1. Elektrische machines: doel en classificatie
Een elektrische machine is een elektromagnetisch mechanisch apparaat dat energie omzet en verzendt door de interactie van elektriciteit en magnetisme.
In brede zin omvatten elektrische machines motoren en generatoren. De motor ontvangt elektrische energie en brengt mechanische energie over; Verschillende motoren worden veel gebruikt in de industrie en huishoudelijke apparaten, voornamelijk voor het aandrijven van mechanische apparatuur.
De generator ontvangt mechanische energie en produceert elektrische energie. De ontwikkeling van generatoren en aanverwante apparatuur maakt het mogelijk om elektriciteit te verkrijgen uit thermische, hydraulische, nucleaire, wind-, zonne-energie en biomassa, waardoor economische sectoren en stedelijke en plattelandsbevolking worden voorzien.
Meestal verwijst het woord ‘elektrische machine’ in deze context naar een elektromotor. Ondanks de verschillen in ontwerp bestaat het meestal uit een vast, roterend en hulpdeel. Het vaste deel combineert de behuizing, het frame, de statorkern en -wikkeling, eindkappen, basis en andere magnetisch geleidende, stroomvoerende en ondersteunende elementen.
Het roterende deel omvat de as, kern, rotorsteun en -wikkeling, sleepringen, commutator en ventilator. Accessoires zijn onder meer lagers, borstels en koelers. De verscheidenheid aan modellen, maten, vermogen, aseinden en isolatie is bepalend voor de vele soorten elektrische machines.
Volgens de industriële praktijk worden motoren enerzijds op basis van de hoogte van de as ingedeeld in grote, kleine en middelgrote en micromotoren, en anderzijds op basis van speciale kenmerken in standaard en speciaal.
Omdat middelgrote en kleine motoren veel overeenkomsten vertonen wat betreft productietechnologie en eindgebruikers, rangschikt de industrie ze doorgaans onder de categorie kleine en middelgrote motoren.
Volgens het programma voor het verhogen van de energie-efficiëntie van motoren voor 2013-2015, gepubliceerd in juni 2013 door het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie en het Directoraat-Generaal voor Kwaliteitscontrole, Inspectie en Quarantaine, zijn motoren op basis van energie-efficiëntie onderverdeeld in hoogefficiënt en conventioneel.
In de context van toenemende schaarste aan hulpbronnen beschouwen leidende ontwikkelde landen het verhogen van de motorefficiëntie als een belangrijke energiebesparingsmaatregel.
In 2008 heeft de Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC) één enkele wereldwijde classificatie van motorenergie-efficiëntie opgesteld (zie Tabel 1) en gestandaardiseerde testmethoden.
In de VS zijn hoogefficiënte motoren verplicht sinds 1997, ultra-efficiënte sinds 2011; Europa begon in 2011 ook de introductie van hoogrenderende motoren verplicht te stellen. China gaf GB18613-2006 uit en herzag dit vervolgens naar IEC; GB18613-2012 is op 1 september 2012 in werking getreden.
Volgens deze norm werd de overgrote meerderheid van de in China geproduceerde motoren niet geclassificeerd als motoren met een hoog rendement, waardoor ze moesten voldoen aan de energie-efficiëntieklasse GB18613-2012 of deze zelfs moesten overtreffen. Om de industriële energiebesparing te versnellen, het ontwikkelingsmodel te transformeren en de verplichte doelstellingen van het Dertiende Vijfjarenplan te bereiken, is het noodzakelijk om de energie-efficiëntie van motoren aanzienlijk te verbeteren.
De geschiedenis van de elektrotechnische industrie in de wereld gaat terug tot de handmatige DC-schijfgenerator, gemaakt door de Britse M.
Faraday in 1831, dat wil zeggen meer dan 180 jaar. De Chinese industrie dateert van meer dan een eeuw geleden, met de productie van Wimshurst-generatoren en andere educatieve elektrische en magnetische instrumenten door de Tianjin Teaching Aids Factory in 1905.
Vóór de vorming van de Volksrepubliek China waren uitrusting, technologie, productniveau en productiecapaciteit aanzienlijk lager dan die van de wereld. In de fabrieken Qian Yong Ji, Huasheng en Huacheng in Shanghai hadden de krachtigste motoren slechts 200 à 300 kW.
Meer dan zestig jaar na de oprichting van de Volksrepubliek China is de industrie van kleine naar grote schaal gegaan, van zwakte naar kracht, van achterblijvende naar leidende posities, waarbij ze consequent afhankelijk was van import, de introductie van technologieën, de ontwikkeling ervan en herhaalde innovatie, en vervolgens van haar eigen ontwikkelingen. Na het aanvankelijke economische herstel in de beginjaren van de Volksrepubliek China
Onder de 156 projecten van het vijfjarenplan bevonden zich elektrotechnische projecten. Achtereenvolgens werden Shanghai, Harbin, Xiangtan, Jiamus, Lanzhou, Shenyang en andere ondersteunende fabrieken gecreëerd. De snelle ontwikkeling van energieopwekking, transmissie en distributie heeft bijgedragen aan de groei van de industrie. Er is een compleet productie- en bedrijfssysteem gevormd en het productassortiment, de maten, kenmerken en volumes voldoen voornamelijk aan de behoeften van de Chinese economie.
