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我國電機行業(yè)發(fā)展現狀分析

中國的電動(dòng)機生產(chǎn)從1917年至今已有94年的歷史。目前，電動(dòng)機行業(yè)在我國已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)業(yè)體系，中小型電動(dòng)機產(chǎn)品的品種、規格、性能和產(chǎn)量基本能夠上滿(mǎn)足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院電動(dòng)機行業(yè)研究小組分析認為，中國將會(huì )成為世界電動(dòng)機、特別是中小電動(dòng)機的生產(chǎn)制造基地。

相關(guān)統計數據表明，通用產(chǎn)品產(chǎn)量增幅最大，其它派生專(zhuān)用系列電機產(chǎn)品也有較大增幅，例如，振動(dòng)電機、振動(dòng)篩電機、變頻電機、電梯電機、潛水潛油電機、注塑機電動(dòng)機、永磁同步電機、交流伺服電動(dòng)機等。新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也取得了不俗的業(yè)績(jì)。“十五”期間開(kāi)發(fā)的“以冷代熱”Y3系列三相異步電動(dòng)機，2002年4月已通過(guò)專(zhuān)家鑒定，正在全國推廣。另外，在主要派生系列上采用冷軋硅鋼片更新?lián)Q代產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作也在進(jìn)行中，如高效電機系列、低噪聲低振動(dòng)電機系列、低壓大功率電動(dòng)機系列、IP23低壓電動(dòng)機系列等。

隨著(zhù)電機制造行業(yè)競爭的不斷加劇，大型電機制造企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內外優(yōu)秀的電機制造企業(yè)愈來(lái)愈重視對行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶(hù)需求趨勢變化的深入研究。正因為如此，一大批國內外優(yōu)秀的電機品牌迅速崛起，逐漸成為電動(dòng)機制造行業(yè)中的翹楚。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2012-2016年中國電動(dòng)機制造行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求預測與轉型升級分析報告》顯示，我國電動(dòng)機行業(yè)經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放30 多年的發(fā)展，特別是近10 年的發(fā)展，有了長(cháng)足的進(jìn)步，令世人矚目。

2010年，我國交流電機制造行業(yè)在經(jīng)歷金融危機嚴峻考驗之后發(fā)展速度有所加快，行業(yè)規模以上企業(yè)(全年收入500萬(wàn)元以上)1192家，實(shí)現銷(xiāo)售收入1360.35億元，同比增長(cháng)30.37%;實(shí)現利潤總額81.48億元，同比增長(cháng)36.10%;資產(chǎn)總額達1202.76億元，同比增長(cháng)28.42%。

目前，行業(yè)處于快速發(fā)展期，市場(chǎng)競爭激烈，且集中度較低。2010年行業(yè)排名前十的企業(yè)，銷(xiāo)售收入占總行業(yè)銷(xiāo)售收入的比重僅為21.25%，資產(chǎn)占比僅為27.95%，利潤占比僅為34.32%。從企業(yè)性質(zhì)來(lái)看，民營(yíng)企業(yè)占據行業(yè)主導地位，據國家統計局統計，2010年民營(yíng)企業(yè)銷(xiāo)售收入占全行業(yè)銷(xiāo)售收入的比重超過(guò)60%。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院電動(dòng)機行業(yè)研究小組分析預測，作為工業(yè)設備最主要的動(dòng)力源，電動(dòng)機的裝機量巨大，需求市場(chǎng)廣闊，到2015年我國電動(dòng)機制造行業(yè)市場(chǎng)規模有望超過(guò)3600億元，年復合增長(cháng)率超過(guò)20%。

業(yè)內專(zhuān)家指出，在“十五”期間，由于國民經(jīng)濟迅速發(fā)展，中小型電機產(chǎn)品產(chǎn)量比原來(lái)“十五”規劃提出的目標有較大幅度的增長(cháng)規劃。

令人欣喜的還不止這些。行業(yè)整合加速,中小電機行業(yè)整合的大幕已然拉開(kāi)。目前，我國大大小小的電機廠(chǎng)近2000家，盡管企業(yè)數量龐大，但相當一批是小型企業(yè)。專(zhuān)家指出，由于生產(chǎn)廠(chǎng)家多、產(chǎn)量大，形成了互相搶占市場(chǎng)壓價(jià)競爭局面。產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、相互壓價(jià)競爭、行業(yè)利潤微薄等現象，已成為影響電機企業(yè)生存和發(fā)展的主要原因。

高效電機以Y系列交流異步電動(dòng)機替代JO2型電機基本不受機型限制，因此，所有應用交流異步電動(dòng)機的場(chǎng)合都可以用Y系列電機取代JO2系列電機。Yx系列電機的市場(chǎng)潛力受到其容量的制約。原則上，90kW以下的交流異步電動(dòng)機可以由Yx系列的高效電機取代。90kW以下的交流異步電動(dòng)機裝機容量約占交流異步電動(dòng)機總量的30%左右。

