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    微型马达项目资金申请报告(节选)

    发布时间:2018-11-27 09:17:40

    第一节 产品定义及发展历程微型马达又成微型电机、微电机,是体积、容量较小,输出功率一般在数百瓦以下的电机和用途、性能及环境条件要求特殊的电机。常用于控制系统中,实现机电信号或能量的检测、解算、放大

    第一节 产品定义及发展历程

    微型马达又成微型电机、微电机,是体积、容量较小,输出功率一般在数百瓦以下的电机和用途、性能及环境条件要求特殊的电机。常用于控制系统中,实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能,或用于传动机械负载,也可作为设备的交、直流电源。

    发展历程

    我国微型马达行业创建于20世纪50年代末期,从为满足国防武器装备需要开始,经历了仿制、自行设计和研究开发的阶段,至今已有40余年的发展历史,已形成产品开发、规模化生产和关键零部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器配套的完整的工业体系。

    据统计,2014年我国微型马达生产及配套厂家在1098家,从业人员近16万人,工业总产值超过2000亿元。微型马达行业已成为国民经济和国防现代化建设中不可缺少的一个基础产品工业。
     
    第二节 产品特点及应用领域分析

    微型马达是由永磁同步电动机和内置减速箱组合而成的可逆同步电动机,具有力矩大、噪音低、体积小、重量轻、使用方便、运行恒速等优点,还可以搭配各种齿轮箱以达到改变输出速度和转矩的目的。

    结构分类

    微型马达在结构上大体可分为3类 :

    电磁式
    基本组成与普通电机相似,包括定子、转子、电枢绕组、电刷等部件,但结构格外紧凑。

    组合式
    常见的有两种:上述各种微型马达的组合;微型马达与电子线路的组合。例如直流电动机与传感器的组合,X方向与Y方向直线电动机的组合等。

    非电磁式
    外形结构与电磁式一样,如旋转类产品作成圆柱形,直线类产品作成方形,但内部结构因其工作原理不同而差别很大。

    应用范围
    食品机械、纺织机械、医疗器械、智能门窗、监控器云台、广告灯箱、家用电器、冷暖空调风页、执行器控制等所有小功率恒转速大力矩设备。

    应用领域
    微型马达主要应用于3个领域:①无特殊控制要求的驱动场合作为运动机械负载的动力源。②音像设备。例如,在盒式录像机中,微型马达既是磁鼓组件的关键元件,又是其主导轴驱动、收供带和磁带盒的自动装载以及磁带张力控制的重要元件。③办公自动化设备、计算机外部设备和工业自动化设备。如磁盘驱动器、复印机、数控机床、机器人等都应用了微型马达。略……
    节 产品生产工艺特点或流程 

    1、微型马达结构和生产批量的较大差异使生产组织模式和工艺规程相差很大

    目前微型马达向经济型和高性能型两个方向发展。经济型微型马达的特点是数量极大,价格低廉。例如冰箱、空调、音响等家用电器电机,汽车、电动车用电机,计算机及其外设用电机,办公自动化设备电机及电动工具电机等。其生产工艺特点主要:

    a)有优化详细的工艺规程、工序、工步划分很细,加工工艺比较先进;

    b)劳动分工很细,对操作者的技能要求单一;

    c)较多地使用专用设备、专用工模具,机械化、自动化程度高,一般采用流水线作业,固定资产投入较大,但生产效率高,加工成本相对较低。

    2、制造工艺涉及的专业很广泛

    微型马达制造工艺涉及的专业领域比较广泛,其工艺主要包括机械制造工艺、模具成形工艺、特种工艺、专用工艺及驱动器制造工艺。

    机械制造工艺包括各种结构件的机加工,如车、铣、刨、磨等;模具成形工艺包括冲压、塑料成形、铸造等;特种工艺包括热处理、焊接、表面处理等;微型马达专用工艺包括铁心制造、绕线嵌线、绝缘、磁钢粘接等;驱动器制造工艺主要包括线路板焊接、调式等。

