a maior velocidade 160000 revoluções por minuto; A segunda opção é substituir o motor U, que tem uma velocidade semelhante à do motor U, mas suas vantagens são peso leve e alta pressão do vento; O terceiro é o esquema de alta tensão do rotor externo, cujo motor é modelado principalmente de acordo com o esquema de Nedic.
Atualmente, Os produtos falsificados da China 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 treinadores de ginástica e entusiastas de esportes estão agora equipados com armas de fáscia. A pistola de fáscia utiliza o princípio mecânico 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 consideram a pistola de fáscia uma ferramenta relaxante após o exercício.
No entanto, a água na arma da fáscia também está muito profunda agora. Embora pareça semelhante na aparência, os preços variam de mais 100 yuan para mais 3000 yuan. O preço de mercado da placa de controle do motor BLDC usada na pistola frontal caiu para 8. xyuan, e até mesmo uma placa de controle de cerca 6 yuan apareceu. Isso levou a uma rápida diminuição no preço das armas de fáscia.
Diz-se que havia um fabricante de motores elétricos que estava à beira da falência, mas com a ajuda de um produto de pistola de fáscia, imediatamente voltou à vida. E também é bastante nutritivo.
Claro, além desses dois produtos, há também uma tendência para motores sem escova em produtos como aparelhos de barbear masculinos e aparelhos de beleza femininos.
Resumo
Geral, Os motores BLDC ainda estão em seus estágios iniciais e suas aplicações estão florescendo. Além dos mencionados aqui, há também muitas outras aplicações, como robôs de serviço, AGVs, robôs de limpeza de chão, máquinas de quebrar paredes, fritadeiras, máquinas de lavar louça, e assim por diante. Na verdade, há muitos lugares em nossas vidas onde usamos motores, e ainda há muitos aplicativos esperando para explorarmos no futuro.
