2021年無刷DC電機(jī)控制技術(shù)研討會，近20家BLDC產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)參加，其中智能微電子、Keysight、ST、國家技術(shù)、航順芯片、極海半導(dǎo)體、王欣、趙毅創(chuàng)新、馮巖科技、泰信半導(dǎo)體、Qorvo等國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)專家進(jìn)行了精彩分享。
從市場反饋和嘉賓分享來看，雖然2021年BLDC市場受到原材料價格上漲和芯片缺貨的影響，但一些應(yīng)用領(lǐng)域很難獲得貨源，但價值高、利潤率有保障的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)增長。一般來說，BLDC的市場規(guī)模在未來幾年將繼續(xù)呈現(xiàn)當(dāng)前的增長趨勢，但增長率可能略有放緩。
BLDC電機(jī)行業(yè)市場情況。
據(jù)Grandviewresearch統(tǒng)計(jì)，2020年BLDC市場規(guī)模為171億美元。
預(yù)計(jì)未來幾年復(fù)合年增長率將達(dá)到5.7%。眾所周知，自去年年底以來，制造業(yè)實(shí)際上面臨著原材料價格嚴(yán)重上漲、芯片缺貨等巨大困境，許多制造企業(yè)只能停產(chǎn)。
例如，電機(jī)制造業(yè)使用最多的銅，現(xiàn)在的價格已經(jīng)超過7萬元一噸，而一年多前只有3.5萬元一噸。
此外，ABB.阿美特克(AMTEK)、日本電產(chǎn)、美貝亞集團(tuán)、德昌電機(jī)、聯(lián)合體育技術(shù)公司、保德電子公司、北美電氣公司、施耐德電氣公司、雷勃電氣公司等。
BLDC控制器產(chǎn)業(yè)鏈。
驅(qū)動BLDC的驅(qū)動電路主要由控制器和柵極驅(qū)動三部分組成，即預(yù)驅(qū)動和功率MOSFET/IGBT，通常稱為驅(qū)動。還有一個BLDC反饋給控制器的反饋信號，用于霍爾傳感器或不使用霍爾傳感器。
一是最傳統(tǒng)的離散驅(qū)動解決方案；二是將柵極驅(qū)動和功率MOSFET集成到IPM中，再加上控制器的解決方案；三是將柵極驅(qū)動集成到控制器中，再加上功率MOSFET或IGBT的解決方案；四是將這三部分集成在一起的集成ASIC解決方案。
雖然BLDC控制器有很多種，如MCU、DSP、FPGA，甚至CPU，但MCU是目前應(yīng)用最廣泛、應(yīng)用最廣泛的，所以我們以MCU為例，按照MCU、MCU+預(yù)驅(qū)、SOC等形式進(jìn)行分類。
就MCU而言，國內(nèi)參與企業(yè)較多。目前，國內(nèi)MCU企業(yè)不少于100家，其中許多可用于電機(jī)控制。在BLDC行業(yè)，著名的主控MCU企業(yè)包括Microchip.TI.ST.英飛凌.NXP等。中國有趙毅創(chuàng)新。華大。智能微。航順等。
MCU+預(yù)驅(qū)有TI.ST.峰、靈動微、士蘭微、晶豐明源等。
有TIST、羅姆、峰、東芝、普誠、Qorvo、Allegro等。
對于采用通用MCU方案的BLDC方案提供商來說，今年可能會遇到一些困難。因?yàn)樽匀ツ昴甑滓詠恚ㄓ肕CU已經(jīng)成為最稀缺的材料，包括32和8。特別是對于海外原廠MCU，國產(chǎn)MCU可能會好一點(diǎn)。
據(jù)說海外原廠交貨期基本超過16周，也就是4個月，一般半年左右。獲得貨物需要50多周的時間。也就是說，可能要等一年。
BLDC電機(jī)驅(qū)動器使用的功率設(shè)備主要是MOSFET。IPM和IGBT。例如，一般來說，我們的BLDC電機(jī)驅(qū)動器需要由6個MOSFET驅(qū)動。因此，就劑量而言，仍然相當(dāng)大。
在中高端MOSFET和IGBT主流設(shè)備市場，國內(nèi)主要依靠進(jìn)口，基本上被歐洲、美國和日本企業(yè)壟斷。目前，國內(nèi)領(lǐng)先的電力半導(dǎo)體企業(yè)的市場份額仍然很低，這需要國內(nèi)電力設(shè)備制造商的跟進(jìn)。我相信，隨著BLDC電機(jī)市場的興起，這是國內(nèi)電力設(shè)備制造商崛起的機(jī)會。
BLDC未來的主要增量市場。
目前對BLDC需求較大的領(lǐng)域如下。
風(fēng)扇。
在風(fēng)扇領(lǐng)域，風(fēng)扇包括:風(fēng)扇、抽油煙機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、風(fēng)簾機(jī)、暖通空調(diào)風(fēng)扇等。主要下游廠商有美的、艾美特、格力、先鋒、華帝、老板等。
根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，2013年至2020年，國內(nèi)電風(fēng)扇數(shù)量逐年增加，2020年產(chǎn)量為2.3億臺。
目前國內(nèi)主流小家電廠商，如美的、先鋒、日彩、艾美特等。，基本上都有使用無刷電機(jī)的產(chǎn)品上市。其中艾美特?cái)?shù)量最多，小米成本最低。
隨著小米等跨境制造商的進(jìn)入，家用風(fēng)扇領(lǐng)域無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)換率開始加快。目前，國內(nèi)無刷電機(jī)制造商在家用風(fēng)扇領(lǐng)域占有一席之地。
除了家用風(fēng)扇，還有設(shè)備散熱風(fēng)扇。事實(shí)上，多年前，設(shè)備風(fēng)扇開始向無刷電機(jī)轉(zhuǎn)換。該領(lǐng)域有一家基準(zhǔn)企業(yè)，即依必安派特（EBM）。公司的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通風(fēng)、空調(diào)、制冷、家電、供熱、汽車等行業(yè)。