    3、相对落后的制造工艺和先进的制造工艺并存

    近几年各企业都投入大量资金进行技术改造,引进了不少国外先进制造微型马达的关键设备和测试设备,引进成套生产线和比较先进的工艺技术,同时随着国内电工制造专用设备的快速发展,在大批量微型马达生产中,广泛使用高速冲床、自动绕线嵌线机、自动绝缘设备、转子和换向器精车机、工装模具加工设备及在线自动检测设备等高效先进设备,带来了微型马达加工工艺技术的快速发展,极大地提高了生产效率、加工精度和产品质量。

    同时,在国内微型马达生产企业中,中小企业占90%以上,由于各方面的制约和考虑,还存在着大量劳动密集型企业,手工操作占相当大的工作量,机械化、自动化程度很低。这些企业的加工手段和检测技术比较落后,产品的一致性、可靠性难以得到充分保证。

    与先进国家微型马达制造和检测的机械化、自动化相比,我国微型马达制造的整体水平还有一定的差距。

    4、微型马达结构的多样性和使用环境条件的特殊性带来了制造工艺的多样性和复杂性

    微型马达结构的多样性致使制造工艺差异较大,不同结构的绕组制造工艺就截然不同。使用环境条件的特殊要求也加大了制造工艺的复杂性。为军工配套和特种微型马达的制造企业,针对制造中的“三防”、电磁兼容、高低温、冲击振动等使用环境要求,在产品设计和制造工艺上都采取了许多措施,进行了工艺试验和研究,取得了较好的效果。

    由于工艺规程的多样性,同一零件,不同的生产厂或同一生产厂的不同的工艺员可设计出不同的工艺方案及工程规程,而且差异较大,这就导致了零部件的加工难度、加工质量、加工成本的不同。

    5、专业化协作越来越广泛

    由于微型马达加工的涉及专业和应用工艺的广泛性,为了降低微型马达生产成本,缩短生产周期,提高竞争力,许多生产企业采取了专业厂家生产协作的模式。这样,既节省了设备和技术改造更新的投入,避免了大而全、小而全的经营模式,又带动了周边经济的发展。这种模式在东南沿海的批量生产中更为突出。

    随着零部件专业化生产水平不断上升,近几年,我国微型马达零部件专业化生产水平有了长足进步,许多零部件配套加工企业都引进和添置许多设备,以确保大批量生产的品质。专业化协作生产主要包括机壳、端盖、转轴、塑料件、换向器、电刷、磁钢、转子等零部件及各种工装模具,产品除与国内配套外,还远销海外。

    节 国内外生产技术发展趋势分析

    随着信息技术、材料技术、生命技术、能源技术的进步,微型马达技术正在进入一个新的发展阶段,其趋势体现为:

    (1)节能和智能化

    节约能源是各行各业的要求,智能化是现代技术发展和满足人类生活水平的要求。随着技术进步,微型马达各应用领域的产品对电机要求不断提高。如家电领域中,随着健康型、节能型、智能型变频空调家电产品的推广,相应配套的电机要求具备更高效能,以达到节能目的,并要求智能化,实现家电设备的模糊控制,以达到高度自动化。

    (2)机电一体化

    随着电子技术,控制技术以及电机本体的发展和变化,传统电机分类间的界限越来越模糊,这是机电一体化的必然趋势。机电一体化技术是以微电子为主导的多种新兴技术与精密机械融合的综合性新技术。随着电力电子技术的成熟发展和客户对自动化需求的增加,电动机、调速装置和电器被视为一个整体。电动机与驱动系统的发展方向是:集成化,即电力电子、电动机及控制系统高度集成化,上述三者从设计、制造到运行、维护均紧密地融为一体;通用化,即同一传动系统可以针对不同形式的电动机和不同的运行模式而实行不同的控制方式;信息化,即现代电气传动系统不但是转换、传送能量的装置,而且要成为传递、交换信息的通道。

    (3)无刷化

    为降低微型马达运行时的噪音,提高电磁兼容性能和电机可靠性能,延长电机使用寿命,除了在电机结构上不断改进,业界一直致力于发展各种无刷电机。经过多年的研发,取得了显著的成果,如无刷直流电机、无刷自整角机、无刷旋转变压器等,许多电机新品种已经进入商品化生产。例如,冰箱的变频压缩机中采用无刷永磁直流电动机,可以大幅增大其制冷水平的可调范围。但是,由于无刷电机所涉及的技术要求较高,要求掌握相关电机技术、硬件技术、软件控制技术、传感技术、稀土材料技术、大功率电子技术,目前国内市场大功率无刷电机产品还是比较少见。

