1. تصنيف محركات المغناطيس الدائم وعوامل الصناعة الدافعة

هناك أنواع عديدة، ذات أشكال وأحجام مرنة. وفقًا لوظيفة المحرك، يمكن تقسيم محركات المغناطيس الدائم تقريبًا إلى ثلاثة أنواع: مولدات المغناطيس الدائم، ومحركات المغناطيس الدائم، وأجهزة استشعار إشارة المغناطيس الدائم. من بينها، تنقسم المحركات ذات المغناطيس الدائم بشكل أساسي إلى متزامن، DC، وسائر.

1) محرك متزامن المغناطيس الدائم:

يتوافق هيكل الجزء الثابت ومبدأ العمل مع تلك الموجودة في المحركات التقليدية غير المتزامنة AC. نظرًا لعاملها الوظيفي العالي وكفاءتها العالية، فقد تطورت بسرعة في السنوات الأخيرة، لتحل تدريجياً محل المحركات غير المتزامنة التقليدية AC، وتستخدم على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية والأدوات الآلية والطباعة والمنسوجات والمجالات الطبية وغيرها.

2) محرك DC المغناطيس الدائم:

يشبه مبدأ العمل والهيكل تلك الخاصة بمحركات التيار المستمر التقليدية. بناءً على طرق التبديل المختلفة، يمكن تقسيمها إلى فرش (التخفيف الميكانيكي) وبدون فرش (التخفيف الإلكتروني). يستخدم على نطاق واسع في السيارات الكهربائية والأدوات الكهربائية والأجهزة المنزلية وغيرها من المجالات.

3) محرك السائر المغناطيس الدائم:

يستخدم التفاعل بين المجال المغناطيسي الناتج عن المغناطيس الدائم والمجال المغناطيسي الدوار الناتج عن الجزء الثابت لتحقيق حركة خطوة دقيقة. إنها تتمتع بمزايا الدقة العالية، وسرعة الاستجابة السريعة، وتوفير الطاقة، وتستخدم على نطاق واسع في الأدوات الدقيقة، وخطوط الإنتاج الآلية، والمعدات الطبية وغيرها من المجالات.

1.1 العوامل الدافعة

1.1.1 جانب المنتج

مبدأ عمل المغناطيس الدائم بسيط، ويتم تقليل فقد المحرك بشكل كبير. بشكل عام، تحتاج المحركات الكهرومغناطيسية التقليدية إلى الاعتماد على مصدر طاقة خارجي لتوليد القوة الدافعة الكهربائية للمولد، وتوفير الطاقة الأولية، ثم الاعتماد على جهد الخرج الخاص بها للعمل. مبدأ عمل محركات المغناطيس الدائم بسيط نسبيًا، ولا يحتاج المجال المغناطيسي إلا إلى توفيره بواسطة مغناطيس دائم.

بالمقارنة مع المحركات التقليدية، فإن مزايا المحركات ذات المغناطيس الدائم تنعكس بشكل رئيسي في: ① فقدان الجزء الثابت المنخفض؛ ② عدم فقدان النحاس الدوار؛ ③ عدم فقدان الحديد الدوار؛ ④ احتكاك منخفض للرياح. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن المكون الرئيسي للمحركات ذات المغناطيس الدائم هو أن الفولاذ المغناطيسي لا يقاوم درجات الحرارة المرتفعة المستمرة. من أجل تجنب الموقف حيث يتم تقليل أداء المحرك أو إلغاءه بسبب إزالة المغناطيسية، يجب التحكم في درجة حرارة عمل المحرك بشكل معقول.

تأثير توفير الطاقة كبير ويتم تحسين الكفاءة الإجمالية. فيما يلي، نقوم بإجراء تحليل أداء محدد من خلال التمييز بين أنواع المحركات والمواد الخام للمحركات:

