隨著現(xiàn)代化消費(fèi)的逐年增加，人們在家用電器、汽車等領(lǐng)域的消費(fèi)越來越多，微電機(jī)作為這些產(chǎn)品的動力來源，市場對其的需求量也在不斷擴(kuò)大。
日前，全球知名市場研究機(jī)構(gòu)Markets and Markets就公開發(fā)布消息稱，全球微電機(jī)市場將會從2015年的282.6億美元增長到2020年的355.9億美元，期間年均增長率達(dá)到4.56%。
全球微電機(jī)市場需求節(jié)節(jié)攀升，我國的微電機(jī)市場更是風(fēng)生水起，截止到目前，我國消費(fèi)的微電機(jī)已經(jīng)占到全球微電機(jī)份額的60%以上。
微電機(jī)市場未來需求大
雖然數(shù)據(jù)占比上看，我國的微電機(jī)消費(fèi)量已經(jīng)占據(jù)了全球微電機(jī)產(chǎn)量的一半有多，但是從平均數(shù)量來看，發(fā)達(dá)國家微特電機(jī)的家庭平均擁有量為80臺至130臺，而我國大城市家庭平均擁有量僅在30臺至60臺之間，增長的空間還很大。如果每個(gè)家庭每年平均使用量增加1臺，那么，我國每年微特電機(jī)需求量將增加3億臺至4億臺，市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
現(xiàn)在國內(nèi)微電機(jī)市場將呈現(xiàn)長期需求旺盛局面，隨著通訊、微型電玩、消費(fèi)類電子產(chǎn)品以及醫(yī)療保健器材行業(yè)的快速增長，微電機(jī)得到廣泛使用，但因其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，精密度和功耗要求較高，市場遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和，存在很大的創(chuàng)新和成長空間。
其實(shí)，中國除了是微電機(jī)消費(fèi)大國之外，還是全球最大的微電機(jī)制造基地，涉及的產(chǎn)品基本覆蓋了電機(jī)產(chǎn)業(yè)的所有零部件和主要材料。國內(nèi)市場的不斷發(fā)展，促進(jìn)了國內(nèi)電機(jī)行業(yè)的發(fā)展，也促進(jìn)了電機(jī)的出口，但是微電機(jī)廣闊的發(fā)展前景也帶來了激烈的市場競爭，使得微電機(jī)行業(yè)必須不斷完善地自己的體制，提升研發(fā)的技術(shù)，加強(qiáng)市場的調(diào)研，國內(nèi)電機(jī)行業(yè)也遇到了前所未有的壓力。
國內(nèi)的民營企業(yè)，所生產(chǎn)的基本都是中低端的微電機(jī)產(chǎn)品，獨(dú)資企業(yè)的產(chǎn)品雖屬于中檔產(chǎn)品。雖然經(jīng)過多年的發(fā)展正在日益強(qiáng)大，民營企業(yè)在產(chǎn)業(yè)配套以及綜合生產(chǎn)能力等方面擁有較強(qiáng)的市場競爭力，但是從技術(shù)水平方面來看，國內(nèi)與傳統(tǒng)電機(jī)強(qiáng)國相比還是存在一定的差距。
即使是在中國開設(shè)了分公司的外資企業(yè)，其開發(fā)機(jī)構(gòu)都設(shè)在本國，包括技術(shù)含量高的產(chǎn)品，如高速精密無刷主軸電機(jī)、高精度步進(jìn)電機(jī)、高性能交流伺服電機(jī)、精密直線電機(jī)、超聲波電機(jī)等，都尚未在我國進(jìn)行生產(chǎn)。
國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡
中國雖然已經(jīng)成為全球微電機(jī)的產(chǎn)銷大國，不過，就目前的情況來看，外資企業(yè)仍處于國內(nèi)微電機(jī)行業(yè)的主導(dǎo)位置，除此之外，國內(nèi)微電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡也是影響電機(jī)行業(yè)的一大因素。
電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡尤其表現(xiàn)在產(chǎn)地分布方面，從微電機(jī)企業(yè)分布的位置來看，市場需求旺盛及占據(jù)出口優(yōu)勢的沿海地區(qū)企業(yè)發(fā)展尤為迅速，大部分微電機(jī)企業(yè)都集中在珠三角、長三角和環(huán)渤海地區(qū)。
珠三角地區(qū)的微電機(jī)企業(yè)以規(guī)模生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)和視聽領(lǐng)域、家電領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域用各類微電機(jī)為主，產(chǎn)品多為有刷直流電動機(jī)、無刷直流電動機(jī)、單相異步電動機(jī)、塑封電機(jī)，產(chǎn)品總量占全球同類產(chǎn)品的10%。而長三角地區(qū)是我國生產(chǎn)微電機(jī)、配套零部件和電機(jī)用永磁材料企業(yè)最集中的地區(qū)，產(chǎn)業(yè)化配套能力逐漸趨于成熟。
雖然沿海地區(qū)的微電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)取得很大的進(jìn)步，但是總體而言，國內(nèi)生產(chǎn)的電機(jī)目前還是以中低端為主，在高端方面跟國外還有一定差距。這跟我們國內(nèi)電機(jī)行業(yè)的整體水平也有關(guān)系，現(xiàn)在國內(nèi)的電機(jī)控制技術(shù)還沒有達(dá)到國際領(lǐng)先的水平。