    (4)微型化

    由于电子技术的快速发展和广泛应用,一方面要求微型马达向小型化、扁平化、轻量化方向发展,以适应电子产品日益微型化的需要;另一方面也为微型马达的微型化创造了条件。微型马达的微型化,不仅指它的质量和体积,还指它的功率消耗。现代电子产品(如手机)用电机往往是耗电总量最大的元器件之一,又如在宇航系统中,通常以燃料电池或太阳能电池供电,所有电器元件的耗电量受到严格控制。因此,微型马达的微型化是目前迫切需要解决的问题。为了使电机微型化,通常采取改进设计、简化结构,采用新材料、新工艺等措施。例如,日本一家公司推出了重量仅4mg的微型马达,可在人体血管中穿行。

    (5)永磁化

    随着微型马达向微薄轻型化、无刷化和电子化的方向发展,永磁材料在微型马达中的普遍应用已是必然趋势。我国稀土资源丰富,所研制生产的钕铁硼永磁体的最大磁能积(磁能积是衡量磁体所储存能量大小的重要参数之一)已处于国际先进水平,为我国永磁电机的发展提供了良好的条件。

    (6)低噪音、低振动、低干扰

    随着人们生活水平的提高,对环境条件要求静化和优化,为确保信息收集、传输和存贮正常进行,需防止无线电磁干扰。降低微型马达噪音和振动、防止电磁干扰乃是今后产品开发和生产工艺改造中的重要课题。

    (7)数字化

    微型马达的数字化是指在其控制单元中采用可编程控制器,综合现代控制理论、电力电子技术、微电子技术等,实现电机速度和位置的自适应调整与控制。电动机控制策略的模拟实现正逐渐退出历史舞台,而采用微处理器、通用计算机、DSP控制器等现代手段构成的数字控制系统得到了快速发展,电动机控制系统正朝着高精度、高性能、网络化、信息化、系统芯片化方向不断进步。

    (8)测试技术向高效和自动化发展

    电机驱动与控制采用中大规模集成电路后,控制电路简化,有利于电机的驱动器轻薄短小化,并使驱动精度和可靠性提高,同时降低成本。随着电机性能的提高,要求与其配套的检测技术精确度更高。

    (9)极端制造技术的使用

    微型马达制造技术正在从常规制造、传统制造向极端制造方向发展。所谓极端制造是指在极端条件或环境下,制造极端尺度或极高功能的器件和系统。如:制造天空飞行器、微纳电机、微纳光机电系统等极小尺度和极高精度的产品。略……
    节 原材料生产情况
    一、原材料生产规模
    图表 9:2010-2014年我国有色金属行业产量分析
     
