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市场 | 2017年我国电机行业概况及发展趋势分析
2017-04-14 14:36:52   来源:   评论:0 点击:

电机产品介绍及分类电机是一种利用电和磁的相互作用实现能量转换和传递的电磁机械装置。广义的电机包括电动机和发电机。电动机从电系统吸收...

 

电机产品介绍及分类电机是一种利用电和磁的相互作用实现能量转换和传递的电磁机械装置。广义的电机包括电动机和发电机。电动机从电系统吸收电能,向机械系统输出机械能,各种类型的电动机广泛应用于国民经济各部门以及家用电器中,主要作为驱动各种机

  1、电机产品介绍及分类

  电机是一种利用电和磁的相互作用实现能量转换和传递的电磁机械装置。广义的电机包括电动机和发电机。电动机从电系统吸收电能,向机械系统输出机械能,各种类型的电动机广泛应用于国民经济各部门以及家用电器中,主要作为驱动各种机械设备的动力;发电机从机械系统吸收机械能,向电系统输出电能,发电机和其他相关设备的技术进步,使人们能够利用热能、水能、核能以及风能、太阳能、生物质能等能源发电,向国民经济各部门和广大城乡居民提供必需的电能。

  通常情况下,电机即为电动机的简称。从结构上来看,尽管不同类型电机结构不同,但通常都是由三大部分组成,即固定部分、转动部分和辅助部分。固定部分主要由机座、机架、定子铁心、定子绕组、端盖及底板等导磁、导电和支撑固定等结构部件组合而成。

 

  电机的转动部分包括转轴、转子铁心、转子支架、转子绕组、集电环、换向器和风扇等部件;辅助部分包括轴承、电刷和冷却器等。电机产品种类繁多,根据型号、规格、功率、轴伸、绝缘等参数的不同可划分出各种各样电机。

遵照行业惯例,一方面,依据电机轴中心高度,将电机分为大型电机、中小型电机和微型电机;另一方面,按照电机专用性能,将电机分为标准电机和特种电机。

 

 

其中,中型电机和小型电机在生产工艺和终端客户方面具有较大的相似性,因此行业内通常将中型电机和小型电机合并成为中小型电机。

  根据 2013 年 6 月工业信息化部和国家质量监督检验检疫总局发布的《电机节能提升计划(2013-2015)》,电机按照能效的不同可以分为高效电机和普通电机。

  从国际上看,面对资源约束趋紧的发展环境,全球主要发达国家都将提高电机能效作为重要的节能措施。

  2008 年国际电工技术委员会(IEC)制定了全球统一的电机能效分级标准(见表 1),并统一了测试方法;美国从1997年开始强制推行高效电机,2011 年又强制推行超高效电机;欧洲于 2011 年也开始强制推行高效电机。我国 2006 年发布了电机能效标准(GB18613-2006),近年来参照 IEC 标准组织进行了修订,新标准(GB18613-2012)于2012 年9月 1 日正式实施。按照国家新标准,我国现在生产的电机产品绝大多数都不是高效的 (高效电机是指达到或优于GB18613-2012 标准中节能评价值的电机)。为加快推动工业节能降耗,促进工业发展方式转变和“十三五”节能约束性目标的实现,必须大力提升电机能效。

 

中小型三相异步电动机能效标准对比

 注:1.我国电动机能效标准仅对低压三相笼型异步电动机能效提出了要求; 2.按照2012版新标准,高效电机仅指达到能效二级(相对于 IE3 能效标准)及以上的电机。

 

  世界电机工业从 1831 年英国 M.法拉第造出第一台手摇圆盘直流发电机起,迄今已有180年的历史。中国电机工业从1905年天津教学品制造所制作的威姆爱斯特发电机等电学、磁学类教具起,距今也逾百年历程。 新中国成立之前,我国的电机制造行业在工艺装备、技术水平、产品档次、生产能力等各方面与当时的国际水平有很大差距。上海有钱镛记、华生、华成等电器工厂,当时生产的电机,最大功率只有 200 到 300 千瓦。新中国成立60多年来,我国电机工业从小到大、从弱变强、从落后走向先进,经历了依靠进口、依靠技术引进、技术吸收再创新、自主开发等不同的阶段。新中国成立之初,国民经济初步得到恢复以后,

  第一个五年计划期间的“156 项工程”其中就有一批电机工业项目。我国先后建设了上海电机厂、哈尔滨电机厂、湘潭电机厂、佳木斯电机厂、兰州电机厂、沈阳电机厂等一批骨干企业。随着发电装备、输变电设备制造业快速发展,也带动了整体电机制造行业的发展。目前,我国电机行业已经形成了一整套完整的业务体系,产品的品种、规格、性能和产量都已基本满足我国国民经济的发展需要。