1) من حيث أنواع المحركات

لقد اخترنا المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم للمقارنة مع المحركات التقليدية الأخرى، ومن بينها محركات الممانعة المبدلة، ومحركات الممانعة المتزامنة، ومحركات المغناطيس الدائم كلها محركات متزامنة. إلى جانب المؤشرات، نظرًا لأن المحركات ذات المغناطيس الدائم لا تتطلب فرشًا وتيارات إثارة، فإنها تتمتع بكفاءة وكثافة طاقة أعلى من المحركات التقليدية. من حيث سعة التحميل الزائد، باستثناء محركات التيار المستمر، والتي تكون منخفضة نسبيًا، فإن الأنواع الأخرى لا تختلف كثيرًا. تعد الكفاءة وعامل القدرة للمحركات ذات المغناطيس الدائم من أكثر العروض تميزًا، حيث تتراوح كفاءتها من 85 إلى 97%. على الرغم من أن المحركات الصغيرة يمكن أن تصل عادة إلى أكثر من 80%، إلا أن المحركات ذات المغناطيس الدائم لها مزايا واضحة مقارنة بكفاءة 40-60% للمحركات غير المتزامنة. ومن حيث معامل القدرة، يمكن أن يصل إلى أكثر من 0.95، مما يشير إلى أن نسبة مكون التيار النشط لمحركات المغناطيس الدائم في إجمالي التيار أكبر من الأنواع الأخرى، ومعدل استخدام الطاقة أعلى.

2)وفقا للمواد الخام للمحرك

وفقًا للقوة المغناطيسية ومرحلة تطور المواد ذات المغناطيس الدائم المستخدمة في المحرك، يمكن تقسيم محركات المغناطيس الدائم إلى ثلاث فئات: المعدن، والفريت، والأتربة النادرة. من بينها، يتم حاليًا استخدام محركات المغناطيس الدائم المصنوعة من الفريت والأتربة النادرة على نطاق واسع.

بالمقارنة مع المحركات التقليدية، تتمتع المحركات ذات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة ببنية أبسط ومعدل فشل أقل. يمكن أن يؤدي استخدام المغناطيس الدائم الأرضي النادر إلى زيادة الكثافة المغناطيسية للفجوة الهوائية، وزيادة سرعة المحرك إلى الأفضل، وتحسين نسبة الطاقة إلى الوزن. مجال التطبيق واسع نسبيا. العيب الوحيد للمحركات ذات المغناطيس الدائم هو تكلفتها العالية. وبأخذ سعر المحركات ذات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة كمثال، فإنه عادة ما يكون أعلى بأكثر من 2.5 مرة من سعر المحركات التقليدية.

1.1.2 الجانب السياسي

تلعب السياسات أيضًا دورًا مهمًا في تعزيز تطوير محركات المغناطيس الدائم.

1) تشهد صناعة المغناطيس الدائم تطوراً سريعاً مدفوعاً بالسياسات.

باعتبارها المادة الخام الأساسية للمحركات ذات المغناطيس الدائم، فإن تحسين التكنولوجيا وشعبية المغناطيس الدائم له تأثير مهم على تطوير محركات المغناطيس الدائم. في السنوات الأخيرة، اتخذت الحكومة التدابير ذات الصلة فيما يتعلق بدعم الصناعة وتحفيز السياسات وصياغة المعايير لتعزيز التطبيق الواسع النطاق لمواد المغناطيس الدائم وتعزيز تطوير وتوسيع محركات المغناطيس الدائم.

2) تحفيز إمكانات النمو في ظل الطلب على الحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات.

ومع تركيز الصين المتزايد على الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة، أدى التطور الصحي للمحركات ذات المغناطيس الدائم إلى ظهور فرص النمو. منذ إنشاء المعيار الوطني الجديد في عام 2020، لم تعد الصين تنتج محركات أقل من المعيار الدولي IE3، وتضطر إلى استخدام منتجات أكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك، اقترحت "خطة تحسين كفاءة الطاقة" الصادرة في عامي 2021 و2022 أنه في عام 2023، سيبلغ الإنتاج السنوي للمحركات الموفرة للطاقة عالية الكفاءة 170 مليون كيلووات، ونسبة المحركات الموفرة للطاقة عالية الكفاءة في الخدمة سوف تتجاوز 20٪. وفي عام 2025، ستتجاوز نسبة المحركات الجديدة الموفرة للطاقة عالية الكفاءة 70%. يتم حسابها بنسبة 1 كيلووات/ساعة: 0.33 كجم، وهو ما يعادل توفير 15 مليون طن من الفحم القياسي وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 28 مليون طن سنويًا، وهو ما من المتوقع أن يدفع محركات المغناطيس الدائم إلى عصر النمو السريع. .