Het geïnstalleerde vermogen van kleine en middelgrote motoren in China heeft 1,6 miljard kW bereikt; het land is een belangrijke mondiale producent, consument en exporteur van dergelijke motoren geworden.
2. Omvang en groei van de industrie
De sector als geheel is de afgelopen tien jaar gegroeid. Wisselstroommotoren vormen het overgrote deel van de productie, dus hun ontwikkeling en groeipercentages weerspiegelen grotendeels de positie van de industrie als geheel.
(1) Omvang en groeipercentage van de sector
Volgens het National Statistics Bureau is de productie van wisselstroommotoren in China tussen 2001 en 2013 gestegen van 62,6327 naar 279,1460 miljoen kW per jaar, met een gemiddelde jaarlijkse groei van 13,26%. In 2012 bedroeg de stijging ten opzichte van 2011 5,0235 miljoen kW, oftewel 1,99%; in 2013 - 22,234 miljoen kW, of 8,65%. De markt bleef gestaag groeien.
(2) Schaal en groei van kleine en middelgrote motoren
Volgens experts van de Small and Medium Motor Division van de China Electrical Industry Association bedroeg de totale omzet van de 77 referentiebedrijven ongeveer 60% van de industrie.
Op basis hiervan werd de omzet van de Chinese kleine en middelgrote motorindustrie in 2013 geschat op 100 miljard yuan. Veel bedrijven produceren ook grote en micromotoren en andere elektrische apparatuur; De statistieken van Wolong omvatten bijvoorbeeld onroerend goed en grote motoren, terwijl Xiangtan Electric voornamelijk windturbines en grote motoren produceerde, waarvan de inkomsten in de kleine en middelgrote categorie vielen.
Na deze verkopen buiten beschouwing te laten, werd de omvang van de Chinese kleine en middelgrote motorindustrie in 2013 geschat op minstens 60 miljard yuan.
Volgens de voorspelling van het Shanghai Electrical Engineering Research Institute zou de totale productie van poolbedrijven naar verwachting stijgen van 159,20 miljoen kW in 2010 naar 259,20 miljoen kW in 2020, met 62,81%. De productie van individuele soorten en de groei ervan worden hieronder weergegeven:
De belangrijkste factoren die de vraag naar motoren in China stimuleren zijn:
1) Internationale verplaatsing van productie
Als gevolg van arbeidskosten en andere factoren verschuiven de ontwikkelde landen geleidelijk de motorproductie naar ontwikkelingslanden. China is de industriële basis van de wereld geworden; ABB, SIEMENS, GAMESA en andere bekende fabrikanten hebben hier productiecentra gevestigd.
2) Mondiaal economisch herstel en Chinese economische groei
De Amerikaanse economie begint te verbeteren, Europa herstelt zich geleidelijk en China beweegt zich van hoge groei naar gematigde groei met de nadruk op kwaliteit. In de toekomst zal China de investeringen in energiebesparing, milieubescherming, infrastructuur, openbaar welzijn en consumptie verhogen. De groei van de wereldeconomie zal ruimte bieden voor een duurzame ontwikkeling van de industrie op de lange termijn.
3) Structurele renovatie en vervanging van slecht presterende producten
Het Staatsplan voor de ontwikkeling van energiebesparing en milieubescherming voor het twaalfde vijfjarenplan voorziet in de wijdverbreide introductie van kleine en middelgrote driefasige asynchrone motoren van de eerste en tweede energie-efficiëntieklasse en het vergroten van de efficiëntie van systemen.
Het Engine Energy Efficiency Program 2013–2015 van het ministerie van Industrie en Informatietechnologie en het directoraat-generaal Kwaliteitscontrole, inspectie en quarantaine ondersteunt de ontwikkeling en implementatie van efficiënte motoren, modernisering van de industrie en algemene efficiëntieverbeteringen. De massale pensionering van verouderde motoren stimuleert de vraag.
Hogere normen dragen ook bij aan de consolidatie van de industrie, waardoor de voordelen worden vergroot van bedrijven die zich bezighouden met onderzoek en productie van krachtige motoren.
3. Toekomstige ontwikkelingstrends
De industrie, vooral kleine en middelgrote motoren, wordt gekenmerkt door een groot aantal modellen en typen, diverse verbruikende industrieën en een enorm stroomverbruik. Dit creëert trends voor hoge efficiëntie, specialisatie en individuele uitvoering.
(1) Hoge efficiëntie en energiebesparing
Optimalisatie van elektromagnetisch en mechanisch ontwerp, nieuwe materialen, apparatuur en technologieën verminderen koper-, magnetische, additieve en mechanische verliezen en verbeteren de energieconversie. Kleine en middelgrote motoren worden in veel industriële toepassingen gebruikt; Het vergroten van hun efficiëntie is belangrijk voor energiebesparing, bedrijfsefficiëntie en milieubescherming en is een van de manieren om doelstellingen op het gebied van energiebesparing en emissiereductie te bereiken.
