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定频空调采用直流无刷电机更多芯片厂商有望获益

发布时间:2019-09-30 02:26:55 阅读: 来源:快速门厂家

定频空调采用直流无刷电机 更多芯片厂商有望获益

直流无刷电机需要控制器对电机的运转进行控制,这将给半导体企业带来新的商机。

摘要:直流无刷电机需要控制器对电机的运转进行控制,这将给半导体企业带来新的商机。关键字:芯片,半导体,直流无刷电机

虽然在压缩机和换热器确定后,空调的节能程度大体已经确定下来,但风道电机像是我们平常所说的“压死骆驼的最后一根稻草”。在未来一年内,直流无刷电机在定频空调上的应用还会“仁者见仁,智者见智”,但在以后的几年,直流无刷电机的应用将出现井喷。直流无刷电机需要控制器对电机的运转进行控制,这将给半导体企业带来新的商机。过去电机控制的专用芯片主要集中在日资供应商手中,而控制器采用MCU(微处理器)或DSP(数字信号处理器)后,将有更多的半导体厂商从中获益。

国内定频空调达到新能效标准有难度

●以合理成本达到一级能效有难度

●国内空调产业链尚未掌握核心技术

今年3月,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布了《房间空气调节器能效限定值及能效等级》强制性国家标准。新标准规定,从6月1日起,现在市场上的3、4、5级定频空调将被禁止生产和销售。新标准把定频空调能效等级划分为3级,其中的3级能效水平相当于现行标准的2级能效,2级能效水平相当于现行的1级能效,而新的1级能效水平则基本上达到了定频空调能效的极限值。以最常见的4500W以下功率的空调(多为家庭中常用的1匹、1匹半挂机)为例,新能效标准的1、2、3级分别对应3.6、3.4、3.2的能效值。

针对新的能效标准,部分国内空调大企业研发人员对记者坦言,要想以合理的成本达到较高的能效标准,确实有一定难度。

但一些日资在华空调企业对记者表示,他们觉得达到新的能效等级并不难,因为他们现有产品的能效等级本来都已经达到现行标准的2级或以上了。一位业内人士表示,日资企业在空调节能技术上一直走在前面。目前,在空调压缩机和电机生产厂商中,日资工厂占相当大的比例,虽然近几年这些厂商在中国的产量增长很快,但实际上所使用的设备大都是日本工厂更替下来的。而日本工厂这些年设备全部更新了,建立了以直流无刷电机为代表的新技术车间。由于中国企业尚未掌握先进的核心技术,因此,对于此次新能效标准出台反应较大。

国内企业积极探讨提高能效新技术

●压缩机和换热器确定空调节能程度基本面

●改善风道风扇电机效率成为新关注点

业内空调企业相关研发人士向记者介绍,对于传统的定频空调来说,提高能效有几个关键的环节:

一是压缩机的效率。目前,由于传统定频空调在国内市场上还有一定的生命力,因此压缩机厂商也在想尽办法,在省钱的前提下,从设计技术上提高能效。二是换热器的能效。换热器一个在室内侧(也称为蒸发器),一个在室外侧(也称为冷凝器)。两个换热器与压缩机的匹配度,换热器的机械结构设计(风道的设计),都影响着空调的能效。

除了上述两个环节外,近年来,改善风道的风扇电机效率,成为厂商关注的一个关键环节。其实,空调压缩机中也有电机。但传统压缩机电机性能的改善对能效的提高已经没有太大意义了。而风道电机的情况就不同了。传统风道电机是单相异步电机,这种电机的效率,做得好的也就在40%左右,但是如果采用直流无刷电机,电机效率可以达到75%以上。因此,风道电机的改善可以节省一部分耗电量。

虽然在压缩机和换热器确定后,空调的节能程度大体已经确定下来,但有空调厂商表示,风道电机像是我们平常所说的“压死骆驼的最后一根稻草”。如果在想尽办法后,空调系统能效值达到3.59,在这种状况下,把风道风向电机由单项异步电机更换为直流无刷电机,能效值就可能达到3.61了,这样,空调就会达到新能效标准的一级。因此,在现行技术拼到一定程度后,风道风向电机技术的改变成为最关键一环。