近十多年來(lái)，中國政府致力于推廣電動(dòng)機調速技術(shù)，各行各業(yè)都在一定程度上采用了電動(dòng)機調速。據石油、電力、建材、鋼鐵、有色、煤炭、化工、造紙、紡織等部門(mén)最近對企業(yè)抽樣調查結果，石油、建材、化工行業(yè)電動(dòng)機調速應用較好。在目前4億kW的電機負載中，約有50%是負載變動(dòng)的，其中的30%可以通過(guò)電機調速解決其負載變動(dòng)問(wèn)題。因此僅就目前的市場(chǎng)容量考慮，約有6000萬(wàn)kW的調速電機市場(chǎng)。中國各類(lèi)電動(dòng)機的裝機容量已超過(guò)4億kW，其中異步電動(dòng)機約占90%，中小型電動(dòng)機約占80%，拖動(dòng)風(fēng)機水泵及壓縮機類(lèi)機械的電動(dòng)機約1.3億kW。目前，中小型電動(dòng)機已超過(guò)152個(gè)系列，842個(gè)品種，4000多個(gè)規格。近十多年來(lái)，機械工業(yè)等有關(guān)部門(mén)大力抓電動(dòng)機的節電工作，組織領(lǐng)導了有關(guān)研究所及企業(yè)，先后設計制成多種節能電動(dòng)機，并明令頒布淘汰63種高耗能電動(dòng)機和推廣24種節能電動(dòng)機，取得了一定的成效。這些節能產(chǎn)品主要分成兩大類(lèi)：一類(lèi)是提高電動(dòng)機效率的高效電動(dòng)機，另一類(lèi)是調速電動(dòng)機。

電機本身是勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，達不到一定產(chǎn)量規模很難產(chǎn)生效益，所以行業(yè)利潤十分微薄，全國電機行業(yè)從業(yè)人員約30萬(wàn)人，2003年行業(yè)實(shí)現利潤僅2.8億元。據了解，即使在一些效益比較好的企業(yè)，去年的純利潤也達不到5%。同時(shí)，由于大部分小企業(yè)生產(chǎn)工藝不過(guò)關(guān)，電機行業(yè)還存在大量產(chǎn)品質(zhì)量不合格的現象。據調查，我國電機企業(yè)的廢品、次品、返修品等不良損失平均在10%左右，而國外工業(yè)發(fā)達國家的電機企業(yè)不合格水平一般為0.3%。

近幾年來(lái)，我國的電機行業(yè)也涌現了一批產(chǎn)量規模大，產(chǎn)品水平、質(zhì)量好，技術(shù)裝備先進(jìn)的企業(yè)。但是，還沒(méi)有哪一家的產(chǎn)品份額能在國內市場(chǎng)上占到統治地位。中小電機至今還沒(méi)有形成具有國際影響力的品牌。電機行業(yè)亟需重新整合、優(yōu)勝劣汰，這已成為電機行業(yè)的發(fā)展趨勢。專(zhuān)家指出，電機行業(yè)雖然是一個(gè)老傳統工業(yè)，然而各行各業(yè)配套電機不可缺少。而且，一些較大的電機企業(yè)占地面積大，所處地段好，收購兼并后，將會(huì )給收購者帶來(lái)非常豐厚的效益和財源。中型以及小型電機行業(yè)生機勃勃，產(chǎn)銷(xiāo)規模和經(jīng)濟效益都有了質(zhì)的飛躍，通過(guò)對企業(yè)的深度改制和外資的大量引進(jìn)，使得行業(yè)形勢發(fā)生了翻天覆地的變化，縱觀(guān)以下幾點(diǎn)：

第一，中小型電機行業(yè)經(jīng)過(guò)近20多年的發(fā)展，產(chǎn)銷(xiāo)規模和經(jīng)濟效益都有了大幅度的提高，隨著(zhù)近年來(lái)企業(yè)改制工作的進(jìn)行，給全行業(yè)帶來(lái)不可抵擋的朝氣與活力。近兩年，西安西瑪電機集團有限公司進(jìn)行了進(jìn)一步改制，調整了產(chǎn)品結構和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，促進(jìn)了企業(yè)快速穩步上升發(fā)展。但有些企業(yè)由于改制上存在很大的缺陷，以全員持股的方式改變國有企業(yè)的資產(chǎn)結構，雖然在一定程度上調動(dòng)了職工的積極性，但職工持股的平均化形成了新的大鍋飯和平均主義，使最終形式上的改制和原國有企業(yè)的運行體質(zhì)沒(méi)有本質(zhì)的區別。

