哪些是頂級的 10 熱門 BLDC 馬達應用市場?

哪些是頂級的 10 熱門 BLDC 馬達應用市場?

隨著全球工業自動化程度的提高, 智力, 和人們的生活水平, 馬達在汽車等領域的應用, 家用設備, 電子音訊和視頻, 資訊處理設備, 工業自動化將日益普及.

據統計, 已開發國家每戶平均擁有馬達數量為 80 到 130, 而我國大城市家庭平均擁有電機數量約為 20 到 40, 仍遠低於已開發國家平均水平. 所以, 中國本土電機產業仍有很大發展空間.

相比以上 200 電動機的年份歷史, 無刷直流電機 其實都比較年輕, 歷史僅超過 50 發展至今已有多年. 然而, 隨著半導體技術的發展以及MCU和驅動元件的普及, BLDC馬達的整體成本大幅降低. 所以, 最近幾年, BLDC 馬達已開發, 其整體增速也高於電機.

預計BLDC馬達年複合成長率約為 6.5% 未來幾年. 據統計, BLDC的市場規模 2019 大約是 16.3 十億美元, 預計將達到 22.44 十億美元 2024.

市場規模在哪裡, 以及具體的應用是什麼? 最近, 在3號 2020 無刷直流馬達控制技術研討會在電子愛好者網舉辦, 產業分析師程文智分享了關於 “頂部 10 潛在的 BLDC馬達應用市場分析“. 在他看來, 未來BLDC馬達用量較大的應用市場主要包括汽車, 5G, 無人機/水下機器人, 電動滑板車/電動車, 工業機器人, 粉絲, 壓縮機, 電動工具, 泵, 和個人健康護理.

汽車應用市場

隨著新能源汽車的興起, 智慧駕駛滲透率, 及車聯網試點應用, 汽車電子化趨勢日益明顯.
在汽車的未來, 除了驅動電機, 電動輔助轉向系統, 電子懸吊系統, 車輛穩定控制系統, 巡航控制系統, ABS, 和身體系統 (例如窗戶, 門鎖, 座位, 後視鏡, 雨刷, 天窗, ETC。) 都將大量使用電動機.

一般來說, 經濟型燃油汽車配備了大約 10 電機, 普通汽車都配備 20 到 30 電機, 豪華轎車都配備 60 到 70, 甚至數百個電機, 而新能源汽車一般需要 130 到 200 電機.

隨著人們對汽車性能的日益重視, 尤其是對於舒適度的要求, 安全, 燃油經濟性, 和環境保護, 汽車中的電子控制裝置和電氣設備的數量也相應增加. 各種電氣裝置的使用導致汽車中電機設備的數量增加.

新能源汽車是近年來的發展趨勢, 全球政策同步推動新能源汽車發展. 歐美等已開發國家積極佈置新能源汽車市場, 透過各種補貼政策和法律促進新能源汽車的發展, 推動傳統燃油汽車向電動車轉型

七月以後 2019 在中國, 由於補貼大幅減少, 成長率有所下降. 然而, 隨著各大車企不斷推出新能源車型 2020, 尤其是TESLA Model等車款的推出 3 和大眾 ID.3, 產業可望從補貼驅動轉向需求驅動, 進入第二個快速成長期.

5G

2020 是我國5G發展的關鍵一年. 雖然受疫情影響第一季5G建設出現延遲, 中國移動表示，其目標是 300000 5年底G基地台 2020 保持不變. 中國電信、中國聯通也將努力完成建設 250000 第三季新建5G基地台從疫情影響中恢復. 除了 50000 中國廣電規劃的基地台, 中國將建設 600000 今年基地台.

在5G基地台中, 還有很多需要馬達的地方, 首先, 基地台天線. 現在, 與5G基地台天線應用配套的帶有齒輪箱組件的控制馬達產品包括兩種解決方案: 步進馬達和無刷電機. 每個電動可調天線均配備一個帶變速箱的控制電機.

一般來說, 一個常規的通訊基地台需要配備約 3 天線, 而4G基地台則需配備 4 到 6 天線. 5G基地台和天線數量將進一步增加. 除了基地台天線, 基地台內的冷卻系統也需要使用馬達產品. 例如, 冷卻風扇, 空調壓縮機, 等等.