De snelle economische groei heeft van China een grote energieverbruiker gemaakt.
Op een conferentie in Kopenhagen heeft de regering een vermindering van het energieverbruik en de CO2-uitstoot per eenheid bbp tegen 2020 aangekondigd met 40 à 45% ten opzichte van het niveau van 2005. Het Twaalfde Vijfjarenplan voorzag in een verlaging van deze indicatoren met 16% en 17%.
In de nationale bijdrage die vóór de conferentie van Parijs werd gepresenteerd, schetste China een piek in de CO2-uitstoot rond 2030, met een poging dit eerder te doen, en een vermindering van de koolstofintensiteit van het bbp met 60-65% in 2005. Ecologische beschaving zou een belangrijk onderdeel moeten worden van het Dertiende Vijfjarenplan, met de principes van innovatie, coördinatie, milieuvriendelijkheid, openheid en het delen van resultaten.
Technologische en institutionele innovaties, optimalisatie van de industriële structuur, koolstofarme energie, groene gebouwen, transport en de nationale koolstofmarkt moeten een model creëren voor de harmonieuze ontwikkeling van mens en natuur.
Het verhogen van de efficiëntie van de energieproductie, -transmissie en -consumptie maakt het mogelijk de energie-intensiteit van het bbp te verminderen en tegelijkertijd te blijven groeien.
Elektriciteit is verantwoordelijk voor meer dan 50% van het energieverbruik, en motoren zijn verantwoordelijk voor meer dan 50% van het totale energieverbruik. Daarom is het vergroten van de efficiëntie ervan noodzakelijk voor het energiebesparingsbeleid.
Motoren en aandrijfsystemen zijn één gebied met een groot potentieel geworden. Overheden en organisaties ontwikkelen oplossingen, richtlijnen, normen en voorschriften voor diverse toepassingen en industrieën en creëren milieuvriendelijke producten.
Voorbeelden zijn de uniforme IEC-normen voor efficiëntie en testen, het Europese EuroDEEM, het Amerikaanse MMASTER en het EU ecodesign programma. De steun van China voor efficiënte motoren en systemen en de volledige implementatie van strikte milieuregels maken hoge en ultra-efficiënte kleine en middelgrote motoren, motoren met variabele snelheid en permanent-magnetische motoren, energiebesparende systemen en groene technologie tot een natuurlijke ontwikkelingsrichting.
(2) Specialisatie en maatwerk
Consumenten van kleine en middelgrote motoren zijn werkzaam in de metallurgie, energie, petrochemie, mijnbouw, bouwmaterialen, nutsbedrijven en waterindustrie. Hun behoefte aan energie-efficiëntie en specialisatie drijft hen ertoe professionele, efficiënte producten te creëren. De op maat gemaakte ontwikkeling van explosieveilige motoren met variabele frequentie en twee snelheden verbetert de klantefficiëntie en versterkt tegelijkertijd de ontwikkeling, kerncompetenties en industriële positie van de fabrikant.
Om de energie-efficiëntie voor eindgebruikers te verbeteren, is het niet voldoende dat fabrikanten gespecialiseerde universele motoren leveren aan fabrikanten van pompen, ventilatoren en compressoren. Het is noodzakelijk om deel te nemen aan het ontwerp en onderzoek van hun producten en geschikte motoren te ontwikkelen op basis van de vereiste kenmerken. Een dergelijke deelname verbetert de adoptie van producten op de markt en versterkt de samenwerking met consumenten, waardoor het marktaandeel behouden en vergroot wordt.
(3) Intelligente automatisering
De toonaangevende aandrijfsystemen ter wereld integreren al diagnostiek, bescherming, besturing en communicatie en bieden zelfdiagnose, zelfbescherming, automatische snelheidsregeling en afstandsbediening. De transitie van de Chinese machinebouw naar hogere, nauwkeurige en geavanceerde technologieën en de convergentie van industrialisatie en informatievoorziening maken intelligente systemen tot een onvermijdelijke trend.
Steeds meer bedrijven accepteren onderzoek naar de afstemming van motoren, belasting en besturingssystemen, geoptimaliseerd ontwerp en energiebesparende besturing van industriële kleine en middelgrote aandrijvingen. Er worden motoren en systemen met interne feedback, energiebesparende besturing van dual-power machines, fase-energiebesparende besturing en efficiëntieanalyse- en besturingssoftware ontwikkeld. Door het geïntegreerde ontwerp en de productie van besturing, sensoren en actuatoren kan rekening worden gehouden met verschillende modi en belastingen.
(4) Uitgebreide integratie
De ontwikkeling en toepassing van vermogenselektronica, computer- en micro-elektronische technologie en besturingstheorie breiden het toepassingsgebied van kleine en middelgrote motoren uit. Om efficiënt, efficiënt en economisch te presteren, werken ze samen met computers, controllers, stroomomvormers en sensoren en worden ze vaak geïntegreerd met stroomafwaartse actuatoren en belastingen: mechanische, hydraulische en pneumatische apparaten.