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直流无刷电机成本是一道槛

●今年直流无刷电机采用量不大

●未来三五年直流无刷电机的应用将出现井喷

虽然风道风扇电机的重要性越来越被空调企业认可,但目前国内空调厂商大多并没有在风道风扇电机方面采用新的直流无刷电机技术。

一位国内主流电机企业研发人员对记者分析说,这其中的原因有几个:首先是行业的转变需要一个过程。“空调厂商最终肯定会采用直流无刷电机。”他说,“但研发和生产的转化需要一个过程。”特别是采用直流无刷电机后确实给空调企业的研发增加了难度,特别是在相关控制器技术的研发上。因此,虽然空调厂商都已投入到这方面的研发中,但到最终采用还要有一段时间。其次是成本。虽然不同规格的直流无刷电机与传统交流电机的差价有所不同,但一般来说,直流无刷电机的成本都是传统交流电机的两倍,有的还要超过两倍。这对成本要求非常苛刻的国内空调行业来说,确实是一道不低的门槛。

这位电机企业的研发人员预计,今年国内空调厂商风道风扇电机最终采用直流无刷技术的情况应该不会很多。这与国内某空调厂商研发人士的预测基本一致。该人士认为,现在属于行业过渡期。至少在未来一年内,直流无刷电机在定频空调上的应用还会“仁者见仁,智者见智”。

但在中国设厂的主要电机厂商,如日系的松下、芝浦和中国的卧龙、威灵、中山大洋、海信盈佳等都在致力于自身的技术改造和直流无刷电机的推广。以前直流无刷电机在行业中应用较少,但可以预见,随着定频空调能效等级的提高,变频空调生产的增长以及变频空调对直流无刷电机采用比例的提高,未来几年,直流无刷电机的应用将出现井喷。因此,电机厂商必须掌握该技术。

而且,一位空调人士表示,直流无刷电机的成本会随着采用量的增加而快速下滑。“因为直流无刷电机的生产完全可以机械化。一旦大批量生产,它的成本就不会高到哪去。”他说,“因此,关键是批量的问题。”

直流无刷电机控制器为芯片业带来商机

●目前推动直流无刷电机技术最积极的是半导体厂商

●空调企业更愿意选择MCU自己进行编程开发

风道风扇电机在采用直流无刷技术后,需要控制器对直流无刷电机的运转进行控制,这给半导体企业带来了新的商机。

“其实,目前推动直流无刷电机技术最积极的不是电机厂商,也不是空调厂商,而是半导体厂商。”国内空调企业研发人士分析说。虽然直流无刷电机比传统电机的毛利率要高,但从某种意义上说,电机厂商在给半导体企业打工,新型电机技术的毛利率并不像电机控制器毛利率那样高。

而且,空调行业针对控制器芯片的需求也在发生改变。控制器主要是专用芯片和MCU/DSP两种。在早期时,电机厂商把控制器集成在电机内部,他们一般选择专用控制芯片。这种芯片不用编程,可以使电机企业专注在电机的开发上。现在,一部分空调企业希望将控制器放在电机外部,尤其是定频空调,这样的趋势越来越明显。因为控制器放在外部可以与整机整体的控制器接口更好地连接,使空调企业更快地把产品设计出来,并可降低总体成本。这样,从空调企业来看,他们更愿意选择MCU自己进行编程开发。

过去电机控制的专用芯片主要集中在日资供应商如日立、三洋、三肯和罗姆等。而控制器采用MCU或DSP后,将有更多半导体厂商获益。据悉,目前该市场主要以瑞萨电子和意法半导体的MCU为主。半导体企业针对低端需求提供8位产品,而对于正弦波等更复杂的矢量计算则提供16位或低成本32位产品。

一组来自国家信息中心的统计数据显示,2009年国内空调零售整体市场规模为2320万台,其中变频空调为250余万台,定频空调和变频空调销量之比为8∶2,可见定频空调仍然占国内市场大头。若定频空调的风道风扇电机采用直流无刷电机,将为半导体厂商提供几千万枚芯片的销量。针对这种趋势,一些原来专用控制芯片供应商也计划开发MCU产品,以获得更好的市场占有率。

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