    二、原材料生产区域结构
    图表 10:2014年我国有色金属行业生产区域结构
     
    三、原材料生产规模预测
    图表 11:2015-2020年我国有色金属行业产量预测
     
    节 产品原材料价格走势
    一、产品原材料历年价格图表 12:2010-2014年我国有色金属行业价格分析
     
    二、产品原材料价格走势预测
    图表 13:2015-2020年我国有色金属行业价格预测
     
    三、价格走势对企业影响
    近年来由于原材料价格上涨和劳动力成本上升,微型马达制造的利润空间被逐步压缩。微型马达行业的利润也与其下游应用行业密切相关,随着下游产品的竞争日益激烈,行业内优质微型马达制造企业唯有积极研发新技术、使用新材料并采取各种措施降低成本, 才能在一定程度上抵消市场不利因素对企业盈利能力的影响。
    行业内不同企业的利润水平存在较大区别,拥有较强研发能力、启用先进生产工艺以及获得稳定客户资源的企业逐渐体现出集约化、规模化效应,从而使毛利率维持在较高水平。
    近年来,行业利润正在逐渐向优质企业集中, 优质企业面对复杂多变的市场形势,采取一系列措施降低成本。首先,优质企业发挥研发、营销等优势,分别向产业链前端以及后端延伸,采取主动方式提升产品毛利率;其次,优质企业不断增强产品的技术含量,提高产品附加值,增加企业利润空间;再次,优秀企业抓住消费升级战略契机,提升产品档次,保障企业利润水平;最后,优质企业积极拓展海外市场,发挥品牌效应,完善企业的市场结构。略……
    节 发展问题
    虽然中国成为微型马达生产大国,但是技术水平与工业发达国家相比,仍有较大差距。中国微型马达产量约占世界总产量的60%以上,但是民营企业产品档次低,独资企业的产品虽属于中档产品,但许多独资企业的开发机构均设在本国,技术含量高的产品,如高速精密无刷主轴电机、高精度步进电机、高性能交流伺服电机、精密直线电机、超声波电机等尚未在我国生产。
    我国微型马达行业发展水平较国外差距更大,大量的企业甚至没有开发能力,而是仿制为主。整个产业的产、学、研结构不理想,没有发挥企业、大学、研究所的特点和优势。项目开发进展慢,成果商品化率低。我国的民营企业普遍存在产品开发能力不强、产品更新换代慢等缺点,很难同国外公司竞争。
    节 应对策略
    要想发挥目前我国微型马达行业的优势,克服自身的瓶颈,必须从战略、策略上作出调整:
    第一、继续发挥我国作为世界制造业大国的优势,继续制造高质量的微型马达系列产品。其他发展中国家短期内很难形成高素质的生产团队、先进的制造设备和配套的服务设施。
    第二、紧跟微型马达行业发展的时代潮流,积极做好产品研发,提高自身核心知识产权,把主动权把握在自己手中。
    第三、利用互联网发展的机遇,积极开拓自己的销售渠道,把我自己的命运。略……
    节 投资行为分析
    一、进入/退出壁垒分析
    微型马达行业的低端市场进入门槛不高,导致行业内中小企业较多,但是要进入中、高端市场,成为行业内有竞争力的企业,具有较高的进入壁垒。
    1、认证壁垒
    微型马达在环保认证方面有较高的要求,特别再出口方面,必须通过相关环保认证。另外,超小型微型马达的应用产品对其形状、精读、频率等要求较高,需要电子产品厂商与微型马达厂商紧密配合,因而微型马达厂商需要与下游应用厂商密切配合。手机、高档化妆品等对微型马达精度与品质要求更高,属于高端客户,认证许可准入门槛高、认证周期长,对供应商的综合实力、技术水平、装备条件、资金实力、人员素质、产品环保、供货经验、品质管控要求较高,一般企业难以进入。
    2、市场拓展壁垒
    微型马达通常作为下游产品的重要零部件,其品质、性能状况对下游产品的质量、品牌产生较大影响。因此,下游行业的主要企业特别是知名大企业选择供应商时,往往采取严格的采购认证制度,通常需要经过较长时间的试用、小批量订货、大批量采购等环节。而一旦通过下游企业的采购认证,通常能与下游客户建立长期稳定的合作关系,不会轻易更换供应商。微型马达生产企业依靠自身长期积累而拥有稳定而可靠的客户群,新企业进入微型马达行业后,要与现有的微型马达生产企业争取客户资源较为困难。
    3、产业链协作壁垒
    微型马达作为下游产品的配件,通常需要以下游客户为导向组织产品的研发和生产。为扩大竞争优势和生存空间,快速开发和制造质高价廉的创新产品,下游企业往往会要求微型马达供应商在新产品开发中协同参与,根据自身的技术情况和行业发展方向为下游企业提出合理化建议,从而保证开发过程中利益的一致性和风险共担。微型马达行业与下游企业长期形成的协作关系使得新企业较难进入微型马达行业
    4、规模效应壁垒
    微型马达种类繁多,但其绝对单价通常较低,因此只有进行规模化生产,才能有效分摊固定成本进而产生效益。目前,中小规模的微型马达企业数量较多,这些企业集中于低端产品市场,竞争激烈,企业利润空间有限,而有限的利润导致中小规模的微型马达企业很难依靠自身积累发展壮大,形成规模化生产并进入高端市场。基于这种经营环境,资金实力稍逊的新进企业由于缺乏规模效应而难于生存和发展。
    二、投资前景分析
    当前中国已成为全球最大微型马达制造基地,产品基本覆盖了所有零部件和主要材料。从微型马达企业的分布来看,市场需求旺盛及占据出口优势的沿海地区企业发展尤为迅速;大部分企业集中在珠三角、长三角和环渤海地区。随着国际微型马达市场向国内的转移,外资企业仍是国内微型马达行业的主体,民营企业经过多年的发展日益强大。在产业配套以及综合生产能力等方面,国内微型马达制造企业拥有较强的市场竞争力,但技术水平与工业发达国家相比仍有一定差距。中国微型马达行业应加速产业结构调整,生产企业向集团化、专业化方向发展,进一步提高行业集中度,逐步实现由“大”到“强”的产业转变。
    第二次世界大战后,军事电子装备的迅速发展促进了美国、苏联等国家微型马达的开发和生产。目前,在世界微型马达市场上,德、法、英、美、中、韩等国保持领先水平。中国微型马达产业创建于20世纪50年代,从为满足武器装备配套需要开始,历经仿制、自行设计、研究开发、规模制造阶段,已形成产品开发、规模化生产、关键零部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器等配套完整、国际化程度不断提高的产业体系。
    为适应工业自动化设备、军事设备、车辆以及家用电器向高精度、高可靠性、长寿命、低消耗、小型化、集成化方向发展的要求,微型马达产品的未来发展将主要围绕汽车、摩托车、家用电器、仪器仪表、包装机械、数控设备、办公自动化及计算机等行业。中国微型马达行业无论从国际、国内市场前景,还是从产业配套环境来看,都有广阔的发展空间,投资前景广阔。
    虽然我国微型马达行业具有广阔的发展前景,但是机遇与挑战总是并存的,投资总是有风险的。
    三、新项目推荐地域
    图表 47:2014年我国微型马达行业地域推荐指数情况
     
