1. Klassifizierung von Permanentmagnetmotoren und treibenden Faktoren der Branche

Es gibt viele Typen mit flexiblen Formen und Größen. Je nach Motorfunktion lassen sich Permanentmagnetmotoren grob in drei Typen unterteilen: Permanentmagnetgeneratoren, Permanentmagnetmotoren und Permanentmagnetsignalsensoren. Permanentmagnetmotoren werden hauptsächlich in Synchron-, Gleichstrom- und Schrittmotoren unterteilt.

1) Permanentmagnet-Synchronmotor:

Die Statorstruktur und das Funktionsprinzip entsprechen denen herkömmlicher AC-Asynchronmotoren. Aufgrund seines hohen Funktionsfaktors und seiner hohen Effizienz hat er sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt und nach und nach herkömmliche AC-Asynchronmotoren ersetzt. Er findet breite Anwendung in der industriellen Automatisierung, im Werkzeugmaschinenbau, in der Druck- und Textilindustrie, in der Medizin und anderen Bereichen.

2) Gleichstrommotor mit Permanentmagnet:

Funktionsprinzip und Aufbau ähneln denen herkömmlicher Gleichstrommotoren. Aufgrund der unterschiedlichen Kommutierungsmethoden unterscheidet man zwischen Bürstenmotoren (mechanische Kommutierung) und bürstenlosen Motoren (elektronische Kommutierung). Motoren werden häufig in Elektrofahrzeugen, Elektrowerkzeugen, Haushaltsgeräten und anderen Bereichen eingesetzt.

3) Permanentmagnet-Schrittmotor:

Es nutzt die Wechselwirkung zwischen dem vom Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld und dem vom Stator erzeugten rotierenden Magnetfeld, um eine präzise Schrittbewegung zu erzielen. Es bietet die Vorteile hoher Präzision, schneller Reaktionsgeschwindigkeit und Energieeinsparung und wird häufig in Präzisionsinstrumenten, automatisierten Produktionslinien, medizinischen Geräten und anderen Bereichen eingesetzt.

1.1 Antriebsfaktoren

1.1.1 Produktseite

Das Funktionsprinzip von Permanentmagneten ist einfach, und die Motorverluste werden deutlich reduziert. Herkömmliche elektromagnetische Motoren benötigen eine externe Stromversorgung, um die elektromotorische Kraft für den Generator zu erzeugen, die Anfangsleistung bereitzustellen und anschließend mit ihrer eigenen Ausgangsspannung zu arbeiten. Das Funktionsprinzip von Permanentmagnetmotoren ist relativ einfach, und das Magnetfeld muss lediglich durch Permanentmagnete bereitgestellt werden.

Im Vergleich zu herkömmlichen Motoren bieten Permanentmagnetmotoren folgende Vorteile: 1. Geringer Statorverlust; 2. Kein Rotorkupferverlust; 3. Kein Rotoreisenverlust; 4. Geringe Windreibung. Allerdings ist zu beachten, dass der magnetische Stahl bei Permanentmagnetmotoren nicht dauerhaft hohen Temperaturen standhält. Um eine Leistungsminderung oder gar einen Leistungsabfall durch Entmagnetisierung zu vermeiden, muss die Betriebstemperatur des Motors angemessen kontrolliert werden.

Der Energiespareffekt ist erheblich und die Gesamteffizienz wird verbessert. Im Folgenden führen wir eine spezifische Leistungsanalyse durch, indem wir nach Motortypen und Motorrohstoffen unterscheiden:

1) In Bezug auf die Motortypen

Wir haben Permanentmagnet-Synchronmotoren zum Vergleich mit anderen herkömmlichen Motoren ausgewählt. Zu den Synchronmotoren zählen sowohl geschaltete Reluktanzmotoren als auch Synchronmotoren mit Permanentmagneten. Da Permanentmagnetmotoren keine Bürsten und Erregerströme benötigen, weisen sie in Kombination mit den Indikatoren einen höheren Wirkungsgrad und eine höhere Leistungsdichte als herkömmliche Motoren auf. Hinsichtlich der Überlastkapazität unterscheiden sich die anderen Typen nicht wesentlich, mit Ausnahme von Gleichstrommotoren, deren Überlastkapazität relativ gering ist. Permanentmagnetmotoren weisen mit einem Wirkungsgrad von 85–97 % die herausragendsten Wirkungsgrade und Leistungsfaktor auf. Obwohl kleine Motoren üblicherweise über 80 % erreichen, haben Permanentmagnetmotoren gegenüber Asynchronmotoren mit einem Wirkungsgrad von 40–60 % klare Vorteile. In Bezug auf den Leistungsfaktor kann er über 0,95 erreichen, was darauf hindeutet, dass der Anteil der Wirkstromkomponente von Permanentmagnetmotoren am Gesamtstrom größer ist als bei anderen Typen und die Energieeffizienz höher ist.

2)Nach den Rohstoffen des Motors

Je nach magnetischer Stärke und Entwicklungsstand der im Motor verwendeten Permanentmagnetmaterialien lassen sich Permanentmagnetmotoren in drei Kategorien einteilen: Metall, Ferrit und Seltene Erden. Ferrit- und Seltene Erden-Permanentmagnetmotoren sind derzeit am weitesten verbreitet.

Im Vergleich zu herkömmlichen Motoren zeichnen sich Seltenerd-Permanentmagnetmotoren durch eine einfachere Struktur und eine geringere Ausfallrate aus. Durch den Einsatz von Seltenerd-Permanentmagneten kann die magnetische Dichte des Luftspalts erhöht, die Motordrehzahl optimiert und das Leistungsgewicht verbessert werden. Das Anwendungsgebiet ist relativ breit gefächert. Der einzige Nachteil von Permanentmagnetmotoren sind ihre hohen Kosten. So sind sie beispielsweise in der Regel mehr als 2,5-mal so teuer wie herkömmliche Motoren.

1.1.2 Politische Seite

Auch politische Maßnahmen spielen eine wichtige Rolle bei der Förderung der Entwicklung von Permanentmagnetmotoren.

1) Die Permanentmagnetindustrie erlebt aufgrund politischer Maßnahmen eine rasante Entwicklung.

Als Hauptrohstoff für Permanentmagnetmotoren haben die technologische Verbesserung und die zunehmende Verbreitung von Permanentmagneten einen wichtigen Einfluss auf deren Entwicklung. In den letzten Jahren hat die Regierung entsprechende Maßnahmen in Form von Industrieförderung, politischen Anreizen und der Formulierung von Standards ergriffen, um die breite Anwendung von Permanentmagnetmaterialien aktiv zu fördern und die Entwicklung und Verbreitung von Permanentmagnetmotoren voranzutreiben.

2) Stimulieren Sie das Wachstumspotenzial im Rahmen der Forderung nach Energieeinsparung und Emissionsreduzierung.

Da China zunehmend Wert auf Energieeinsparung und Umweltschutz legt, eröffnet die positive Entwicklung von Permanentmagnetmotoren Wachstumschancen. Seit Einführung des neuen nationalen Standards im Jahr 2020 produziert China keine Motoren mehr, die unter dem internationalen Standard IE3 liegen, und ist gezwungen, effizientere Produkte einzusetzen. Der 2021 und 2022 veröffentlichte „Plan zur Verbesserung der Energieeffizienz“ sieht zudem vor, dass die Jahresproduktion hocheffizienter Energiesparmotoren im Jahr 2023 170 Millionen Kilowatt erreichen und der Anteil hocheffizienter Energiesparmotoren im Einsatz 20 % übersteigen wird; im Jahr 2025 wird der Anteil neuer hocheffizienter Energiesparmotoren 70 % übersteigen. Berechnet auf ein Verhältnis von 1 Kilowattstunde: 0,33 Kilogramm entspricht dies einer Einsparung von 15 Millionen Tonnen herkömmlicher Kohle und einer Reduzierung der Kohlendioxidemissionen um 28 Millionen Tonnen pro Jahr, was den Permanentmagnetmotoren voraussichtlich eine Ära schnellen Wachstums bescheren wird.