  我国中小型电动机保有量已经达到16亿千瓦,成为世界上最大的中小型电动机生产、使用和出口大国。

 

  2、行业规模和增长情况

  近十年,电机行业从小到大,整体上呈现增长的趋势。交流电机占整个电机行业产量的绝大部分,交流电机的发展水平和增长速度基本可以代表整个电机行业的发展水平和增长速度。

 

  (1)电机行业规模和增速

  据国家统计局的相关资料,2001-2013 年期间我国交流电机总产量从 6,263.27万千瓦/年提高到27,914.60万千瓦/年,年复合增长率为13.26%。2012年同比2011年交流电机产量增加502.35万千瓦,增幅1.99%。2013年同比2012年交流动机产量增加 2,223.4 万千瓦,增幅 8.65%。交流电机市场依然保持持续增长的趋势。

 

  (2)中小型电机行业的规模和增速

  据中国电器工业协会中小型电机分会专家估计,目前中小型电机分会统计的77 家骨干企业的销售总收入约占中国中小型电机行业内企业销售总收入的 60%。据此估算 2013 年中国中小型电机行业内企业销售总收入规模在 1,000 亿元。考虑到行业内企业除中小型电机外,还兼营大型电机、微型电机及其它电器设备等产品,如卧龙集团统计数据包括房地产和大型电机、湘电集团主要为风电机组和大型电机等产品(该等产品收入一并统计于中小型电机行业内企业销售总收入),扣除此类销售后,估计中国2013年中小型电机销售规模不低于 600 亿元。

 

 

 根据上海电器科学研究所预测,中小型电机骨干企业合计产量将由2010年的15,920 万千瓦增加到2020 年的 25,920 万千瓦,增幅高达 62.81%。具体机型的产量及其增长情况如下:

 

中国电机产量分类预测表

 

 

 促进我国电机需求增长的主要因素包括:

  1)产业国际转移趋势:

  发达国家因劳动力成本等因素,逐渐将电机制造转移至发展中国家。目前,中国已经成为世界电机的生产制造基地,多家国际知名电机制造商如 ABB、SIEMENS、GAMESA 等均在中国设立了制造中心。

 

  2)全球经济恢复及中国经济增长

  美国经济已经开始向好、欧洲经济逐步复苏;中国经济由高速成长转型为注重成长质量的中速增长。未来中国在节能环保、基础设施建设、民生工程、消费等领域加大投资力度。全球经济的增长将为电机行业的长期稳定发展提供广阔的市场空间。

 

  3)结构升级、低效产品更新换代

  国务院《“十二五”节能环保产业发展规划》指出大力推广能效等级为一级和二级的中小型三相异步电机等技术和设备,提高电机系统整体运行效率。中华人民共和国工业和信息化部、国家质量监督检验检疫总局发布的《电机能效提升计划(2013-2015 年) 》推动高效电机开发和推广应用,促进电机产业升级,全面提高电机能效水平。落后低效电机的大批量淘汰将有效刺激电机需求的增长,同时,电机能效标准的提高将推动电机行业的整合,致力于高效电机研发与生产的企业将具有更强的竞争优势。

 

  3、行业未来发展趋势

  电机行业,特别是中小型电机行业的产品型号、种类较多,所涉及的下游行业较多,整体耗电量巨大。上述特点导致中小电机行业的发展呈现出高效化、专业化、定制化的特点。

 

  (1)高效节能化

  电机产品通过优化自身的电磁及结构设计、采用新材料、使用新设备和运用先进的制造工艺,降低电机的铜、铁、杂散以及机械损耗,提高能量转化过程中的利用水平。电机产品,特别是中小型电机广泛的设计工业的各个领域,其能源使用效率的提升对于节约电力资源、提高企业经济效益和保护环境等方面均有重要的意义,是我国完成节能减排目标的重要途径。

  我国的经济持续高速发展也使得我国已经成为了全球第一大能源消耗国。我国政府在哥本哈根会议期间承诺:“到 2020 年,中国单位 GDP 能耗和二氧化碳排放比2005年下降40%-45%”。“十二五”规划明确提出:在“十二五”期间,单位GDP能耗和二氧化碳排放分别降低16%和17%。中国在巴黎大会召开前提交的国家自主贡献文件中,提出将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值,并争取尽早实现,2030 年单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 60%到65%。面向未来,中国将把生态文明建设作为“十三五”规划重要内容,落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,通过科技创新和体制机制创新,实施优化产业结构、构建低碳能源体系、发展绿色建筑和低碳交通、建立全国碳排放交易市场等一系列政策措施,形成人和自然和谐发展现代化建设新格局。

