自動化設備主要配套于各種類型工業電機,最終應用于數控機床、機器人、電梯等多個自動化設備領域。自動化產品應用領域廣泛,主要領域的市場需求分析如下:
(1)電機行業
電機,也稱為電動機或電動馬達,是一種將電能轉換為機械能的設備。它利用通電線圈(定子繞組)產生旋轉磁場,并作用于轉子(如鼠籠式閉合鋁框)形成磁電動力旋轉扭矩。電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機,其中交流電動機可以是同步電機或異步電機(電機定子磁場轉速與轉子旋轉轉速不保持同步速)。電動機主要由定子和轉子組成,通電導線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線方向有關。
電機的基本原理是利用磁場和導線的相互作用產生力。當電流通過導線時,會產生一個圍繞它的磁場。當磁場和導線相互作用時,導線會受到力的作用,從而產生運動,電機可以分為直流電機和交流電機兩大類。直流電機是一種利用直流電工作的電機。它主要由定子、轉子和換向器組成。定子是電機的固定部分,它通常包含一個永磁體,用于產生磁場。轉子是電機的旋轉部分,它通常由導線繞制而成,當電流通過導線時,會產生力并驅動轉子旋轉。換向器是連接定子和轉子的部件,它的作用是將直流電轉換為交流電,以保持電流方向的一致性。交流電機是一種利用交流電工作的電機。它主要由定子、轉子和端蓋組成。定子是電機的固定部分,它通常包含三相交流電的線圈,用于產生旋轉磁場。轉子是電機的旋轉部分,它通常由導電材料制成,當磁場和電流相互作用時,會產生力并驅動轉子旋轉。端蓋是電機的支撐部分,它通常包含軸承和油封等部件,用于保持電機的穩定運行。
電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。電機在電路中的主要作用是產生驅動轉矩,作為用電器或各種機械的動力源。根據電機的應用場景與實現功能,可以分為工業電機和民用電機等。產品主要配套于各種類型工業電機,應用于多個自動化設備領域。常見的工業電機包括伺服電機、步進電機、微電機、卷揚機、曳引機等。
①工業電機
經過多年的發展,我國工業電機行業進入平穩增長階段,隨著我國政策的推動,工業電機制造向著高效節能方向發展,產量也在不斷上升,2022年產量為38,461萬千瓦,2023年達41,245萬千瓦,2023年銷售規模增長至3,873.56億元。
圖表:2016-2023年中國工業電機市場規模
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②伺服電機
隨著伺服系統技術水平的不斷提升以及下游市場的不斷滲透,全球伺服電機行業的市場規模在穩步增大。全球伺服電機市場規模預計2026年將上升至77億美元,增長主要是來自中國和印度等新興市場。中國伺服電機市場規模一直保持增長趨勢,受到下游工業機器人、電子制造設備等產業擴張的影響,伺服電機在新興產業應用規模也不斷增長。數據顯示,2022年中國伺服電機市場規模達181億元,同比增長7.1%,2023年伺服電機市場規模增長至195億元,同比增長7.7%,到2024年我國伺服電機市場規模預計將超200億元。
圖表:2017-2024年中國伺服電機市場規模
![](/UserFiles/image/20240517/20240517175526_6575.jpg)
數據來源:工控網
中國伺服電機下游應用在機床,尤其是數控機床領域應用最多,占比為20.4%。其次分別為電子制造設備、包裝機械、紡織機械、機器人、塑料機械、醫療機械及食品機械,占比分別為16.5%、12.6%、12.1%、8.7%、8.2%、3.6%及2.3%。
圖表:中國伺服電機下游應用情況
![](/UserFiles/image/20240517/20240517175659_2593.jpg)
數據來源:MIR Databank
(2)數控機床行業
數控機床裝備制造業智能制造的工作母機,是衡量一個國家裝備制造業發展水平和產品質量的重要標志,也是伺服電機應用最多的行業。近年來,我國已經連續多年成為世界最大的機床裝備生產國、消費國和進口國,產業規模持續擴大。2021年我國數控機床產業規模3,589.00億元,同比增長10.4%。預計2024年我國數控機床產業規模將達4,420.30億元。
當前我國處于產業結構的調整升級階段,先進制造業將逐步替代傳統制造業,隨著數控機床下游產業的不斷升級發展,對機床加工精度和精度穩定性等要求越來越高,中高端產品的需求日益凸顯,我國中高端數控機床國產化將加速發展,推動上游關鍵零部件產業的快速發展。
(3)機器人行業
從伺服電機的下游應用領域發展來看,工業機器人是推動我國伺服電機行業市場發展的重要市場。《“十四五”機器人產業發展規劃》指出,我國已經連續多年成為全球最大的工業機器人消費國。數據顯示,2022年中國工業機器人市場規模達到585.17億元,2019-2022年的年均復合增長率達16.5%。2024年中國工業機器人市場規模將增至726.42億元。
(4)電梯
電梯領域是電磁制動器產品的成熟應用領域,一部電梯需要使用2-4個電磁制動器,目前我國高端電梯所用的電磁制動器以進口為主。經過30余年的發展,我國已成為全球最大的電梯生產國和消費國。近年來全國電梯、自動扶梯及升降機產量有所波動,2022年產量為145.5萬臺,較上年略有下降,2023年產量為155.7萬臺,實現增長。
圖表:2016-2023年全國電梯產量及增長情況
![](/UserFiles/image/20240517/20240517175821_5182.jpg)
數據來源:國家統計局
與此同時,我國電梯保有量持續增長,存量改造更新需求非常大。一般而言,電梯投入使用10年以后就會出現驅動控制系統落后、電梯運行性能下降、安全隱患增加等現象,電梯報廢年限通常為15年,大量電梯需要更新或者改造。根據特種設備安全檢查局數據,截至2020年末,全國共有注冊在用特種設備電梯786.55萬部,數量居世界首位。巨大的電梯保有量將為電梯維保和更新市場帶來良好的發展空間。
(5)風電整機近年來,國家大力支持國內風電發展,風電整機作為風電場建設的主要設備發展迅速。2016-2023年,我國風電新增裝機量增長如下圖所示:
圖表:2016-2023年中國風電累計裝機容量變化情況
![](/UserFiles/image/20240517/20240517175920_9543.jpg)
數據來源:國家能源局
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