目前國內(nèi)很多公司都在做類似EBM的無刷散熱風(fēng)扇，搶占了很多EBM市場。
此外，隨著近年來國內(nèi)充電樁的興起，國內(nèi)廠商應(yīng)該有很大的機(jī)會。目前，國家已將充電樁納入新的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，今年應(yīng)該有更大的發(fā)展。
此外，由于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家能效標(biāo)準(zhǔn)的影響，冰箱冷卻風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)向BLDC電機(jī)，轉(zhuǎn)換速度相對較快，產(chǎn)品數(shù)量相對較大。預(yù)計(jì)到2022年，60%的冰箱冷卻器將被變頻電機(jī)取代。目前，國內(nèi)冰箱冷卻器配套廠家主要集中在長三角和珠三角。
風(fēng)扇方面，也有抽油煙機(jī)，是廚房電器的重要組成部分。但由于成本原因，抽油煙機(jī)無刷轉(zhuǎn)化率不高。許多新風(fēng)扇和空氣凈化器也使用無刷電機(jī)。目前市場上的產(chǎn)品一般采用Nedic外轉(zhuǎn)子電機(jī)，大型空氣凈化器一般采用EBM風(fēng)扇。
另外，這兩年還有一個空氣循環(huán)風(fēng)扇，目前價值還是比較高的，比普通風(fēng)扇高100到幾百不等。還有兩三千更貴。此外，一些手持式小風(fēng)扇和便攜式小吊扇越來越多地使用無刷電機(jī)。由于無刷電機(jī)的靜音效果更好，產(chǎn)品的價格可以賣得更高。
此外，事實(shí)上，工業(yè)吊扇也是一個大市場。過去，工廠車間采用大型工業(yè)風(fēng)扇，功率大，不安全。工業(yè)風(fēng)扇可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、物流倉儲、展廳、體育館、候車廳、機(jī)場等大型場所和高空間。BLDC工業(yè)吊扇可達(dá)到國家一級能耗標(biāo)準(zhǔn)。
電動自行車
在中國，電動自行車也是一個很大的市場。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，2020年，我國電動自行車產(chǎn)量達(dá)到2966.1萬輛。
國內(nèi)是電動自行車，國外對電動自行車的需求更大。因?yàn)殡妱幼孕熊嚰缺Ａ袅嗽械尿T行體驗(yàn)，又提供了智能輔助動力。它是自行車和傳統(tǒng)電動汽車之間的交通工具。電動自行車主要通過傳感器根據(jù)騎行信號提供相應(yīng)的動力輔助，減少騎行者的貢獻(xiàn)，讓用戶更容易騎行。
其中，歐洲對電動自行車的需求最大。據(jù)歐洲自行車行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，從2006年到2018年，歐洲市場電動自行車銷量從9.8萬輛增加到250萬輛。年均復(fù)合增長率達(dá)到31%。
由于去年的疫情，許多國家的公共汽車系統(tǒng)停止使用后，電動自行車的銷量急劇增加。據(jù)說國內(nèi)很多海外貿(mào)易企業(yè)直接賣完了。國內(nèi)市場處于起步階段。未來還有相當(dāng)大的增長空間。目前，mobike、小米、哈羅、倍速、永久等企業(yè)已開始嘗試在中國推廣電動自行車。
壓縮機(jī)。
由于冰箱壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速決定了冰箱內(nèi)部的溫度，變頻冰箱壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)溫度而變化，因此冰箱可以根據(jù)當(dāng)前的溫度進(jìn)行調(diào)整，以更好地保持冰箱內(nèi)部的溫度恒定。這樣，食物的保存效果會更好。BLDC電機(jī)主要用于變頻冰箱壓縮機(jī)，工作效率高，噪音低，使用壽命長。
過去，這一領(lǐng)域主要是日本、韓國和臺灣制造商的產(chǎn)品，但2010年后，國內(nèi)制造商起步迅速。據(jù)說上海一家制造商的年出貨量接近3000萬臺。
隨著國內(nèi)半導(dǎo)體制造商的進(jìn)步，國內(nèi)制造商基本上可以提供主控MCU制造商。預(yù)驅(qū)動Gatedriver和功率MOSFET。還有空調(diào)壓縮機(jī)。目前，變頻空調(diào)已基本深入人心，空調(diào)變頻已成為大勢所趨。國內(nèi)空調(diào)產(chǎn)量也相當(dāng)大。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2019年空調(diào)電機(jī)產(chǎn)量為3.77億臺，2018年空調(diào)BLDC電機(jī)產(chǎn)量約9600萬臺，預(yù)計(jì)今年將超過1億臺。
特別是新的空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)出臺后，隨著空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，變頻空調(diào)將面臨全面增長的機(jī)遇，無刷DC電機(jī)的需求將在全球市場得到充分體現(xiàn)?？照{(diào)電機(jī)行業(yè)無刷DC時代即將到來。21年7月1日以后，將禁止銷售舊能效標(biāo)準(zhǔn)的空調(diào)產(chǎn)品。
新能源汽車是近年來的一種發(fā)展趨勢，現(xiàn)在全球政策同時促進(jìn)了新能源汽車的發(fā)展。歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家積極布局新能源汽車市場，通過各種補(bǔ)貼和法案促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展，促進(jìn)傳統(tǒng)燃料汽車向電動汽車的轉(zhuǎn)型。
