1.Classificazione dei motori a magneti permanenti e fattori trainanti del settore

Ne esistono di molti tipi, con forme e dimensioni flessibili. In base alla funzione del motore, i motori a magneti permanenti possono essere suddivisi approssimativamente in tre tipi: generatori a magneti permanenti, motori a magneti permanenti e sensori di segnale a magneti permanenti. Tra questi, i motori a magneti permanenti sono principalmente suddivisi in sincroni, CC e passo-passo.

1)Motore sincrono a magnete permanente:

La struttura dello statore e il principio di funzionamento sono coerenti con quelli dei tradizionali motori asincroni CA. Grazie al suo elevato fattore funzionale e all'elevata efficienza, si è sviluppato rapidamente negli ultimi anni, sostituendo gradualmente i tradizionali motori asincroni CA ed è ampiamente utilizzato nell'automazione industriale, nelle macchine utensili, nella stampa, nel tessile, nel settore medico e in altri campi.

2) Motore CC a magnete permanente:

Il principio di funzionamento e la struttura sono simili a quelli dei tradizionali motori DC. In base ai diversi metodi di commutazione si può dividere in brushed (commutazione meccanica) e brushless (commutazione elettronica). È ampiamente utilizzato nei veicoli elettrici, negli utensili elettrici, negli elettrodomestici e in altri campi.

3) Motore passo-passo a magnete permanente:

Utilizza l'interazione tra il campo magnetico generato dal magnete permanente e il campo magnetico rotante generato dallo statore per ottenere un movimento a passo preciso. Presenta i vantaggi di alta precisione, velocità di risposta rapida e risparmio energetico ed è ampiamente utilizzato in strumenti di precisione, linee di produzione automatizzate, apparecchiature mediche e altri campi.

1.1 Fattori determinanti

1.1.1 Lato prodotto

Il principio di funzionamento dei magneti permanenti è semplice e le perdite del motore sono notevolmente ridotte. Nel complesso, i motori elettromagnetici tradizionali devono fare affidamento su un alimentatore esterno per generare forza elettromotrice per il generatore, fornire potenza iniziale e quindi fare affidamento sulla propria tensione di uscita per funzionare. Il principio di funzionamento dei motori a magneti permanenti è relativamente semplice e il campo magnetico deve essere fornito solo da magneti permanenti.

Rispetto ai motori tradizionali, i vantaggi dei motori a magneti permanenti si riflettono principalmente in: ① basse perdite statoriche; ② nessuna perdita di rame nel rotore; ③ nessuna perdita di ferro nel rotore; ④ basso attrito del vento. Tuttavia, va notato che il componente chiave dei motori a magneti permanenti è che l'acciaio magnetico non è resistente alle alte temperature continue. Per evitare la situazione in cui le prestazioni del motore vengono ridotte o annullate a causa della smagnetizzazione, la temperatura di funzionamento del motore deve essere ragionevolmente controllata.

L'effetto di risparmio energetico è significativo e l'efficienza complessiva è migliorata. Di seguito, conduciamo un'analisi specifica delle prestazioni distinguendo i tipi di motore e le materie prime del motore:

1) In termini di tipi di motore

abbiamo selezionato motori sincroni a magneti permanenti per il confronto con altri motori tradizionali, tra cui i motori a riluttanza commutata, i motori a riluttanza sincroni e i motori a magneti permanenti sono tutti motori sincroni. Abbinati agli indicatori, poiché i motori a magneti permanenti non necessitano di spazzole e correnti di eccitazione, hanno efficienza e densità di potenza più elevate rispetto ai motori tradizionali. In termini di capacità di sovraccarico, ad eccezione dei motori DC, che sono relativamente bassi, gli altri tipi non sono molto diversi. L'efficienza e il fattore di potenza dei motori a magneti permanenti sono le prestazioni più eccezionali, con un'efficienza dell'85-97%. Sebbene i motori di piccole dimensioni possano solitamente raggiungere più dell’80%, i motori a magneti permanenti presentano evidenti vantaggi rispetto all’efficienza del 40-60% dei motori asincroni. In termini di fattore di potenza, può raggiungere più di 0,95, indicando che la proporzione della componente di corrente attiva dei motori a magneti permanenti nella corrente totale è maggiore di quella di altri tipi e il tasso di utilizzo dell'energia è più elevato.

2)Secondo le materie prime del motore

In base alla forza magnetica e allo stadio di sviluppo dei materiali a magnete permanente utilizzati nel motore, i motori a magneti permanenti possono essere suddivisi in tre categorie: metallo, ferrite e terre rare. Tra questi, i motori a magneti permanenti in ferrite e terre rare sono attualmente più ampiamente utilizzati.

