第一节 中国微特电机行业产品定义及基本属性

一、产品定义、性能

1、产品定义

微特电机，全称微型特种电机，简称微电机，是指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的微特电机微特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。

2、特点

1）微特电机指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。微特电机综合了电机、微电子、电力电子、计算机、自动控制、精密机械、新材料等多门学科的高新技术行业，尤其是电子技术和新材料技术的应用促进了微特电机技术进步。

2）微特电机品种众多(达5000余种)、规格繁杂、市场应用领域十分广泛，涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面，凡是需要电驱动的场合都可以见到微特电机。

3）微特电机制造工序多，涉及精密机械、精细化工、微细加工、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺技术，需要的工艺装备数量大、精度高，为了保证产品的质量还需一系列精密的测试仪器，是投资性较强的行业。

二、产品所属行业界定

《GBT4754-2011国民经济行业分类》中将微特电机行业归类为“微电机及其他电机制造”代码为“3919”，指自动化系统中一种主要用于传递和交换信号等方面的元件，即控制微电机的制造，以及其他未列明的电机制造。

第二节 中国微特电机行业产品应用概况

一、产品主要应用领域

中国微特电机行业产品应用情况列表

二、产品应用成熟度分析

我国微电机设备生产及配套厂家在980家以上，从业人员超过9.8万人，工业总产值超过98亿元，微电机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。自20世纪80年代以来，我国已引进55余条生产线，实现26个大类、65个系列、500个品种、3000个规格的微电机大批量、规模化生产。主要产品包括无刷永磁直流电动机和振动电机、小功率交流、罩极电动机、交直流串激电动机、步进电机等等。

近年来，我国高效电机和变频调速专用电机设计技术、电机系统控制技术、电机及系统测试技术等方面取得了一些重要的技术突破，同时通过专利战略实施、技术标准制定等方面的工作，为自主知识产权的中小型电机及系统的产业化奠定了良好的基础。但在实现产业化方面与国外先进水平相比，存在电机精准设计、降耗降噪、系统节能、系统测试、变频绝缘结构及测试、电机及控制系统的精细化匹配、高性能工程型矢量控制、变频电机动态性能测试等关键技术滞后的现象。略……

第三节 微特电机行业下游行业发展情况分析

一、下游主要行业发展情况分析

（一）下游主要行业发展概述

1、冰箱

数据显示，2012年前2个月，国内冰箱销量同比下滑15％。目前国内冰箱产能已超过1亿台，而国内冰箱的销量将下降20％-30％，从2011年的5000万台下滑至2012年的4000万台。出口乏力，国内市场需求下滑，冰箱企业纷纷改变战略，向中高端方向发展。在上海举行的2012年中国家电博览会上，一些拥有特色功能的冰箱，如海尔全变温六门卡萨帝铂锐冰箱、美菱智能二代冰箱、康佳“云离子”健康冰箱等吸引了不少业内人士与消费者的眼球。

2009年和2010年冰箱产业经历了发展的最好时期，也因此吸引了大批企业进军该产业。随后，冰箱市场整体规模增长放缓与冰箱产能迅速增加相随，冰箱产业步入激烈竞争时期。

2011年3月，海尔宣布，合肥年产300万台节能环保冰箱技改项目建成投产，至此海尔冰箱的产能接近2000万台；2010年美的冰箱产能接近千万台，2011年产能又提高约40％；美菱计划到2013年实现1000万台的产销目标；海信年产200万台的高自动化冰箱生产线已于去年3月投入试生产。

冰箱业还在不断吸引着新企业的进入。志高将制冷产业链延伸至冰箱行业。康佳在滁州投资10亿元，目标是形成年产200万台高端冰箱的产能。创维全面进军白电产业，其南京白色家电生产基地一期工程年产100万台冰箱。格兰仕宣布开拓冰洗业务，其建于中山的冰洗基地主要用于冰箱、洗衣机、洗碗机等白色家电产业的扩张，其中包括形成冰箱年产能400万台。