Op deze manier wordt de motor geen afzonderlijk actuatoronderdeel, maar een compleet mechatronisch systeem met een bepaalde functie.
ABB, Siemens en Mitsubishi zijn geëvolueerd van motorfabrikanten naar gerenommeerde leveranciers van motoren en besturingssystemen, waardoor hun assortiment frequentieomvormers, softstarters en andere besturingen is uitgebreid. Dit leverde technologische en concurrentievoordelen en een aanzienlijk marktaandeel op.
Sommige Chinese fabrikanten doen al onderzoek naar aandrijfbesturing, systeemintegratie, optimale parameterafstemming en geïntegreerde besturing en brengen redelijk volwassen producten uit.
De motoren worden veel gebruikt in de metallurgie, energie, petrochemie, kolen- en mijnbouwindustrie, productie van bouwmaterialen, papier, nutsvoorzieningen en waterbeheer, scheepsbouw en havenoverslag. Ze zijn overal nodig waar elektrische energie wordt omgezet in mechanische energie of omgekeerd, wat de enorme marktcapaciteit bepaalt.
Volgens algemeen aanvaarde internationale schattingen is het geïnstalleerde vermogen van motoren 2,5 tot 3,5 keer hoger dan het vermogen van generatoren.
In de toekomst zou de Chinese productie moeten blijven groeien. In 2020 bedroeg de verwachte opwekkingscapaciteit 1 kW per persoon versus 3 kW in de VS en het geïnstalleerde motorvermogen ongeveer 4,5 miljard kW, vergeleken met het toenmalige niveau van ongeveer 1,2 miljard kW.
Ruim 3 miljard kW aan nieuw vermogen creëerde een grote markt voor efficiënte en bijzondere motoren. De vraag is onderverdeeld in incrementeel (nieuwe jaarlijkse installaties) en vervanging, dat wil zeggen het vervangen van oude motoren door nieuwe, vooral energiebesparende motoren.
Wisselstroommotoren vormen het grootste deel van de markt, dus hun output kan grofweg worden gebruikt als indicator voor de industrie als geheel.
Volgens het statistiekbureau is de productie van wisselstroommotoren in de periode 2001–2013 gestegen van 62,6327 naar 279,1460 miljoen kW per jaar, een gemiddelde van 13,26% per jaar.
De sector is nauw verbonden met de groei van het bbp. Nu de wereldeconomie vertraagt, stond China onder druk van vertragingen en inflatie; De geplande gemiddelde bbp-groei van het twaalfde vijfjarenplan werd teruggebracht tot 7%.
Onvoldoende vraag en relatieve overcapaciteit vertraagden de groei van de industrie tot een negatief niveau. Op de lange termijn bleef China echter in een fase van snelle ontwikkeling.
Verstedelijking en vernieuwing van apparatuur hebben de vraag van de metallurgie-, staal-, cement-, energie- en scheepsbouwindustrieën gestaag doen toenemen. De introductie van efficiënte kleine en middelgrote motoren bood toonaangevende ondernemingen mogelijkheden voor snelle groei.
Conservatief werd de gemiddelde jaarlijkse toename van het variabele motorvermogen in de komende vijf jaar geschat op ruim 7%. Bij berekeningen met 7% en een tienjarig gemiddelde van 13,26% werd voorspeld dat de productie over vijf jaar tussen de 392 en 520 miljoen kW per jaar zou liggen.
Volgens statistieken van de kleine en middelgrote motorafdeling van de vereniging in 2013 waren gelijkstroommotoren goed voor slechts 2,93% van de productie van ondersteunende ondernemingen en werden ze geleidelijk vervangen door motoren met variabele stroom.
Ze bieden echter een goede controle, uniforme, soepele, traploze snelheidsverandering over een breed bereik onder zware belasting en een hoog startkoppel met economische controle. Daarom worden ze vaak gebruikt in grote omkeerwalserijen en lieren.
Hoewel een frequentieomvormer het mogelijk maakt dat een variabele aandrijving een soortgelijk resultaat bereikt, behouden permanente motoren, vooral grote, voordelen op het gebied van algehele betrouwbaarheid en economische levensvatbaarheid. Geavanceerde omvormers ter vervanging ervan worden lange tijd voornamelijk geleverd door GE, SIEMENS, ABB en TMEIC.
Ondanks de prijsverlaging bleven de kosten ongeveer drie keer hoger dan die van DC-systemen, en was de prijs-prestatieverhouding laag. Voor onderhoud en reparatie is bekwaam personeel nodig, waarover kleine en middelgrote Chinese ondernemingen doorgaans niet beschikken. Daarom worden fouten niet altijd snel verholpen en heeft er geen grootschalige toepassing plaatsgevonden.
Gespecialiseerde, grote en efficiënte gelijkstroommotoren blijven een marktkans.
Volgens statistieken van de ondersteunende ondernemingen van de vereniging bedroeg de output van gelijkstroommotoren in 2013 5,061 miljoen kW, 1,069 miljoen kW, of 17,44% minder dan het jaar ervoor.