無人機/水下無人機

無人機幾年前就已經非常流行, 但並非所有無人機都使用無刷電機. 如今, 許多無人機正在改用無刷電機，以實現更輕的機身和更長的續航時間.
根據 Droneii 的報告, 全球無人機市場規模為 14.1 十億美元 2018, 預計到 2024, 全球無人機市場規模將達到 43.1 十億美元, 成長最快的地區是亞洲和北美. 複合增長率為 20.5

根據中國民航局民用無人機飛行任務登記資訊系統, 截至年底 2018, 有 285000 在中國註冊的無人機. 到年底 2019, 有超過 392000 註冊無人機, 和商業無人機飛行持續 1.25 萬小時.

尤其是今年年初的疫情期間, 無人機發揮了重要作用, 例如醫院和疾管中心之間的穿梭, 實施疫情防控緊急藥品及標本自動化運輸; 在高速公路上盤旋, 取代人工空中指揮工作; 頭像消毒神器, 全面完成全國農村乃至城市的防疫消毒滅菌工作; 變身宣傳專家, 遠方的說教與說服, 鼓勵人們待在家裡, 等等.

由於疫情影響, 無接觸配送再次被推到風口浪尖. 在中國, 中國民航局去年啟動無人機物流配送服務試辦. 由於疫情影響, 中國的進步步伐可望加快; 國外, 物流巨頭 UPS 與德國無人機製造商 Wingcopter 聯手，將新型垂直起降無人機引入貨運業，用於運輸包裹.

還有一種我們不太熟悉的水下無人機, 我們正在慢慢開始測量它. 我記得我曾經採訪過一家水下無人機公司 2017. 當時, 他們碰巧正在批量生產，並且通過眾籌僅發貨了幾百台. 現在, 他們的年出貨量為數萬台.

電動滑板車/電動車

電動滑板車不僅保留了原有的騎乘體驗, 也提供智慧輔助電源. 是介於自行車和傳統電動車之間的代步工具. 電動滑板車主要透過感應器根據騎乘訊號提供相應的助力, 減少騎乘者的輸出，讓使用者騎乘更輕鬆.

與自行車相比, 電動滑板車增加了電機, 電池, 感應器, 控制器, 儀器, ETC。, 讓騎乘體驗更加多元化. 與傳統電動車相比, 電動滑板車不透過手的旋轉和握力來控制車輛的速度, 而是透過感測器捕捉騎士的訊號, 從而了解騎乘者的騎乘意圖並提供相應的動力輔助, 讓騎乘更智能.

中國電動滑板車的售價範圍為 2000 到 10000 元. 歐洲輪圈電動滑板車價格介於 500 和 1700 歐元, 而中置電動滑板車的價格介於 2300 和 3300 歐元. 電動滑板車的價格遠高於自行車和電動車.

馬達是電動滑板車電氣系統的核心部件. 由於小型化, 輕量化, 營運效率, 馬達的外觀及可靠性, 直接決定電動滑板車的性能. 所以, 電機企業一般需要根據電動滑板車的需求訂製開發電機. 電動機佔 10% 到 30% 電動滑板車的成本.

歐洲對電動滑板車的需求強勁. 根據歐洲自行車工業協會的數據, 從 2006 到 2018, 歐洲市場電動滑板車銷量成長 98000 單位到 2.5 萬單位. 年複合成長率已達 31%.
日本市場也在穩定成長. 日本是最早開發的國家之一, 生產, 並銷售電動滑板車. 1980年代, 第一代電動滑板車研發成功. 然而, 由於日本的丘陵地形, 崎嶇的道路, 和嚴重的老化, 電動滑板車成為必然選擇.

中國國內市場尚處於早期階段. 未來還有很大的成長空間. 現在, 摩拜單車等公司, 小米, 哈羅旅遊, 雙速行駛, 和Forever開始嘗試在中國推廣電動滑板車.

工業機器人

工業機器人在中國主要是替代市場, 而且他們的空間相當廣闊. 儘管中國是全球最大的工業機器人應用市場, 全球工業機器人領域知名廠商主要集中在以美國為代表的已開發國家, 日本, 德國, ETC。, 例如瑞典的ABB, 日本發那科, 安川電機, 以及以KUKA為代表的德國四大家族.

根據國際機器人聯合會的數據, 全球工業機器人銷售 2018 是 422000 單位, 其中 154000 在中國出售的單位, 佔 36.5%. 此外, 根據國家統計局數據, 我國工業機器人產量逐漸增加, 來自周圍 33000 設定在 2015 到 187000 設定在 2018. 成長速度快.