國內(nèi)電機(jī)控制芯片依賴進(jìn)口
作為高性能電機(jī)系統(tǒng)的靈魂，控制芯片和驅(qū)動技術(shù)已經(jīng)在扮演越來越重要的角色?，F(xiàn)在電機(jī)控制部分的能耗幾乎占據(jù)了全球工業(yè)應(yīng)用總能耗一半，所以每當(dāng)說到工業(yè)4.0，很多業(yè)內(nèi)人士是既為之欣喜，又為之焦急。欣喜之處自不必多說，而焦急之處便在于中國目前的發(fā)展?fàn)顩r尚且復(fù)雜，工業(yè)3.0甚至工業(yè)2.0的烙印尚不知何時(shí)褪去。
只是從電機(jī)本身來看的話，國內(nèi)產(chǎn)品在性能方面(包括穩(wěn)定性和精度)跟國外存在一定的差距，如果算上電機(jī)控制的話，國內(nèi)與國外的差距更為明顯。
中國去年提出了“中國制造2025”路線圖，這對于所有的電機(jī)企業(yè)來說都是發(fā)展的機(jī)會。無論業(yè)界的應(yīng)對是否積極，國家的方向一定會是剛硬的，只是戰(zhàn)線可能會拉得很長，資源的分配也不見得均等。而當(dāng)國內(nèi)外的企業(yè)紛至沓來，積極的廠商必然愿意創(chuàng)造資源或機(jī)會，給市場帶來一些刺激。
現(xiàn)在國內(nèi)電機(jī)控制芯片的總需求已經(jīng)占到全球的40%以上，但是其中大約有80%的電機(jī)控制芯片都是依賴進(jìn)口，電機(jī)控制芯片的國產(chǎn)化率還非常低。
作為微電機(jī)行業(yè)的基礎(chǔ)，電機(jī)控制芯片歷來以高資本和高技術(shù)為壁壘，這兩項(xiàng)高特征決定了最終能夠在控制芯片領(lǐng)域具備話語權(quán)的企業(yè)必須具備相當(dāng)強(qiáng)勁的實(shí)力。尤其是電機(jī)系統(tǒng)的高可靠性需要電機(jī)、控制芯片和系統(tǒng)設(shè)計(jì)三方共同參與，這對于起步較晚的國內(nèi)電機(jī)控制芯片廠商而言，無論是技術(shù)實(shí)力還是知名度都難以與國外勁敵相匹敵。
目前電機(jī)控制芯片的主要技術(shù)還是在國外，所以國內(nèi)微電機(jī)的發(fā)展還是受到國外的制約，尤其是受到國外半導(dǎo)體行業(yè)的制約，這對于電機(jī)行業(yè)的發(fā)展來說是不利因素。國內(nèi)能夠參與到行業(yè)競爭的企業(yè)不多，即使能夠參與競爭，也難以支撐電機(jī)快速發(fā)展的需求。因此，國產(chǎn)電機(jī)芯片行業(yè)迫切需要通過技術(shù)創(chuàng)新來打破國外廠商的壟斷地位。
電機(jī)控制系統(tǒng)的三大趨勢
電機(jī)控制系統(tǒng)的性能包括響應(yīng)速度、運(yùn)行精度和效率等，從2015年的發(fā)展?fàn)顩r可以看到，大轉(zhuǎn)矩、小尺寸、高控制精度、低功耗、長壽命和低成本的微電機(jī)產(chǎn)品深受客戶青睞，這也在一定程度上代表了微小電機(jī)的研發(fā)方向。針對這些性能要求，未來電機(jī)控制的發(fā)展將會走向數(shù)字化、永磁化和集成化。
微電機(jī)發(fā)展三大趨勢
數(shù)字化是電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，控制系統(tǒng)數(shù)字化軟件方面，還須有完善的控制軟件可靠性測試、可靠、科學(xué)的軟件架構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)數(shù)字化則包含了硬件與軟件兩方面，硬件即高速、高集成度、低成本的專用芯片，這將使電機(jī)驅(qū)動的電路更為小型化、集成化。軟件則體現(xiàn)在電機(jī)控制方面，電機(jī)控制算法未來的發(fā)展方向?qū)⒅卦诟咝阅艿霓D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速控制與和在線辨識上。
永磁電機(jī)具有功率密度和轉(zhuǎn)矩密度高、效率高、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，采用矢量控制的驅(qū)動控制系統(tǒng)，可使永磁電機(jī)具有寬廣的調(diào)速范圍。從綜合性能來看，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢。
集成化則包括機(jī)電集成與電力電子器件的集成，一是電機(jī)與發(fā)動機(jī)總成、電機(jī)與變速箱總成的集成，另一個(gè)則是驅(qū)動器中電力電子總成的集成，它包括開關(guān)器件、電路、控制、傳感器、電源等的集成。通過機(jī)電集成可有利于減小整個(gè)系統(tǒng)的重量和體積，有效降低系統(tǒng)制造成本。電力電子器件的集成主要包括ISG控制器、驅(qū)動電機(jī)控制器以及DC-DC的集成，解決了不同工藝電路之間的組合和高壓隔離等問題來改進(jìn)散熱設(shè)計(jì)，也可以減少電力電子器件的體積及重量。
雖然從短期來看，依靠高性價(jià)比的電機(jī)控制芯片也能夠占領(lǐng)部分市場，但是，進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)代之后，電機(jī)控制芯片的門檻和限制越來越高，所以，國內(nèi)電機(jī)控制要發(fā)展，就要從這三個(gè)要求開始著手，電機(jī)控制系統(tǒng)的高性能需要電機(jī)和電機(jī)控制都滿足這些要求，不能單純依靠低價(jià)格。