Volgens het Staatsbureau voor de Statistiek is de productie van opwekkingsapparatuur in de periode 2001–2013 gestegen van 13,3935 naar 127,3520 miljoen kW per jaar, met een gemiddelde jaarlijkse stijging van 20,64%.
De ontwikkeling van de Chinese windenergiebronnen blijft over het algemeen laag, en het onaangeboorde potentieel is enorm.
Het vergroten van de capaciteit per eenheid is een internationale trend geworden. Met de ontwikkeling van offshore windenergie begon de commerciële exploitatie van eenheden van 3 tot 6 MW.
Sinds 2010 is de sector een periode van industriële en beleidsaanpassingen ingegaan; Na de piek nam het groeitempo af. Overcapaciteit, concurrentie tegen lage prijzen en buitenlandse antidumping- en compenserende maatregelen leidden in 2012 tot een aanhoudende daling van het aantal nieuwe installaties.
In China werd toen 12.960 MW toegevoegd – 26,5% minder dan het jaar ervoor. Toen de opwekkingsbeperkingen en connectiviteitsproblemen afnamen, begon in 2013 een herstel, met de voorlopige schatting van de Wind Energy Association van 16.100 MW aan nieuwe installaties, een stijging van 24% ten opzichte van 2012.
Het totale vermogen bedroeg meer dan 90 miljoen kW. In 2013 haalde windenergie kernenergie in en werd voor het eerst de derde elektriciteitsbron van China.
Beleidsimplementatie en structurele aanpassingen zouden verdere groei moeten ondersteunen.
Vergassing van biomassa is schoner dan directe verbranding en stoot vrijwel geen schadelijke gassen uit.
Het is geschikt voor gedistribueerd gebruik van biomassa, vereist minder investeringen en heeft lage opwekkingskosten, wat vooral nuttig is voor ontwikkelingslanden. Het wereldwijd geïnstalleerde vermogen bedraagt meer dan 50 miljoen kW en kan meer dan 90 miljoen ton brandstofequivalent vervangen.
In de toonaangevende VS bedraagt de capaciteit meer dan 10.000 MW, een hernieuwbare opwekking van meer dan 40%. In China bedraagt het aandeel biomassa in de hernieuwbare capaciteit slechts 0,5%, terwijl het mondiaal gemiddelde 25% bedraagt, wat brede perspectieven schept.
De vraag naar motoren in ontwikkelingslanden groeit snel. Vooral China en India, maar ook de snelgroeiende BRICS-landen Zuid-Afrika, Brazilië en Rusland, hebben de afgelopen jaren een sterke economische groei gehandhaafd. Infrastructuur en de daarmee samenhangende productie genereerden een grote vraag.
Belangrijkste gebieden van de marktvraag:
1) De vraag naar nieuwe industrialisatie
De snelle industriële groei van China heeft te maken gehad met beperkingen op het gebied van hulpbronnen en milieu. Het patroon van hoog energieverbruik en hoge uitstoot is onhoudbaar geworden en de industrie beweegt zich richting het behoud van hulpbronnen en duurzaamheid. Het rapport van het 18e Partijcongres schetste een nieuw pad van industrialisatie: hoge technologische inhoud en economische efficiëntie, laag verbruik en vervuiling van hulpbronnen, volledig gebruik van de voordelen van menselijke hulpbronnen.
De mondiale financiële crisis vertraagde de groei van China en creëerde tegelijkertijd de voorwaarden voor een versnelde nieuwe industrialisatie. Structurele veranderingen, modernisering en energiebesparing vereisen een groot aantal efficiënte motoren met een hoog eenheidsvermogen, waardoor de industriële markt wordt uitgebreid.
2) Eis energiebesparing
Hoogefficiënte motoren combineren economische en maatschappelijke voordelen en zijn een prioriteit in de sector geworden, die ongekende kansen en uitdagingen met zich meebrengt. Met de implementatie en versterking van het implementatiebeleid wordt verwacht dat deze snel zullen groeien. Het alomvattende energiebesparings- en emissiereductieprogramma van het Twaalfde Vijfjarenplan van 31 augustus 2011 voorziet in begrotingssubsidies voor efficiënte motoren en een verhoging van de operationele efficiëntie van systemen met 2-3 procentpunten tegen 2015. Naast nieuwe installaties is er een sterke vraag naar vervanging van traditionele motoren die al draaien, zelfs motoren die het einde van hun levensduur nog niet hebben bereikt.
Energiebesparing, milieubescherming en ecologische beschaving zijn belangrijke thema's van het Dertiende Vijfjarenplan.
Het ministerie van Milieubescherming schat dat de jaarlijkse investeringen in milieubescherming zouden kunnen oplopen tot ongeveer 2 biljoen yuan, en dat de totale overheidsinvesteringen de 17 biljoen zouden kunnen overschrijden. Investeringen in energiebesparing en ecologie zouden het voorgaande vijfjarenplan meer dan kunnen verdubbelen.
Stijgende kosten van arbeid en materialen verminderen het effect van passieve emissiereductie door verouderde faciliteiten te sluiten. De belangrijkste middelen zijn het updaten van apparatuur, technologieën en het verhogen van het technische niveau van producten.