然而，这轮扩张风险很大，在市场需求下降之时，冰箱产能过剩已成定局。

目前，全国冰箱的年生产能力已超过1亿台。根据产业在线的数据，2010年国内冰箱销量创新高，但也仅5000万台出头。2012年，随着家电下乡政策的退出以及楼市的低迷，冰箱市场的销量将下滑至4000万台左右。业内人士表示，冰箱市场进入行业洗牌时期，企业增长更多依靠抢占对手份额实现。

2、空调

经历了2010年的高速发展，2011年，在国内经济增速放缓及房地产市场低迷的环境下，空调市场依旧保持稳步增长。然而，近年来空调市场一直保持快速增长，城市市场空调普及率得到快速提升，提前预支了部分消费需求，加上原材料成本上升，变频压缩机采购成本大幅增加，生产企业生存压力更大，2012年，房地产市场仍处于国家宏观调控之下、通货膨胀短期内无法缓解，空调销售将面临更严峻的市场环境。

2011年国内家用空调市场零售量规模达3100万台，同比增长9%，相对于2010年的高速增长有明显回落，零售量增幅由30%降至9%;零售额为1033亿元，同比增长24%，增幅较2010年同期下降6个百分点;空调市场产品平均价格上升明显，同比增长15%。

空调市场的发展与经济环境和房地产市场的发展关系密切。2011年，中国经济在艰难中前行，经济增速放缓、CPI持续高位运行，消费信心受挫，而房产市场在国家“限购”和“限价”等政策的调控下，成交量大幅萎缩。这些外力都在一定程度上抑制了空调消费。捷孚凯GfK中国65城市监测数据显示，2011年大中城市市场空调零售量与2010年同期相比增长仅为3%，而北京、上海、广州和深圳四大城市零售量出现下滑，同比下降3%。

2010年市场的高增长刺激众空调厂纷纷扩产，但企业普遍看好的节能惠民政策并没有达到预期的效果，无力挽回2011年宏观经济不景气导致的消费需求不足，进而引发了行业高库存现象。

（二）下游各行业近几年增长情况

2009-2011年下游家用电冰箱产量增长情况统计表

                                                                                                                      单位：台

2009-2011年下游房间空气调节器产量增长情况统计表

二、下游主要行业对微特电机行业的应用现状分析

1、家用电冰箱

冰箱压缩机电机是间断运行、启动频繁、需要较大启动转矩和过载能力的单相异步电动机。

2、房间空气调节器

作为空调的核心驱动部件，风机负载类电机不但要有较高的功率因素和效率，同时需具备调速方便、可靠性高、振动及噪音小的特点。

第四节 上、下游行业对微特电机行业发展的影响分析

微特电机产品使用的原材料主要是铜，是微特电机成本主要构成部分，上游产业的发展对企业的经营成本产生较大的影响，铜价上涨，则企业生产成本增加。

微特电机行业的下游行业主要有家电行业、汽车行业、电子信息产业、军事装备等。未来家庭生活向舒适化、信息化、网络化发展的进程，对家用电器的数量和技术含量要求也日益提高。随着更新换代速度加快，家用电器新产品层出不穷，与其配套的微特电机领域越来越广，规模越来越大。略……

第五节 中国微特电机行业基本生产技术、工艺或流程

永磁直流电机电枢制造主要工艺过程：

永磁直流电机转子电枢一般由转轴、铁心、电枢绕组、换向器等构成。是比较复杂的转子组件。

1、将铁心及换向器压到轴上。

2、换向器下刻（刻槽）。

3、车换向器外圆。

4、电枢绕组嵌线、接线及焊接。

5、半检。

6、浸漆绝缘处理。

7、半检。

8、精度铁心外圆及轴承档等尺寸。

9、精车（金刚石车）换向器表面。

10、动平衡。

11、铁心表面涂铁红。

第六节 中国微特电机行业新技术研发、应用情况

1、无刷直流电动机控制技术

无刷直流电动机具有调速性能好、控制方法灵活多变、效率高、启动转矩大、过载能力强、无换向火花、无无线电干扰、无励磁损耗及运行寿命长等诸多优点。近年来,由于永磁材料性能提高、制造成本价格下降、电力电子技术发展及对电机性能要求等因素的影响,无刷直流电动机的应用领域迅速扩展。

