1.Classification des moteurs à aimants permanents et des facteurs déterminants de l’industrie

Il en existe de nombreux types, avec des formes et des tailles flexibles. Selon la fonction du moteur, les moteurs à aimants permanents peuvent être grossièrement divisés en trois types : générateurs à aimants permanents, moteurs à aimants permanents et capteurs de signaux à aimants permanents. Parmi eux, les moteurs à aimants permanents sont principalement divisés en moteurs synchrones, à courant continu et pas à pas.

1)Moteur synchrone à aimant permanent :

La structure du stator et le principe de fonctionnement sont conformes à ceux des moteurs asynchrones AC traditionnels. En raison de son facteur fonctionnel élevé et de son rendement élevé, il s'est développé rapidement ces dernières années, remplaçant progressivement les moteurs asynchrones à courant alternatif traditionnels, et est largement utilisé dans l'automatisation industrielle, les machines-outils, l'impression, les textiles, le médical et d'autres domaines.

2) Moteur à courant continu à aimant permanent :

Le principe de fonctionnement et la structure sont similaires à ceux des moteurs à courant continu traditionnels. Sur la base des différentes méthodes de commutation, il peut être divisé en brossé (commutation mécanique) et sans balais (commutation électronique). Il est largement utilisé dans les véhicules électriques, les outils électriques, les appareils électroménagers et d'autres domaines.

3) Moteur pas à pas à aimant permanent :

Il utilise l'interaction entre le champ magnétique généré par l'aimant permanent et le champ magnétique rotatif généré par le stator pour obtenir un mouvement pas à pas précis. Il présente les avantages d'une haute précision, d'une vitesse de réponse rapide et d'une économie d'énergie, et est largement utilisé dans les instruments de précision, les lignes de production automatisées, les équipements médicaux et d'autres domaines.

1.1 Facteurs déterminants

1.1.1 Côté produit

Le principe de fonctionnement des aimants permanents est simple et les pertes du moteur sont considérablement réduites. Dans l’ensemble, les moteurs électromagnétiques traditionnels doivent s’appuyer sur une alimentation externe pour générer une force électromotrice pour le générateur, fournir la puissance initiale, puis s’appuyer sur leur propre tension de sortie pour fonctionner. Le principe de fonctionnement des moteurs à aimants permanents est relativement simple et le champ magnétique ne doit être fourni que par des aimants permanents.

Par rapport aux moteurs traditionnels, les avantages des moteurs à aimants permanents se reflètent principalement dans : ① faibles pertes au stator ; ② aucune perte de cuivre du rotor ; ③ aucune perte de fer du rotor ; ④ faible friction du vent. Cependant, il convient de noter que l’élément clé des moteurs à aimants permanents est que l’acier magnétique ne résiste pas aux températures élevées et continues. Afin d'éviter la situation dans laquelle les performances du moteur sont réduites ou supprimées en raison de la démagnétisation, la température de fonctionnement du moteur doit être raisonnablement contrôlée.

L'effet d'économie d'énergie est significatif et l'efficacité globale est améliorée. Ci-dessous, nous effectuons une analyse spécifique des performances en distinguant les types de moteurs et les matières premières des moteurs :

1) En termes de types de moteurs

nous avons sélectionné des moteurs synchrones à aimant permanent pour comparaison avec d'autres moteurs traditionnels, parmi lesquels les moteurs à réluctance commutée, les moteurs à réluctance synchrone et les moteurs à aimant permanent sont tous des moteurs synchrones. Combinés aux indicateurs, puisque les moteurs à aimants permanents ne nécessitent pas de balais ni de courants d'excitation, ils ont un rendement et une densité de puissance plus élevés que les moteurs traditionnels. En termes de capacité de surcharge, à l'exception des moteurs à courant continu qui sont relativement faibles, les autres types ne sont pas très différents. L'efficacité et le facteur de puissance des moteurs à aimants permanents sont les performances les plus remarquables, avec un rendement de 85 à 97 %. Bien que les petits moteurs puissent généralement atteindre plus de 80 %, les moteurs à aimants permanents présentent des avantages évidents par rapport au rendement de 40 à 60 % des moteurs asynchrones. En termes de facteur de puissance, il peut atteindre plus de 0,95, ce qui indique que la proportion de la composante de courant actif des moteurs à aimants permanents dans le courant total est supérieure à celle des autres types et que le taux d'utilisation de l'énergie est plus élevé.

2)Selon les matières premières du moteur

Selon la force magnétique et le stade de développement des matériaux à aimants permanents utilisés dans le moteur, les moteurs à aimants permanents peuvent être divisés en trois catégories : métal, ferrite et terres rares. Parmi eux, les moteurs à aimants permanents en ferrite et aux terres rares sont actuellement plus largement utilisés.

