电机定子和转子是实现电机各项电磁性能核心零部件,是由运用高精度模具配合冲 床对硅/矽钢薄板进行冲压而生产的定子冲片和转子冲片,经过叠压、铸铝等工艺制成。 其主要材料是硅/矽钢薄板,俗称矽钢片或硅钢片,是一种能将电能和磁能进行有效能 量交换的含碳极低的硅铁软磁合金,按生产加工工艺可分为热轧和冷轧两种。
因此,生 产电机定子、转子冲片和铁芯的行业称为硅/矽钢冲压行业。硅/矽钢冲压行业作为电机 配套核心零部件生产制造行业,与电机制造行业的发展状况直接相关。
(1)电机行业基本情况
电机泛指依靠电磁感应作用而运行的电气设备,是用来进行电能生产、传输、使用 和电能特性变换的机电装置,广泛应用于工业、农业、国防、公用设施和家用电器等各 经济领域。
从结构上看,电机主要由定子和转子两大部件组成,组成定子的主要有定子铁芯、 定子绕组、机座等,组成转子的主要有转子铁芯、转子绕组、转轴等。
定子、转子铁芯 的质量与性能直接决定了电机的性能、能效以及稳定性等关键指标。简单来说,电机中固定的部分叫做定子,在其上面装设了成对的直流励磁的静止的主磁极;而旋转的部分 叫做转子,在上面装设电枢绕组,通电后产生感应电动势,充当旋转磁场产生电磁转矩 进行能量转换。
1)电机产品分类与用途
电机的种类、结构和用途也各不相同。根据能量转换方式,电机可以分为电动机和发电机。电动机有如下几种分类方式:按工作电源分类,可分为直流电动机和交流电动机;按结构及工作原理分类,可分为异步电动机和同步电动机;按用途分类,可分为驱动用电动机和控制用电动机;按运转速度分类,可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机和调速电动机。
电机按照下游应用领域可以作如下分类:
注:图中着色部分为公司主要产品所配套的电机。
2)电机行业已形成专业化分工的产业格局
随着国际经济合作日益紧密,全球性产业结构的调整不断深化。电机行业也呈现出“规模化生产、专业化服务”的发展趋势,电机零部件配套市场逐步从电机整机行业分离并发展完善。全球电机整机制造商由传统纵向经营、追求大而全的生产模式逐渐转向精简机构、以研发电机整机项目为主的专业化生产模式。
各大电机整机制造商在实行规模化精益生产过程中,逐渐降低电机零部件自制率,对零部件的需求主要依赖外部独立的供应商。电机产业已形成电机零部件行业处于中上游、成为主要的制造环节,而电机整机厂商致力于电机核心技术研发、终端销售和品牌塑造的产业格局。
基于广阔的市场空间和劳动力成本优势,国际知名电机企业大都已在国内设立生产基地,在带来新产品和新技术的同时,也为国内的电机配套行业带来了市场机遇。为了提升市场份额,发挥规模效应和降低生产成本,国外电机企业将其电机产品的主要部件外包给专业生产企业为其制造,促进了国内电机零部件企业的发展,以及电机行业专业分工的业务模式的形成。
同时,经过多年的发展,国内电机行业已形成一批规模较大的电机企业,这些企业为了应对全球化格局下的市场竞争,逐步由“大而全”向“专业化、集约化”转变,进一步推动了电机行业中专业化生产模式的发展。
电机行业的专业化分工有利于资源整合、集约化生产和推动电机产品标准的统一,有助于电机整机厂商与电机零部件企业协同发展和全行业研发设计和生产技术水平的提高。
(2)硅/矽钢冲压行业基本情况
1)硅/矽钢冲压行业已形成独立行业
伴随着电机行业专业化分工的发展,电机零部件行业也不断分化,逐步形成定子、转子和其他零部件三个主体部分组成的细分行业,主要从事定转子冲片和铁芯生产的硅/矽钢冲压行业已发展成为独立的行业。定转子冲片和铁芯是电机制造的重要环节之一,定转子冲片制造的工作量最大,技术要求严,对模具的要求高。
目前,国际主流的电机企业主要将产品设计、技术研发、品牌建立和规模扩张作为其核心竞争力,而将电机生产中主要部件的制造环节外包给专业生产企业完成。在此产业格局下,专业化的电机定转子企业迅速发展,并逐步形成美国腾普和意大利优乐等极具竞争力的定转子冲片和铁芯的专业化生产企业。
2)硅/矽钢冲压行业是电机零部件行业的重要组成部分
从电机构造来看,电机定转子是其核心部件,直接决定电机的各项性能和品质,而作为电机定转子重要构件的定转子冲片,其材料质量、尺寸和形位精度、毛刺处置和叠压等方面均直接影响电机的铁损、温升、功率和噪音等质量指标,既影响电机的电气性能和机械性能,也与电机的制造成本息息相关。
从电机产值构成看,虽然电机规格和种类较多,但结构大致相同,主要包括:定子部分:机座、定子铁芯、定子绕组;转子部分:转子铁芯、转子绕组;其他部分:端盖、轴承盖、轴承、接线盒、吊环、风罩和冷却扇等。定转子作为核心部件,其产值在电机零部件的总产值中占比近 30%。综合以上两方面,硅/矽钢冲压行业在电机生产链条中居于重要地位。
数据来源:电机技术
(3)硅/矽钢冲压行业发展概况
1)全球硅/矽钢冲压行业发展概况
硅/矽钢冲压作为电机配套的核心零部件生产制造行业,与电机行业的发展状况直接相关。国外电机行业经过 100 多年的发展,规模不断增加。在电机行业专业化发展的产业格局下,全球硅/矽钢冲压行业也得到快速发展。
2)我国硅/矽钢冲压行业发展概况
随着我国国民经济的快速发展,我国电机制造业的销售产值持续快速增长。电机产业链的专业化分工有利于提高整个行业的生产效率,是国内外电机产业的发展趋势。近年来,国内外电机企业外购定转子冲片和铁芯的比例均呈上升态势。同时,国际电机企业的定转子冲片和铁芯主要通过外购方式获取,这为国内电机企业树立了标杆。
随着国外电机生产企业将制造基地向发展中国家转移,我国电机制造行业产量逐年增长,出口额逐年上升,出口产品档次有所提高,部分技术含量较高的产品已打入国际市场。