2.Analyse der Permanentmagnetmotor-Industriekette

Betrachtet man die gesamte Produktionskette, so werden für die Herstellung von Permanentmagnetmotoren vor allem verschiedene magnetische Werkstoffe (wie Neodym-Eisen-Bor-Magnete, permanentmagnetische Ferrite, Samarium-Kobalt, Aluminium-Nickel-Kobalt usw.), Kupfer, Stahl, Isoliermaterialien und Aluminium benötigt. Hocheffiziente magnetische Werkstoffe bilden dabei den Kern für die Herstellung leistungsstarker Permanentmagnetmotoren. Die nachgelagerten Bereiche der Permanentmagnetmotorenindustrie umfassen vor allem verschiedene Anwendungsbereiche, darunter Windenergie, Fahrzeuge mit alternativer Antriebstechnik, Luft- und Raumfahrt, Textilindustrie und Wasseraufbereitung. Mit der kontinuierlichen Modernisierung der nachgelagerten Fertigungsindustrie dürfte die steigende Nachfrage im Markt für Endanwendungen die Massenproduktion von Permanentmagnetmotoren weiter vorantreiben.

2.1 Upstream: Hochwertige magnetische Materialien tragen mit über 25 % zu den Kosten bei

Mehr als die Hälfte der Gesamtkosten entfallen auf die Materialien. Magnetische Materialien spielen dabei eine entscheidende Rolle für die Motoreffizienz. Die Rohstoffe für Permanentmagnetmotoren bestehen hauptsächlich aus Magneten (wie Neodym-Eisen-Bor-Magneten, Permanentmagnet-Ferriten, Samarium-Kobalt, Aluminium-Nickel-Kobalt usw.), Siliziumstahlblechen, Kupfer, Stahl und Aluminium. Magnetische Materialien, Siliziumstahlbleche und Kupfer machen mit über 50 % den größten Teil der Rohstoffkosten aus. Obwohl die Anschaffungs-, Installations- und Wartungskosten eines Motors gemäß der Kostenstruktur herkömmlicher Motoren nur 2,7 % seiner gesamten Lebensdauer ausmachen, legen Motorhersteller aufgrund von Faktoren wie Produktpreis, Wettbewerbsfähigkeit und Marktpopularität großen Wert auf die Rohstoffe.

1) Magnetische Materialien:Seltenerdmagnete verfügen über hervorragende magnetische Eigenschaften und eignen sich hervorragend für Hochleistungs- und Hochleistungsanwendungen. NdFeB- und Kobaltmagnete sind wichtige Seltenerdanwendungen in Permanentmagnetmaterialien. Aufgrund der reichen Seltenerdreserven Chinas macht die NdFeB-Produktion etwa 90 % der weltweiten Gesamtproduktion aus. Seit 2008 ist die Produktion von Permanentmagnetmotoren in China rasant gestiegen und China hat sich allmählich zum weltweit größten Produzenten entwickelt. Die Nachfrage nach NdFeB-Rohstoffen hat sich zwischen 2008 und 2020 verdoppelt. Aufgrund der Besonderheiten der Seltenerdressourcen ist die Herstellung und Verarbeitung von NdFeB relativ aufwendig, sodass der Preis von Permanentmagnetmotoren höher ist als der von herkömmlichen Motoren. Magnetische Materialien machen in der Regel etwa 30 % der Gesamtkosten aus.

2) Siliziumstahlblech:Wird hauptsächlich zur Herstellung des Kernteils eines Permanentmagnetmotors verwendet. Aufgrund des komplexen Herstellungsprozesses sind die Kosten relativ hoch. Siliziumstahlblech macht etwa 20 % der Gesamtkosten aus.

3) Kupfer:Wird hauptsächlich als Leitermaterial für Permanentmagnetmotoren verwendet und macht etwa 15 % der Gesamtkosten aus.

4) Stahl:Wird hauptsächlich zur Herstellung der Struktur und des Gehäusematerials von Permanentmagnetmotoren verwendet und macht etwa 10 % der Gesamtkosten aus.

5) Aluminium:Wird hauptsächlich zur Herstellung von Kühlkörpern, Endabdeckungen und anderen Wärmeableitungskomponenten verwendet.

