1、電機(jī)行業(yè)概況
(1)電機(jī)的概念及種類
電機(jī)是指以電磁感應(yīng)為理論基礎(chǔ)進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的一種電磁機(jī)械裝置,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、公用設(shè)施和家用電器等各領(lǐng)域。
電機(jī)產(chǎn)品的主要類別如下圖所示:
根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式,電機(jī)可以分為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械裝置,是產(chǎn)生電力的核心部件。電動(dòng)機(jī)則是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)械裝置,廣泛地用于驅(qū)動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械、設(shè)備和家用設(shè)備,如機(jī)床驅(qū)動(dòng)、電力給排水、農(nóng)副產(chǎn)品加工、礦石采掘和傳送、電驅(qū)動(dòng)車的牽引、鼓風(fēng)設(shè)備、起重設(shè)備、軋鋼機(jī)械、造紙?jiān)O(shè)備、化工機(jī)械及家用電器的驅(qū)動(dòng)等。
發(fā)電機(jī)的分類標(biāo)準(zhǔn)如下。按電流性質(zhì),可分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī),后者又可分為同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī),現(xiàn)代發(fā)電站中最常用的是同步發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)按所用原動(dòng)機(jī)的不同,主要分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、燃油發(fā)電機(jī)、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)等。
電動(dòng)機(jī)的分類標(biāo)準(zhǔn)如下。按工作電源分類,可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī),后者按照其結(jié)構(gòu)及工作原理分類,又可分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)一般包括永磁電動(dòng)機(jī)、磁阻電動(dòng)機(jī)、磁滯電動(dòng)機(jī)等,異步電動(dòng)機(jī)一般包括交流換向器電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等。按照功率的大小或定子鐵芯高或定子鐵芯外徑等級(jí)進(jìn)行分類,電動(dòng)機(jī)又可分為大型電動(dòng)機(jī)、中型電動(dòng)機(jī)、小型電動(dòng)機(jī)和微特電動(dòng)機(jī)。
雖然發(fā)電機(jī)產(chǎn)品種類繁多,但其結(jié)構(gòu)大致相同,一般包括如下幾部分:一是定子總成,其中包括定子鐵芯、定子繞組;二是轉(zhuǎn)子總成,其中主要部件包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、集電環(huán)、軸承、轉(zhuǎn)軸;三是其他部分,包括端蓋、支架、調(diào)壓器、尾蓋總成、碳刷、螺栓等。定子總成、轉(zhuǎn)子總成是決定電機(jī)整體性能的核心部件,其質(zhì)量與性能直接決定了電機(jī)的性能。簡(jiǎn)單來說,電機(jī)中固定的部分叫做定子,旋轉(zhuǎn)的部分叫做轉(zhuǎn)子,在上面裝設(shè)磁極和電樞繞組,通電后產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),充當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。
(2)電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)概況
隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論的發(fā)展,電機(jī)產(chǎn)品的使用范圍不再局限于工業(yè)應(yīng)用,而是逐漸向商業(yè)及家用設(shè)備等其他領(lǐng)域擴(kuò)展。同時(shí),隨著稀土永磁材料、磁性復(fù)合材料等新材料的出現(xiàn),使得各種新型、高效、特種電機(jī)層出不窮。近十幾年,由于國(guó)際社會(huì)對(duì)節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展的重視程度迅速提高,生產(chǎn)高效電機(jī)已成為全球電機(jī)工業(yè)的發(fā)展方向。目前,世界電機(jī)制造業(yè)正從通用產(chǎn)品向通用與專用特殊產(chǎn)品并舉的方向發(fā)展,高效、節(jié)能、高品位電機(jī)和機(jī)電一體化的變頻電機(jī)將有良好的市場(chǎng)前景。
從全球電機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局來看,占主導(dǎo)地位的仍是幾家大型跨國(guó)企業(yè),全球電機(jī)產(chǎn)品主要制造商有通用電氣、西門子、ABB、東芝、日立、三菱等,這些企業(yè)掌握著世界上最先進(jìn)的電機(jī)制造技術(shù),尤其在大中型電機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)上占有優(yōu)勢(shì)。憑借其技術(shù)實(shí)力和品牌知名度的雙重優(yōu)勢(shì),大型跨國(guó)電機(jī)制造企業(yè)占據(jù)了海外的大部分市場(chǎng)份額?;趶V闊的市場(chǎng)空間和勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì),國(guó)際知名電機(jī)企業(yè)大都已在中國(guó)設(shè)立生產(chǎn)基地,在帶來新產(chǎn)品和新技術(shù)的同時(shí),也為國(guó)內(nèi)的電機(jī)配套行業(yè)帶來了市場(chǎng)機(jī)遇。
