【热点】(中)电机年产超10亿台，BLDC电机渗透率有望持续提升!什么是BLDC电机
来源：电机通 浏览次数：6908 发布时间：2022-02-24
电动工具是应用最为广泛的五金机电产品之一。因其结构轻盈、携带使用方便、出产效率高，能耗低等特点，广泛应用在建筑、装饰装潢、木业加工、金属加工，以及其他制造业等各应用行业的钻、切、磨等加工环节。 随着技术的不断发展，以及DIY观念逐渐被人们接受，电动工具的应用范围也在不断扩展，许多传统手动工具作业的领域开始更多地被电动工具所取代，电动工具也正在从产业应用拓展到家庭生活当中。电动工具的需求量正在逐年增加。 电动工具的无刷化其实很早就开始了，在2010年时，国外有些品牌就推出了采用无刷电机的电动工具了。随着锂电池技术的成熟，价格越来越亲民，手持工具的量级在逐年增加，现在可与插电式的工具平分秋色。 其实国内的电动工具产量一直都比较大，这几年有所下滑。根据国家统计局的统计，2021年，我国电动工具的产量为2.2亿台左右。 据我们了解，国内电扳手基本上已经实现了无刷化，电钻类、高压型，以及园林类工具还没有完全无刷化，不过也转换过程中。转化慢的原因主要还是因为成本问题。目前BLDC电机相对传统电机来说还是比较贵的。 目前国内的电动工具主要集中在华东、华南、西南地区生产；其中华东地区产量最高，特别是浙江省贡献了最多产量；浙江和江苏两省产量加起来超过了80%。
电动自行车
在国内，电动自行车也是一个不小的市场，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。 国内对电动自行车的需求大，随着新国标的执行，以前的存量市场也将会需要替换成新国标的电动自行车。据我们了解，这个存量超过了1亿。想想这个市场也是蛮大的。 我们也统计了一下BLDC电机在家电领域的渗透率情况。这个更多是我们跟业内的一些比较熟悉市场的人交流后获得的，并不一定很准确，只是给大家一个参考。 其实家电产品中的电机用量是非常大的，我们粗略做了一个统计，在没算上空调、冰箱和洗衣机等大家电的情况下，年需电机量就超过8亿台了。如果算上的话，应该远超10亿台电机的用量了。 这几个市场的渗透率普遍在10%以下，畅想一下未来，不说做新的产品市场，就是将现有的这些市场替换到50%，或者60%，市场规模也是相当可观的。 无刷直流电机（BLDC）克服了有刷直流电机的先天性缺陷，以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。无刷直流电机的实质是直流电源输入，采用电子逆变器将直流电转换为交流电，有转子位置反馈的三相交流永磁同步电机。性能上相较一般的传统直流电机有很大优势，是当今最理想的调速电机。直流电机以良好的启动性能、调速性能等优点著称，其中属于直流电机一类的有刷直流电机采用机械换向器，使得驱动方法简单，其模型示意图如下图所示。
电机主要由永磁材料制造的定子、绕有线圈绕组的转子（电枢） 、换向器和电刷等构成。只要在电刷的A和B两端通入一定的直流电流， 电机的换向器就会自动改变电机转子的磁场方向，这样，直流电机的转子就会持续运转下去。BLDC电机中的“BL”意为“无刷”，就是DC电机（有刷电机）中的“电刷”没有了。无刷直流电机(BLDC)以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器(可有可无)组成。可见，它和直流电机有着很多共同点，定子和转子的结构差不多(原来的定子变为转子，转子变为定子)，绕组的连线也基本相同。但是，结构上它们有一个明显的区别：无刷直流电机没有直流电机中的换向器和电刷，取而代之的是位置传感器。这样，电机结构就相对简单，降低了电机的制造和维护成本，但无刷直流电机不能自动换向(相)，牺牲的代价是电机控制器成本的提高(如同样是三相直流电机，有刷直流电机的驱动桥需要 4 只功率管，而无刷直流电机的驱动桥则需要 6 只功率管)。图1所示为其中一种小功率三相、星形连接、单副磁对极的无刷直流电机，它的定子在内，转子在外。另一种无刷直流电机的结构和这种刚刚相反，它的定子在外，转子在内，即定子是线圈绕组组成的机座，而转子用永磁材料制造。
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