6) Fertigungsmittel- und Werkzeugkosten:Dies entspricht etwa 15 % der Gesamtkosten.

2.2 Downstream: In mehreren Bereichen werden Anstrengungen unternommen, und in der Branche wartet ein enormes Potenzial darauf, ausgeschöpft zu werden

Permanentmagnetmotoren finden mittlerweile breite Anwendung in verschiedenen Bereichen und Branchen. Sie haben sich bereits in der Automobilindustrie, der Haushaltsgeräteindustrie, der industriellen Automatisierung und anderen Branchen etabliert und tragen maßgeblich zu technologischer Innovation und Marktwachstum bei. Aufgrund ihrer Bedeutung für die wirtschaftliche Entwicklung setzen auch Branchen wie die Petrochemie, die Öl- und Gasindustrie, die Metallurgie und die Elektrizitätswirtschaft zunehmend auf Permanentmagnetmotoren. Da sich Branchentrends künftig stärker auf Intelligenz, Automatisierung und Energieeinsparung konzentrieren, bietet der Einsatz von Permanentmagnetmotoren in verschiedenen nachgelagerten Bereichen enormes Potenzial und wird sich weiterhin rasant entwickeln.

3. Permanentmagnetmotor-Marktanalyse

3.1 Über Angebot und Nachfrage

Angetrieben durch die Entwicklung neuer Energien steigt die Nachfrage rasant. Chinas Hersteller von Seltenerd-Permanentmagnetmotoren sind hauptsächlich in Ost- und Südchina ansässig, die reich an Seltenerdressourcen sind und über eine starke industrielle Basis verfügen. Die Nachfrage nach Permanentmagnetmotoren ist stark, was den Aufbau einer vollständigen Industriekette begünstigt. Von 2015 bis 2021 stieg die Produktion von Seltenerd-Permanentmagnetmotoren in China von 768 Millionen Einheiten auf 1,525 Milliarden Einheiten. Dies entspricht einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 12,11 % und liegt damit deutlich über der durchschnittlichen Wachstumsrate von Mikromotoren (Motoren mit einem Durchmesser von weniger als 160 mm oder einer Nennleistung von weniger als 750 mW) von 3,94 %.

Dank der rasanten Entwicklung des neuen Energiesektors ist die Nachfrage nach Permanentmagnetmotoren in nachgelagerten Bereichen wie Windkraft und Elektrofahrzeugen in den letzten Jahren stark gestiegen. In den Jahren 2021 und 2022 wird Chinas Bedarf an Seltenerd-Permanentmagnetmotoren 1,193 Milliarden bzw. 1,283 Milliarden Einheiten betragen, was einem Anstieg von 7,54 % gegenüber dem Vorjahr entspricht.

3.2 Über die Marktgröße

Der chinesische Markt für Permanentmagnetmotoren verzeichnet ein starkes Wachstum, und die Förderung nachgelagerter Bereiche hat das Marktpotenzial stimuliert. In den letzten Jahren verzeichnete der globale Markt für Permanentmagnetmotoren ein stetiges Wachstum und zeigte einen optimistischen Entwicklungstrend. Im Jahr 2022 erreichte das Marktvolumen 48,58 Milliarden US-Dollar, was einem Anstieg von 7,96 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Schätzungen zufolge wird der globale Markt für Permanentmagnetmotoren bis 2027 71,22 Milliarden US-Dollar erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7,95 % entspricht. Angetrieben von nachgelagerten Bereichen wie Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnologie, Klimaanlagen mit variabler Frequenz und Windkraft verzeichnet der chinesische Markt für Permanentmagnetmotoren einen rasanten Wachstumstrend. Derzeit dominieren Produkte mit einer Leistung von 25 bis 100 kW den Markt.

Der Markt wächst weiterhin stetig, und China ist führend in der Entwicklung dieser Branche. Dank der Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Permanentmagnetmaterialien und der Weiterentwicklung der Motorentechnologie wird der globale Markt für Permanentmagnetmotoren weiterhin stetig wachsen. China wird seine Marktführerschaft weiterhin behaupten. Die Integration des Jangtse-Deltas, die Entwicklung der westlichen Region, die Steigerung des Verbrauchs und die Förderung der Politik werden künftig starke Impulse für den großflächigen Einsatz von Permanentmagnetmotoren auf dem chinesischen Markt geben.

