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为什么BLDC市场在缺芯背景下仍呈增长趋势?

发布时间:2022-02-24 阅读数: 173

 

2021年无刷DC电机控制技术研讨会,近20家BLDC产业链企业参加,其中智能微电子、Keysight、ST、国家技术、航顺芯片、极海半导体、王欣、赵毅创新、冯岩科技、泰信半导体、Qorvo等国内外优秀企业专家进行了精彩分享。

从市场反馈和嘉宾分享来看,虽然2021年BLDC市场受到原材料价格上涨和芯片缺货的影响,但一些应用领域很难获得货源,但价值高、利润率有保障的应用领域将继续增长。一般来说,BLDC的市场规模在未来几年将继续呈现当前的增长趋势,但增长率可能略有放缓。

BLDC电机行业市场情况。

据Grandviewresearch统计,2020年BLDC市场规模为171亿美元。

预计未来几年复合年增长率将达到5.7%。众所周知,自去年年底以来,制造业实际上面临着原材料价格严重上涨、芯片缺货等巨大困境,许多制造企业只能停产。

例如,电机制造业使用最多的铜,现在的价格已经超过7万元一吨,而一年多前只有3.5万元一吨。

此外,ABB.阿美特克(AMTEK)、日本电产、美贝亚集团、德昌电机、联合体育技术公司、保德电子公司、北美电气公司、施耐德电气公司、雷勃电气公司等。

BLDC控制器产业链。

驱动BLDC的驱动电路主要由控制器和栅极驱动三部分组成,即预驱动和功率MOSFET/IGBT,通常称为驱动。还有一个BLDC反馈给控制器的反馈信号,用于霍尔传感器或不使用霍尔传感器。

一是最传统的离散驱动解决方案;二是将栅极驱动和功率MOSFET集成到IPM中,再加上控制器的解决方案;三是将栅极驱动集成到控制器中,再加上功率MOSFET或IGBT的解决方案;四是将这三部分集成在一起的集成ASIC解决方案。

虽然BLDC控制器有很多种,如MCU、DSP、FPGA,甚至CPU,但MCU是目前应用最广泛、应用最广泛的,所以我们以MCU为例,按照MCU、MCU+预驱、SOC等形式进行分类。

就MCU而言,国内参与企业较多。目前,国内MCU企业不少于100家,其中许多可用于电机控制。在BLDC行业,著名的主控MCU企业包括Microchip.TI.ST.英飞凌.NXP等。中国有赵毅创新。华大。智能微。航顺等。

MCU+预驱有TI.ST.峰、灵动微、士兰微、晶丰明源等。

有TIST、罗姆、峰、东芝、普诚、Qorvo、Allegro等。

对于采用通用MCU方案的BLDC方案提供商来说,今年可能会遇到一些困难。因为自去年年底以来,通用MCU已经成为最稀缺的材料,包括32和8。特别是对于海外原厂MCU,国产MCU可能会好一点。

据说海外原厂交货期基本超过16周,也就是4个月,一般半年左右。获得货物需要50多周的时间。也就是说,可能要等一年。

BLDC电机驱动器使用的功率设备主要是MOSFET。IPM和IGBT。例如,一般来说,我们的BLDC电机驱动器需要由6个MOSFET驱动。因此,就剂量而言,仍然相当大。

在中高端MOSFET和IGBT主流设备市场,国内主要依靠进口,基本上被欧洲、美国和日本企业垄断。目前,国内领先的电力半导体企业的市场份额仍然很低,这需要国内电力设备制造商的跟进。我相信,随着BLDC电机市场的兴起,这是国内电力设备制造商崛起的机会。

BLDC未来的主要增量市场。

目前对BLDC需求较大的领域如下。

风扇。

在风扇领域,风扇包括:风扇、抽油烟机、吹风机、风帘机、暖通空调风扇等。主要下游厂商有美的、艾美特、格力、先锋、华帝、老板等。

根据国家统计局的数据,2013年至2020年,国内电风扇数量逐年增加,2020年产量为2.3亿台。

目前国内主流小家电厂商,如美的、先锋、日彩、艾美特等。,基本上都有使用无刷电机的产品上市。其中艾美特数量最多,小米成本最低。

随着小米等跨境制造商的进入,家用风扇领域无刷电机的转换率开始加快。目前,国内无刷电机制造商在家用风扇领域占有一席之地。

除了家用风扇,还有设备散热风扇。事实上,多年前,设备风扇开始向无刷电机转换。该领域有一家基准企业,即依必安派特(EBM)。公司的风机产品广泛应用于通风、空调、制冷、家电、供热、汽车等行业。

