直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能,而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機按徑向剖開,并展成平面而成。
一、直線電機的概念
直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能,而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機按徑向剖開,并展成平面而成。直線電機也稱線性電機,線性馬達,直線馬達,推桿馬達。最常用的直線電機類型是平板式和U 型槽式,和管式。 線圈的典型組成是三相,由霍爾元件實現(xiàn)無刷換相。
直線電機種類較多,不同類型的直線電機有不同的特點和應用場合,近些年來直線電機的使用以每年20%~30%的增長速度不斷地應用于各種自動化設備上,市場規(guī)模逐年增長,數(shù)據(jù)顯示,截至2019年我國直線電機行業(yè)市場規(guī)模達到25.6億元,同比增長28%。
二、直線電機產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及供需格局分析
隨著高能效電機在汽車、農(nóng)業(yè)、空調(diào)和洗衣機等領域的廣泛使用,全球的電機市場得到了很大的增長。據(jù)統(tǒng)計,2019年全球電機市場的規(guī)模為1220億美元。2020年全球電機市場規(guī)模達到1505億美元,而2021至2028年復合增長率有望保持在6.4%的速度。2028年銷售額達到2325億美元。
直線電機主要應用于三個方面:一是應用于自動控制系統(tǒng),這類應用場合比較多;其次是作為長期連續(xù)運行的驅(qū)動電機;三是應用在需要短時間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運動能的裝置中。據(jù)中國電機工程學會數(shù)據(jù)顯示,近年來中國直線電機的需求量呈現(xiàn)逐年上升的發(fā)展態(tài)勢,增速相對穩(wěn)定。2015年中國直線電機的需求量為7.9億臺,到2019年,直線電機的需求量在13.2億臺左右,較2018年增加19.0%。
產(chǎn)量方面,截至2019年我國直線電機產(chǎn)量達到12.1億臺,同比增長13.08%。需求量方面,數(shù)據(jù)顯示,截至2019年我國直線電機需求量為13.2億臺,同比增長18.92%。從國內(nèi)直線電解銷售額區(qū)域分布來看,2019年華南地區(qū)銷售占比44.5%,華東地區(qū)銷售占比27.9%,華北地區(qū)銷售占比19.1%,華中地區(qū)銷售占比6.9%,西南地區(qū)銷售占比1.6%。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年直線電機產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預測報告》顯示:
直線電機可以認為是旋轉(zhuǎn)電機在結(jié)構(gòu)方面的一種變形,它可以看作是一臺旋轉(zhuǎn)電機沿其徑向剖開,然后拉平演變而成。隨著自動控制技術(shù)和微型計算機的高速發(fā)展,對各類自動控制系統(tǒng)的定位精度提出了更高的要求,在這種情況下,傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機再加上一套變換機構(gòu)組成的直線運動驅(qū)動裝置,已經(jīng)遠不能滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的要求,為此,世界許多國家都在研究、發(fā)展和應用直線電機,使得直線電機的應用領域越來越廣。
據(jù)中國直驅(qū)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)顯示,2014-2019年中國直線電機行業(yè)市場規(guī)模一直呈現(xiàn)高速增長的趨勢,2018年中國直線電機行業(yè)市場規(guī)模已經(jīng)達到20.0億元,2019年中國直線電機行業(yè)市場規(guī)模大約為25.6億元,較2018年增長28.0%。
直線電機選擇規(guī)格主要是對于推力的選擇,通常情況下有軟件作為輔助工具。為了準確選擇直線電機的推力,需要知道負載重量、有效行程、最大速度和最大加速度。輔助于選型軟件,即可選擇合適推力的電機。
近年來我國直線電機出口規(guī)模處于停滯不前的狀態(tài),2019年出口數(shù)量為18.68億臺,44.43億美元;進口也呈逐年下降態(tài)勢,2019年進口數(shù)量為8.89億臺,21.60億美元。
進出口數(shù)量方面,截至2020年1-5月我國直線電機出口數(shù)量為6.32億臺,進口數(shù)量為2.59億臺。進出口金額方面,截至2020年1-5月我國直線電機出口額為16.11億美元,進口額為7.63億美元。我國直線電機行業(yè)競爭格局呈現(xiàn)以國外為主,國產(chǎn)品牌競爭力較弱的局勢,國外品牌占據(jù)了60%以上的市場份額,品牌主要集中在新加坡、臺灣、日本以及歐美地區(qū),雅科貝思以18%的市場份額位居行業(yè)第一。
全球“工業(yè)4.0”概念引領工業(yè)革命,《中國制造2025》指出要加快發(fā)展智能制造裝備和產(chǎn)品,研發(fā)伺服電機及驅(qū)動器和減速器等智能制造的核心裝置。在國內(nèi)市場上,直線電機雖然還處于發(fā)展的初期階段,產(chǎn)品工藝和技術(shù)方面還需進一步完善和成熟,但是乘著工業(yè)機械自動化程度不斷升級的浪潮,未來直線電機行業(yè)發(fā)展前景良好。隨著“工業(yè)4.0”和“智能制造”等政策的出臺與推進,全球加大了對工業(yè)制造的投入與支持。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,近些年來,盡管各國加強了生產(chǎn)的規(guī)模結(jié)構(gòu),但仍然無法滿足市場龐大的需求量,直線電機行業(yè)市場潛力巨大。
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2022-2027年直線電機產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預測報告
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