哪些是顶级的 10 热门 BLDC 电机应用市场?
随着全球工业自动化程度的提高, 智力, 和人们的生活水平, 电机在汽车等领域的应用, 家用设备, 电子音频和视频, 信息处理设备, 工业自动化将日益普及.
据统计, 发达国家每户平均拥有电机数量为 80 至 130, 而我国大城市家庭平均拥有电机数量约为 20 至 40, 仍远低于发达国家平均水平. 所以, 中国本土电机行业仍有很大发展空间.
相比以上 200 电动机的年份历史, 无刷直流电机 其实都比较年轻, 历史仅超过 50 发展至今已有多年. 然而, 随着半导体技术的发展以及MCU和驱动元件的普及, BLDC电机的整体成本大幅降低. 所以, 最近几年, BLDC 电机已开发, 其整体增速也高于电机.
预计BLDC电机年复合增长率约为 6.5% 未来几年. 据统计, BLDC的市场规模 2019 大约是 16.3 十亿美元, 预计将达到 22.44 十亿美元 2024.
市场规模在哪里, 以及具体的应用是什么? 最近, 在3号 2020 无刷直流电机控制技术研讨会在电子爱好者网举办, 行业分析师程文智分享了关于 “顶部 10 潜在的 BLDC电机应用市场分析“. 在他看来, 未来BLDC电机用量较大的应用市场主要包括汽车, 5G, 无人机/水下机器人, 电动滑板车/电动汽车, 工业机器人, 粉丝, 压缩机, 电动工具, 泵, 和个人健康护理.
汽车应用市场
随着新能源汽车的兴起, 智能驾驶渗透率, 及车联网试点应用, 汽车电子化趋势日益明显.
在汽车的未来, 除了驱动电机, 电动助力转向系统, 电子悬架系统, 车辆稳定性控制系统, 巡航控制系统, ABS, 和身体系统 (比如窗户, 门锁, 座位, 后视镜, 雨刷器, 天窗, 等等) 都将大量使用电动机.
通常来说，一般来说, 经济型燃油汽车配备了大约 10 马达, 普通汽车都配备 20 至 30 马达, 豪华轿车都配备 60 至 70, 甚至数百个电机, 而新能源汽车一般需要 130 至 200 马达.
随着人们对汽车性能的日益重视, 尤其是对于舒适度的要求, 安全, 燃油经济性, 和环境保护, 汽车中的电子控制装置和电气设备的数量也相应增加. 各种电气装置的使用导致汽车中电机设备的数量增加.
新能源汽车是近年来的发展趋势, 全球政策同步推动新能源汽车发展. 欧美等发达国家积极布局新能源汽车市场, 通过各种补贴政策和法律促进新能源汽车的发展, 推动传统燃油汽车向电动汽车转型
七月以后 2019 在中国, 由于补贴大幅减少, 增长率有所下降. 然而, 随着各大车企不断推出新能源车型 2020, 尤其是TESLA Model等车型的推出 3 和大众ID.3, 行业有望从补贴驱动转向需求驱动, 进入第二个快速增长期.
5G
2020 是我国5G发展的关键一年. 虽然受疫情影响一季度5G建设出现延迟, 中国移动表示，其目标是 300000 5年底G基站 2020 保持不变. 中国电信、中国联通也将努力完成建设 250000 第三季度新建5G基站从疫情影响中恢复. 除了 50000 中国广电规划的基站, 中国将建设 600000 今年基站.
在5G基站中, 还有很多需要电机的地方, 首先, 基站天线. 现在, 与5G基站天线应用配套的带齿轮箱组件的控制电机产品包括两种解决方案: 步进电机和无刷电机. 每个电动可调天线均配备一个带变速箱的控制电机.
一般来说, 一个常规的通信基站需要配备约 3 天线, 而4G基站则需要配备 4 至 6 天线. 5G基站和天线数量将进一步增加. 除了基站天线, 基站内的冷却系统也需要使用电机产品. 例如, 冷却风扇, 空调压缩机, 等等.
无人机/水下无人机
无人机几年前就已经非常流行, 但并非所有无人机都使用无刷电机. 如今, 许多无人机正在改用无刷电机，以实现更轻的机身和更长的续航时间.