而且, 隨著近年來中國政府不斷推出產業支持以及國內企業的不斷突破, 我國工業機器人國產化率不斷提高. 上半年 2018, 國產機器人本體銷售佔比提升 19.42% 在 2015 到 28.48%. 同時, 我國工業機器人整體銷售也維持成長.

扇子

粉絲包括: 粉絲, 抽油煙機, 吹風機, 空氣幕, 暖通空調風扇, 等等. 主要下游廠商包括美的, 艾美特, 格力, 先鋒, Huadi, 老闆, 等等.
從家庭粉絲的角度來看, 這是一個非常大的市場, 而且我國家用電風扇的產量非常大. 根據國家統計局數據, 我國家用電扇產量 180 百萬單位 2018. 12月沒有數據 2017, 但數據為 11 幾個月是 160 萬單位. 在 2016, 它是 160 萬單位, 估計周圍有 190 百萬單位 2019.

現在, 中國主流小型廠商, 比如美的, 先鋒, 日產, 艾美特, ETC。, 基本上已經推出了使用無刷馬達的產品. 他們之中, 艾美特數量最多，小米成本最低.

隨著小米等一些跨境廠商的進入, 無刷馬達在家用風扇領域的轉換率開始加速. 現在, 在家用風扇領域, 中國國內無刷電機廠商已佔有一席之地.

除了家用風扇, 還有設備冷卻風扇, 設備愛好者實際上在很多年前就開始轉向無刷電機. 該領域有標竿企業, 這是實證醫學. 公司風扇、電機產品廣泛應用於通風等多個產業, 空調, 冷藏, 家用電器, 加熱, 和汽車.

現在, 國內許多企業都在生產類似EBM的無刷散熱風扇, 並且已經搶佔了EBM市場相當大的份額.

尤其是隨著中國國內充電站的興起, 國內廠商應該有很大的機會. 現在中國也把充電站納入了 “新基建” 專案, 今年應該會有更大的發展.

還有冷凍室冷卻風扇. 由於業界標準和我國國家能源效率標準的影響, 冰箱冷卻風扇已開始轉向 BLDC 電機, 而且轉換速度比較快, 從而產生大量的產品. 預計 60% 冷凍櫃冷卻器將更換為變頻電機 2022. 現在, 國內冷櫃冷凍機配套廠商主要集中在長三角、珠三角地區.

在粉絲方面, 還有抽油煙機, 是廚房電器的重要組成部分. 然而, 由於成本原因, 抽油煙機無刷轉換率還不高. 現在, 變頻方案約為 150 元, 但非無刷馬達方案百元以內就能解決, 低成本的甚至可以花費大約 30 元.

許多新風機和空氣清淨機也採用無刷馬達解決方案. 現在, 市面上的小型產品普遍採用Nedic的外轉子電機, 而大型空氣清淨機一般採用EBM風機.
此外, 有一款空氣循環扇，這兩年就開始生產了, 目前具有較高的價值. 一般來說, 成品需要 700-801 單位, 還有一些更貴的 2000-3000 單位.

壓縮機

由於冰箱壓縮機的轉速決定了冰箱內的溫度, 變頻冰箱壓縮機的轉速可依溫度變化, 讓冰箱根據當前的溫度情況做出調整，更好的保持冰箱內的恆溫. 這樣, 食物的保存效果會更好. 大多數變頻冰箱壓縮機都選擇 BLDC 電機, 從而提高效率, 噪音更低, 運轉期間使用壽命更長.

該領域曾經由日本產品主導, 韓國人, 以及台灣廠商, 但是由於 2010, 中國國內廠商已迅速啟動. 據說上海某廠家年出貨量近 30 萬單位.

隨著中國本土半導體廠商的進步, 是否為主控MCU廠家, 預驅動閘極驅動器, 或功率 MOSFET, 中國國內廠商基本都能提供.

還有一個就是空調壓縮機. 現在, 變頻空調已基本普及, 而變頻空調是趨勢. 中國空調的產量也相當大. 根據中國國家統計局統計, 空調馬達的生產 2018 曾是 360 萬單位, 空調用 BLDC 馬達產量約為 96 萬單位. 而且, 用於空調的 BLDC 馬達的產量幾乎每年都在增加.