2. تحليل سلسلة صناعة المحركات ذات المغناطيس الدائم

بالنظر إلى المراحل الأولية لسلسلة الصناعة بأكملها، سنجد أن المواد الخام الرئيسية اللازمة لإنتاج محركات المغناطيس الدائم تشمل مواد مغناطيسية مختلفة (مثل مغناطيس البورون حديد النيوديميوم، والفريت المغناطيسي الدائم، وكوبالت السماريوم، وكوبالت نيكل الألومنيوم، وما إلى ذلك). .) والنحاس والصلب والمواد العازلة والألمنيوم، ومن بينها المواد المغناطيسية عالية الكفاءة التي تشكل جوهر تصنيع محركات المغناطيس الدائم عالية الأداء. بالنسبة لصناعة المحركات ذات المغناطيس الدائم، فهي بشكل أساسي مجالات تطبيق نهائية مختلفة، بما في ذلك طاقة الرياح، ومركبات الطاقة الجديدة، والفضاء، وصناعة النسيج، ومعالجة المياه، وما إلى ذلك. ومع الترقية المستمرة لصناعة التصنيع النهائية، فإن نمو الطلب في سوق التطبيقات الطرفية، من المتوقع أن يؤدي ذلك إلى زيادة تعزيز الإنتاج على نطاق واسع لمحركات المغناطيس الدائم.

2.1 المنبع: تساهم المواد المغناطيسية عالية الجودة في التكلفة، وهو ما يمثل أكثر من 25%

تمثل المواد أكثر من نصف التكلفة الإجمالية، ومن بينها المواد المغناطيسية التي تلعب دورًا حاسمًا في كفاءة المحرك. تشتمل المواد الخام الأولية لمحركات المغناطيس الدائم بشكل أساسي على المواد المغناطيسية (مثل مغناطيس بورون حديد النيوديميوم، وفريت المغناطيس الدائم، وكوبالت السماريوم، وكوبالت نيكل الألومنيوم، وما إلى ذلك)، وصفائح الصلب السيليكون، والنحاس، والصلب، والألومنيوم، وما إلى ذلك. المواد المغناطيسية، تمثل صفائح الفولاذ السليكونية والنحاس الجزء الرئيسي من تكلفة المواد الخام، حيث تمثل أكثر من 50% من التكلفة. على الرغم من أنه وفقًا لهيكل تكلفة المحركات التقليدية، فإن تكاليف الشراء والتركيب والصيانة الأولية للمحرك لا تمثل سوى 2.70% من دورة حياة المحرك بأكملها، وذلك بسبب عوامل مثل تسعير المنتج والقدرة التنافسية وشعبية السوق، وشركات تصنيع السيارات إيلاء اهتمام كبير للمواد الخام.

1) المواد المغناطيسية:تتمتع المغناطيسات الأرضية النادرة بخصائص مغناطيسية ممتازة وهي مناسبة جدًا للتطبيقات عالية الأداء والطاقة العالية. تعد مغناطيسات NdFeB والكوبالت من التطبيقات الأرضية النادرة المهمة في المواد ذات المغناطيس الدائم. ونظرًا لاحتياطيات الأرض النادرة الغنية في الصين، فإن إنتاج ندفيب يمثل حوالي 90% من الإجمالي العالمي. منذ عام 2008، ارتفع إنتاج المحركات المغناطيسية الدائمة في الصين بسرعة، وأصبح تدريجيًا المنتج الرئيسي في العالم، وتضاعف الطلب على المواد الخام ندفيب بين عامي 2008 و2020. نظرًا لخصوصية الموارد الأرضية النادرة، فإن إنتاج ومعالجة ندفيب منخفض نسبيًا معقدة، وبالتالي فإن سعر المحركات ذات المغناطيس الدائم أعلى من سعر المحركات التقليدية. تمثل المواد المغناطيسية عادة حوالي 30% من التكلفة الإجمالية.

2) صفائح الفولاذ السيليكون:يستخدم بشكل أساسي لتشكيل الجزء الأساسي من محرك المغناطيس الدائم. نظرًا لعملية التحضير المعقدة، فإن تكلفتها مرتفعة نسبيًا. تمثل صفائح الفولاذ السيليكونية حوالي 20٪ من التكلفة الإجمالية.

3) النحاس:يستخدم بشكل أساسي كمادة موصلة لمحركات المغناطيس الدائم، وهو ما يمثل حوالي 15% من التكلفة الإجمالية.

4) الصلب:يستخدم بشكل أساسي لتصنيع الهيكل ومواد الغلاف للمحركات ذات المغناطيس الدائم، وهو ما يمثل حوالي 10% من التكلفة الإجمالية.

5) الألومنيوم:يستخدم بشكل أساسي لصنع المشتتات الحرارية والأغطية النهائية ومكونات تبديد الحرارة الأخرى.