根据 Droneii 的报告, 全球无人机市场规模为 14.1 十亿美元 2018, 预计到 2024, 全球无人机市场规模将达到 43.1 十亿美元, 增长最快的地区是亚洲和北美. 复合增长率为 20.5
根据中国民航局民用无人机飞行任务登记信息系统, 截至年底 2018, 有 285000 在中国注册的无人机. 到年底 2019, 有超过 392000 注册无人机, 和商业无人机飞行持续 1.25 万小时.
尤其是今年年初的疫情期间, 无人机发挥了重要作用, 例如医院和疾控中心之间的穿梭, 实施疫情防控应急药品和标本自动化运输; 在高速公路上盘旋, 取代人工空中指挥工作; 头像消毒神器, 全面完成全国农村乃至城市的防疫消毒灭菌工作; 变身宣传专家, 远方的说教和说服, 鼓励人们呆在家里, 等等.
由于疫情影响, 无接触配送再次被推到风口浪尖. 在中国, 中国民航局去年启动无人机物流配送服务试点. 由于疫情影响, 中国的进步步伐有望加快; 国外, 物流巨头 UPS 与德国无人机制造商 Wingcopter 联手，将新型垂直起降无人机引入货运行业，用于运输包裹.
还有一种我们不太熟悉的水下无人机, 我们正在慢慢开始测量它. 我记得采访过一家水下无人机公司 2017. 当时, 他们碰巧正在批量生产，并且通过众筹仅发货了几百台. 现在, 他们的年出货量为数万台.
电动滑板车/电动汽车
电动滑板车不仅保留了原有的骑行体验, 还提供智能辅助电源. 是介于自行车和传统电动车之间的代步工具. 电动滑板车主要通过传感器根据骑行信号提供相应的助力, 减少骑行者的输出，让用户骑行更轻松.
与自行车相比, 电动滑板车增加了电机, 电池, 传感器, 控制器, 仪器, 等等, 让骑行体验更加多元化. 与传统电动汽车相比, 电动滑板车不通过手的旋转和握力来控制车辆的速度, 而是通过传感器捕捉骑手的信号, 从而了解骑行者的骑行意图并提供相应的动力辅助, 让骑行更智能.
中国电动滑板车的售价范围为 2000 至 10000 元. 欧洲轮毂电动滑板车的价格介于 500 和 1700 欧元, 而中置电动滑板车的价格介于 2300 和 3300 欧元. 电动滑板车的价格远高于自行车和电动车.
电机是电动滑板车电气系统的核心部件. 由于小型化, 轻量化, 运作效率, 电机的外观及可靠性, 直接决定电动滑板车的性能. 所以, 电机企业一般需要根据电动滑板车的需求定制开发电机. 电动机占 10% 至 30% 电动滑板车的成本.
欧洲对电动滑板车的需求强劲. 根据欧洲自行车工业协会的数据, 从 2006 至 2018, 欧洲市场电动滑板车销量增长 98000 单位到 2.5 万单位. 年复合增长率已达 31%.
日本市场也在稳步增长. 日本是最早开发的国家之一, 生产, 并销售电动滑板车. 20世纪80年代, 第一代电动滑板车研发成功. 然而, 由于日本的丘陵地形, 崎岖的道路, 和严重的老化, 电动滑板车成为必然选择.
中国国内市场尚处于早期阶段. 未来还有很大的成长空间. 现在, 摩拜单车等公司, 小米, 哈罗旅游, 双速行驶, 和Forever开始尝试在中国推广电动滑板车.
工业机器人
工业机器人在中国主要是替代市场, 而且他们的空间相当广阔. 尽管中国是全球最大的工业机器人应用市场, 全球工业机器人领域知名厂商主要集中在以美国为代表的发达国家, 日本, 德国, 等等, 例如瑞典的ABB, 日本发那科, 安川电机, 以及以KUKA为代表的德国四大家族.
根据国际机器人联合会的数据, 全球工业机器人销量 2018 是 422000 单位, 其中 154000 在中国出售的单位, 占 36.5%. 此外, 根据国家统计局数据, 我国工业机器人产量逐步增加, 来自周围 33000 设置在 2015 至 187000 设置在 2018. 增长速度快.
