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电机能效标准严苛及降低能耗背景下 我国节能电机行业发展潜力充足

1、节能电机概述

电机节能提效方式包括降低铜、铁、杂散及机械损耗等,通过优化电磁及结构设计、采用新材料、新设备和改进制造工艺等方式。与普通电机相比,高效(IE2)电机的损耗平均下降约 20%,超高效率(IE3)电机则平均下降30%以上。

在产业链方面,节能电机行业上游是电解铜(电磁线)、硅钢、碳结钢、绝缘材料等原材料供应商以及轴承、换向器、冷却器等配件,下游是石油、化工、建材、钢铁、造纸等行业。

节能电机行业产业链图解

<strong>节能电机行业产业链图解</strong>

资料来源:观研天下整理

2、在降低能耗背景下,推广高效节能电机已成为电机产业发展共识

我国是全球最大的电动机生产国和消费国,在全球市场中占有重要地位。从细分市场来看,电机主要分为工业电机、电动汽车用电机、微特电机及其他。具体来看:

工业电机用于工业场景中电能转化为机械能。具体应用包括石油、大宗化学品、食品、煤炭产品、初级金属、造纸等,具体用于泵、风扇、传送带和压缩机中。近年来,随着国内工业水平的不断提高,工业电机市场得到了迅速的发展和壮大。根据观研报告网发布的《中国节能电机行业现状深度研究与发展前景分析报告(2024-2031年)》显示,2018-2022年,我国工业电机销售收入由3256.4亿元增长至3612.1亿元。

工业电机用于工业场景中电能转化为机械能。具体应用包括石油、大宗化学品、食品、煤炭产品、初级金属、造纸等,具体用于泵、风扇、传送带和压缩机中。近年来,随着国内工业水平的不断提高,工业电机市场得到了迅速的发展和壮大。根据数据,2018-2022年,我国工业电机销售收入由3256.4亿元增长至3612.1亿元。

数据来源:观研天下整理

而电动汽车用电机指应用于电动汽车的电动机,具体应用包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等。以电动汽车为例,新能源汽车驱动电机作为新能源汽车的配套设施,随新能源汽车市场快速发展。根据数据显示,2022年我国新能源汽车驱动电机装机量为420.3万台,同比增长23.1%,预计2024年新能源汽车驱动电机装机量将增至678.5万台。

而电动汽车用电机指应用于电动汽车的电动机,具体应用包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等。以电动汽车为例,新能源汽车驱动电机作为新能源汽车的配套设施,随新能源汽车市场快速发展。根据数据显示,2022年我国新能源汽车驱动电机装机量为420.3万台,同比增长23.1%,预计2024年新能源汽车驱动电机装机量将增至678.5万台。

数据来源:观研天下整理

微特电机则指功率在 1 千瓦以下的小型电动机,主要应用于家用和商用领域,如空调、冰箱、洗衣机、吸尘器等。根据数据显示,2014年我国微特电机产量已超百亿台,预计2024年我国微特电机产量将达163亿台。此外,除上述三类之外的其他类型的电动机,如航空航天、医疗器械、军事装备等领域的专用电机。

微特电机则指功率在 1 千瓦以下的小型电动机,主要应用于家用和商用领域,如空调、冰箱、洗衣机、吸尘器等。根据数据显示,2014年我国微特电机产量已超百亿台,预计2024年我国微特电机产量将达163亿台。此外,除上述三类之外的其他类型的电动机,如航空航天、医疗器械、军事装备等领域的专用电机。

数据来源:观研天下整理

2021年6月,国家标准化管理委员会印发的《GB18613-2020电动机能效限定及能效等级》规定,IE3以下的能效电机将被强制停产。而2022年6月工信部等印发的《工业能效提升行动计划》,鼓励电机生产企业开展性能优化、铁芯高效化、机壳轻量化等系统化创新设计,推进电机高效再制造,规划2025年新增高效节能电机占比达到70%以上。因此,在降低能耗的背景下,推广高效节能电机已成为电机产业发展的共识。目前,电机的节能提效方式包括降低铜、铁、杂散及机械损耗等,可通过优化电磁及结构设计、采用新材料、新设备和改进制造工艺等方式。

3、电机能效标准更为严苛,节能电机行业大有可为

目前,我国工业电机能效等级落后海外,机组效率约为75%,比国外低约10个百分点,系统运行效率为 30~40%,比国际先进水平低20~30个百分点,2020 年我国工业高效电机产量仅占工业电机总产量的31.8%左右。

因此,近年来,国家对电机能效标准愈发严苛,出台多项政策支持节能电机市场发展,国内高效电机市场需求将保持旺盛,行业大有可为。例如,2022年6月工信部等印发的《工业能效提升行动计划》,鼓励电机生产企业开展性能优化、铁芯高效化、机壳轻量化等系统化创新设计,推进电机高效再制造,规划2025年新增高效节能电机占比达到70%以上。2024 年3月,国务院出台的《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,大力推动生产设备、用能设备、发输配电设备等更新和技术改造,加快推广能效达到先进水平和节能水平的用能设备,分行业分领域实施节能降碳改造。