PetroChina, Sinopec, het South-to-North Water Transfer Project en andere ondernemingen en projecten kondigden grootschalige aankopen aan van efficiënte motoren en de versnelde terugtrekking van energie-intensieve en oude machines.
3) Buitenlandse markten
De wereldmarkt wordt nog steeds gedomineerd door een paar grote multinationale bedrijven: GE, SIEMENS, ABB en TMEIC, met geavanceerde ontwerp- en productietechnologieën.
De Chinese export was goed voor ongeveer 10% van het totale motorvermogen. Buitenlandse leveranciers rekenen vaak hoge prijzen.
China heeft een arbeidskostenvoordeel en overheidssteun voor zijn eigen innovatie en industriële modernisering. De focus op onderzoek en technologische doorbraken dicht de kloof geleidelijk.
Gedreven door de vraag wordt de innovatie opnieuw geïntensiveerd, neemt de zelfvoorziening op het gebied van producten van hoge kwaliteit toe en krijgen grote lokale fabrikanten initiële kansen om te concurreren met internationale leiders.
In de VS en andere ontwikkelde landen neemt het aantal traditionele motorfabrikanten geleidelijk af, terwijl de import toeneemt, wat kansen creëert voor China, dat in de toekomst het motorproductiecentrum van de wereld zou kunnen worden. De snelle groei van de vraag uit de ontwikkelingslanden, vooral India, Zuid-Afrika, Brazilië en Rusland, wordt aangedreven door de economie, de infrastructuur en de aanverwante productie en stimuleert de Chinese export.
(2) Marktaanbod
Fabrikanten in China zijn onderverdeeld in staatsbedrijven, inclusief door de staat gecontroleerde, buitenlandse, inclusief buitenlandse gecontroleerde, en particuliere bedrijven. Kleine en middelgrote motoren worden gedomineerd door publieke en private ondernemingen; buitenlanders droegen slechts tot op zekere hoogte bij aan de verbetering van de technologie en de productievolumes.
De Chinese economie is geleidelijk overgegaan van een groei met dubbele cijfers naar een gestage groei van rond de 7%. Industrieel en macro-economisch beleid hebben de richting bepaald voor kleine en middelgrote motoren. Tegelijkertijd deden zich onevenwichtigheden, inconsistenties en instabiliteit voor: overcapaciteit op laag en middelhoog niveau, druk op de groeivertraging en moeilijkheden bij de export; moeilijke herstructurering van het assortiment en weerstand tegen de introductie van effectieve producten; fluctuaties in grondstoffen, stijgende arbeidskosten en dalende winsten. Het verhogen van het technische niveau en het verwijderen van verouderde capaciteiten zijn de algemene richtlijn van de industrie geworden.
Conventionele motoren worden door veel bedrijven geproduceerd met kleine individuele aandelen.
De concentratie is laag, maar groeit. Er zijn ongeveer 2.000 kleine en middelgrote motorfabrikanten in China, waarvan er ongeveer 300 van aanzienlijke omvang zijn; ze zijn geconcentreerd in Zhejiang, Jiangsu, Shanghai, Shandong, Guangdong en Fujian.
Volgens de statistieken van de vereniging waren Wolong Electric Group, Zhuhai Kaibang Motor en Shandong Huali Motor Group de leiders in termen van omzet in 2014; voor exportproductie - Wolong, Fujian Anbo Motor Group en Zhejiang Jinlong Motor; over de cumulatieve introductie van efficiënte motoren - Wolong, Jiangsu Small and Medium Motor en Zhejiang Jinlong Motor. De sector blijft consolideren.
Volgens de kerngegevens van het bedrijf, waaronder de groepsinkomsten uit grote motoren, elektrische apparatuur en onroerend goed, zijn de totale inkomsten in de periode 2007-2012 gestegen van 32,990 miljard yuan naar 54,05 miljard yuan. De aandelen van de drie en tien belangrijkste deelnemers groeiden en bereikten in 2012 respectievelijk 50,30% en 73,90%.
Kleine en middelgrote motoren hebben ashoogtes van 80–630 mm. Als de belangrijkste componenten voor het omzetten van elektrische energie in mechanische energie, worden ze veel gebruikt in pompen, ventilatoren en compressoren, die nauw verbonden zijn met de economie. Dit soort apparatuur is gebruikelijk in het openbare leven en vormt een belangrijk onderdeel van het elektriciteitsverbruik. Hun efficiëntie heeft dus een aanzienlijke invloed op de algehele energie-efficiëntie. Efficiëntie is een belangrijke indicator voor het technische niveau van dergelijke motoren.
De sleutel tot een hoog rendement is het verminderen van de eigen verliezen van de motor: in staal, koper, mechanisch en aanvullend, om mechanisch vermogen aan de uitgang te verkrijgen.
Grote fabrikanten van kleine en middelgrote motoren verminderen de verliezen doorgaans op de volgende manieren:
(1) Laagharmonische statorwikkelingen verminderen koper- en additieve verliezen. Het verbeteren van de vorm van de magnetomotorische kracht vermindert de extra verliezen en verliezen in de stator- en rotorwikkelingen. Vacuümimpregnatie van de wikkeling met een oplosmiddelvrije isolatielak verhoogt de elektrische sterkte, vermindert de verwarming en het energieverbruik en verlengt de levensduur.