而且, 随着近年来中国政府不断出台产业支持以及国内企业的不断突破, 我国工业机器人国产化率不断提高. 上半年 2018, 国产机器人本体销量占比提升 19.42% 在 2015 至 28.48%. 同时, 我国工业机器人整体销量也保持增长.
扇子
粉丝包括: 粉丝, 抽油烟机, 吹风机, 空气幕, 暖通空调风机, 等等. 主要下游厂商包括美的, 艾美特, 格力, 先锋, 花地, 老板, 等等.
从家庭粉丝的角度来看, 这是一个非常大的市场, 而且我国家用电风扇的产量非常大. 根据国家统计局数据, 我国家用电扇产量 180 百万单位 2018. 12月没有数据 2017, 但数据为 11 几个月是 160 万单位. 在 2016, 原来是 160 万单位, 估计周围有 190 百万单位 2019.
现在, 中国主流小家电厂商, 比如美的, 先锋, 日产, 艾美特, 等等, 基本上已经推出了使用无刷电机的产品. 其中, 艾美特数量最多，小米成本最低.
随着小米等一些跨境厂商的进入, 无刷电机在家用风扇领域的转化率开始加速. 现在, 在家用风扇领域, 中国国内无刷电机厂商已占有一席之地.
除了家用风扇, 还有设备冷却风扇, 设备爱好者实际上在很多年前就开始转向无刷电机. 该领域有标杆企业, 这是循证医学. 公司风机、电机产品广泛应用于通风等多个行业, 空调, 冷藏, 家用电器, 加热, 和汽车.
现在, 国内很多企业都在生产类似EBM的无刷散热风扇, 并已抢占了EBM市场相当大的份额.
尤其是随着中国国内充电站的兴起, 国内厂商应该有很大的机会. 现在中国也把充电站纳入了 “新基建” 项目, 今年应该会有更大的发展.
还有冷冻室冷却风扇. 由于行业标准和我国国家能效标准的影响, 冰箱冷却风扇已开始转向 BLDC 电机, 而且转换速度比较快, 从而产生大量的产品. 预计 60% 冷冻柜冷却器将更换为变频电机 2022. 现在, 国内冷柜制冷机配套厂家主要集中在长三角、珠三角地区.
在粉丝方面, 还有抽油烟机, 是厨房电器的重要组成部分. 然而, 由于成本原因, 抽油烟机无刷转化率还不高. 现在, 变频方案约为 150 元, 但非无刷电机方案百元以内就能解决, 低成本的甚至可以花费大约 30 元.
许多新风机和空气净化器也采用无刷电机解决方案. 现在, 市场上的小型产品普遍采用Nedic的外转子电机, 而大型空气净化器一般采用EBM风机.
此外, 有一款空气循环扇，这两年就开始生产了, 目前具有较高的价值. 一般来说, 成品需要 700-801 单位, 还有一些更贵的 2000-3000 单位.
压缩机
由于冰箱压缩机的转速决定了冰箱内的温度, 变频冰箱压缩机的转速可根据温度变化, 让冰箱根据当前的温度情况做出调整，更好的保持冰箱内的恒温. 这样, 食物的保存效果会更好. 大多数变频冰箱压缩机都选择 BLDC 电机, 从而提高效率, 噪音更低, 运行期间使用寿命更长.
该领域曾经由日本产品主导, 韩国人, 以及台湾厂商, 但自从 2010, 中国国内厂商已迅速启动. 据说上海某厂家年出货量近 30 万单位.
随着中国本土半导体厂商的进步, 是否是主控MCU厂家, 预驱动栅极驱动器, 或功率 MOSFET, 中国国内厂商基本都能提供.
还有一个就是空调压缩机. 现在, 变频空调已基本普及, 而变频空调是趋势. 中国空调的产量也相当大. 据中国国家统计局统计, 空调电机的生产 2018 曾是 360 万单位, 空调用 BLDC 电机产量约为 96 万单位. 而且, 用于空调的 BLDC 电机的产量几乎每年都在增加.