受控制理论和控制器件的限制,无刷直流电动机很长时间内一直采用经典PID控制,该控制方法可使系统性能满足各种静、动态指标,但系统的鲁棒性不尽人意。面对日益复杂的控制对象,为进一步提高无刷直流电动机调速系统的快速性、稳定性和鲁棒性,智能控制方法受到更多关注。近年来电机控制专用数字信号处理器(DSP)又成为另一被广泛使用的控制方法,DSP实现的电机伺服系统可以只用一片DSP代替单片机和各种接口,且DSP芯片有快速的运算能力,可以实现更复杂、更智能化的算法;可以通过高速网络接口进行系统升级和扩展;可以实现位置、速度和电流的全数字化控制。

2、步进电动机及驱动控制技术

步进电动机系统是由步进电动机及其驱动控制电路构成的。近二十年来,电力电子技术、微电子技术和微处理器技术的飞速发展,极大地推动了步进电动机驱动控制技术的进步,并使之在不断完善中趋于成熟。步进电动机驱动控制技术的发展,在使得步进电动机系统获得更加广泛应用的同时,也使得步进电动机与其驱动电路装置日益成为不可分割的一个整体。步进电动机驱动电路的合理设计与改进,需要对步进电动机运行机理和具体结构设计的透彻了解与深入分析。同时,步进电动机系统的性能和运行品质在很大程度上取决于其驱动电路的结构与性能,同一台电动机配以不同类型的驱动电路,其性能会有较大差异。

1）步进电动机的开环驱动

步进电动机的最早应用是开环系统,现在工业控制大量使用的也是开环系统。步进电动机的设计思想使它开环运行的精度高于通常种类的电机,其运行速度与控制脉冲频率呈严格的正比关系,转过的角度与控制脉冲的个数呈严格的正比关系。

2）步进电动机的闭环伺服控制

随着工业应用的不断深入和相关技术的发展,人们对步进电动机应用系统提出了越来越高的性能要求。闭环伺服控制运行方式从根本上解决了震荡和失步问题,实现了绕组电流的有效控制,提高了效率,拓宽了步进电动机运动控制系统的应用领域。略……

第七节 中国微特电机行业存在的问题及应对策略

一、存在问题

1、企业发展水平不平衡，产品技术档次总体偏低，自主研发能力薄弱

在我国主要生产微特电机的企业的中，纵向相比存在着生产技术、企业管理、产销销售差距。但同国外企业相比，我们的产品还处于“粗、笨”档次上，产品技术水平差距大，自主知识产权产品少。

2、制造设备、工艺落后，企业单个规模较小

没有新的生产设备，工艺装备水平不能提高，就无法生产出高新技术的产品，就不能满足当前市场需求，一个企业，没有新产品的不断开发，没有质量作保证，它的生存和发展相当艰难，就没有发展后劲，根本做不大，做不强。

3、管理水平不完善，有待提高

管理仍停留在原始阶段，更缺乏长远考虑，没有高薪聘请技术人员和管理人员，引进继续人才的意识，直接导致成本核算高，质量控制差，信息的扑捉能力弱等问题，抓不住市场信息，信息化程度低，使企业走弯路，影响企业的快速发展。

4、在出口产品价格上企业相互压价

这主要表现在家电电机和一些低档的微型直流电机的出口上。对于上述电机，国外首要的追求目标是价格最低，电机只要求一两种指标，寿命也要求不高，所以三资企业和民营企业千方百计地降低成本，国外和中间商利用大陆企业之间相互竞价的现象，把出口价压得很低，这样国企便处于被动的地位。这在珠江三角洲地区表现最为突出。