Rispetto ai motori tradizionali, i motori a magneti permanenti a terre rare hanno una struttura più semplice e un tasso di guasto inferiore. L'uso di magneti permanenti di terre rare può aumentare la densità magnetica del traferro, aumentare al meglio la velocità del motore e migliorare il rapporto peso/potenza. Il campo di applicazione è relativamente ampio. L'unico svantaggio dei motori a magneti permanenti è il loro costo elevato. Prendendo come esempio il prezzo dei motori a magneti permanenti a terre rare, solitamente è più di 2,5 volte superiore a quello dei motori tradizionali.

1.1.2 Lato politico

Anche le politiche svolgono un ruolo importante nel promuovere lo sviluppo di motori a magneti permanenti.

1) L’industria dei magneti permanenti sta vivendo un rapido sviluppo guidato dalle politiche.

Essendo la materia prima principale dei motori a magneti permanenti, il miglioramento della tecnologia e della popolarità dei magneti permanenti ha un impatto importante sullo sviluppo dei motori a magneti permanenti. Negli ultimi anni, il governo ha adottato misure rilevanti in termini di sostegno all’industria, stimoli politici e formulazione di standard per promuovere attivamente l’applicazione diffusa di materiali a magneti permanenti e promuovere lo sviluppo e l’espansione dei motori a magneti permanenti.

2)Stimolare il potenziale di crescita in base alla domanda di risparmio energetico e riduzione delle emissioni.

Con la crescente enfasi della Cina sul risparmio energetico e sulla protezione ambientale, il sano sviluppo dei motori a magneti permanenti ha inaugurato opportunità di crescita. Dall’istituzione del nuovo standard nazionale nel 2020, la Cina non produce più motori al di sotto dello standard internazionale IE3 ed è costretta a utilizzare prodotti più efficienti. Inoltre, il “Piano di miglioramento dell’efficienza energetica” pubblicato nel 2021 e nel 2022 propone che nel 2023 la produzione annua di motori a risparmio energetico ad alta efficienza sarà pari a 170 milioni di kilowatt e la percentuale di motori a risparmio energetico ad alta efficienza in servizio supererà il 20%; nel 2025, la percentuale di nuovi motori ad alta efficienza e risparmio energetico supererà il 70%. Calcolato in un rapporto di 1 kilowattora: 0,33 chilogrammi, equivale a risparmiare 15 milioni di tonnellate di carbone standard e ridurre le emissioni di anidride carbonica di 28 milioni di tonnellate all'anno, il che dovrebbe portare i motori a magneti permanenti in un'era di rapida crescita .

2.Analisi della catena industriale dei motori a magneti permanenti

Guardando a monte dell'intera catena industriale, scopriremo che le principali materie prime necessarie per la produzione di motori a magneti permanenti includono vari materiali magnetici (come magneti al neodimio ferro boro, ferriti magnetiche permanenti, samario cobalto, alluminio nichel cobalto, ecc. .), rame, acciaio, materiali isolanti e alluminio, tra cui i materiali magnetici ad alta efficienza sono il cuore della produzione di motori a magneti permanenti ad alte prestazioni. Per il settore a valle dell'industria dei motori a magneti permanenti, si tratta principalmente di vari campi di applicazione finale, tra cui l'energia eolica, i veicoli a nuova energia, l'aerospaziale, l'industria tessile, il trattamento delle acque, ecc. Con il continuo miglioramento dell'industria manifatturiera a valle, la crescita della domanda nel mercato delle applicazioni terminali si prevede di promuovere ulteriormente la produzione su larga scala di motori a magneti permanenti.

2.1 A monte: i materiali magnetici di alta qualità contribuiscono al costo, rappresentando oltre il 25%

I materiali rappresentano oltre la metà del costo totale, tra cui i materiali magnetici svolgono un ruolo decisivo nell’efficienza del motore. Le materie prime a monte dei motori a magneti permanenti comprendono principalmente materiali magnetici (come magneti al neodimio ferro boro, ferriti a magneti permanenti, samario cobalto, alluminio nichel cobalto, ecc.), lamiere di acciaio al silicio, rame, acciaio, alluminio, ecc. Materiali magnetici, le lamiere di acciaio al silicio e il rame rappresentano la parte principale del costo della materia prima, rappresentando oltre il 50% del costo. Sebbene, secondo la struttura dei costi dei motori tradizionali, i costi iniziali di acquisto, installazione e manutenzione del motore rappresentino solo il 2,70% dell'intero ciclo di vita del motore, a causa di fattori quali il prezzo del prodotto, la competitività e la popolarità sul mercato, i produttori di motori prestare molta attenzione alle materie prime.