  在能源生产、能源输送和能源消费三个环节同时采用有效措施提高能源利用效率是在保持经济持续发展的同时降低单位GDP的能耗的唯一方法。电力消费占总的能源消费 50%以上,而电机用电量又占全社会用电量的 50%以上。因此,提高电机能效成为我国实现节能减排政策中的必要手段。电机及系统效率的提升已成为节能减排潜力最大的产业之一。国际上,各国政府和组织纷纷研究不同应用领域、不同工业部门的各种各样电机系统的节能方案,制定节能导则、标准、法规,并开发相关绿色节能产品,如:IEC 统一全球的电动机能效和测试方法标准:欧盟的EuroDEEM、美国MMASTER等电机系统节能平台,欧盟的生态设计计划等。随着我国积极推动和扶持高效电机及电机系统节能工程的开展,以及史上最严“环保法”的全面推行,高效、超高效的中小型电机、调速专用电机、永磁电机、电机系统节能等产品的开发和绿色节能技术的应用已成电机产品发展的必然选择。

 

  (2)专业定制化

  中小型电机行业下游行业包括冶金、电力、石化、矿山、建材、市政、水利等多个领域。下游行业提高自身能源利用效率和生产专业化的需求促使中小电机行业为下游客户开发出符合其自身特点的专业性、高效性的电机产品。中小型电机行业根据下游客户的特点开发定制化的防爆电机、变频电机、双速电机等产品不仅有利于提高客户的用电效率,而且有利于电机制造企业强化产品研发能力形成核心竞争力,提高行业地位。

  为了最大化的提升终端客户的能源使用效率,中小型电机生产企业不仅需要为水泵、风机、压缩机制造商提供专业化的通用型号的电机产品还需要根据终端客户的需求,参与到水泵、风机、压缩机制造商的产品设计和研发过程中,根据产品的性能需求,为其定制化设计和制造相适应的电机产品。通过深入参与下游产品的设计和研发,强化公司产品市场适应性的同时进一步强化公司与下游客户的合作关系,为巩固和扩大公司产品的市场占有率提供有效的保障。

  (3)智能自动化

  目前,国际上先进的电机系统已集成了诊断、保护、控制、通讯等功能,可实现电机系统的自我诊断、自我保护、自我调速、远程控制等智能化、自动化操控。随着我国装备制造业向高、精、尖方向发展及工业化、信息化两化发展的融合,电机系统智能化发展已成必然趋势。

  针对工业领域使用的中小型电机系统,研究电机、负载、调速控制系统的合理匹配、优化设计及节能控制等技术,开发内反馈调速电机及系统、双馈电机节能控制装置、相控节能控制装置、电机系统能效分析及管理软件等,实现电机系统控制、传感、驱动等功能的集成设计制造,满足不同工况及负载特性的需求,已经被越来越多的企业所接受。

 

  (4)集成一体化

  随着电力电子技术、计算机技术、微电子技术及控制理论的发展和应用,中小型电机应用领域日益广泛。为实现优质、高效和低成本的运行,中小型电机在各种不同的工况下与计算机、电机控制器、功率变换器、传感器等诸多方面连接,还往往要与后级的执行机构和负载(如各种机械、液压、气动装置)整合起来。

  这样,电机已不仅仅只是一个零部件级的执行机构,而是一个可以实现预定功能的完整的机电一体化系统。国际上,ABB、西门子、三菱等都已从电机制造企业发展为国际知名的电机及控制系统生产企业,其产品范围已从电机为核心,延伸到变频器、软启动器等电机控制领域,体现出了较大的技术和竞争优势,占据了较大的市场份额。我国一些电机制造企业已开始关注并研究电机控制技术,在实现电机系统集成、参数优化匹配及控制一体化等方面进行了有益的探索并推出了较为成熟的产品。

  电机广泛应用于冶金、电力、石化、煤炭、矿山、建材、造纸、市政、水利、造船、港口装卸等领域,凡需要将电能转化为机械能或将机械能转化为电能的地方都必须用到电机,电机行业整体上具有巨大的市场容量。

  根据国际通用估算方法,电动机装机容量为发电机装机容量的 2.5-3.5 倍,今后较长一段时间,我国电动机产量还将持续扩大,预计到2020年,发电机装机容量达到人均 1 千瓦(美国目前人均 3 千瓦),而我国电动机的装机容量将达到 45亿千瓦左右,目前我国电动机的装机容量在 12 亿千瓦左右,新增的 30 多亿千瓦将为高效节能电机、专用电机带来巨大的市场空间。未来的电机需求主要分为两个方面:一是增量需求,即每年新增的电机需求;二是存量需求,即把旧电机替换为新电机,特别是高效节能电机替换传统电机。其中,交流电机的市场占电机市场的绝大部分,因此可以用交流电机产量近似替代电机行业总产量。