二、应对策略

1、转变思想观念，做大做强企业，提高企业自主研发水平。

我国微特电机行业市场潜在需求大。应改变变企业负责人思想观念，树立干大事、创大业的思想意识着手，以有关职能部门牵头组织企业负责人，到国外学习先进企业老板的先进企业理念、管理和经营方式等方面的经验和做法，参照他们国家认证产业的行业标准，在产品上找差距、论不足，引进技术和专业人才，带动国内企业做大，做强。

加大微特电机制造基础理论研究的投入，从客户需求出发，提供个性化解决方案。国外的微特电机制造厂家，对其所处理的相关技术研究很专很深，采取的是工艺和设备相结合的思路解决问题。

2、政府牵头，加快微特电机产业化建设，增强招商引资力度。搭起银企桥梁，加大融资力度，做大做优企业，激活企业活力，提高企业的市场竞争力。成立相关行业协会，增强合作意识，提高行业的知名度。

进一步规范微特电机制造行业市场秩序，营造公平合理的良好竞争环境。尽可能的避免价格恶性竞争，否则会逐渐丧失发展的经济基础。小规格低档次产品，国内厂家基本上都能生产，价格大战在所难免。作为厂家应该换一种思路，在某一个哪怕很小的领域内做专做精，就是一个强者，就可以减少价格竞争，获取较好的经济效益。

3、国家应加强对我国自主知识产权的保护，企业要自觉运用知识产权制度，促进技术创新和企业发展，注重自主知识产权的创造、占有和运用，将技术优势转化成竞争优势，转化成经济效益。

第八节 行业发展预测分析

一、产品需求特点发展预测

在微特电机应用的领域中，对其技术性能的要求与使用要求在不断地提高，它指引着作为驱动部件——微特电机向着小型化、扁平化、轻量化、无刷化、高速化、高精度化、节能、电磁兼容、低噪声、长寿命的技术方向发展。同时，电力电子技术、微电子技术、永磁材料技术、精密和精细加工技术的发展，也为微特电机技术的发展提供有力支撑。

1、小型化、扁平化、轻量化

小型化、扁平化、轻量化是现代电子产品的发展趋势，微特电机相应地被要求适应这一发展趋势。例如，HDD从3.5in到2.5in再到1.8in。现在1inHDD形如一枚纪念币大小、重量仅为16g，已经量产，下一代将是0.7inHDD。为适应HDD小型化、微型化的趋势，采用片状绕组或薄膜绕组作定子，采用钕铁硼磁体或采用溅射工艺制成的永磁转子的永磁无刷直流电动机已分别在上述HDD中作主轴驱动。

2、无刷化，实现变频节能

以永磁无刷直流电动机替代单相交流异步电动机，能够实现空调器、冰箱、洗衣机等家用电器的变频调速，使其转速随工况自动调节，提高了节能、电磁兼容性能，并且降低了噪声。例如，冰箱的变频压缩机中采用永磁无刷直流电动机，其工作转速在1600～4000r/min之间可调，使制冷可调范围的能力增大到1:2.5，节能25%。

3、电动机控制DSP化

目前信息产品和家用电器中大量使用永磁无刷直流电动机，要对这些产品进行数字化控制，实现电动机的智能功能，应用DSP技术是必然的技术保证。例如，日本东芝公司开发的TW－V8630型家用洗衣烘干一体机采用了一台由DSP控制的电动机，MCU随时监控电动机的转矩，并以每125μs就进行一次计算，从而实现提高对电动机的控制频率达到80倍以上，使洗衣筒振动减少一半，洗衣效率提高10%。