1) Materiali magnetici:I magneti delle terre rare hanno eccellenti proprietà magnetiche e sono molto adatti per applicazioni ad alte prestazioni e ad alta potenza. I magneti NdFeB e cobalto sono importanti applicazioni delle terre rare nei materiali a magneti permanenti. A causa delle ricche riserve cinesi di terre rare, la produzione di NdFeB rappresenta circa il 90% del totale mondiale. Dal 2008, la produzione cinese di motori a magneti permanenti è aumentata rapidamente, diventando gradualmente il principale produttore mondiale, e la domanda di materie prime NdFeB è raddoppiata tra il 2008 e il 2020. A causa della particolarità delle risorse delle terre rare, la produzione e la lavorazione di NdFeB è relativamente complicato, quindi il prezzo dei motori a magneti permanenti è superiore a quello dei motori tradizionali. I materiali magnetici rappresentano solitamente circa il 30% del costo totale.

2) Lamiera di acciaio al silicio:Utilizzato principalmente per formare la parte centrale del motore a magnete permanente. A causa del complesso processo di preparazione, il suo costo è relativamente elevato. La lamiera di acciaio al silicio rappresenta circa il 20% del costo totale.

3) Rame:Utilizzato principalmente come materiale conduttore di motori a magneti permanenti, rappresenta circa il 15% del costo totale.

4) Acciaio:Utilizzato principalmente per produrre la struttura e il materiale del guscio dei motori a magneti permanenti, che rappresentano circa il 10% del costo totale.

5) Alluminio:Utilizzato principalmente per realizzare dissipatori di calore, coperture terminali e altri componenti di dissipazione del calore.

6) Costi delle attrezzature e degli strumenti di produzione:pari a circa il 15% del costo totale.

2.2 A valle: diversi settori si stanno preparando a compiere sforzi e un enorme potenziale nel settore è in attesa di essere sfruttato

I motori a magneti permanenti sono ora ampiamente utilizzati in vari campi e in molteplici settori. Finora, i motori a magneti permanenti sono entrati con successo nei settori automobilistico, degli elettrodomestici, dell’automazione industriale e in altri settori, fornendo un forte contributo all’innovazione tecnologica e all’espansione del mercato. Inoltre, data la loro importanza per lo sviluppo economico, anche industrie come quella petrolchimica, del petrolio e del gas, della metallurgia e dell’elettricità hanno iniziato a utilizzare gradualmente motori a magneti permanenti. In futuro, poiché le tendenze del settore si concentreranno maggiormente su intelligenza, automazione e risparmio energetico, l’applicazione dei motori a magneti permanenti in vari campi a valle avrà un enorme potenziale e continuerà a mantenere un rapido slancio di sviluppo.

3. Analisi del mercato dei motori a magneti permanenti

3.1 Informazioni su domanda e offerta

Spinta dallo sviluppo di nuove energie, la domanda sta crescendo rapidamente. I produttori cinesi di motori a magneti permanenti per terre rare sono distribuiti principalmente nella Cina orientale e meridionale, che sono ricche di risorse di terre rare e hanno una solida base industriale. Esiste una forte domanda di motori a magneti permanenti, che favorisce la formazione di una catena industriale completa. Dal 2015 al 2021, la produzione cinese di motori a magneti permanenti per terre rare è aumentata da 768 milioni di unità a 1,525 miliardi di unità, con un tasso di crescita annuo composto del 12,11%, superando significativamente il tasso di crescita medio dei micromotori (motori con un diametro inferiore a 160 mm o una potenza nominale inferiore a 750 mW) del 3,94%.

Grazie al rapido sviluppo del nuovo campo energetico, negli ultimi anni la domanda di motori a magneti permanenti in campi a valle come l’energia eolica e i veicoli elettrici è aumentata rapidamente. Nel 2021 e nel 2022, la domanda cinese di motori a magneti permanenti per terre rare sarà rispettivamente di 1,193 miliardi di unità e 1,283 miliardi di unità, con un aumento su base annua del 7,54%.