Geoptimaliseerde elektromagnetische berekening en selectie en aanpassing van de vorm van de stator- en rotorsleuven zorgen voor een rationele verdeling van inductie in de tanden en het juk en coördinatie van belastingen, waardoor verliezen in koper en staal worden geminimaliseerd. Hoogwaardig koudgewalst elektrisch staal met hoge permeabiliteit en lage verliezen vermindert magnetische verliezen en elektrische belasting, waardoor de efficiëntie toeneemt.
(2) Rationele moderne ventilatie vermindert mechanische verliezen. De conische behuizing en conische geleidingsventilator zorgen voor voldoende luchtstroom met lage ventilatieverliezen en wrijving, koelen effectief en verminderen mechanisch geluid.
Minder verliezen en een hoger rendement verminderen de warmte en de vereiste koelluchtstroom, waardoor het gebruik van een kleinere ventilatordiameter mogelijk is. Dit vermindert het mechanische energieverbruik verder en verhoogt de efficiëntie.
(3) Effectieve technologische maatregelen verminderen de toenemende verliezen. Samen met de juiste combinatie van stator- en rotorsleuven en de afschuining van de sleuven, wordt de luchtspleet aangepast en wordt aanvullende bewerking van de vervaardigde rotor uitgevoerd, waardoor extra verliezen worden verminderd en beheerst.
De elektrotechnische industrie levert aandrijfcomponenten aan OEM's en presteert over het algemeen sterk. De brutomarges van de beursgenoteerde Wolong Electric, Xinzhi Motor, Dayang Motor, Zhongdian Motor en Jinlong Electromechanical waren stabiel met een lichte groei van 2012 tot 2014. De belangrijkste reden hiervoor was de algemene daling van de prijzen van elektrische staal-, koper- en aluminiumblokken in de afgelopen drie jaar, waardoor er ruimte voor winst ontstond.
In de loop van de jaren van ontwikkeling zijn de industriële basis, de structuur en de schaal van de industrie gevormd en zijn de toegangsbarrières aanzienlijk toegenomen. Bij motoren met een hoog rendement zijn deze bijzonder hoog vanwege de technische complexiteit, complexe fabricage, aanzienlijke initiële investeringen en betrouwbaarheidseisen. De belangrijkste toetredingsbarrières zijn:
Ten eerste vereisen complexe ontwerpen en technologieën interdisciplinaire kennis. Ontwerpers, technologen, inspecteurs, testers en werknemers moeten een serieuze opleiding en ervaring hebben. De productie maakt gebruik van een verscheidenheid aan grote, gespecialiseerde en complexe machines, waardoor hoge eisen worden gesteld aan het technische personeel van nieuwkomers.
Ten tweede eisen eindgebruikers betrouwbaarheid en responsieve service, waardoor hun eisen aan pre-sales tests en after-sales ondersteuning toenemen. Een gekwalificeerd productie-, kwaliteitscontrole- en serviceteam is vereist.
De technologie ontwikkelt zich snel; Fabrikanten moeten geavanceerd ontwerp, productie en processen tijdig omarmen en nieuwe technologieën, materialen en apparatuur implementeren. Het is moeilijk voor nieuwe ondernemingen om tegelijkertijd technologische monitoring en interne ontwikkeling te bieden.
De motoren worden gebruikt in de metallurgie, energie, petrochemie, kolen- en mijnbouwindustrie, bouwmaterialen- en papierproductie, openbare nutsvoorzieningen en waterbeheer, scheepsbouw en havenoverslag. Verschillende toepassingen en omgevingen stellen verschillende eisen. Het duurt meestal lang om ervaring op te doen om verschillende gebieden te betreden. Volwassen succesvolle ervaring en betrouwbare producten op een specifiek gebied zorgen ervoor dat we consequent een aanzienlijk aandeel kunnen winnen.
Betrouwbaarheid en geschiktheid voor de taak zijn belangrijke selectiefactoren. Eindconsumenten geven de voorkeur aan fabrikanten met ervaring en merk op het gewenste gebied. Nieuwe concurrenten zonder een dergelijke accumulatie krijgen met zwaardere concurrentie te maken.
De productie van motoren vereist grote investeringen in vaste activa, met name productie-, test- en inspectieapparatuur. Het opzetten van apparatuur en processen en het opwekken van capaciteit kost veel tijd, meestal jaren. Producten hebben ook een lange periode van marktvalidatie nodig, dus er is voldoende werkkapitaal nodig. Hoge financierings- en afschrijvingskosten, kapitaalintensiteit en het opereren met een hoge financiële hefboomwerking creëren een cashbarrière voor nieuwe bedrijven.
Motoren drijven ventilatoren, pompen, compressoren, werktuigmachines en transportbanden aan en worden veel gebruikt in de metallurgie, petrochemie, chemie, mijnbouw, bouwmaterialen en nutsvoorzieningen.