  据国家统计局的相关资料,2001-2013 年期间我国交流电动机总产量从6,263.27 万千瓦/年提高到27,914.60 万千瓦/年,年复合增长率为 13.26%。电机行业属于与GDP增速高度相关的行业,在全球经济低速增长的趋势下,国内经济面临增速放缓和通胀的双重压力,“十二五”期间我国 GDP 规划平均增速下调至7%。电机行业也面临着总需求不足、产能相对过剩等因素的影响,增速下滑甚至出现负增长。但从长远角度来看,我国仍处于快速发展的阶段,随着我国城镇化进程的加快和老旧设备更新换代,冶金、钢铁、水泥、电力、船舶等基础工业对各类电机的需求稳步提升,电机行业仍将快速稳步发展。此外,中小型电机领域的高效节能电机的逐步推广,也为优秀的电机企业提供了高速发展的舞台。保守估计,未来五年,我国的交流电动机产量复合增长率会保持在 7%以上。按照 7%保守估算的增长率和13.26%的十年平均复合增长率分别计算,预计未来五年,我国交流电动机产量为3.92亿千瓦/年至5.20 亿千瓦/年之间。

  根据中国电器工业协会中小型电机分会2013年的统计结果,直流电动机只占骨干企业电动机总产量的 2.93%,并有逐渐被交流电动机取代的趋势。但直流电动机调速性能好,可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无级调速,调速范围较宽。同时直流电动机起动力矩大,可以均匀而经济地实现转速调节。因此,在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械,例如大型可逆轧钢机、卷扬机等,利用直流电机的较多。虽然利用变频器可使交流调速电动机达到同样的效果,但是在整体的性能可靠性和经济合理性上面,直流电动机特别是大型的直流电动机仍然具有天然的优势。用于替代直流电机的交流调速电机所用变频器由于具有较高的技术难度,长期被通用电气(GE)、西门子(SIEMENS)、ABB、东芝三菱(TMEIC)等国外厂家垄断,同时变频器价格极高,近年价格虽有所下降,但比直流系统价格仍要高出 3 倍左右,性价比低;维护和修理变频器对人员的要求很高,国内一般的中小企业没有相应人才储备,出现故障无法及时处理,没有被用户大范围选用。未来,专业化、大型化和高效的直流电动机是发展的方向,仍然具有一定的市场空间。

  根据中国电器工业协会中小型电机分会对行业内骨干企业的统计数据,2013年,直流电机产量为506.1万千瓦,同比减产106.9 万千瓦,下降 17.44%。

  根据国家统计局 2001-2013 年的统计数据,我国发电设备总产量从 1,339.35万千瓦/年提高到12,735.20万千瓦/年,年复合增长率 20.64%。

  总体上来讲,我国风电开发程度还很低,未被开发的资源潜力十分巨大。另外,单机容量逐步增大已成为国际风电市场发展的必然趋势。随着海上风电的迅速发展,单机容量为 3-6MW 的风电机组已经开始进行商业化运营。2010 年,风电企业进入产业和政策调整期,风电行业发展增速到达高峰后开始走下坡路。在产能过剩低价竞争、海外“双反”打击的背景下,2012 年新增装机容量增速延续2011 年的下降趋势,行业经营状况有所恶化,2012 年中国新增风电装机容量12,960MW,同比下降26.5%。随着弃风限电、并网问题的逐步缓解,2013年中国风电行业出现了回暖态势,据中国风能协会初步统计,2013 年中国风电新增装机容量 16,100MW,较 2012 年大幅提高 24%,中国风电累计装机已突破 9,000 万千瓦,2013 年风电首次超越核电成为中国第三大电源。预期在未来随着风力发电各项政策的落实、产业结构调整完成,风力发电行业将继续保持增长的趋势不变。

  生物质气化发电相对燃烧发电是更洁净的利用方式,它几乎不排放任何有害气体,它比较合适于生物质的分散利用,投资较少,发电成本也低,比较适合发展中国家应用。全球生物质能发电装机容量已超过 5,000 万 kW,可替代9,000 多万吨标准煤。在生物质发电居世界领先地位的美国,生物质能发电总装机容量超过 1 万 MW,占美国可再生能源发电装机的 40%以上。而中国生物质能发电装机容量在可再生能源发电装机容量中只占 0.5%的份额,远低于世界 25%的平均水平,我国生物质能发电产业发展前景广阔。