2021-2024年3月我国节能电机行业相关政策汇总

时间

出台部门

政策文件名称

简要内容

2021.1

国家工信部

《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023)

重点发展高压、大电流、小型化、低功耗控制继电器,小型化、高可靠开关按钮,小型化、集成化、高精密、高效节能微特电机。

2021.1

工业和信息化部办公厅、市场监管总局

《电机能效提升计划(2021-2023)

扩大高效节能电机绿色供给,大力发展与高效节能电机合理匹配的新一代风机、水泵产品;加快高效节能电机关键配套材料创新升级,提升高性能电磁线、高磁感低损耗冷轧硅钢片、轻稀土永磁、水性绝缘漆及防锈漆、低挥发无溶剂浸渍漆等材料绿色化水平。针对变负荷运行工况,推广2级能效及以上的变频调速永磁电机。针对使用变速箱、耦合器的传动系统,鼓励采用低速直驱和高速直驱式永磁电机。

2021.6

国家市场监管总局、国家标准化管理委员会

GB18613-2020电动机能效限定及能效等级》

电机能效标准更为严苛,国际标准IE5IE4IE3分别对应我国一级能效、二级能效、三级能效,IE3以下的能效电机将被强制停产,该标准于202161日正式实施。

2021.11

工业和信息化部

十四五工业绿色发展规划》

重点推广特大功率高压变频变压器、可控热管式节能热处理炉、三角形立体卷铁芯结构变压器、稀土永磁无铁芯电机、变频无极变速风机、磁悬浮离心风机、电缸抽油机、新一代高效内燃机、高效蓄热式烧嘴等新型节能设备。

2022.6

工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、生态环境部、国务院国资委、市场监管总局

《工业能效提升行动计划》

围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备,持续开展能效提升专项行动,加大高效用能设备应用力度,开展存量用能设备节能改造。鼓励电机生产企业开展性能优化、铁芯高效化、机壳轻量化等系统化创新设计,优化电机控制算法与控制性能,加快高性能电磁线、稀土永磁、高磁感低损耗冷轧硅钢片等关键材料创新升级。推行电机节能认证,推进电机高效再制造。推动使用企业开展设备能效水平和运行维护情况评估,科学细分负载特性及不同工况,加快电机更新升级。2025年新增高效节能电机占比达到70%以上。

2022.8

工业和信息化部国家发展改革委生态环境部

《工业领域碳达峰实施方案》

实施变压器、电机等能效提升计划,推动工业窑炉、锅炉、压缩机、风机、泵等重点用能设备系统节能改造升级。重点推广稀土永磁无铁芯电机、特大功率高压变频变压器、三角形立体卷铁芯结构变压器、可控热管式节能热处理炉、变频无极变速风机、磁悬浮离心风机等新型节能设备。

2022.9

工业和信息化部、财政部、商务部、国务院国有资产监督管理委员会、国家市场监督管理总局

《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》

发展高功率密度永磁电机、同步磁阻电机、智能电机、超高效异步电机等产品。加快用能系统能效提升,开展重点用电设备系统匹配性节能改造和运行控制优化。推动完善废旧电机回收利用体系,鼓励企业开展电机再制造,促进再制造电机产品应用。

2023.2

国家发展改革委等部门

《关于统筹节能降碳和回收利用加快重点领域产品设备更新改造的指导意见》

2025年,通过统筹推进重点领域产品设备更新改造和回收利用,进一步提升高效节能产品设备市场占有率。与2021年相比,工业锅炉、电站锅炉平均运行热效率分别提高5个百分点和0.5个百分点,在运高效节能电机、在运高效节能电力变压器占比分别提高超过5个百分点和10个百分点。

2023.4

国家发展改革委等部门

《电机更新改造和回收利用实施指南(2023年版)》

推动开发能效1级三相异步电动机、能效1级变频调速永磁电机(低压、高压)、能效1级同步磁阻电机等系列产品,完善原材料和零部件供应链体系,加快产业化进程。支持电力、钢铁、有色、石化、化工、汽车、港口等重点行业电机系统节能诊断与节能改造。积极推广变频调速电机、低速直驱电机、高速直驱电机、外转子直驱电机、伺服驱动电机等技术产品,提升电机系统能效。

2024.3

国务院

《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》

围绕推进新型工业化,以节能降碳、超低排放、安全生产、数字化转型、智能化升级为重要方向,聚焦钢铁、有色、石化、化工、建材、电力、机械、航空、船舶、轻纺、电子等重点行业,大力推动生产设备、用能设备、发输配电设备等更新和技术改造。加快推广能效达到先进水平和节能水平的用能设备,分行业分领域实施节能降碳改造。严格落实能耗、排放、安全等强制性标准和设备淘汰目录要求,依法依规淘汰不达标设备。

资料来源:观研天下整理

4、节能电机市场发展潜力充足

综上所述,我国是全球最大的电动机生产国和消费国,在全球市场中占 28.3%的市场份额。同时,由于电机广泛应用于石油、食品、煤炭、钢铁、冶金等各行业,其需求受制造业景气度影响非常明显。并且,高效节能电机在我国市场的占有率不高,市占率不足 10%,随着节能电机政策驱动和技术升级,其市场规模有望持续增长。(WYD)

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