Par rapport aux moteurs traditionnels, les moteurs à aimants permanents aux terres rares ont une structure plus simple et un taux de défaillance plus faible. L'utilisation d'aimants permanents de terres rares peut augmenter la densité magnétique de l'entrefer, augmenter la vitesse du moteur au mieux et améliorer le rapport puissance/poids. Le champ d'application est relativement large. Le seul inconvénient des moteurs à aimants permanents est leur coût élevé. En prenant comme exemple le prix des moteurs à aimants permanents aux terres rares, il est généralement plus de 2,5 fois plus élevé que celui des moteurs traditionnels.

1.1.2 Côté politique

Les politiques jouent également un rôle important dans la promotion du développement des moteurs à aimants permanents.

1) L’industrie des aimants permanents connaît un développement rapide motivé par les politiques.

En tant que matière première de base des moteurs à aimants permanents, l’amélioration de la technologie et la popularité des aimants permanents ont un impact important sur le développement des moteurs à aimants permanents. Ces dernières années, le gouvernement a pris des mesures pertinentes en termes de soutien à l'industrie, de mesures de relance politique et de formulation de normes pour promouvoir activement l'application généralisée des matériaux à aimants permanents et promouvoir le développement et l'expansion des moteurs à aimants permanents.

2) Stimuler le potentiel de croissance dans le cadre de la demande d’économies d’énergie et de réduction des émissions.

Alors que la Chine met de plus en plus l'accent sur les économies d'énergie et la protection de l'environnement, le développement sain des moteurs à aimants permanents a ouvert la voie à des opportunités de croissance. Depuis l'établissement de la nouvelle norme nationale en 2020, la Chine ne produit plus de moteurs en dessous de la norme internationale IE3 et est obligée d'utiliser des produits plus efficaces. En outre, le « Plan d'amélioration de l'efficacité énergétique » publié en 2021 et 2022 propose qu'en 2023, la production annuelle de moteurs à haut rendement et à économie d'énergie soit de 170 millions de kilowatts, et la proportion de moteurs à haut rendement et à économie d'énergie en service dépassera 20 % ; en 2025, la proportion de nouveaux moteurs à haut rendement et économes en énergie dépassera 70 %. Calculé selon un rapport de 1 kilowattheure : 0,33 kilogramme, cela équivaut à économiser 15 millions de tonnes de charbon standard et à réduire les émissions de dioxyde de carbone de 28 millions de tonnes par an, ce qui devrait propulser les moteurs à aimants permanents dans une ère de croissance rapide. .

2.Analyse de la chaîne de l’industrie automobile à aimant permanent

En regardant en amont de l'ensemble de la chaîne industrielle, nous constaterons que les principales matières premières nécessaires à la production de moteurs à aimants permanents comprennent divers matériaux magnétiques (tels que les aimants néodyme fer bore, ferrites magnétiques permanents, samarium cobalt, aluminium nickel cobalt, etc. .), le cuivre, l'acier, les matériaux isolants et l'aluminium, parmi lesquels les matériaux magnétiques à haut rendement sont au cœur de la fabrication de moteurs à aimants permanents hautes performances. Pour l'aval de l'industrie des moteurs à aimants permanents, il s'agit principalement de divers domaines d'application finale, notamment l'énergie éolienne, les véhicules à énergie nouvelle, l'aérospatiale, l'industrie textile, le traitement de l'eau, etc. Avec la modernisation continue de l'industrie manufacturière en aval, la croissance de la demande sur le marché des applications de terminaux devrait promouvoir davantage la production à grande échelle de moteurs à aimants permanents.

2.1 En amont : Les matériaux magnétiques de haute qualité contribuent au coût, à hauteur de plus de 25 %

Les matériaux représentent plus de la moitié du coût total, parmi lesquels les matériaux magnétiques jouent un rôle déterminant dans l'efficacité du moteur. Les matières premières en amont des moteurs à aimants permanents comprennent principalement des matériaux magnétiques (tels que les aimants néodyme fer bore, ferrites à aimants permanents, samarium cobalt, aluminium nickel cobalt, etc.), les tôles d'acier au silicium, le cuivre, l'acier, l'aluminium, etc. les tôles d'acier au silicium et le cuivre constituent la majeure partie du coût des matières premières, représentant plus de 50 % du coût. Bien que, selon la structure des coûts des moteurs traditionnels, les coûts initiaux d'achat, d'installation et de maintenance du moteur ne représentent que 2,70 % de l'ensemble du cycle de vie du moteur, en raison de facteurs tels que le prix des produits, la compétitivité et la popularité du marché, les fabricants de moteurs accordez une grande attention aux matières premières.

