有人認為這代表著中國高效節(jié)能電機技術已經(jīng)達到世界先進水平,將會對外資企業(yè)帶來不小的沖擊。那么,中國微電機控制產(chǎn)業(yè)真的已經(jīng)崛起了嗎?崛起的中國微電機控制產(chǎn)業(yè)真的會對外資企業(yè)造成很大的影響嗎?
不久前,中國的超高效銅轉子電機獲得了SEAD全球超高效電機能效大賽國際效率獎章,有人認為這代表著中國高效節(jié)能電機技術已經(jīng)達到世界先進水平,中國的微電機控制產(chǎn)業(yè)正在崛起,業(yè)界也有觀點認為這將會對外資企業(yè)帶來不小的沖擊。那么,中國微電機控制產(chǎn)業(yè)真的已經(jīng)崛起了嗎?崛起的中國微電機控制產(chǎn)業(yè)真的會對外資企業(yè)造成很大的影響嗎?
針對這些問題,微電機世界網(wǎng)在“第四屆微電機驅動與控制設計與應用技術研討會”期間對東芝集團高級應用工程師姜鐵軍進行了專訪。
內(nèi)外資合作方能更快發(fā)展
中國的超高效銅轉子電機在第三屆SEAD全球超高效電機能效大賽上經(jīng)過嚴苛的評審斬獲澳大利亞和北美地區(qū)的兩項國際大獎,這對提高我國電機節(jié)能技術,加快高效電機推廣應用,使我國高效電機走向全球都具有積極作用。因此,業(yè)界有觀點認為中國的微電機產(chǎn)業(yè)正在崛起。
數(shù)據(jù)顯示,2012年,全球微電機出口額達到130億美元,中國占全球出口的70%,成為全球最大的微電機制造國。
然而,盡管中國微電機出口額傲視全球,然而日本、德國、美國、英國、瑞典、瑞士等國家對全球微電機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響要遠大于中國,而且這些國家處在產(chǎn)的高端,尤其是日本的產(chǎn)品代表了全球最高水平,中國微電機產(chǎn)品要想盡快撕掉“中國制造”的廉價標簽,仍是一個很大的難題。
數(shù)據(jù)顯示,中國微電機進口數(shù)量達1987萬臺,同比增長8.96%;總金額達8.64億美元,同比增長16.27%,其中絕大部分都是中高端產(chǎn)品。而在電機控制方面,全球十大半導體企業(yè)榜單已經(jīng)出臺,上榜的企業(yè)分別為英特爾、三星半導體、高通、美光、SK海力士、東芝、德州儀器、恩智浦、博通、意法半導體和瑞薩,中國的企業(yè)無一上榜。可見,現(xiàn)在最前端、最高端的電機控制技術仍然掌握在歐美日韓企業(yè)的手里。技術落后,中高端電機產(chǎn)品大多依靠進口,這是制約中國微電機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要因素。
除了技術需要提升之外,內(nèi)資企業(yè)還面臨著市場份額被這些電機行業(yè)巨頭蠶食的風險。中國制造的各類微小電機產(chǎn)量約占全球市場份額的70%,中國電機控制市場也占到全球電機控制銷量的27%,這原本是中國電機控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有利條件。但是,中國龐大的用戶群也吸引了世界各大電機廠商的關注,中國市場成了全球電機及其控制企業(yè)眼中的“香餑餑”。在技術落后的情況下,中國電機企業(yè)想跟這些世界級企業(yè)進行抗衡可以說是天方夜譚。
那么,中國微電機產(chǎn)業(yè)怎樣才能實現(xiàn)真正的崛起?微電機世界網(wǎng)就此采訪了姜鐵軍。他認為:“中國微電機產(chǎn)業(yè)想要崛起,首先要明確哪些地方是最需要改進的。中國擁有龐大的市場需求,所以開拓市場并不是最大的問題,但現(xiàn)在最迫切的就是提高電機技術。要提高自身的技術,借助已經(jīng)進駐中國的外資公司是最快的辦法。因為跟中國的電機技術相比,日本及歐美都處在遙遙領先于中國的水平,借助這些外資企業(yè)的技術,采取共同合作,能夠最快實現(xiàn)內(nèi)資與外資的共贏。比如臥龍就是通過與松下合資,迅速地改進了自己的不足。”
據(jù)悉,臥龍電氣是中國十大電機企業(yè)之一,其電機產(chǎn)業(yè)布局早已成形,但卻因為電機控制方面存在技術的限制而難以突破。松下電機控制技術的優(yōu)勢填補了臥龍電機控制的短板,臥龍電氣能夠快速地從電機產(chǎn)品轉變?yōu)殡姍C及電機控制全面發(fā)展的企業(yè),離不開與松下的合作。伴隨著與松下的合資,臥龍電機逐漸走向了中高端領域,這意味著臥龍電氣已經(jīng)在電機行業(yè)邁出了擴張的第一步。