6) تكاليف معدات وأدوات التصنيع:وهو ما يمثل حوالي 15 ٪ من التكلفة الإجمالية.

2.2 المصب: هناك مجالات متعددة تستعد لبذل الجهود، وهناك إمكانات هائلة في الصناعة في انتظار استغلالها

لقد تم الآن استخدام المحركات ذات المغناطيس الدائم على نطاق واسع في مختلف المجالات وعبر صناعات متعددة. حتى الآن، نجحت المحركات المغناطيسية الدائمة في دخول صناعة السيارات والأجهزة المنزلية والأتمتة الصناعية وغيرها من الصناعات، مما ساهم بشكل قوي في الابتكار التكنولوجي وتوسيع السوق. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لأهميتها للتنمية الاقتصادية، فقد بدأت صناعات مثل البتروكيماويات والنفط والغاز والمعادن والكهرباء أيضًا في استخدام محركات المغناطيس الدائم تدريجيًا. في المستقبل، مع تركيز اتجاهات الصناعة بشكل أكبر على الذكاء والأتمتة والحفاظ على الطاقة، سيكون لتطبيق محركات المغناطيس الدائم في مختلف المجالات النهائية إمكانات هائلة وسيستمر في الحفاظ على زخم التطور السريع.

3. تحليل سوق المحركات ذات المغناطيس الدائم

3.1 حول العرض والطلب

ويتزايد الطلب بسرعة بسبب تطور الطاقة الجديدة. يتم توزيع مصنعي المحركات المغناطيسية الدائمة الأرضية النادرة في الصين بشكل رئيسي في شرق الصين وجنوب الصين، وهما غنيان بموارد الأرض النادرة ولديهما أساس صناعي قوي. هناك طلب قوي على المحركات ذات المغناطيس الدائم، مما يساعد على تشكيل سلسلة صناعية كاملة. من عام 2015 إلى عام 2021، زاد إنتاج المحركات المغناطيسية الأرضية النادرة في الصين من 768 مليون وحدة إلى 1.525 مليار وحدة، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 12.11%، وهو ما يتجاوز بشكل كبير متوسط ​​معدل نمو المحركات الصغيرة (المحركات التي يبلغ قطرها أقل من 160 ملم أو طاقة مصنفة أقل من 750 ميجاوات) بنسبة 3.94%.

بفضل التطور السريع في مجال الطاقة الجديدة، تزايد الطلب على محركات المغناطيس الدائم في المجالات النهائية مثل طاقة الرياح والمركبات الكهربائية بسرعة في السنوات الأخيرة. وفي عامي 2021 و2022، سيبلغ طلب الصين على محركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة 1.193 مليار وحدة و1.283 مليار وحدة على التوالي، بزيادة سنوية قدرها 7.54%.

3.2 حول حجم السوق

يُظهر سوق المحركات المغناطيسية الدائمة في الصين زخمًا قويًا للنمو، وقد أدى الترويج للحقول النهائية إلى تحفيز إمكانات السوق. في السنوات القليلة الماضية، حافظ سوق المحركات المغناطيسية الدائمة العالمي على نمو مطرد وأظهر اتجاهًا تنمويًا متفائلًا. وفي عام 2022، وصل حجم السوق إلى 48.58 مليار دولار أمريكي، بزيادة سنوية قدرها 7.96%. من المقدر أنه بحلول عام 2027، سيصل سوق المحركات المغناطيسية الدائمة العالمي إلى 71.22 مليار دولار أمريكي، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 7.95%. مدفوعًا بالمجالات النهائية مثل مركبات الطاقة الجديدة، ومكيفات الهواء ذات التردد المتغير، وطاقة الرياح، يُظهر سوق المحركات المغناطيسية الدائمة في الصين اتجاهًا سريعًا للنمو. في الوقت الحاضر، تهيمن المنتجات ذات نطاق الطاقة من 25 إلى 100 كيلو وات على السوق.

يستمر السوق في النمو بشكل مطرد، والصين تقود تطوير هذه الصناعة. مع تحسين أداء المواد ذات المغناطيس الدائم وتقدم تكنولوجيا المحركات، سيحافظ سوق المحركات ذات المغناطيس الدائم العالمي على نمو مطرد. وستواصل الصين الحفاظ على ريادتها في السوق. في المستقبل، سيوفر تكامل دلتا نهر اليانغتسي، وتنمية المنطقة الغربية، ورفع مستوى الاستهلاك، وتعزيز السياسات حافزًا قويًا للتطبيق واسع النطاق لمحركات المغناطيس الدائم في السوق الصينية.

