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【扁线专栏】四问扁线电机产线设备市场如何?

2023-07-05 09:49:23 浏览量: 530 作者:九游品牌

驱动电机生产需投入大量专用设备,随着人力成本提高和电机性能要求提升,智能化生产逐渐取代传统生产设备成为未来趋势;随着新能源汽车迅速发展以及行业内竞争加剧,国产生产设备替代进口设备进程加速,国产电机生产设备市场前景良好,有较大的利润空间。


1问:电机产线设备的市场形势如何?


电机产线设备的技术进步直接驱动了扁线的整体变革。虽然扁线电机在很久以前就有积累,但过去它在新能源驱动电机上的应用一直没有推广,缺乏成功经验。相对圆线电机,扁线电机更依赖于自动化产线来达到高效率、批量化的生产。由于各项技术不够成熟,导致产品良品率不高,生产效率低。市场供应商经验和产能有限,在技术和市场层面都不利于扁线电机实际应用。如今国内不少企业已经完成多条试制线、量产线的装配、调试与运行,可落地性得到验证,预计未来会进入起量爆发阶段。


产线设备供应商主要为电机生产商提供智能产线及设备的设计、制造与调试,属于轻资产模式,并且利润空间大。这类厂商一般提供一整套规划、研发、设计、装配、调试、服务的交钥匙工程,商业模式主要分为整线装配及单机设备销售两种,前者单价值更高,平均一条产线价值在大几千万至1亿多元之间,毛利能达到40%左右。这是于扁线电机工艺技术门槛高,依靠精度更高的自动化设备,因此产线投资额大于传统圆线,设备供应商能享受更高利润空间。如果我们把设备商和电机制造商进行比较,就可以发现,电机制造方在产线上的高投入转移到设备商就变成了高价值。而且,设备商只需要采购零部件进行产线的组装,和电机制造方相比属于轻资产模式。


扁线电机生产设备要求高,过去主要依赖进口,技术较为先进的海外电机产线设备企业包括意大利ATOP、德国GROB、日本小田原等。由于海外厂商布局较早,过去长期以来,我国新能源汽车制造装备的对外技术依存度一直比较高,其中知名度较高的供应商包括意大利 ATOP、德国 GROB 、日本小田原机械工程株式会社和奥地利米巴集团等,技术等级处于一流水平,具有先发优势。然而,国外厂商单线价格昂贵,一条进口生产线平均超过1亿元。


国内电机设备供应行业正在逐步国产化。


2问:扁线电机需要哪些专用设备?


驱动电机需求激增带动上游设备产业发展电机生产工艺繁复,需投入大量专用设备。在电机制造业中,除了金属切削机床以外,还要具备大量的非标设备,例如铁心冲片涂漆和干燥所用的专用设备;转子铸铝所用的熔铝炉、预热炉及压铸机、转子铜条中频焊机;防爆电机壳体耐压试验设备;绕组制造中所用的绕线机、胀形机、包绝缘机、浸渍、烘干设备等,这些设备的质量会对电机的性能及工作的可靠性有着很大的影响。


以扁线电机为例,自动化生产线生产流程包括插槽纸-纸整形-穿制线-插线-线入模-扭线-线转移-线整形-焊接-浸漆-烘干,涉及的生产设备包括发卡制线设备、发卡插纸设备、发卡扭头+焊接、滴漆设备、涂敷设备、全线自动化等。 


中频逆变直流焊机是将工频(50Hz)交流变换为中频(1000Hz)直流输出,相较工频焊机,时间分辨率和控制精度都有所提高,且输出电流不受次级输出回路变化影响,热效率较高,输出功率很大,焊接质量也更好。与传统交流焊机相比,逆变中频直流焊接将高效、节能与一身,未来发展前景十分广阔。铁心冲片涂漆和干燥专用设备用于汽发、水发电机定、转子及中大型电机铁心硅钢冲片上片、涂漆、烘干、冷却、接片、码垛,形成完整的自动涂漆线,产线自动化程度和设备投入相对较高。 


发卡插纸机主要用途是采用伺服电机分度,将成型(双 B形、双 S形、O形、双 U形等)绝缘纸插入铁芯槽,自动完成绝缘纸的送纸、绝缘纸加热、制成型、插入铁芯槽内、定长切断、转位等步骤。绕线机主要用途是绕制圆线电机电感线圈,按照自动化程度分,可分为全自动绕线机和半自动绕线机。全自动绕线机通过电机、电动元件、气动元件、传动装置、传感器、控制系统等组合成一台具有高自动化程度的设备,可以自动排线、缠头、断夹线、捻线、上下料;人工操作简单,只需保证原料充足和驾驶更换工件和铜线。半自动绕线机是目前我国使用最广泛的绕线机,仅能实现自动排线,其余所有工作均需人工辅助完成。 


3问:电机设备智能化为何成为趋势?


为了提高电机的效率和功率密度,扁线绕组的层数逐渐增加,线形设计也随着层数升级多样化,客户对定制设备的自动化程度要求随之增加。自动化产线不仅可以节省人工成本、提高生产节拍,也能满足扁线工艺对于产品一致性的高要求。然而,由于自动化工艺概念设计的门槛很高,目前仅有几家具备全自动化产线能力。值得注意的是,由于单线价值高且扁线产线行业还未完全发展成熟,电机制造商会重点关注供应商过去的整线交付经验与质量,因此具有成功自动线交付案例的产线设备供应商会具有先发优势。


从市场格局来看,国际上智能化生产已具备相当规模,国外先进的电机制造企业生产流水线及加工中心生产自动化程度远高于我国,先进的生产方式使得生产效率和产品可靠性同步提高,我国在生产设备和检测设备的自动化、智能化水平相对较为落后,随着我国装备制造业向高、精、尖方向发展及工业化、信息化两化发展的融合,必须大力研发智能制造,缩小与国际先进制造企业之间的差距。 


 4问:国产替代是不是趋势不可逆?


国产替代进程不断加速。汽车行业蓬勃发展与设备制造业萎靡,长期依赖海外进口形成巨大反差,近年来,随着新能源汽车快速兴起以及国内厂商竞争愈发激烈,为在激烈竞争中取得优势,国内厂商纷纷实行降本增效,因此部分国产装备也随之快速成长;随着新兴装备业务新能源电驱动系统行业规模迅速膨胀,国产电驱动系统智能制造设备进口替代成为国内市场的发展趋势。 


目前国内新兴企业与传统圆线设备制造商已经攻破了扁线设备制造的技术瓶颈,市场上具备竞争力的一些团队也都具有外资背景和产线设备研发经验。所以近两年可以看到,国产厂商的扁线电机产线订单快速增长,有逐步替代进口产线的趋势。这主要是由于随着国内竞争日趋激烈,新建产线更加注重效率和成本效益。一方面,国产厂商往往具有明显的成本优势,在招投标过程中较具竞争力。另一方面,外资厂商响应速度慢、交付周期长,这是行业都了解的一个痛点。处在快速扩产阶段的tier1企业与主机厂会更倾向于选择具有快速响应能力的国产厂商。


——转载自旺材电机与电控,微信关注公众号可查看原文。

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