國(guó)外電機(jī)企業(yè)將其電機(jī)產(chǎn)品的主要部件外包給專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)為其制造,促進(jìn)了國(guó)內(nèi)電機(jī)制造企業(yè)的發(fā)展以及電機(jī)行業(yè)專業(yè)分工業(yè)務(wù)模式的形成。隨著國(guó)外電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)將制造基地向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移,我國(guó)電機(jī)制造行業(yè)產(chǎn)量逐年增長(zhǎng),出口額逐年上升,出口產(chǎn)品檔次不斷提高,部分技術(shù)含量較高的產(chǎn)品已打入國(guó)際市場(chǎng)。根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù),2007年,我國(guó)電機(jī)出口貿(mào)易額為56.19億美元,至2018年,我國(guó)電機(jī)出口貿(mào)易額為118.47億美元,較上年同期增長(zhǎng)9.78%。
經(jīng)過多年的發(fā)展,國(guó)內(nèi)電機(jī)行業(yè)已形成一批規(guī)模較大的電機(jī)企業(yè),這些企業(yè)為了應(yīng)對(duì)全球化格局下的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),逐步由“大而全”向“專業(yè)化、集約化”轉(zhuǎn)變,進(jìn)一步推動(dòng)了電機(jī)行業(yè)中專業(yè)化生產(chǎn)模式的發(fā)展。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),2011年至2017年:電機(jī)制造業(yè)行業(yè)收入由6,076億元增長(zhǎng)至8,884億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率在7%左右;規(guī)模以上企業(yè)家數(shù)由2,260家增長(zhǎng)至2,854家;利潤(rùn)總額由368億元增長(zhǎng)至564億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過7%。
(3)發(fā)行人所在細(xì)分市場(chǎng)概況
發(fā)行人生產(chǎn)的電機(jī)類產(chǎn)品主要包括小型發(fā)電機(jī)、起動(dòng)電機(jī)、數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)、車用交流發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等產(chǎn)品,其中小型發(fā)電機(jī)、數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)是公司電機(jī)類收入的主要來源,細(xì)分市場(chǎng)的具體情況如下:
①小型發(fā)電機(jī)
小型發(fā)電機(jī)從結(jié)構(gòu)和工作原理上屬于同步發(fā)電機(jī),是能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的機(jī)械裝置。小型發(fā)電機(jī)與通用動(dòng)力曲軸同軸安裝,可以利用通用汽油機(jī)提供的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不停旋轉(zhuǎn),利用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生電流。
小型發(fā)電機(jī)市場(chǎng)與整體電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)特點(diǎn)類似,占據(jù)主導(dǎo)地位的仍是國(guó)外品牌。日本的本田、雅馬哈、意大利的NSM、Meccalte、Sincro等品牌是目前國(guó)際市場(chǎng)上主流的小型發(fā)電機(jī)高端品牌,品牌知名度高,市場(chǎng)規(guī)模較大。隨著我國(guó)生產(chǎn)制造能力的不斷提升,國(guó)際主流的電機(jī)企業(yè)主要將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)研發(fā)、品牌建立和規(guī)模擴(kuò)張作為其核心競(jìng)爭(zhēng)力,而將產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)逐漸轉(zhuǎn)到我國(guó)。目前,我國(guó)小型發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)主要集中重慶、浙江和江蘇等地區(qū),除本公司外,唯遠(yuǎn)實(shí)業(yè)、阿波羅機(jī)電、星諾電氣等也是行業(yè)內(nèi)規(guī)模較大生產(chǎn)廠商。
小型發(fā)電機(jī)的主要用途是與通用汽油機(jī)配套組成通用汽油發(fā)電機(jī)組,是發(fā)電機(jī)組的核心部件,因此,其市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展趨勢(shì)與通用汽油發(fā)電機(jī)組的市場(chǎng)情況密切相關(guān)。通用汽油發(fā)電機(jī)組的市場(chǎng)概況具體參見本節(jié)“(三)行業(yè)概況”之“3、通用動(dòng)力機(jī)械行業(yè)概況”之“(2)發(fā)行人所在細(xì)分市場(chǎng)概況”之“①通用汽油發(fā)電機(jī)組”。