1) Matériaux magnétiques :Les aimants aux terres rares ont d'excellentes propriétés magnétiques et conviennent parfaitement aux applications hautes performances et haute puissance. Les aimants NdFeB et cobalt sont des applications importantes des terres rares dans les matériaux à aimants permanents. En raison des riches réserves de terres rares de la Chine, la production de NdFeB représente environ 90 % du total mondial. Depuis 2008, la production chinoise de moteurs à aimants permanents a augmenté rapidement, devenant progressivement le principal producteur mondial, et la demande de matières premières NdFeB a doublé entre 2008 et 2020. En raison de la particularité des ressources en terres rares, la production et la transformation du NdFeB sont relativement compliqué, donc le prix des moteurs à aimants permanents est plus élevé que celui des moteurs traditionnels. Les matériaux magnétiques représentent généralement environ 30 % du coût total.

2) Tôle d'acier au silicium :Principalement utilisé pour former la partie centrale du moteur à aimant permanent. En raison du processus de préparation complexe, son coût est relativement élevé. Les tôles d'acier au silicium représentent environ 20 % du coût total.

3) Cuivre :Principalement utilisé comme matériau conducteur des moteurs à aimants permanents, représentant environ 15 % du coût total.

4) Acier :Principalement utilisé pour fabriquer la structure et le matériau de la coque des moteurs à aimants permanents, représentant environ 10 % du coût total.

5) Aluminium :Principalement utilisé pour fabriquer des dissipateurs de chaleur, des couvercles d'extrémité et d'autres composants de dissipation thermique.

6) Coûts des équipements et outils de fabrication :représentant environ 15% du coût total.

2.2 En aval : de nombreux domaines se préparent à faire des efforts et l'énorme potentiel de l'industrie attend d'être exploité

Les moteurs à aimants permanents sont désormais largement utilisés dans divers domaines et dans plusieurs industries. Jusqu'à présent, les moteurs à aimants permanents sont entrés avec succès dans les secteurs de l'automobile, de l'électroménager, de l'automatisation industrielle et d'autres secteurs, apportant une forte contribution à l'innovation technologique et à l'expansion du marché. En outre, compte tenu de leur importance pour le développement économique, des industries telles que la pétrochimie, le pétrole et le gaz, la métallurgie et l’électricité ont également commencé à utiliser progressivement des moteurs à aimants permanents. À l'avenir, alors que les tendances de l'industrie se concentrent davantage sur l'intelligence, l'automatisation et les économies d'énergie, l'application des moteurs à aimants permanents dans divers domaines en aval aura un énorme potentiel et continuera de maintenir une dynamique de développement rapide.

3. Analyse du marché des moteurs à aimants permanents

3.1 À propos de l'offre et de la demande

Poussée par le développement des nouvelles énergies, la demande augmente rapidement. Les fabricants chinois de moteurs à aimants permanents à base de terres rares sont principalement distribués dans l'est de la Chine et dans le sud de la Chine, qui sont riches en ressources en terres rares et disposent d'une base industrielle solide. Il existe une forte demande en moteurs à aimants permanents, propice à la constitution d’une chaîne industrielle complète. De 2015 à 2021, la production chinoise de moteurs à aimants permanents à base de terres rares est passée de 768 millions d'unités à 1,525 milliard d'unités, avec un taux de croissance annuel composé de 12,11 %, dépassant largement le taux de croissance moyen des micromoteurs (moteurs d'un diamètre inférieur à 160 mm ou une puissance nominale inférieure à 750 mW) de 3,94 %.

Grâce au développement rapide du nouveau domaine énergétique, la demande de moteurs à aimants permanents dans des domaines en aval tels que l'énergie éolienne et les véhicules électriques a augmenté rapidement ces dernières années. En 2021 et 2022, la demande chinoise de moteurs à aimants permanents aux terres rares sera respectivement de 1,193 milliard d'unités et 1,283 milliard d'unités, soit une augmentation de 7,54 % sur un an.

3.2 À propos de la taille du marché

Le marché chinois des moteurs à aimants permanents affiche une forte dynamique de croissance et la promotion des champs en aval a stimulé le potentiel du marché. Au cours des dernières années, le marché mondial des moteurs à aimants permanents a maintenu une croissance constante et a montré une tendance de développement optimiste. En 2022, la taille du marché a atteint 48,58 milliards de dollars, soit une augmentation d'une année sur l'autre de 7,96 %. On estime que d’ici 2027, le marché mondial des moteurs à aimants permanents atteindra 71,22 milliards de dollars américains, avec un taux de croissance annuel composé de 7,95 %. Poussé par des domaines en aval tels que les véhicules à énergies nouvelles, les climatiseurs à fréquence variable et l'énergie éolienne, le marché chinois des moteurs à aimants permanents affiche une tendance de croissance rapide. À l'heure actuelle, les produits d'une plage de puissance de 25 à 100 kW dominent le marché.