电动工具
电动工具是应用最广泛的五金机电产品之一. 由于其轻质结构, 方便携带, 生产效率高, 和低能耗, 它广泛应用于钻井, 切割, 和各种应用行业（例如建筑）的磨削工艺, 装饰, 木材加工, 金属加工, 及其他制造业.
随着技术的不断发展和DIY理念的逐渐被接受, 电动工具的应用范围也在不断扩大. 许多传统的手动工具操作正在更多地被电动工具取代, 而电动工具也从工业应用拓展到家庭生活. 电动工具的需求量逐年增加.
电动工具的无刷发展其实很早就开始了. 在 2010, 一些国外品牌在中国推出采用无刷电机的电动工具. 随着锂电池技术的成熟和价格承受能力的不断增强, 手持工具规模逐年扩大, 现在它们可以与插件工具旗鼓相当.
据统计, 我国电动扳手已基本实现无刷运行, 当电钻, 高压类型, 园林工具还没有完全无刷化, 但转换过程仍在进行中.
这主要得益于无刷电机的节能高效, 让手持式电动工具运行更长时间. 如今, 许多国际和中国制造商在产品开发上投入了大量资源, 比如博世, 得伟, 密尔沃基, 良美, 看, ETC.
现在, 我国电动工具的发展也非常迅速, 尤其是江浙地区, 众多电动工具生产厂家集中的地方. 最近几年, 江浙地区无刷电机控制解决方案成本快速下降, 并且不少厂家都发起了价格战. 据称，电动工具无刷电机控制方案的成本仅约为 6 至 7 元, 有的甚至只需要 4 至 5 元.
泵
水泵是一个相对传统的行业，类型和解决方案种类繁多. 即使是相同功率的驱动板, 目前市场上有多种选择, 价格从不到两元到四十到五十元不等.
在水泵应用中, 三相异步电动机主要用于中、大功率, 而交流双极泵主要用于小型和微型水泵. 北方供暖改造为水泵解决方案技术创新提供了良好契机.
如果仅从技术角度来看, 无刷电机更适合泵领域应用, 因为它们在尺寸上有一定的优势, 功率密度, 甚至成本.
个人保健
在个人健康护理方面, 有两个代表产品, 一款是戴森的网红产品, 风道, 另一个是筋膜枪.
自从戴森推出了采用高速数字电机的风扇产品, 轰动了整个粉丝市场.
According to the introduction of Qian Zhicun from Jingfeng Mingyuan in the past, 目前国内风洞设计主要有三个方向: 一是以戴森为标杆, 采用超高速无刷电机方案, 一般速度约为 100000 每分钟转数, 以及最高速度 160000 每分钟转数; 第二种选择是更换U型电机, 其速度与 U 型电机相似, 但其优点是重量轻、风压高; 三是外转子高压方案, 其电机主要仿照Nedic的方案.
现在, 中国的假冒产品并非过去简单的抄袭, 但基本实现了专利回避并做出了一定的创新.
近年来筋膜枪出货量开始激增. 据说现在健身房教练和运动爱好者都配备了筋膜枪. 筋膜枪利用振动的机械原理，将振动传递至深层筋膜肌肉, 达到放松筋膜、减轻肌肉紧张的效果. 有些人把筋膜枪当作运动后的放松工具.
然而, 现在筋膜枪里的水也很深. 虽然外表看起来很相似, 价格范围从 100 元以上 3000 元. 筋膜枪用BLDC电机控制驱动板市场价格现已降至 8. x元, 甚至还有一个控制驱动板 6 人民币出现了. 这导致筋膜枪的价格迅速下降.
据说有一家电机制造商濒临破产, 但借助筋膜枪产品, 它立即复活了. 而且还非常滋补.
当然, 除了这两款产品, 男性剃须刀和女性美容仪等产品也出现了使用无刷电机的趋势.
概括
全面的, BLDC 电机仍处于早期阶段，其应用目前正在蓬勃发展. 除了这里提到的那些, 还有许多其他应用，例如服务机器人, AGV, 地板清洁机器人, 破壁机, 炒锅, 洗碗机, 等等. 实际上, 我们的生活中有很多地方都会用到电机, 未来还有很多应用等待我们去探索.
