国内家电市场年需电机超10亿台，BLDC电机渗透率有望持续提升

电子发烧友网报道（文/程文智）随着高能效电机在汽车、农业、空调和洗衣机等领域的广泛使用，全球的电机市场得到了很大的增长。据MarketsandMarkets统计，2019年全球电机市场的规模为1220亿美元，由于受到新冠疫情的影响，2020年的市场规模有所下滑，降到了1133亿美元。不过，今年市场已经有所好转，因此，该机构预计未来电机市场的年复合增长率为6.9%左右，到2026年将会达到1691亿美元。也就是说，未来，这将是一个万亿级人民币的大市场。
 
在BLDC电机市场，2020年的市场规模并没有下降，反而是上涨的。根据Grand View Research的统计，2019年BLDC的市场规模是163亿美元，预计今年的市场规模是179亿美元，未来将会以6.5%的年复合增长率继续增长。

 
从市场格局来看，BLDC电机市场中，亚洲市场的占比最大，占了46.94%，其次是美国，占了21.08%。亚洲其实有不少技术实力都不错的BLDC电机企业，但主要集中在日本，比如尼得科，松下、美蓓亚、三洋电气等。国内的话，目前主要还是处于追赶阶段。但是可以预见的是，未来BLDC电机的增长将主要来自亚洲，而亚洲又将主要在中国。

 
欧洲的市场份额也不小，约为19%，由于欧洲和美国的起步比较早，他们掌握了很多BLDC电机的核心技术，未来随着全球市场对高端BLDC电机需求的增多，欧美市场的占比也会缓慢增长。但比例肯定没有亚洲地区高。
 

电机的主要应用市场

 
电机的应用其实非常广泛，大部分能动的东西都需要用到电机，具体来说有，风机、泵、电动车、电动工具、压缩机、农机具，以及汽车应用等。具体来说，汽车应用的占比最大，占了整个电机市场的40%左右。下面，我们来看一看这些具体的应用情况。
 
汽车应用
 
随着新能源汽车的崛起、智能驾驶的渗透，以及车联网的应用试点，汽车的电子化趋势越来越明显。在汽车中，除了驱动电机以外，电动助力转向系统、电子悬架系统、汽车稳定性控制系统、汽车巡航控制系统、ABS、车身系统（比如说车窗、门锁、座椅、后视镜、雨刷、天窗等）都将会使用到大量的电机。
 
特别是新能源汽车的发展，需要用到BLDC电机的地方越来越多，拿汽车内的电子水泵为例，新能源汽车需要对三电系统进行精确的温度控制，在使用水冷的情况下，每车需要2~5个电子水泵，平均为3个。单价的话，从传统水泵的100~150元提升到了200~300元。

 
2020年中国新能源汽车电子水泵市场规模为11.2亿元，未来几年，从新能源汽车的渗透率来看，2020年，我国的新能源汽车产量是136.6万辆，但到了今年，1~10月份，新能源汽车的累计产量就达到了256.6万辆，同比增长了约1.8倍。这就可以看到电子汽车水泵市场的增长量将会是非常惊人的。
 
另外从汽车内使用的电机数量来看，一般来说，经济型燃油车会配备10个左右的电机，普通的汽车会配备20到30台电机，而豪华型汽车则会配备60到70台，甚至上百台电机，而新能源汽车所需的电机将会更多。
 
风机应用
 
风机领域，风机包括：风扇、排气扇、油烟机、吹风机、暖通空调风机、循环扇、工业风扇等等。主要的下游制造商有美的、艾美特、格力、先锋、华帝、老板等等。
 
从家用电风扇来看，中国家用风扇的产量是非常大的，根据国家统计局的数据，从2013年到2020年家用电风扇的数量在逐年增长，2020年的产量是2.3亿台。

 
目前国内主流的小家电厂商，比如美的、先锋、日彩、艾美特等等，基本上都有采用无刷电机的产品面市。其中艾美特的数量最大，小米的成本最低。
 
随着小米等一些跨界厂商的进入，家用风扇领域的无刷电机转换率开始加快。现在，在家用风扇领域，国内无刷电机厂商已经有一席之地了。根据我们的了解，在家用风扇这块，目前，BLDC电机的渗透率在15%左右。
 