  发展中国家对电机的需求量增长迅速,尤其是中国、印度两个最大的发展中国家和南非、巴西、俄罗斯等迅速发展的金砖国家,近几年的经济一直保持着高速增长,基础设施建设以及相关制造业的快速发展形成了对电机产品的大量需求。

目前电机市场需求主要体现在如下几个方面:

 

  1)新工业化道路带来的需求

  随着我国工业持续快速发展,资源和环境开始约束工业化进程,高耗能、高排放的工业发展模式已经难以为继,我国的工业增长方式向资源节约型和生态环保型转变。为此,党的十八大报告中提出了我国工业要走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。

  受国际金融危机影响,我国经济增速放缓,客观上为我国工业加速向新型工业化转型提供了较好的机遇。我国工业的结构调整、产业升级、节能降耗带来的新型工业化建设项目需要大量与之相适应的效率高、单位容量大的电机进行配套,为电机行业提供了更广阔的发展空间。

 

  2)高效节能带来的市场需求

  高效电机因其同时具备较强的经济效益和社会效益,所以近年成为电机行业发展的重点和热点,电机行业也面对了空前的机遇和挑战。随着推广政策的落实和推广力度不断加大,预计未来高效电机将进入高速的发展期。2011年8月31日公布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》明确提出:“十二五”期间将采用财政补贴的方式推广高效电机等产品,到 2015 年,电机系统运行效率提高 2-3个百分点。根据目前的政策,行业内除了新增电机的需求外,还有很大一部分存量需求,即把在用的传统电机(使用年限未满)替换为高效电机。

  节能环保和生态文明建设是“十三五”规划的重点内容之一。据环保部测算,“十三五”期间环保投入预计将增加到每年 2 万亿元左右,“十三五”期间社会环保总投资有望超过 17 万亿元。“十三五”期间节能环保方面的投入可能将是“十二五”期间的两倍以上。随着人力、材料成本不断上涨,靠关停、淘汰落后产能来被动减排的效果将逐渐减弱;更新设备、改进工艺和提高产品技术含量将成为未来减排的主要手段。中石油、中石化、南水北调等一大批企业和重点项目也明确表示将大规模采购高效电机,加快淘汰高耗能电机、老旧电机。

 

  3)海外市场

  从全球电机市场的竞争格局来看,占主导地位的仍是几家大型跨国企业,全球电机产品主要制造商有通用电气(GE)、西门子(SIEMENS)、ABB、东芝三菱(TMEIC)等,他们掌握着世界上最先进的电机设计制造技术,在技术上占有一定优势。目前,中国电机出口量约占电机总产量的 10%左右。国际厂商往往产品定价很高,我国具有劳动力成本优势,同时政府政策不断支持企业自主创新和产业升级,中国制造业开始重视研发投入、技术创新,随着一系列高端技术的突破,技术差距在逐渐缩小。目前,电机行业的技术创新在市场需求拉动下重新趋于活跃,高端电机产品的自给程度不断提高,国内大型的电机生产厂商已经初步具备了与国际主流制造商竞争的能力。

  美国等发达国家从事传统电机生产的企业呈现逐渐减少的趋势,他们转而从国外进口电机,这也给中国带来了巨大的商机。中国未来可能成为世界电机的制造工厂。 
其他发展中国家对电机的需求量增长迅速,尤其是印度和南非、巴西、俄罗斯等迅速发展的金砖国家,近几年的经济一直保持着高速增长,基础设施建设以及相关制造业的快速发展形成了对电机产品的大量需求,也促进我国的电机产品出口。

 

  (2)市场供给情况

  目前,我国电机的制造厂商分为国资(含国资控股)、外资(含外资控股)和民营企业。但在中小型电机制造行业,国资企业和民营企业占绝对主导地位,外资企业只对我国电机制造技术和产量的提高起到了一定的促进作用。

  我国经济发展从两位数的高增长期,逐步步入 7%左右的稳步发展阶段。其间,国家出台了一系列产业政策,国家宏观经济政策的走向,为中小型电机行业发展指明了方向。与此同时,行业经济发展中不平衡、不协调、不可持续的矛盾和深层次问题凸显:一是中低端产品产能过剩、行业经济增长存在较大下行压力,出口面临的困难加大;二是产品结构调整任务艰巨,推广高效节能产品存在阻力与困难;三是原材料波动,劳动用工等成本上升导致利润下降。所以,推动以提高技术水平为主的产品结构调整和淘汰落后生产能力,成为全行业共识。

