(1)微特电机行业基本概述
微特电机全称是微型特种电机,是指其原理、结构、性能、作用、使用条件适应特种机械要求且其体积和输出功率较小的电机,性能偏重于要求静态和动态特性参数的高精度、快速响应和可靠性。微特电机是重要的机械基础件和智能型驱动、控制执行部件,其应用范围几乎遍布所有行业,与人们的日常生活紧密相关。
微特电机按功能可分为驱动电机、控制电机和电源微电机,主要应用于信息处理行业、家用电器、汽车、工业领域及工业控制等领域。
微特电机兴起于欧洲,发展于日本。微特电机在各领域发挥着精密传感、检测、控制和驱动等特殊作用。发展至今,微特电机已成为采用先进制造技术、新兴电子技术和新材料技术相结合的高技术密集型产品。
目前,日本、德国、美国、瑞士等发达国家拥有微特电机行业的先进技术,这些国家的知名公司凭借其数十年甚至上百年的生产经验和关键工艺技术,掌控着全球大部分高端、精密、新型微特电机的技术和产品,对世界微特电机行业的发展起到了主导性的影响。
随着国内新能源汽车和工业控制等领域的快速发展,我国已逐步形成了一批具有先进核心技术和国际竞争力的优秀微特电机制造企业,目前中国已成为世界微特电机的主要生产国和出口国,产量全球占比 70%左右。但同时,我国微特电机产业在高精密微特电机方面缺乏一定竞争力,在医疗、机器人和国防装备等高端应用领域仍主要依赖进口产品。
目前,世界范围内微特电机的主要厂商包括日本电产、阿斯莫、三叶、德国博泽、瑞士 ABB 等国际厂商以及大洋电机、江苏雷利等国内厂商。
(2)微特电机行业发展概况
我国微特电机行业于 20 世纪 50 年代开始起步发展,开始主要是为满足国防需求而进行研究和生产。随着国民经济的发展,微特电机的民用需求量大幅增大,应用也扩展到家电、汽车、工业设备、通信等众多领域。经过几十年的快速发展,目前我国微特电机行业已建立了模具、零部件、材料、配套专用制造设备和专用测试仪器等完整的产业链体系。
根据思瀚统计,我国微特电机产量从 2014 年的 105 亿台增长至 2021 年的 143 亿台,年均复合增速为 4.51%;我国微特电机市场规模由2014 年的 1,162 亿元增长至 2021 年的 2,600 亿元,年均复合增长达 12.19%;中国微特电机市场整体仍保持较快发展。此外,我国微特电机市场规模增速高于产量增速,我国微特电机的附加值显著提高,并不断向中高端市场拓展。
随着技术水平的持续积累和生产能力的持续提升,国内企业逐步建立起技术先进、产品一致性高、性价比高的优势,使得我国逐步成为微特电机生产和出口大国。
(3)我国微特电机行业的发展趋势
①高端化竞争
我国微特电机的发展经历了从仿制、改进到自主研发的过程。随着技术水平的快速发展,国产微特电机实现从简单提供动力到能够提供高精度运动控制传感的进步;应用领域也从家电等传统行业拓展至信息处理、工业控制、航空航天等高附加值领域。应用于该等高端领域的微特电机产品也逐步出口至欧美市场,在国际市场上与传统国际巨头竞争。
②微型化、一体化、智能化发展
随着微电子机械系统技术和半导体制造技术的发展,传感器、控制器、驱动器等各种硬件均走向微型化,该等微机电系统的尺寸正向微米级甚至纳米级发展。在各种硬件微型化的大环境下,微特电机不可避免地向微型化方向发展,例如在航空航天等领域中,若微特电机质量增加 1kg,则飞行器则可能需要多消耗 100kg 甚至更多的燃料。因此,微特电机的微型化一直是各应用领域重点探索的方向。
此外,一体化和智能化也是微特电机的发展方向之一。现代微特电机不仅仅是局限于传统电机的种类范畴。它集成了电机本体、计算机和功率转换器、电子控制器、控制技术和传感器等多个硬件,有时会与执行机构进一步集成形成高度一体化和智能化的微机电系统。这种现代微特电机往往不是执行器的一部分,而是可以实现完整的机电一体化系统的功能,从而提高微特电机产品精度、安全性和可靠性,同时具有更加友好的人机交互功能。