风机方面，还有抽油烟机，它是厨房电器的重要组成部分。不过由于成本原因，抽油烟机的无刷化转换率还不高。目前BLDC的市场渗透率大概在10%。
 
还有新风机和空气净化器很多也是采用无刷电机方案来做的。目前市面上的产品，小型的一般采用Nidec的外转子电机，大型的空气净化器一般都是采用EBM的风机。这里用的无刷电机的成本已经非常接近传统交流电机的成本了，因此新风机机采用无刷电机的方案比较多。
 
此外，还有一个这两年开始起量的空气循环扇，目前价值量还算高，比一般的风扇要高出100到几百不等。贵一点的还有两三千的。
 
还有一些手持的小风扇和便携的小吊扇也越来越多地用到无刷电机。因为无刷电机的静音效果更好，产品的价格可以卖得更高。
 
此外，其实工业吊扇也是一个不小的市场。以前工厂车间都是采用大的工业风扇，功率大，而且还不太安全。而工业风扇可以广泛应用于工业厂房、物流仓储、展览馆、体育馆、候车厅、机场等大型场所和高大空间。采用BLDC的工业吊扇可以达到国家一级能耗标准。
 
还有一个市场培育了多年的高速风筒市场，其实今年市场还算不错，国内出现了多个与戴森竞争的品牌，比如追觅、素士、直白、徕芬、康夫等。根据我们的了解，国内的这些品牌大都采用的是国内的芯片厂商的方案，其中就有今天来我们论坛的主控厂商提供的方案。据我们了解，目前高速风筒基本都采用了BLDC电机，目前华南地区的出货情况是一个月45万~60万之间。
 
吸尘器应用
 
吸尘器也是电机应用中很大的一块市场。吸尘器在欧美家庭是家庭必备的清洁电器，渗透率已经非常高了。因此需求一直都比较稳定，从2016年到2020年，销售量从3560万台增长到了3700万台，增长率在5.5%左右。
 

 
中国的体量相对比较小，2016年才1400万的销量，到2020年达到了2490万销量，预计未来的年复合增长率在15.4%左右。增长潜力更大。
 
但其实美国、欧洲售卖的很多吸尘器产品都是在中国制造的，国内吸尘器的产量其实是非常大的，比如新宝股份、富佳股份、德昌股份等ODM厂商的吸尘器产品超过8成都出口海外了。
 
其实这几年除了灰尘吸尘器之外，这几年兴起了一种可以一边吸尘，一边拖地，也能扫地的洗地机产品销量也还不错。一些在线商城上的相关产品，评价数量已经超过10万+了。这类产品普遍使用了无刷电机解决方案。
 

图：洗地机产品

 
压缩机
 
由于冰箱压缩机的转速决定了冰箱内部的温度，而变频冰箱压缩机的转速可根据温度来发生改变，从而可以让冰箱根据当前的温度情况做出调整，让冰箱内的温度更好地保持恒定。这样，食物的保鲜效果将更好。变频冰箱压缩机大都选择BLDC电机，因此工作的时候效率更高，噪声更小，而且使用寿命更高。
 
目前变频冰箱的渗透率在逐年提升，2018年的时候变频冰箱的占比是16%，2019年到了21%，2020年则提升到了25%，今年应该会接近30%。

这一领域以前是日、韩、台系厂商的产品为主，但2010年之后，国内厂商的起步很快，比如说国内的冰箱压缩机企业加西贝拉的出货量就很大。他们在2020年出货的变频控制器占了整个变频冰箱领域的18%。
 
还有就是空调压缩机，目前变频空调已经基本上深入人心，空调变频化已经是大势所趋。国内空调的产量也是相当大的。根据国家统计局的统计，2019年空调用电机的产量是3.77亿台，不过，2020年受空调新能效标准正式实施、新冠疫情等因素影响，中国空调产量出现负增长，产量为2.1亿台，同比下降3.8%。空调电机销量也有所下降，且降幅超过空调，2020年空调电机销量为3.57亿台，同比下降5.5%。
 