  普通类型电机生产企业众多,单一生产企业市场份额普遍较低,市场集中度不高,但有逐渐提高的趋势。国内中小型电机生产企业约 2,000 家,其中具有一定生产规模的约 300 家,主要集中在浙江、江苏、上海、山东、广东、福建等省市。根据中国电器工业协会中小型电机分会的统计:2014 年,电机行业内营业收入前三名为卧龙电气集团股份有限公司、珠海凯邦电机制造有限公司和山东华力电机集团股份有限公司;电机出口产量前三名为卧龙电气集团股份有限公司、福建安波电机集团有限公司和浙江金龙电机股份有限公司;国内高效电机推广累计实现量前三名为卧龙电气集团股份有限公司、江苏中小电机股份有限公司和浙江金龙电机股份有限公司。 
总体而言,电机行业集中度较低。近年行业正处于不断整合的过程中,行业集中度有所提升。根据中国电器工业协会中小型电机分会对行业骨干电机企业的统计(其销售收入为集团销售收入,包括大型电机、电气设备、房地产等销售收入),2007-2012 年骨干电机企业合计实现收入从 329.90 亿元提高到 540.5亿元,前三名和前十名会员企业占据市场份额呈现持续增长的趋势。2012 年,中小型电机行业前三名和前十名会员企业占据的市场份额分别为 50.30%和 73.90%。

  中小型电机产品从轴中心高度上划分是指轴中心高度为80mm-630mm 的电机。该类电机产品被作为电能转化为动能的核心部件广泛的运用于泵、风机、压缩机等与国民经济密切相关的商品设备领域。泵、风机、压缩机等产品在社会生活中应用极为广泛,是社会耗电量的重要组成部分,所以该类产品的用电效率很大程度上关系到社会整体的电能使用效率。因此,中小型电机产品的能效是该类产品技术水平的一个重要特征。

  获得电动机高效率运行的技术关键是最大限度地降低电动机自身的铁耗、铜耗、机械耗、杂散损耗等损耗,从而获得最大的机械能输出。

 

  行业内主要的中小型电机生产企业为了最大程度的降低电机自身耗损通常采用以下方法:

  (1)定子绕组采用低谐波绕组降低铜耗和杂耗:高效电机的生产中通过采用低谐波绕组来改善电动机的磁势波形,从而降低电动机杂耗和定转子绕组的铜耗。同时,定子绕组采用无溶剂绝缘漆负压浸渍新工艺,提高了绕组的绝缘强度,降低了温升和能耗,延长了使用寿命。

  采用优化设计方法进行电磁计算,通过对定、转子槽形尺寸的选择、调整,使电机各部分的磁密值(如齿部、轭部等)分布合理,电磁负荷比例恰当,才能使铜、铁损耗降到最低,提高效率。通过采用高导磁率、低损耗的优质冷轧硅钢片,使铁损耗降低,并使电负荷下降,促使效率提高。

  (2)采用先进合理的通风结构降低机械损耗:高效电机采用了锥形风罩和带锥形挡风板的风扇结构,具有优良的通风效果,能够在风耗和摩擦损耗很小的情况下产生足够的风量,达到很好的散热冷却效果,并且可以有效降低机械噪声。

  由于损耗下降、效率提高,使电机发热减少,冷却风量的需要减少,故可采用小直径风扇,结果又使机械能耗下降,效率得以进一步提高。

  (3)采用有效的工艺措施降低电机杂耗:在采用适当的定、转子槽配合和转子槽斜度的同时,适当调整定、转子气隙值并对加工后的转子进行多项处理,从而降低和控制杂散损耗。

  中小型电机行业企业为了进一步提高电机产品能效,从而降低下游泵、风机、压缩机等产品在核定输出功率情况的耗电水平,主要从以下几个方面进行技术研发和开发:

电机制造行业主要为设备制造企业提供动力配件,行业整体经营能力较为稳定。从目前上市的卧龙电气、信质电机、大洋电机、中电电机和金龙机电2012年至2014年的毛利率看,整体呈现保持稳定、略有上升的趋势。本行业毛利率的略有上升主要是因为制造电机所需的硅钢片、铜、铝锭等原材料在过去三年整体呈现持续降低的趋势,为电机制造企业提供了一定的利润空间。

  电机行业经过多年的发展,已经形成了一定的产业基础和行业格局,并达到了一定的生产规模,行业进入的壁垒比前期已经显著提高。特别是高效电机行业,由于产品技术含量更高、生产工艺更为复杂,需要企业前期固定资产投入大,客户对可靠性要求高,所以进入壁垒更高。目前进入电机制造行业的主要障碍如下:

