永磁驅動電機行業市場趨勢與優缺點分析

電機是以一種以磁場為媒介，將機械能和電能進行相互轉換的電磁裝置。為了在電機中建立機電能量轉換所需的勵磁磁場，可以采用兩種方法。一種是在電機繞組內通以電流產生磁場，另一種是由永磁體產生磁場。勵磁發電機和永磁發電機是相應的的實際應用。

永磁體在永磁電機中既是磁源又是磁路的組成部分。永磁體磁性能的飽和程度不僅與生產廠家的制造工藝有關，還與永磁體的形狀尺寸、充磁機的可調充磁磁場強度和確定磁化方向的充磁夾具有關。但由于永磁材料的固有特性，在經過充磁機預充磁后，無需外加能量即可在其周圍空間建立磁場。

全球經濟隨著信息技術的快速發展，各國先后已進入工業自動化、辦公自動化、家庭現代化、農業現代化及軍事武器裝備現代化的技術階段和普及階段。永磁電機作為這些技術和系統中重要的基礎元件，需求量不斷增加，市場空間逐年擴大，發展勢頭良好。

在全球永磁電機行業不斷發展中，日本、德國、美國、英國、瑞士、瑞典等國家知名品牌公司憑借其數十年的永磁電機生產制造經驗和關鍵工藝技術，掌控者大部分高檔、精密、新型永磁電機的技術和產品。

例如，日本在永磁電機高效率化、靜音化、工業伺服用永磁電機高性能化諸方面進行了大量研發工作，因此在技術上具有很大的優勢，生產出來的微電機設備具有高控制精度、低功耗、長壽命和低成本小尺寸等競爭優勢，并且在技術的行列也走在世界的前沿，占據了世界高檔永磁電機的大部分市場。

目前，日本主要永磁電機制造廠商有日本電產株式會社、日本阿斯莫株式會社、日本電裝株式會社、日本萬寶至馬達株式會社等。

美國的電機開發比日本晚。在美國，感應電機的設計及其控制策略的發展較為成熟，所以電動車驅動電機還主要以感應電機為主。但美國也進行了永磁同步電機的研究，且進展迅猛，如SatCon公司研制的永磁同步電機采用定子雙套繞組技術，既擴大了電機的轉速范圍，又有效利用了逆變器的電壓，繞組電流低，電機效率高。目前，美國永磁電機市場上的主要制造廠商Gettys、A-B、I.D、Odawara Automarion和Magtrol等。

不過，美國的永磁電機行業發展主要著重于軍用微電機方面，美國軍用微電機的科研和產品水平處于世界領先地位，西方國家軍事裝備和電子裝置中應用的各類微電機絕大部分由美國幾個主要廠商供應，微電機美軍標準已成為國際標準。

除了美國、日本之外，瑞士ABB、瑞士瑞諾集團、德國嘯馳公司等公司也具備較強的競爭力，占據全球市場較大的份額。

此外，由于技術的擴散逐步向發展中國家轉移，以中國為代表的新興國家也在全球永磁電機領域占據重要地位。根據電機工業協會統計，2017年，我國永磁電機產量首次突破1000萬千瓦，達到1107.1萬千瓦，成為全球永磁電機的主要生產國。

首先，永磁電機具有效率高、比功率較大、功率因數高、可靠性高和便于維護的優點。采用矢量控制的變頻調速系統，可使永磁電動機具有寬廣的調速范圍。因此，電機的永磁化成為電機驅動技術的重要發展方向之一。

尤其是在電動汽車電機驅動技術方面，受到車輛空間限制和使用環境的約束，電動汽車用電機驅動系統不同于普通的電傳動系統，它要求性能更高、體積/重量密度更高、環境溫度更高，用于普通電機驅動的電力電子與電機技術已經不能適應其要求。因此，永磁化將成為未來汽車電機的發展方向之一。根據工信部數據統計，2018年12月，中國新能源乘用車搭載電機超過16萬臺，其中永磁同步電機占比便高達92.3%。

其次，隨著永磁材料性能的提高、加工工藝的完善以及現代控制技術的發展，永磁電機在工農業生產、家用電器、醫療設備、航空航天、航海、軍工等各個領域的應用將更加深入，并展示出強大的生命力。

最后，伴隨著節電、環保意識日益增強，用于節能環保領域的永磁電機將會出現大幅增長。可以預見，低碳經濟的到來為永磁電機帶來增長契機，而超高效永磁電動機和調速高效永磁電動機在節能減排方面將發揮重大作用。

1.中、低速發電性能好

功率等級相同的情況下，怠速時，永磁式發電機要比勵磁式發電機的輸出功率高一倍，也就是說，永磁式發電機的實際等功率等級的勵磁式發電機。

2.結構簡單、可靠性高

永磁式發電機省去了勵磁式發電機的勵磁繞組、碳刷、滑環結構，整機結構簡單，避免了勵磁式發電機勵磁繞組易燒毀、斷線，碳刷、滑環易磨損等故障，可靠性大為提高。

3.能顯著地延長蓄電池壽命，減少蓄電池維護工作

主要原因是永磁式發電機采用的是開關式的整流穩壓方式，穩壓精度高，充電效果好。避免了過電流充電造成的蓄電池壽命縮短。永磁式發電機的開頭式整流輸出對蓄電池采用小電流脈沖充電，相同的充電電流充電效果更好，從而延長蓄電池的使用壽命。

4.體積小、重量輕、比功率大

永磁轉子結構的采用，使得發電機內部結構設計排列得很緊湊，體積、重量大為減少。永磁轉子結構的簡化，還使得轉子轉動慣量減少，實用轉速增加，比功率(即功率、體積之比例)達到一個很高的值。

5.采用自啟動式穩壓器

無需外加勵磁電源。發電機只要一旋轉就能發電。當蓄電池損壞時，只要發動機處于運行狀態，汽車充電系統仍可工常工作。如汽車沒有蓄電池，只要搖轉手把或溜車，也可實現點火運行。

6.效率高

永磁式發電機是一種節能產品。永磁轉子結構免去了產生轉子磁場所需的勵磁功率和碳刷、滑環之間磨擦的機械損耗，使得永磁式發電機效率大為提高。普通勵磁式發電機在1500轉/分至6000轉/分之間的轉速范圍內平均效率只有45%至55%，而永磁式發電機則可高達75%至80%。

7.無無線電干擾

永磁發電機無碳刷、無滑環的結構，消除了碳刷與滑環磨擦產生的無線電干擾;消除了電火花，特別適合于爆炸性危險程度較大的環境下工作，也降低了發電機對環境溫度的要求。

8.特別適合于在潮濕或灰塵多的惡劣環境下工作

正是因為永磁電機有了以上八點的優點，所以大家都會選擇永磁電機來使用了。當然了，萬物沒有十全十美的，上面是介紹的關于永磁電機的優點，任何東西都有自己的優缺點，永磁電機也不不例外，它不僅僅有這么多的優點，也是有它一小部分的缺點不足的。

如果對永磁電機使用不當，在過高溫度或過低溫度下工作時，在沖擊電流所產生的電樞反應作用下，或者在劇烈的機械振動下.有可能產生不可逆的退磁，使電動機的性能下降，甚至無法使用。因此，使用永磁電動機時應特別予以注意。