空调内用的BLDC电机渗透率还算不错，应该快接近30%了。新空调标准正式实施后，这个渗透率将会提升得更快。
 
电动工具
 
电动工具是应用最为广泛的五金机电产品之一。因其结构轻盈、携带使用方便、出产效率高，能耗低等特点，广泛应用在建筑、装饰装潢、木业加工、金属加工，以及其他制造业等各应用行业的钻、切、磨等加工环节。
 
随着技术的不断发展，以及DIY观念逐渐被人们接受，电动工具的应用范围也在不断扩展，许多传统手动工具作业的领域开始更多地被电动工具所取代，电动工具也正在从产业应用拓展到家庭生活当中。电动工具的需求量正在逐年增加。

 
电动工具的无刷化其实很早就开始了，在2010年时，国外有些品牌就推出了采用无刷电机的电动工具了。随着锂电池技术的成熟，价格越来越亲民，手持工具的量级在逐年增加，现在可与插电式的工具平分秋色。
 
其实国内的电动工具产量一直都比较大，这几年有所下滑。根据国家统计局的统计，2020年，我国电动工具的产量为2.2亿台左右。但今年应该会比去年增长不少，因为据统计，截止8月份，我国已经生产了1.8亿台电动工具。
 
据我们了解，国内电扳手基本上已经实现了无刷化，电钻类、高压型，以及园林类工具还没有完全无刷化，不过也转换过程中。转化慢的原因主要还是因为成本问题。目前BLDC电机相对传统电机来说还是比较贵的。
 
目前国内的电动工具主要集中在华东、华南、西南地区生产；其中华东地区产量最高，特别是浙江省贡献了最多产量；浙江和江苏两省产量加起来超过了80%。
 
电动自行车
 
在国内，电动自行车也是一个不小的市场，根据国家统计局的数据，2020年，我国电动自行车产量达到2966.1万辆。

 
国内对电动自行车的需求大，随着新国标的执行，以前的存量市场也将会需要替换成新国标的电动自行车。据我们了解，这个存量超过了1亿。想想这个市场也是蛮大的。
 

BLDC电机在家电市场的渗透率

 
我们也统计了一下BLDC电机在家电领域的渗透率情况。这个更多是我们跟业内的一些比较熟悉市场的人交流后获得的，并不一定很准确，只是给大家一个参考。
 
其实家电产品中的电机用量是非常大的，我们粗略做了一个统计，在没算上空调、冰箱和洗衣机等大家电的情况下，年需电机量就超过8亿台了。如果算上的话，应该远超10亿台电机的用量了。
 

 
这几个市场的渗透率普遍在10%以下，畅想一下未来，不说做新的产品市场，就是将现有的这些市场替换到50%，或者60%，市场规模也是相当可观的。
 

总结

 
现在整个电机都在往高效率、高功率密度、和低成本方向发展。功率密度将会成为未来电机控制器和电机设计中一个非常重要的指标。为什么功率密度会受到如此重视？因为高功率密度的电机可以让电机本体的体积更小，重量更轻，效率更高。高功率密度的电机一般在汽车、航空、航天、航海和工业应用中应用更多。
 
高功率密度就是在一定体积下输出更大的功率，为了实现这一目标，一般采用两种方法来实现，一是提高电机的速度，把电机设计成高速电机（转速一般会超过10000rpm）；二是设计新型机构电机。
 
要实现这个目标，就需要新技术的支持，比如说宽禁带半导体技术，SiC、GaN器件等，还需要有集成的拓扑结构和被动元件；控制算法和创新的电路设计；以及创新的系统级封装和先进制造工艺的支持。
 
总的来说，电机市场的机会很大，特别是在如今碳达峰和碳中和背景下，很多的产品都需要升级换代，高效电机必然会成为发展趋势。而BLDC电机在高效率和高功率密度方面的优势是很显著的，未来BLDC电机的渗透率将会进一步提升。