В каких отраслях промышленности применяются высокоэффективные двигатели? 

Промышленные секторы представляют собой основные сценарии применения высокоэффективных двигателей, потребление энергии которых составляет более 60 % от общего объема промышленного потребления электроэнергии в мире. Обладая двойным преимуществом в виде энергосбережения и сокращения потребления, а также повышения производительности, высокоэффективные двигатели стали важной основой для экологического перехода и модернизации интеллектуального производства в промышленном секторе. По мере развития Индустрии 4.0 и продвижения «двойных углеродных» целей, уровень проникновения высокоэффективных двигателей в таких нишевых областях, как оборудование общего назначения, интеллектуальное производство и тяжелая промышленность, продолжает расти, стимулируя трансформацию промышленного производства из энергоемкого экстенсивного режима в высокоэффективный прецизионный режим.

I. Основные сценарии применения: охват всей цепочки промышленного производства

(I) Общее промышленное оборудование: основная сфера применения для энергосбережения и сокращения потребления
Вентиляторы, водяные насосы и компрессоры являются основными потребителями энергии в промышленном секторе, а энергопотребление их вспомогательных двигателей составляет более 70 % от общего энергопотребления промышленных двигателей. Применение высокоэффективных двигателей в таком оборудовании дает наиболее заметный эффект энергосбережения. Возьмем, к примеру, водяные насосы: эффективность традиционных серийных двигателей составляет примерно 85 %, в то время как эффективность высокоэффективных двигателей может достигать 90–95 %.

В 2024 году объем рынка высокоэффективных двигателей для общепромышленного оборудования в Китае достиг 48 млрд юаней, а в 2025 году, по прогнозам, превысит 60 млрд юаней. Из этого общего объема на долю вентиляторов, водяных насосов и компрессоров приходится соответственно 35 %, 30 % и 25 %.

(II) Интеллектуальное производственное оборудование: основные компоненты для точного управления

В области интеллектуального производства высокоэффективные специальные двигатели, такие как серводвигатели и шаговые двигатели, служат ядром для достижения точного управления. Являясь важной отраслью высокоэффективных двигателей, серводвигатели обычно достигают коэффициента полезного действия 92–96 %, сочетающегося с быстрой скоростью отклика и высокой точностью позиционирования, и широко применяются в таких сценариях, как промышленные роботы, станки с ЧПУ и автоматизированные производственные линии 3C.
В 2024 году объем мирового рынка промышленных серводвигателей достиг 25 млрд долларов США, причем на долю Китая приходилось 35 % от общего объема. Прогнозируется, что в 2025 году объем рынка Китая вырастет до 10 млрд долларов США, что соответствует среднегодовому темпу роста (CAGR) более 20%.

Кроме того, применение высокоэффективных вакуумных двигателей и прецизионных приводных двигателей в оборудовании для производства полупроводников позволило увеличить выход чипов с 85% до более 92%, что сделало его важным вспомогательным сегментом для локализации полупроводниковой промышленности.

(III) Тяжелая промышленность и перерабатывающая промышленность: «силовое сердце», устойчивое к экстремальным условиям эксплуатации

В тяжелых отраслях промышленности, таких как сталелитейная, металлургическая и горнодобывающая, двигатели должны работать в экстремальных условиях, характеризующихся высокой температурой, сильной запыленностью и интенсивной вибрацией. Благодаря усовершенствованию материалов и оптимизации конструкции высокоэффективные двигатели достигают двойной цели: высокой эффективности и высокой надежности. В прокатных станах сталелитейной промышленности замена традиционных двигателей на высокоэффективные асинхронные двигатели или синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) может повысить эффективность на 5–8 %. В 2024 году объем рынка высокоэффективных двигателей для тяжелой промышленности в Китае достиг 18 млрд юаней, и, по прогнозам, к 2030 году он вырастет до 35 млрд юаней. Из этого общего объема доля синхронных двигателей с постоянными магнитами увеличится с нынешних 45% до 65%.

II. Направления модернизации технологий: адаптация к требованиям промышленного сценария

Промышленные высокоэффективные двигатели развиваются в направлении повышения эффективности, интеграции и интеллектуализации.
Повышение эффективности: применяются такие технологии, как инверторы из карбида кремния (SiC) и сердечники из аморфного сплава железа, что позволяет повысить эффективность двигательных систем до более 96%.

Интеграция: интегрированная конструкция двигателей с редукторами и контроллерами позволяет уменьшить объем оборудования более чем на 30%, что делает их подходящими для компактного монтажа в промышленном оборудовании.

Интеллектуализация: встроенные датчики и модули IoT позволяют в режиме реального времени отслеживать рабочее состояние двигателя, получать раннее предупреждение о неисправностях, а также осуществлять дистанционное управление и техническое обслуживание, что сокращает время простоя оборудования на 20–30%.

Например, после того как химическое предприятие внедрило интеллектуальное высокоэффективное решение для двигателей компрессоров, благодаря профилактическому техническому обслуживанию количество внезапных отказов сократилось с 5 раз в год до 1 раза, что привело к ежегодному сокращению производственных потерь на сумму более 2 миллионов юаней.

III. Политические и рыночные факторы: ускорение роста уровня проникновения

Политика во всем мире продолжает способствовать популяризации промышленных высокоэффективных двигателей. Китайские правила внедрения для продвижения высокоэффективных и энергосберегающих двигателей включают высокоэффективные двигатели в сферу субсидирования энергосберегающих продуктов. В 2024 году объем продвижения достиг 25 миллионов единиц, что составляет 60% от вновь добавленных промышленных двигателей. Новая директива ЕС по энергоэффективности двигателей требует, чтобы все промышленные двигатели соответствовали стандартам энергоэффективности IE4 или выше, начиная с 2027 года.

На рынке наблюдается высокий спрос на энергосберегающую модернизацию среди промышленных предприятий. В 2024 году объем рынка энергосберегающей модернизации промышленных двигателей в Китае достиг 32 млрд юаней, и ожидается, что в 2025 году он увеличится до 40 млрд юаней, при этом замена высокоэффективных двигателей станет основным направлением проектов по модернизации.

Заключение

Применение высокоэффективных двигателей в промышленном секторе эволюционировало от простого инструмента энергосбережения в ключевого носителя для повышения эффективности производства и продвижения зелёного перехода. В будущем, с технологическими итерациями и усилением политики, их проникновение в промышленные ситуации будет продолжать расти, став важной движущей силой высокого качества развития отрасли.