②數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)
數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)是數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)組的核心零部件,較普通發(fā)電機(jī)加裝了數(shù)字控制模塊和逆變器,能夠大幅降低能耗、排放和噪音,同時(shí)還能提升發(fā)電效率。數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)通過逆變器將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的原始交流電進(jìn)行“交流-直流-交流”的二級(jí)轉(zhuǎn)換,同時(shí)將電壓波形畸變降至最低限度,從而達(dá)到控制電壓頻率的目的。數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)主要用于生產(chǎn)數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)組。
數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)組屬于汽油發(fā)電機(jī)組的大類產(chǎn)品之一。與小型發(fā)電機(jī)類似,數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模以及未來發(fā)展趨勢(shì)與數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)組的市場(chǎng)規(guī)模及趨勢(shì)息息相關(guān)。數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)組的市場(chǎng)概況參見本節(jié)“(三)行業(yè)概況”之“3、通用動(dòng)力機(jī)械行業(yè)概況”之“(2)發(fā)行人所在細(xì)分市場(chǎng)概況”之“②數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)組”。
③起動(dòng)電機(jī)
起動(dòng)電機(jī)又稱起動(dòng)馬達(dá),是一種電動(dòng)機(jī),一般由直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成,主要用于各種內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)。內(nèi)燃機(jī)通常是指活塞式內(nèi)燃機(jī),是將燃料和空氣混合,在其汽缸內(nèi)燃燒,釋放出的熱能使汽缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞作功,再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出,驅(qū)動(dòng)從動(dòng)機(jī)械工作。內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)包括人力起動(dòng)、輔助汽油機(jī)起動(dòng)和電力起動(dòng)機(jī)起動(dòng)三種方式。起動(dòng)電機(jī)能將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。起動(dòng)電機(jī)作為內(nèi)燃機(jī)的配件,市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展趨勢(shì)都與內(nèi)燃機(jī)行業(yè)密不可分。我國(guó)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)下,堅(jiān)持穩(wěn)中求進(jìn),近年來市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。發(fā)行人生產(chǎn)的起動(dòng)電機(jī)主要用途是作為通用汽油機(jī)的起動(dòng)裝置,屬于內(nèi)燃機(jī)配件行業(yè)較為細(xì)分的市場(chǎng)領(lǐng)域。
2、電機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
(1)節(jié)能環(huán)保要求的日益提高要求電機(jī)及通機(jī)產(chǎn)品向高效、節(jié)能方向發(fā)展
2012年,工信部發(fā)布《關(guān)于印發(fā)〈工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃〉的通知》(工信部[2012]3號(hào)),要求各企業(yè)不斷提高電機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、變壓器等產(chǎn)品能效水平,提高節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造水平和加工能力,重點(diǎn)發(fā)展變頻電機(jī)、稀土永磁電機(jī)等。
2015年,國(guó)務(wù)院發(fā)布《中國(guó)制造2025》,提出加強(qiáng)綠色產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用,推廣輕量化、低功耗、易回收等技術(shù)工藝,持續(xù)提升電機(jī)、鍋爐、內(nèi)燃機(jī)及電器等終端用能產(chǎn)品能效水平,加快淘汰落后機(jī)電產(chǎn)品和技術(shù)。