    节 投资发展建议
    根据国内外微型马达发展现状和趋势,未来我国微型马达行业的发展思路和行业定位:
    (1)从生产大国向生产大国技术强国发展。在继续扩大生产量的同时,跟踪和赶超国际先进水平,加强产品和技术开发能力,要从以仿制为主转到以引进消化吸收、自主创新为主的自主开发。 
    (2)调整产品结构,提升产品档次。加强新型微型马达产品的开发和批生产技术攻关,提高产品档次,从中低档产品发展到高中低产品都有。 
    (3)加速与国际接轨,进入国外市场。加强营销能力和增加营销渠道,面向国内和国外两个市场,提高市场占有率。 
    (4)组建和培育大集团公司。鼓励按市场经济原则,实现企业强强联合,民企与外资合资、民企与整机厂联合、民企之间强强联合等形式。已有一定规模和实力的民企要抓住机遇,通过技术改造和资产重组,自主开发,加速发展,成为国内外知名的大集团公司。 
    (5)推进微型马达专用设备、零部件和关键材料技术进步和质量提高,赶超国际先进水平,为微型马达行业发展创造条件。
    2、行业投资发展建议
    (1)发挥行业协会的作用
    规划制订、修订,实施中组织协调; 组织行业专家:研讨技术发展方向、新技术推广、技术培训;国内外信息收集与分析;组织国内外技术交流和学术研讨,举办国际性研讨展览会;组织制订产品行业标准及产品质量监督;反映企业要求,协助政府主管部门做好宏观调控,做好产业政策制订。
    (2)建立微型马达及组件国家基地,成为新型微型马达开发和产业化孵化基地,加速从生产大国向生产大国技术强国的过渡。
    (3)国家对新型微型马达的开发和生产要制定优惠政策,并给与一定的支持和扶植,要鼓励民营企业开发和生产新型微型马达。
    (4)建议行业协会与有关大学或学校建立联系,根据企业和行业的发展需要,共同办好电机专业进修班,为微型马达行业和制造企业培养专门人才。
    (5)建立微型马达零部件及材料生产基地协调小组,组织行业协调,进行行业标准制订、质量监督、技术攻关等。<==
    (6)加强政府部门、产、学、研、用微型马达单位联系。按照市场经济原则加速自主创新和科研成果产业化步伐。略……
     

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