電動工具

電動工具是應用最廣泛的五金機電產品之一. 由於其輕質結構, 方便攜帶, 生產效率高, 和低能耗, 它廣泛應用於鑽井, 切割, 和各種應用行業（例如建築）的磨削工藝, 裝飾, 木材加工, 金屬加工, 及其他製造業.

隨著技術的不斷發展和DIY理念的逐漸被接受, 電動工具的應用範圍也不斷擴大. 許多傳統的手動工具操作正在更多地被電動工具取代, 而電動工具也從工業應用拓展到家庭生活. 電動工具的需求量逐年增加.

電動工具的無刷發展其實很早就開始了. 在 2010, 一些國外品牌在中國推出採用無刷馬達的電動工具. 隨著鋰電池技術的成熟和價格承受能力的不斷增強, 手持工具規模逐年擴大, 現在它們可以與插件工具旗鼓相當.

據統計, 我國電動扳手已基本實現無刷運行, 當電鑽, 高壓類型, 庭園工具還沒有完全無刷化, 但轉換過程仍在進行中.

這主要得益於無刷馬達的節能高效, 允許手持式電動工具運作更長時間. 如今, 許多國際和中國製造商在產品開發上投入了大量資源, 例如博世, 得偉, 密爾瓦基, 良美, 看, ETC.

現在, 我國電動工具的發展也非常迅速, 尤其是江浙地區, 眾多電動工俱生產廠商集中的地方. 最近幾年, 江浙地區無刷電機控制解決方案成本快速下降, 而且不少廠商都發起了物價戰. 據稱，電動工具無刷馬達控制方案的成本僅約為 6 到 7 元, 有的甚至只需要 4 到 5 元.

泵

水泵是一個相對傳統的產業，類型和解決方案種類繁多. 即使是相同功率的驅動板, 目前市面上有多種選擇, 價格從不到兩元到四十到五十元不等.

在水泵應用中, 三相異步電動機主要用於中、高功率, 而交流雙極泵主要用於小型和微型水泵. 北部暖氣改造為水泵解決方案技術創新提供了良好契機.

如果僅從技術角度來看, 無刷馬達更適合泵浦領域的應用, 因為它們在尺寸上有一定的優勢, 功率密度, 甚至成本.

個人保健

在個人健康護理方面, 有兩個代表產品, 一款是戴森的網紅產品, 風道, 另一個是筋膜槍.

自從戴森推出了採用高速數位馬達的風扇產品, 轟動了整個粉絲市場.

According to the introduction of Qian Zhicun from Jingfeng Mingyuan in the past, 目前國內風洞設計主要有三個方向: 一是以戴森為標桿, 採用超高速無刷馬達方案, 一般速度約為 100000 每分鐘轉數, 以及最高速度 160000 每分鐘轉數; 第二種選擇是更換U型電機, 其速度與 U 型馬達相似, 但其優點是重量輕、風壓高; 三是外轉子高壓方案, 其馬達主要仿照Nedic的方案.

現在, 中國的仿冒品並非過去簡單的抄襲, 但基本上實現了專利迴避並做出了一定的創新.

近年來筋膜槍出貨量開始激增. 據說現在健身房教練和運動愛好者都配備了筋膜槍. 筋膜槍利用振動的機械原理，將振動傳遞至深層筋膜肌肉, 達到放鬆筋膜、減輕肌肉緊繃的效果. 有些人把筋膜槍當作運動後的放鬆工具.

然而, 現在筋膜槍裡的水也很深. 雖然外表看起來很像, 價格範圍從 100 元以上 3000 元. 筋膜槍用BLDC馬達控制驅動板市場價格現已降至 8. 心源, 甚至還有一個控制驅動板 6 人民幣出現了. 這導致筋膜槍的價格迅速下降.

據說有一家電機製造商瀕臨破產, 但藉助筋膜槍產品, 它立即復活了. 而且還非常滋補.

當然, 除了這兩款產品, 男性刮鬍刀和女性美容儀等產品也出現了使用無刷馬達的趨勢.

概括

全面的, BLDC 馬達仍處於早期階段，其應用目前正在蓬勃發展. 除了這裡提到的那些, 還有許多其他應用，例如服務機器人, AGV, 地板清潔機器人, 破壁機, 炒鍋, 洗碗機, 等等. 實際上, 我們的生活中有很多地方都會用到電機, 未來還有很多應用程式等著我們去探索.