4. Globale Wettbewerbslandschaft für Permanentmagnetmotoren

Bei der Entwicklung von Permanentmagnetmotoren weltweit haben sich China, Deutschland und Japan mit ihrer langjährigen Fertigungserfahrung und ihren Schlüsseltechnologien zu führenden Unternehmen im Bereich hochwertiger, präziser und innovativer Permanentmagnetmotoren entwickelt.

China ist zu einem wichtigen Standort für die globale Permanentmagnetmotorenindustrie geworden und seine Wettbewerbsfähigkeit nimmt zu.

In Bezug auf die regionale Aufteilung sind Jiangsu, Zhejiang, Fujian, Hunan und Anhui zu wichtigen Standorten für Chinas Permanentmagnetmotorenindustrie geworden und verfügen über einen beträchtlichen Marktanteil.

In der weltweiten Permanentmagnetmotorenbranche wird künftig ein noch intensiverer Wettbewerb herrschen, und China wird als dynamischster und potenzieller Markt der Welt in diesem Prozess eine wichtige Rolle spielen.

5.Einführung in den Anhui Mingteng Permanentmagnetmotor

Anhui Mingteng Permanentmagnetische Maschinen und elektrische Geräte Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) wurde am 18. Oktober 2007 mit einem Stammkapital von 144 Millionen RMB gegründet. Das Unternehmen befindet sich in der Wirtschaftsentwicklungszone Shuangfeng der Stadt Hefei in der Provinz Anhui. Es ist ein modernes Hightech-Unternehmen, das Forschung und Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Service im Bereich Permanentmagnetmotoren vereint.

Das Unternehmen legt seit jeher großen Wert auf Produktforschung und -entwicklung. Es verfügt über ein über 40-köpfiges professionelles Forschungs- und Entwicklungsteam für Permanentmagnetmotoren und pflegt langfristige Kooperationen mit Universitäten, Forschungseinrichtungen und großen staatlichen Unternehmen. Das Forschungs- und Entwicklungsteam setzt auf moderne Motorkonstruktionstheorie und fortschrittliche Motorkonstruktionstechnologie. Nach über zehn Jahren technischer Entwicklung hat das Unternehmen fast 2.000 Spezifikationen für Permanentmagnetmotoren entwickelt, darunter konventionelle, frequenzvariable, explosionsgeschützte, frequenzvariable explosionsgeschützte, Direktantriebs- und explosionsgeschützte Direktantriebsserien. Das Unternehmen kennt die technischen Anforderungen verschiedener Antriebssysteme in unterschiedlichen Branchen genau und verfügt über umfangreiche Erfahrungen aus erster Hand in den Bereichen Konstruktion, Fertigung, Prüfung und Anwendung.

Die Hoch- und Niederspannungs-Permanentmagnetmotoren von Mingteng werden erfolgreich an zahlreichen Lasten wie Ventilatoren, Wasserpumpen, Bandförderern, Kugelmühlen, Mischern, Brechern, Schabern, Ölpumpen, Spinnmaschinen usw. in verschiedenen Bereichen wie Bergbau, Stahl und Elektrizität eingesetzt, erzielen gute Energiespareffekte und finden breite Anerkennung.

Mingteng hat immer auf unabhängige Innovation bestanden und sich an die Unternehmenspolitik „erstklassige Produkte, erstklassiges Management, erstklassige Dienstleistungen und erstklassige Marken“ gehalten, maßgeschneiderte, energiesparende Gesamtlösungen für intelligente Permanentmagnetmotorsysteme für Benutzer entwickelt, ein Forschungs- und Entwicklungsteam für Permanentmagnetmotoren sowie ein Anwendungsinnovationsteam mit chinesischem Einfluss aufgebaut und ist bestrebt, in der chinesischen Industrie für Permanentmagnetmotoren mit seltenen Erden führend und maßgebend zu werden.

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