目前国内很多公司都在做类似EBM的无刷散热风扇,抢占了很多EBM市场。

此外,随着近年来国内充电桩的兴起,国内厂商应该有很大的机会。目前,国家已将充电桩纳入新的基础设施项目,今年应该有更大的发展。

此外,由于行业标准和国家能效标准的影响,冰箱冷却风扇开始转向BLDC电机,转换速度相对较快,产品数量相对较大。预计到2022年,60%的冰箱冷却器将被变频电机取代。目前,国内冰箱冷却器配套厂家主要集中在长三角和珠三角。

风扇方面,也有抽油烟机,是厨房电器的重要组成部分。但由于成本原因,抽油烟机无刷转化率不高。许多新风扇和空气净化器也使用无刷电机。目前市场上的产品一般采用Nedic外转子电机,大型空气净化器一般采用EBM风扇。

另外,这两年还有一个空气循环风扇,目前价值还是比较高的,比普通风扇高100到几百不等。还有两三千更贵。此外,一些手持式小风扇和便携式小吊扇越来越多地使用无刷电机。由于无刷电机的静音效果更好,产品的价格可以卖得更高。

此外,事实上,工业吊扇也是一个大市场。过去,工厂车间采用大型工业风扇,功率大,不安全。工业风扇可广泛应用于工业厂房、物流仓储、展厅、体育馆、候车厅、机场等大型场所和高空间。BLDC工业吊扇可达到国家一级能耗标准。

电动自行车

在中国,电动自行车也是一个很大的市场。根据国家统计局的数据,2020年,我国电动自行车产量达到2966.1万辆。

国内是电动自行车,国外对电动自行车的需求更大。因为电动自行车既保留了原有的骑行体验,又提供了智能辅助动力。它是自行车和传统电动汽车之间的交通工具。电动自行车主要通过传感器根据骑行信号提供相应的动力辅助,减少骑行者的贡献,让用户更容易骑行。

其中,欧洲对电动自行车的需求最大。据欧洲自行车行业协会统计,从2006年到2018年,欧洲市场电动自行车销量从9.8万辆增加到250万辆。年均复合增长率达到31%。

由于去年的疫情,许多国家的公共汽车系统停止使用后,电动自行车的销量急剧增加。据说国内很多海外贸易企业直接卖完了。国内市场处于起步阶段。未来还有相当大的增长空间。目前,mobike、小米、哈罗、倍速、永久等企业已开始尝试在中国推广电动自行车。

压缩机。

由于冰箱压缩机的转速决定了冰箱内部的温度,变频冰箱压缩机的转速可以根据温度而变化,因此冰箱可以根据当前的温度进行调整,以更好地保持冰箱内部的温度恒定。这样,食物的保存效果会更好。BLDC电机主要用于变频冰箱压缩机,工作效率高,噪音低,使用寿命长。

过去,这一领域主要是日本、韩国和台湾制造商的产品,但2010年后,国内制造商起步迅速。据说上海一家制造商的年出货量接近3000万台。

随着国内半导体制造商的进步,国内制造商基本上可以提供主控MCU制造商。预驱动Gatedriver和功率MOSFET。还有空调压缩机。目前,变频空调已基本深入人心,空调变频已成为大势所趋。国内空调产量也相当大。据国家统计局统计,2019年空调电机产量为3.77亿台,2018年空调BLDC电机产量约9600万台,预计今年将超过1亿台。

特别是新的空调能效标准出台后,随着空调能效标准的逐步提高,变频空调将面临全面增长的机遇,无刷DC电机的需求将在全球市场得到充分体现。空调电机行业无刷DC时代即将到来。21年7月1日以后,将禁止销售旧能效标准的空调产品。

新能源汽车是近年来的一种发展趋势,现在全球政策同时促进了新能源汽车的发展。欧洲、美国等发达国家积极布局新能源汽车市场,通过各种补贴和法案促进新能源汽车的发展,促进传统燃料汽车向电动汽车的转型。

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