第二，由于民營(yíng)企業(yè)私有企業(yè)并購國企，以“借殼生產(chǎn)”的方式，取得了快速的發(fā)展。如臺州新滬電機廠(chǎng)并購南京控制電機廠(chǎng)、浙江奧利并購安徽朝陽(yáng)電機廠(chǎng)等，都是采取這種方式并購成功的。近年來(lái)，資金實(shí)力雄厚的企業(yè)集團也加速吞并中小型電機企業(yè)。西瑪電機集團生產(chǎn)的Y系列、Y2系列、YB2系列三相異步電動(dòng)機，以及大型的直流，交流，變頻，高壓大中型電機還生產(chǎn)高壓電機等產(chǎn)品，在全國市場(chǎng)上占據很大市場(chǎng)。西安西瑪電機(集團)有限公司是由原西安電機總廠(chǎng)整體改制后，于2004年元月注冊成立的有限責任公司。現址位于西安市國家級經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區明光路159號。企業(yè)從1955年始建至今已有五十余年的發(fā)展歷史，現已發(fā)展成西安西瑪異步電機(集團)有限公司，集團公司下屬14個(gè)公司，以生產(chǎn)西瑪電機為主，多種經(jīng)營(yíng)，蓬勃發(fā)展的現代化大型企業(yè)集團。企業(yè)堅持“持續創(chuàng )新，引領(lǐng)行業(yè)新時(shí)代”的科技理念，長(cháng)期承擔著(zhù)中國電機產(chǎn)品研發(fā)試制工作。

第三，外資和國際知名電機企業(yè)已大部分進(jìn)入我國中小型電機行業(yè)，一方面對國內企業(yè)的技術(shù)、管理水平、出口量有了很大的改進(jìn)和進(jìn)步，同時(shí)對國內中小型電機市場(chǎng)造成了很大的沖擊，這些都應當引起企業(yè)的重視。近年來(lái)，外商在我國的投資又進(jìn)入了一個(gè)新階段，外資并購中國企業(yè)也顯現出一些新特點(diǎn)，從事電機生產(chǎn)的公司如ABB、西門(mén)子等紛紛在國內投資中小型電機行業(yè)，為占領(lǐng)國內市場(chǎng)打下了堅實(shí)的基礎。

電動(dòng)機消耗的電能約占發(fā)電總量的 60%~70%，我國80%以上的電機產(chǎn)品效率比國外先進(jìn)水平平均低10%，電動(dòng)機的節能已被國家相關(guān)部門(mén)列為國家十大節能工程之一，其目標是到2010 年將中小型電動(dòng)機的效率從87%提升到90%~92%。為了完成這個(gè)目標，提高電動(dòng)機能效，促進(jìn)系統節能變得尤為緊迫。

電動(dòng)機耗能表現

電動(dòng)機耗能表現主要在以下幾方面：一是電機負載率低。由于電動(dòng)機選擇不當，富裕量過(guò)大或生產(chǎn)工藝變化，使得電動(dòng)機的實(shí)際工作負荷遠小于額定負荷，大約占裝機容量30%~40%的電動(dòng)機在30%~50%的額定負荷下運行，運行效率過(guò)低。

二是電源電壓不對稱(chēng)或電壓過(guò)低。由于三相四線(xiàn)制低壓供電系統單相負荷的不平衡，使得電動(dòng)機的三相電壓不對稱(chēng)，電機產(chǎn)生負序轉矩，增大電機的三相電壓不對稱(chēng)，電機產(chǎn)生負序轉矩，增大電機運行中的損耗。另外電網(wǎng)電壓長(cháng)期偏低，使得正常工作的電機電流偏大，因而損耗增大，三相電壓不對稱(chēng)度越大，電壓越低，則損耗越大。

三是老、舊(淘汰)型電機的仍在使用。這些電機采用E級絕緣，體積較大，啟動(dòng)性能差，效率低。雖經(jīng)歷年改造，但仍有許多地方在使用。

四是維修管理不善。有些單位對電機及設備沒(méi)有按照要求進(jìn)行維修保養，任其長(cháng)期運行，使得損耗不斷增大。

因此，針對這些耗能表現，選擇何種節能方案值得研究。

電機的七種節能方案

目前的電機節能方案大致有七種。專(zhuān)家一一分析說(shuō)，選用節能型電動(dòng)機。高效電動(dòng)機與普通電動(dòng)機相比，優(yōu)化了總體設計，選用了高質(zhì)量的銅繞組和硅鋼片，降低了各種損耗，損耗下降了20%~30%，效率提高2%~7%;投資回收期一般為1~2年，有的幾個(gè)月。相比來(lái)說(shuō)，高效電動(dòng)機比J02系列電動(dòng)機效率提高了0.413%。因此用高效電動(dòng)機取代舊式電動(dòng)機勢在必行。