  首先,电机本身结构和生产工艺复杂,整个设计、制造过程需要利用多学科知识,需要相应的设计人员、工艺人员、检验和试验人员、技术工人具备很强的专业知识和实践经验,同时整个生产过程需要利用较多大型、专用、复杂的生产设备。这就对新进入电机行业的企业提出了很高技术人才要求。

  其次,由于终端客户对产品的可靠性、高效快捷服务要求比较高,所以对企业产品的售前检测、售后服务提出了更高的要求,企业需要具有一支高水平的生产制造、质量监控和售后服务团队。

  最后,电机技术发展较快,生产企业必须能够及时了解行业内的先进设计、制造技术和工艺,同时不断采用新技术、新材料、新设备。新进入的企业很难同时具备相应的技术跟踪、技术开发能力。

  电机产品广泛服务于冶金、电力、石化、煤炭、矿山、建材、造纸、市政、水利、造船、港口装卸等领域,不同领域使用的电机由于用途和环境等的不同,对电机的要求千差万别。一般企业需要积累很长时间才能顺利把产品打入不同的领域。企业一旦在某个领域具有成功、成熟的经验以及可靠的产品,就会不断获得可观的市场份额。

  电机的可靠性和匹配性是客户选择的最重要因素。终端客户往往会选择已经具有相应领域成熟经验、产品品牌的制造商合作,以保证产品的可靠性。新进入的竞争者因为没有这种品牌和相关经验的积累过程,会面对更严厉的市场竞争。

  电机制造行业的生产需要大规模的固定资产投入,特别是制造、试验及检测设备的投入。而设备及生产工艺磨合,并最终形成生产能力的时间一般较长,达产通常需要多年时间。同时,产品需要经历较长时间的市场验证期,这就需要企业有足够的流动资金来支持项目的运转。电机企业财务成本与折旧成本较高,资本投入大,高杠杆经营。以上因素对新进入本行业的企业造成了一定的资金壁垒。

  电机行业产业链上游是硅钢片、漆包线、铝锭等原材料供应商以及轴承、铸件等配件供应商,下游是渠道销售商、机械设备制造商和最终客户,涵盖的领域包括石油、化工、建材、钢铁、造纸、风机、压缩机、水泵、电动车等。电机行业的产业链结构如下图所示:

 

电磁线的主要原材料为电解铜,所以电磁线价格的主要变动与电解铜价格关系密切。

 

上海市场 2012 年 1 月至 2015 年 9 月电解铜价格走势图

 

  电机定转子冲片、铁心主要原材料为硅钢,国内的主要硅钢生产企业主要集中在武钢、宝钢、太钢、鞍钢等大型钢铁生产企业。2012 年以来,硅钢片整体价格呈现了下滑的趋势,电机行业的产品成本趋于下降,提升了整个行业的利润率水平。

 

上海市场 2012 年 1月至2015年 9 月的硅钢价格走势图

 

  (3)电解铝

上海市场 2012 年 1月至2015年 9 月电解铝价格走势图

 

  中小型电机产品用途广泛,下游行业主要有农业、水利、工业、建筑等领域。中小型电机,特别是高效电机等产品目前主要作为重要的通用设备配件应用于水泵、风机和压缩机产品。因此水泵、风机、压缩机等行业的发展将直接推动公司业务的发展。

  近几年,主要发达国家都在各自的发展计划中提出了明确的强制推行高效电机的时间表。针对水泵、风机、压缩机等利用电机较多的产品的制造业,各国积极从政策、技术和市场三个方面综合加快电机及系统节能技术的发展。虽然在发达国家,水泵、风机、压缩机等制造业的发展较为稳定,但较大存量市场带来的高效电机对普通电机的替代也为高效电机企业的海外销售提供了较好的市场空间。按照欧盟委员会颁布的电机产品EUP实施措施法案,欧盟各国自2011年已开始强制推行高效率标准电机;美国则自2011年起率先强制推行要求更高的超高效率标准电机。各国高效电机推广的时间表如下:

 

 

而各国在逐步推进高效电机对于普通电机的替代和升级的情况如下表 :

 

  主要发达国家的市场现有的高效电机和超高效电机产品的市场份额和完全实现高效电机和超高效电机对于普通电机的替代还存在一定的差距。上述差距的存在为具备较高的市场竞争力的高效电机企业进一步拓展海外市场提供了良好的机遇。

  我国泵类应用电机占电机产量的约 35%,用电占全国用电量的 20.9%;风机类应用电机占电机产量的 17%,用电占全国用电量的 10.4%;压缩机类应用电机占电机产量的 16%,用电占全国用电量量的 9.4%。三类产品的电机使用占我国电机新增应用约三分之二的市场。因此,泵、风机、压缩机产品的市场规模持续增长为电机产品销售市场的持续增长提供了较为充分的空间。