4、高速化、高精度化

信息产品和视听设备中应用的微特电机向高速化、高精度化的方向发展。在近年日本小电机技术展上，松下电器等公司展出的DVD、CD－ROM主轴电机，其转速在20000r/min以上，激光打印机电机转速在10000～50000r/min。微特电机高精度化也是满足信息产品和视听设备性能指标的技术保证。例如，HDD主轴用永磁无刷直流电动机以高速驱动盘片，在磁头与盘片只有0.1～0.3μm间隙中悬浮旋转，电动机端面转盘跳动度要求就非常高。在ODD中，电动机端面跳动度要求尽管比HDD低，但在承受振动、冲击、耐低温、耐高温、耐湿度、高低温循环耐久性能试验和额定负载下连续5000h寿命试验后，仍应不大于20μm。正是由于永磁无刷直流主轴电机的高速化、高精度化，才能保证了HDD、ODD、激光打印机及PC机外设高速、精确、可靠运行。

5、低噪声、电磁兼容、长寿命

低噪声和优良的电磁兼容性能也是消费类电子与电器产品对微特电机的一个基本要求。采用永磁无刷直流电动机替代传统的直流永磁电动机，由于没有电刷与换向器，降低了电机噪声，提高了电磁兼容性能。HDD用高速电机采用动压(液体、空气)轴承将大大延长电动机的寿命(>50000h)。

二、产品市场格局发展分析

产品市场分布主要在：工业控制、电动车辆、汽车电器、信息处理器、家用电器、医疗设备、半导体、健身器材、纺织机械、服装制造业、包装机械、印刷机械、国防领域、其他特殊行业。其中：工业控制的市场大约为12%;汽车电器的为20%;信息处理为13.2%;家用电器为18%;健身器材为6.2%;医疗设备4.8%;印刷机械为4%;纺织机械3%等。其中信息处理已经包括我们新型的家庭网络设备。

产品制造的地域分布格局，主要在：西北地区约占5%;西南地区约占2%;华南地区约占25%;华东约占23%;华北约占15%;东北约占10%;南约占15%.。可以看到，我国的华东和华南市场大约占全国市场的一半。

三、行业发展趋势分析

近年来，随着科学技术的发展和控制系统的不断更新，对微特电机的要求越来越高。同时，新技术、新材料、新工艺的应用，推动了微特电机的发展，出现了新的发展趋势，主要有以下几个方面：

1、无刷化

为了提高微特电机的可靠性，降低噪音，提高电磁兼容性能，延长电机寿命，除了在电机结构上不断改进，使其能长期可靠的运行外，国际上一直致力于发展各种无刷电机。经过近20年的研制开发，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。

2、微型化

由于电子技术的快速发展和广泛应用，一方面要求微特电机向微型化方向发展，以适应电子产品日益微型化的需要。另一方面也为微特电机的微型化创造了条件。微特电机的微型化，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)往往是耗电量最大的元件之一。而在宇航系统中，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。在高空飞行中，飞行物理量每增加1kg，每小时就要多100kg左右的燃料。因此，微特电机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外径仅O．8ram，轴长1．2mm，重量仅4mg的微型电机，可在人的血管中穿行。

3、一体化(模块化)

一体化是指多台电机组合，电机和传感器的组合，电机和其他机械组合，电机和控制组合，甚至将微特电机、变速器、传感器和控制器等构成一体，形成新一代电动伺服系统，从而明显提高系统的精度和可靠性。

4、永磁化

随着微特电机向微薄轻化、无刷化和电子化的方向发展，永磁材料在微特电机中的普遍应用已是必然趋势。特别是我国稀土资源丰富，约占世界稀土储量的3／4，所研制生产的钕铁硼(Nd—Fe—B)永磁体的最大磁能积已达318．4Kj／m3，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。

5、数字化

微特电机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、FPGA／CPLD、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，作为电动机控制系统也正朝着高精度、高性能、网络化、信息化、系统芯片化方面不断前进。同时，数字化的发展，改变了微特电机作为元件使用的概念，确立了微特电机作为一个小系统的设计、生产和使用的新概念，标志着微特电机发展已进入一个新阶段。略……

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