2016年,工信部發(fā)布《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,將高耗能通用設(shè)備改造作為能效提升工程之一,明確提出將在電機(jī)系統(tǒng)實(shí)施永磁同步伺服電機(jī)、高壓變頻調(diào)速等技術(shù)改造,到2020年,實(shí)現(xiàn)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)平均運(yùn)行效率提高5個(gè)百分點(diǎn)的目標(biāo)。
由此可見,近年來國(guó)家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策均為提高電機(jī)及通機(jī)的效能指出了明確的政策導(dǎo)向。因此,電機(jī)行業(yè)亟需加快現(xiàn)有生產(chǎn)裝備的節(jié)能改造,推廣高效綠色生產(chǎn)工藝,開發(fā)新一代節(jié)能電機(jī)、電機(jī)系統(tǒng)及控制產(chǎn)品、測(cè)試設(shè)備等,完善電機(jī)及系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,著力提升我國(guó)電機(jī)及系統(tǒng)產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)電子技術(shù)與智能控制技術(shù)的發(fā)展促使電機(jī)產(chǎn)品向智能化、集成化發(fā)展
目前,國(guó)際先進(jìn)的電機(jī)系統(tǒng)已集成了診斷、保護(hù)、控制、通訊等功能,可實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)的自我診斷、自我保護(hù)、自我調(diào)速、遠(yuǎn)程控制等智能化、自動(dòng)化操控,傳統(tǒng)電機(jī)制造與先進(jìn)電子技術(shù)、智能控制技術(shù)的交叉融合已成為大勢(shì)所趨。針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域使用的中小型電機(jī)系統(tǒng),不斷的開發(fā)、優(yōu)化智能控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)控制、傳感、驅(qū)動(dòng)等功能的集成設(shè)計(jì)制造,是小型電機(jī)行業(yè)的未來趨勢(shì)。
隨著我國(guó)裝備制造業(yè)向高、精、尖方向發(fā)展及工業(yè)化、信息化兩化發(fā)展的融合,電機(jī)系統(tǒng)智能化發(fā)展已成必然。2016年12月,發(fā)改委印發(fā)的《“十三五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也明確指出,“十三五”階段我國(guó)將促進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)與電力電子技術(shù)、現(xiàn)代信息控制技術(shù)、計(jì)量測(cè)試技術(shù)相融合,加快新型高效電機(jī)的研發(fā)示范。
(3)下游企業(yè)的差異化需求促使電機(jī)產(chǎn)品向差異化、專業(yè)化發(fā)展
電機(jī)產(chǎn)品配套面廣,廣泛地應(yīng)用于能源、交通、石油、化工、冶金、礦山、建筑等各個(gè)領(lǐng)域。隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷深化,科技水平的不斷提高,過去同一類電機(jī)同時(shí)用于不同性質(zhì)、不同場(chǎng)合的局面正在被打破,電機(jī)產(chǎn)品正向著專業(yè)性、差異化、專業(yè)化的方面發(fā)展。例如,隨著近年來新能源汽車行業(yè)的高速增長(zhǎng),對(duì)新能源車用電機(jī)等產(chǎn)品的需求在近年來明顯增長(zhǎng)。該種差異化發(fā)展趨勢(shì)對(duì)電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)能力、柔性生產(chǎn)能力、對(duì)市場(chǎng)需求的快速響應(yīng)能力等都提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)電機(jī)制造業(yè)的智能化水平將持續(xù)提升
隨著勞動(dòng)力以及能源等生產(chǎn)要素價(jià)格的上升,制造行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)成本不斷攀升。電機(jī)沖片的加工一般使用單片沖槽法,其工作量占電機(jī)制造總工時(shí)的25%左右。并且,由于在傳統(tǒng)生產(chǎn)方式下,生產(chǎn)信息收集不及時(shí)、流轉(zhuǎn)不暢,生產(chǎn)過程的監(jiān)控、記錄不精細(xì),造成生產(chǎn)管理滯后、產(chǎn)品質(zhì)量控制成本較高。
目前,國(guó)外先進(jìn)的電機(jī)企業(yè)已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)流程,建立了完善的信息交換系統(tǒng)與智能管理平臺(tái),生產(chǎn)效率與管理水平得到了有效提升。例如,國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的沖片生產(chǎn)已廣泛使用單片機(jī)、可編程邏輯控制器等自動(dòng)化沖制方式,但國(guó)內(nèi)電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的沖制過程仍較多采用單片沖制和人工進(jìn)出料為主。為提高生產(chǎn)效率、降低事故率、降低產(chǎn)品質(zhì)量控制成本,提高生產(chǎn)線的數(shù)字化、信息化水平、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),是電機(jī)企業(yè)未來不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。