Le marché continue de croître régulièrement et la Chine mène le développement de cette industrie. Avec l’amélioration des performances des matériaux à aimants permanents et les progrès de la technologie des moteurs, le marché mondial des moteurs à aimants permanents maintiendra une croissance constante. La Chine continuera à maintenir sa position de leader sur le marché. À l'avenir, l'intégration du delta du fleuve Yangtze, le développement de la région occidentale, l'amélioration de la consommation et la promotion des politiques donneront une forte impulsion à l'application à grande échelle des moteurs à aimants permanents sur le marché chinois.

4. Paysage de la concurrence mondiale des moteurs à aimant permanent

Dans le développement de moteurs à aimants permanents dans le monde, la Chine, l'Allemagne et le Japon sont devenus des leaders dans le domaine des moteurs à aimants permanents haut de gamme, précis et innovants grâce à leurs années d'expérience dans la fabrication et leurs technologies clés.

La Chine est devenue une base importante pour l’industrie mondiale des moteurs à aimants permanents et sa compétitivité augmente.

En termes de configuration régionale, le Jiangsu, le Zhejiang, le Fujian, le Hunan et l'Anhui sont devenus des bases importantes pour l'industrie chinoise des moteurs à aimants permanents, occupant une part de marché considérable.

À l'avenir, l'industrie mondiale des moteurs à aimants permanents inaugurera une concurrence plus intense, et la Chine, en tant que marché le plus dynamique et le plus potentiel au monde, jouera un rôle important dans ce processus.

5. Introduction au moteur à aimant permanent Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Machines à aimant permanent et équipements électriques Co., Ltd.https://www.mingtengmotor.com/) a été créée le 18 octobre 2007 avec un capital social de 144 millions de RMB. Il est situé dans la zone de développement économique de Shuangfeng, ville de Hefei, province d'Anhui. Il s'agit d'une entreprise de haute technologie moderne intégrant la recherche et le développement, la fabrication, la vente et les services de moteurs à aimants permanents.

L'entreprise s'est toujours concentrée sur la recherche et le développement de produits. Elle dispose d'une équipe professionnelle de recherche et développement de moteurs à aimants permanents de plus de 40 personnes et a établi des relations de coopération à long terme avec des universités, des instituts de recherche et de grandes entreprises publiques. L'équipe R&D adopte une théorie moderne de conception de moteurs et une technologie avancée de conception de moteurs. Après plus de dix ans d'accumulation technique, elle a développé près de 2 000 spécifications de moteurs à aimants permanents tels que les séries conventionnelles, à fréquence variable, antidéflagrantes, antidéflagrantes à fréquence variable, à entraînement direct et à entraînement direct antidéflagrant. Il comprend parfaitement les exigences techniques de divers équipements d'entraînement dans diverses industries et maîtrise une grande quantité de données de première main sur la conception, la fabrication, les tests et l'utilisation.

Les moteurs à aimants permanents haute et basse tension de Mingteng ont fonctionné avec succès sur plusieurs charges telles que des ventilateurs, des pompes à eau, des convoyeurs à bande, des broyeurs à boulets, des mélangeurs, des concasseurs, des grattoirs, des pompes à huile, des machines à filer, etc. dans différents domaines tels que les mines, l'acier. , et l'électricité, obtenant de bons effets d'économie d'énergie et gagnant un large succès.

Mingteng a toujours insisté sur l'innovation indépendante, adhérant à la politique d'entreprise de « produits de première classe, gestion de première classe, services de première classe et marques de première classe », en adaptant des solutions globales d'économie d'énergie de système de moteur à aimant permanent intelligent pour les utilisateurs. , en créant une équipe de R&D et d'innovation d'applications sur les moteurs à aimants permanents avec une influence chinoise, et en s'efforçant de devenir le leader et l'établissement de normes dans l'industrie chinoise des moteurs à aimants permanents à base de terres rares.

Copyright : Cet article est une réimpression du lien original :

https://mp.weixin.qq.com/s/PF9VseLCkGkGywbmr2Jfkw

Cet article ne représente pas le point de vue de notre entreprise. Si vous avez des opinions ou des points de vue différents, veuillez nous corriger !