Ze verbruiken 64% van alle elektriciteit, en in de industrie - 75% van het industriële verbruik. Een verhoging van de efficiëntie met één procentpunt maakt een besparing van ongeveer 26 miljard kWh per jaar mogelijk.
Daarom is het verhogen van de efficiëntie een belangrijke manier geworden om energie te besparen. In het programma van het Ministerie van Industrie van augustus 2013 zijn doelstellingen voor productvernieuwing tegen 2015 vastgelegd: 50% van de driefasige laagspannings-eekhoornkooimotoren en 40% van de hoogspanningsmotoren moeten aan efficiënte normen voldoen; 170 miljoen kW aan efficiënte motoren introduceren, 160 miljoen kW aan laagefficiënte motoren verwijderen, 100 miljoen kW aan systemen moderniseren en 20 miljoen kW aan oude machines effectief rehabiliteren.
Op basis hiervan wordt de vraag naar efficiënte motoren en aanverwante apparatuur geschat op bijna 100 miljard yuan.
Motoren drijven ventilatoren, pompen, compressoren, werktuigmachines en transportbanden aan in de metallurgie, petrochemie, chemie, kolenindustrie, bouwmaterialen en nutsvoorzieningen. De situatie in deze sectoren houdt positief verband met de economische groei en investeringen in vaste activa. De aanhoudend snelle groei en industrialisatie van China hebben de basis gelegd voor de duurzame ontwikkeling van kleine en middelgrote motoren.
Grote klanten, waaronder Shanghai Kaiquan Pump Group, Shimge Pump Industry Group en Nanfang Pump Industry, zijn in de loop der jaren 's werelds toonaangevende pompfabrikanten geworden, wat de verplaatsing van de pompproductie naar China heeft bevorderd. Grote buitenlandse fabrikanten met Chinese fabrieken hebben motorleveranciers nodig met een breed assortiment en uitgebreide benodigdheden voor de gecentraliseerde aanschaf van verschillende modellen. Dit stimuleert productuitbreiding en creëert tegelijkertijd mogelijkheden voor schaalvergroting.
Grote internationale fabrikanten bezetten dankzij hun technologie en reputatie een groot deel van de buitenlandse markt, maar hebben vaak hoge prijzen. Verbeteringen in de Chinese technologie en prestaties en een gunstige prijs-kwaliteitverhouding zorgen ervoor dat de buitenlandse bestellingen en het aandeel Chinese motoren in het buitenland toenemen.
Het aantal traditionele motorfabrikanten in de EU, de VS en andere ontwikkelde landen neemt af, terwijl de import toeneemt, wat grote kansen biedt voor China om een mondiaal productiecentrum te worden. Ook de vraag uit andere ontwikkelingslanden groeit snel: de groei van de economie, de infrastructuur en aanverwante industrieën creëert een behoefte aan motoren en stimuleert de Chinese export.
Toonaangevende buitenlandse fabrikanten maken op grote schaal gebruik van sterk geautomatiseerde lijnen en bewerkingscentra die een hoge productiviteit en betrouwbaarheid bieden. Op het gebied van automatisering en intelligentie van productie- en controleapparatuur heeft het bedrijf nog steeds een zekere kloof met het geavanceerde internationale niveau.
Omdat de efficiëntieverbetering in China achterbleef bij die in Europa, Australië en de Verenigde Staten, is de opleiding in het ontwerp en de verbetering van kleine en middelgrote efficiënte motortechnologie later ontwikkeld, en is er onvoldoende wetenschappelijk en technisch personeel. Dit personeelstekort is het belangrijkste obstakel voor het vergroten van de belangrijkste concurrentiekracht van het bedrijf en de deelname aan de internationale concurrentie.
Motoren, als veelgebruikte industriële producten, bedienen een verscheidenheid aan industrieën. Over het algemeen zijn ondernemingen weinig afhankelijk van seizoensfluctuaties in de vraag in één regio en vertonen zij geen uitgesproken seizoensinvloeden.
Op de lange termijn volgt de industriële cyclus de macro-economie: snelle groei doet de vraag toenemen en verbetert de situatie, een vertraging of recessie vermindert de vraag en verergert deze.
China bevindt zich nog steeds in het middenstadium van de industrialisatie en vervolgt een nieuw industrieel pad.
De wereldeconomie herstelt langzaam; de groei blijft achter bij de verwachtingen, de potentiële groei neemt af en de handel en investeringen zijn zwak. Een gelijktijdige vertraging van verschillende bronnen van groei en stagnatie is mogelijk.
Volledig herstel van de wereldeconomie kan lang en moeilijk zijn. De Chinese transitie van beleidsstimulering naar zelfvoorzienende groei, de herstructurering van de zware industrie, de modernisering, energiebesparing en de milieueisen van de nieuwe industrialisatie laten ons echter een lange opwaartse industriële cyclus verwachten.
De sector kent geen uitgesproken regionalisme. Relatief meer fabrikanten zijn gevestigd in het oosten, noorden, noordoosten en zuidwesten van China; de dichtste concentratie bevindt zich aan de oostkust.