  同时,由于我国正处于经济转型、产业机构升级的重要阶段,节能减排压力逐年增大,淘汰低效电机、替换高效电机的需求也将逐步显现,也带动电机存量替代市场的增长。

 

 

 

 

  电机是风机、泵、压缩机、机床、传输带等各种设备的驱动装置,广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施等多个行业和领域,是用电量最大的耗电机械。电机耗电占全社会总用电量的 64%,其中工业领域电机总用电量占工业用电的 75%。工业领域电机能效每提高一个百分点,可年节约用电 260 亿千瓦时左右。因此,电机能效提升已经成为我国节能减排的重要途径。2013 年 8月,工信部发布《电机效能提升计划》总体目标是,到 2015 年,实现电机产品的升级换代,50%的低压三相笼型异步电动机产品、40%的高压电动机产品达到高效电机能效标准范围;累计推广高效电机 1.7 亿千瓦,淘汰在用低效电机 1.6 亿千瓦,实施电机系统节能技改1亿千瓦,实施淘汰电机高效再制造2,000万千瓦。据此估算,高效电机及相关设备的市场需求接近千亿元人民。

  电机是风机、泵、压缩机、机床、传输带等各种设备的驱动装置,广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施等多个行业和领域。这些行业的景气程度与国民经济发展速度和固定资产投资增长水平保持着高度的正向相关性,我国国民经济的持续、快速发展、工业化水平的逐步提高为中小型电机行业的持续、快速发展提供了良好的基础。

  随着上海凯泉泵业(集团)有限公司、新界泵业集团股份有限公司、南方泵业股份有限公司为代表的中小型电机产品主要下游客户通过多年的努力成为国际领先的水泵生产企业,导致水泵产业的制造中心进一步向国内转移。国外大型水泵生产企业在国内设厂之后为了满足多种型号产品的集中采购的需求,要求电机行业的供应商具备较为丰富的产品结构,能够提供一站式的集中采购服务。下游客户的需求促使中小电机企业不断提升产品体系丰富程度的同时也为规模的扩大提供了市场契机。

  大型国际电机制造商凭借技术实力和声誉的双重优势,占据了海外大部分市场份额。但大型国际电机制造商往往产品定价很高,随着国产品牌产品的技术和性能不断提高,高性价比技术优势促使海外订单增多,国内电机产品逐渐获得更多海外市场份额。

  欧盟、美国等发达国家从事传统电机生产的企业呈现逐渐减少的趋势,他们转而从国外进口电机,这也给中国带来了巨大的商机。中国未来可能成为世界电机的制造工厂。另外,其他发展中国家对电机的需求量增长迅速,近几年的经济一直保持着高速增长,基础设施建设以及相关制造业的快速发展形成了对电机产品的大量需求,也促进我国电机产品出口。

  国外先进的电机制造企业普遍采用自动化程度高的生产流水线及加工中心生产,生产效率和产品可靠性均较高。公司在生产设备和检测设备的自动化、智能化水平上与国际先进水平还存在一定距离。

  由于我国电机高效提升的进度落后于欧洲、澳洲和美国等发达国家,国内中小型高效产品设计、工艺改进等相关学科普及较晚,所能提供的科研人才和专业技术人才较为匮乏。人才瓶颈是制约公司提升核心竞争力和参与国际竞争的主要障碍。

  电机作为用途极其广泛的工业产品,广泛应用于多种行业。总体来看,电机企业受某一行业领域需求季节性波动的影响较小,并无明显的季节性特征。

  长期来看,电机行业景气周期基本跟随宏观经济周期波动。如果我国经济发展速度较快,则电机产品的市场需求加大,行业景气度水平上升;反之,经济发展速度放缓或负增长,则电机产品的市场需求量将减少,行业景气度水平下降。

  我国还处于工业化进程的中期阶段,将继续沿新型工业化道路发展。目前,世界经济正在复苏当中,但复苏过程比较缓慢,全球经济增长持续低于预期,潜在增长率下滑,国际贸易和投资低迷,世界经济可能出现多个引擎同时失速进而陷入停滞状态。世界经济要从亚健康完全走向健康,很可能经历一个长期曲折的过程。但是从长期来看,随着我国经济增长由政策刺激向自主增长的有序转变,随着重工业的结构调整,随着产业升级、节能降耗及环境保护带来的新型工业化建设需求,预计国内整个电机行业还将处于一个持续上升的周期当中。

  电机行业没有明显的区域性,相对而言,华东、华北、东北、西南等地的电机厂商较多,其中东部沿海地区最为密集。

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