3.2 Informazioni sulle dimensioni del mercato

Il mercato cinese dei motori a magneti permanenti sta mostrando un forte slancio di crescita e la promozione dei giacimenti downstream ha stimolato il potenziale del mercato. Negli ultimi anni, il mercato globale dei motori a magneti permanenti ha mantenuto una crescita costante e ha mostrato un trend di sviluppo ottimistico. Nel 2022, la dimensione del mercato ha raggiunto i 48,58 miliardi di dollari, con un aumento su base annua del 7,96%. Si stima che entro il 2027 il mercato globale dei motori a magneti permanenti raggiungerà i 71,22 miliardi di dollari, con un tasso di crescita annuo composto del 7,95%. Spinto da settori downstream come i veicoli a nuova energia, i condizionatori d’aria a frequenza variabile e l’energia eolica, il mercato cinese dei motori a magneti permanenti sta mostrando un rapido trend di crescita. Attualmente il mercato è dominato da prodotti con una gamma di potenza compresa tra 25 e 100 kW.

Il mercato continua a crescere costantemente e la Cina è leader nello sviluppo di questo settore. Con il miglioramento delle prestazioni dei materiali a magneti permanenti e il progresso della tecnologia dei motori, il mercato globale dei motori a magneti permanenti manterrà una crescita costante. La Cina continuerà a mantenere la propria leadership di mercato. In futuro, l’integrazione del delta del fiume Yangtze, lo sviluppo della regione occidentale, l’aggiornamento dei consumi e la promozione delle politiche forniranno un forte impulso per l’applicazione su larga scala dei motori a magneti permanenti nel mercato cinese.

4.Panorama competitivo globale dei motori a magneti permanenti

Nello sviluppo di motori a magneti permanenti in tutto il mondo, Cina, Germania e Giappone sono diventati leader nei motori a magneti permanenti innovativi, di fascia alta e di precisione grazie ai loro anni di esperienza nella produzione e tecnologie chiave.

La Cina è diventata una base importante per l’industria globale dei motori a magneti permanenti e la sua competitività è in aumento.

In termini di distribuzione regionale, Jiangsu, Zhejiang, Fujian, Hunan e Anhui sono diventati basi importanti per l'industria cinese dei motori a magneti permanenti, occupando una quota di mercato considerevole.

In futuro, l’industria globale dei motori a magneti permanenti introdurrà una concorrenza più intensa e la Cina, in quanto mercato più dinamico e potenziale del mondo, svolgerà un ruolo importante in questo processo.

5.Introduzione al motore a magneti permanenti Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Macchinari magnetici permanenti e apparecchiature elettriche Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) è stata fondata il 18 ottobre 2007 con un capitale sociale di 144 milioni di RMB. Si trova nella zona di sviluppo economico di Shuangfeng, città di Hefei, provincia di Anhui. È una moderna impresa high-tech che integra ricerca e sviluppo, produzione, vendita e servizi di motori a magneti permanenti.

L'azienda è da sempre focalizzata sulla ricerca e sullo sviluppo dei prodotti. Dispone di un team di ricerca e sviluppo professionale di motori a magneti permanenti composto da oltre 40 persone e ha stabilito rapporti di cooperazione a lungo termine con università, istituti di ricerca e grandi imprese statali. Il team di ricerca e sviluppo adotta la moderna teoria della progettazione dei motori e la tecnologia avanzata di progettazione dei motori. Dopo più di dieci anni di accumulo tecnico, ha sviluppato quasi 2.000 specifiche di motori a magneti permanenti come le serie convenzionali, a frequenza variabile, antideflagranti, antideflagranti a frequenza variabile, ad azionamento diretto e antideflagranti ad azionamento diretto. Comprende appieno i requisiti tecnici delle varie apparecchiature di azionamento in vari settori e ha padroneggiato una grande quantità di dati di prima mano di progettazione, produzione, test e utilizzo.

I motori a magneti permanenti ad alta e bassa tensione di Mingteng sono stati utilizzati con successo su molteplici carichi come ventilatori, pompe dell'acqua, nastri trasportatori, mulini a sfere, miscelatori, frantoi, raschiatori, pompe dell'olio, filatoi, ecc. in diversi campi come quello minerario, siderurgico ed elettricità, ottenendo buoni effetti di risparmio energetico e ottenendo ampi consensi.

Mingteng ha sempre insistito sull'innovazione indipendente, aderendo alla politica aziendale di "prodotti di prima classe, gestione di prima classe, servizi di prima classe e marchi di prima classe", personalizzando soluzioni globali di risparmio energetico per sistemi di motori a magneti permanenti intelligenti per gli utenti , creando un team di ricerca e sviluppo e innovazione applicativa di motori a magneti permanenti con influenza cinese e sforzandosi di diventare leader e punto di riferimento nel settore cinese dei motori a magneti permanenti per terre rare.

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