適當選擇電動(dòng)機容量達到節能。國家對三相異步電動(dòng)機3個(gè)運行區域作了如下規定：負載率在70%~100%之間為經(jīng)濟運行區;負載率在40%~70%之間為一般運行區;負載率在40%以下為非經(jīng)濟運行區。電機容量選擇不當，無(wú)疑會(huì )造成對電能的浪費。因此采用合適的電動(dòng)機，提高功率因數、負載率，可以減少功率損耗，節省電能。

采用磁性槽楔代替原槽楔。磁性槽楔主要降低異步電動(dòng)機中的空載鐵損耗，空載附加鐵損耗是由齒槽效應在電機內引起的諧波磁通而在定子、轉子鐵芯中產(chǎn)生的。定子、轉子在鐵芯內感生的高頻附加鐵損耗稱(chēng)為脈振損耗。另外，定子、轉子齒部時(shí)而對正、時(shí)而錯開(kāi)，齒面齒簇磁通發(fā)生變動(dòng)，可在齒面線(xiàn)層感生渦流，產(chǎn)生表面損耗。脈振損耗和表面損耗合稱(chēng)高頻附加損耗，它們占電機雜散損耗的70%~90%，另外的10%~30%稱(chēng)為負載附加損耗，是由漏磁通產(chǎn)生的。雖然使用磁性槽楔會(huì )使啟動(dòng)轉矩下降10%~20%，但采用磁性槽楔的電動(dòng)機比采用普通槽楔的電動(dòng)機的鐵損耗可降低60k，而且很適應空載或輕載啟動(dòng)的電動(dòng)機改造。

采用Y/△自動(dòng)轉換裝置。為解決設備輕載時(shí)對電能的浪費現象，在不更換電動(dòng)機的前提下，可以采用Y/△自動(dòng)轉換裝置以達到節電的目的。因為三相交流電網(wǎng)中，負載的不同接法所獲取的電壓是不同的，因而從電網(wǎng)中吸取的能量也就不同。

電動(dòng)機的功率因數無(wú)功補償。提高功率因數，減少功率損耗是無(wú)功補償的主要目的。功率因數等于有功功率與視在功率之比，通常，功率因數低，會(huì )造成電流過(guò)大，對于一個(gè)給定的負荷，當供電電壓一定時(shí)，則功率因數越低，電流就越大。因此功率因數盡量的高，以節約電能。

變頻調速。多數風(fēng)機水泵類(lèi)負載是根據滿(mǎn)負荷工作需用量來(lái)選型，實(shí)際應用中大部分時(shí)間并非處于滿(mǎn)負荷工作狀態(tài)。由于交流電機調速很困難，常用擋風(fēng)板、回流閥或開(kāi)停機時(shí)間，來(lái)調節風(fēng)量或流量，同時(shí)大電機在工頻狀態(tài)下頻繁開(kāi)停比較困難，電力沖擊較大，勢必造成電能損耗和開(kāi)停機時(shí)的電流沖擊。采用變頻器直接控制風(fēng)機、泵類(lèi)負載是一種最科學(xué)的控制方法，當電機在額定轉速的80%運行時(shí)，節能效率接近40%，同時(shí)也可以實(shí)現閉環(huán)恒壓控制，節能效率將進(jìn)一步提高。由于變頻器可實(shí)現大的電動(dòng)機的軟停、軟起，避免了啟動(dòng)時(shí)的電壓沖擊，減少電動(dòng)機故障率，延長(cháng)使用壽命，同時(shí)也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無(wú)功損耗。

繞線(xiàn)式電動(dòng)機液體調速。液體電阻調速技術(shù)是在傳統產(chǎn)品液體電阻起動(dòng)器的基礎上發(fā)展而成的。仍以改變極板間距調節電阻的大小達到無(wú)級調速的目的。這使它同時(shí)具有良好的起動(dòng)性能，它長(cháng)期通電，帶來(lái)了發(fā)熱升溫問(wèn)題，由于采用了獨特的結構和合理的熱交換系統，其工作溫度被限定在合理的溫度之下。繞線(xiàn)電機用液體電阻調速技術(shù)，以其工作可靠、安裝方便、節能幅度大、易維護及投資低等優(yōu)點(diǎn)，得到了迅速推廣，對于一些調速精度要求不高，調速范圍要求不寬，并且不頻繁調速的繞線(xiàn)式電動(dòng)機，如風(fēng)機、水泵等設備的大中型繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機采用液體調速效果顯著(zhù)。