4. مشهد المنافسة العالمية للمحركات ذات المغناطيس الدائم

في تطوير محركات المغناطيس الدائم حول العالم، أصبحت الصين وألمانيا واليابان روادًا في محركات المغناطيس الدائم المتطورة والدقيقة والمبتكرة بفضل سنوات خبرتهم في التصنيع والتقنيات الرئيسية.

أصبحت الصين قاعدة مهمة لصناعة المحركات ذات المغناطيس الدائم العالمية، وقدرتها التنافسية آخذة في الازدياد.

ومن حيث التخطيط الإقليمي، أصبحت جيانغسو وتشجيانغ وفوجيان وهونان وآنهوي قواعد مهمة لصناعة السيارات ذات المغناطيس الدائم في الصين، حيث تحتل حصة كبيرة من السوق.

في المستقبل، سوف تشهد صناعة المحركات ذات المغناطيس الدائم العالمية منافسة أكثر حدة، وستلعب الصين، باعتبارها السوق الأكثر ديناميكية وإمكانات في العالم، دورًا مهمًا في هذه العملية.

5. مقدمة لمحرك المغناطيس الدائم Anhui Mingteng

شركة انهوى مينجتينج للآلات المغناطيسية الدائمة والمعدات الكهربائية المحدودة (https://www.mingtengmotor.com/) تأسست في 18 أكتوبر 2007 برأس مال مسجل قدره 144 مليون يوان صيني. يقع في منطقة التنمية الاقتصادية Shuangfeng، مدينة Hefei، مقاطعة Anhui. إنها مؤسسة حديثة ذات تقنية عالية تدمج البحث والتطوير في مجال المحركات المغناطيسية الدائمة والتصنيع والمبيعات والخدمات.

ركزت الشركة دائمًا على أبحاث المنتجات وتطويرها. لديها فريق بحث وتطوير محترف للمحرك المغناطيسي الدائم يضم أكثر من 40 شخصًا وأقامت علاقات تعاون طويلة الأمد مع الجامعات ومؤسسات البحث والشركات الكبيرة المملوكة للدولة. يعتمد فريق البحث والتطوير نظرية تصميم المحرك الحديثة وتكنولوجيا تصميم المحرك المتقدمة. بعد أكثر من عشر سنوات من التراكم الفني، طورت ما يقرب من 2000 مواصفات للمحركات ذات المغناطيس الدائم مثل سلسلة الدفع المباشر التقليدية، ذات التردد المتغير، المقاومة للانفجار، ذات التردد المتغير المقاومة للانفجار، الدفع المباشر، وسلسلة الدفع المباشر المقاومة للانفجار. إنها تتفهم تمامًا المتطلبات الفنية لمعدات القيادة المختلفة في مختلف الصناعات وقد أتقنت كمية كبيرة من بيانات التصميم والتصنيع والاختبار والاستخدام المباشرة.

تم تشغيل محركات المغناطيس الدائم ذات الجهد العالي والمنخفض من Mingteng بنجاح على أحمال متعددة مثل المراوح، ومضخات المياه، والناقلات الحزامية، والمطاحن الكروية، والخلاطات، والكسارات، والكاشطات، ومضخات الزيت، وآلات الغزل، وما إلى ذلك في مجالات مختلفة مثل التعدين والصلب والكهرباء، وحققت تأثيرات جيدة في توفير الطاقة واكتسبت استحسانًا واسع النطاق.

لقد أصرت Mingteng دائمًا على الابتكار المستقل، والالتزام بسياسة الشركة المتمثلة في "منتجات من الدرجة الأولى، وإدارة من الدرجة الأولى، وخدمات من الدرجة الأولى، وعلامات تجارية من الدرجة الأولى"، وتصميم حلول شاملة موفرة للطاقة لنظام محرك مغناطيسي دائم ذكي للمستخدمين. ، وبناء فريق بحث وتطوير للمحرك المغناطيسي الدائم وابتكار التطبيقات بتأثير صيني، والسعي لتصبح الشركة الرائدة وواضعة المعايير في صناعة المحركات المغناطيسية الدائمة الأرضية النادرة في الصين.

حقوق الطبع والنشر: هذه المقالة هي إعادة طبع للرابط الأصلي:

https://mp.weixin.qq.com/s/PF9VseLCkGkGywbmr2Jfkw

هذه المقالة لا تمثل آراء شركتنا. إذا كان لديك آراء أو وجهات نظر مختلفة، يرجى تصحيحنا!