高效節(jié)能電機趨向無刷化
高效是工業(yè)電機技術發(fā)展的必然趨勢,這是毋容置疑的。但是,高效并不表示只要求提高能源利用效率,還必須滿足精確控制、快速響應等要求,進而提高生產(chǎn)效率以及人力資源效率。
據(jù)悉,目前高效節(jié)能電機發(fā)展的其中一個趨勢就是無刷化。直流無刷電機憑借體積小,重量輕,低慣性,快速響應,寬調速和高效率等優(yōu)勢在家電,辦公自動化,低功率工業(yè)控制領域發(fā)揮越來越重要的作用。而隨著無刷電機性能的提高,與其配套的電機控制及驅動方案的精確度要求也越來越高。
作為日本最大的半導體制造商和第二大的綜合電機制造商,東芝在微型無刷電機控制領域具有豐富的經(jīng)驗。東芝認為復雜的電機控制產(chǎn)品供應量之所以會不斷增加,其中一個很關鍵的因素就是要在節(jié)約能源的同時滿足更多的要求,包括智能化和通用性等。
姜鐵軍表示:“電機效率要求的提高對東芝的影響不大,因為東芝的電機控制產(chǎn)品在這些應用領域都已經(jīng)有成熟的技術。在電機的應用中,電機才是核心部分,控制產(chǎn)品就是為電機而產(chǎn)生的。在中國公司還研發(fā)有刷電機的驅動控制產(chǎn)品時,東芝已經(jīng)在原來有刷電機的控制產(chǎn)品基礎上進行開發(fā)和創(chuàng)新。我們一直在研發(fā)新的產(chǎn)品,尤其是無刷電機的控制產(chǎn)品領先于絕大部分企業(yè)。”
其實早在兩年前,東芝就已經(jīng)針對無刷電機研發(fā)出了正弦波驅動器集成電路TB6585AFTG。該控制芯片包括一個在原本主系統(tǒng)中執(zhí)行微控制器運算任務的智能運動控制引擎,為工程師在選擇微控制器時提供更高的自由度,并有助于簡化軟件和固件設計?,F(xiàn)在該控制芯片已經(jīng)成為無刷電機控制市場的“明星產(chǎn)品”。
節(jié)能電機控制系統(tǒng)智能化與通用性缺一不可
隨著電機能效的提升,電機控制產(chǎn)品也在向高效率、高出力、節(jié)能化等方向發(fā)展,除了效率提高,電機控制的智能化也提上了日程。所謂智能電機控制就是通過關鍵的過程信息之間的交流,提供較高的電機績效,增強電機的保護功能,使通訊更好,啟動更快,這是電機控制發(fā)展的比然要求。
據(jù)姜鐵軍介紹,目前市場上的直流無刷電機普遍采用了超前角技術,超前角的作用主要是提高電機效率,假如直流無刷電機不采用超前角技術將會造成電機在某個節(jié)點之后效率迅速降低。矢量引擎是東芝獨創(chuàng)的協(xié)處理器,可獨立處理電機的矢量控制,讓主處理器能夠用于系統(tǒng)控制和通信,從而提高應用的總體性能,東芝的這些技術及產(chǎn)品能夠更快速地提高電機的工作效率,這些都是電機控制智能化必不可缺的要求。
“智能電機控制日益普及的模塊化設計對電機控制也提出了新的要求,電機控制只是作為系統(tǒng)的其中一個執(zhí)行單元或一個模塊。東芝一直致力于電機驅動控制技術,現(xiàn)在我們的主要供應線已經(jīng)集成了多種電機驅動的先進技術,能夠為電機行業(yè)提供完整的產(chǎn)品線和相應的控制方案。我們的目標是構建完整的電機控制產(chǎn)品事業(yè)組織,包括完整的電機控制產(chǎn)品。為了適應市場需求,我們將繼續(xù)推進技術創(chuàng)新和能源創(chuàng)新,推進智能電機系統(tǒng)的發(fā)展,環(huán)境友好和生活舒適兩不誤。”姜鐵軍如此說道。
從東芝發(fā)布的電機控制系統(tǒng)方案來看,其電機控制產(chǎn)品包含在混合電路產(chǎn)品,包括電源管理、電機驅動產(chǎn)品和單片機等,這些都是東芝智能產(chǎn)品的重要組成部分。
姜鐵軍還透露:“東芝未來將會陸續(xù)推出智能相連控制系統(tǒng)和方案,現(xiàn)在這些產(chǎn)品在日本本部已經(jīng)研發(fā)成功,目前正在測試當中。我們有三十年的電機研發(fā)經(jīng)驗和完整的產(chǎn)品線,包括步進電機、無刷電機和直流無刷電機。電機的智能控制主要是單片機方案,這是能夠為客戶提供開發(fā)工具,減短客戶研發(fā)周期的重要方案。”東芝擁有高效的電機控制產(chǎn)品,從直流無刷電機來看,東芝的單片機產(chǎn)品在電機的中高端市場有非常廣泛的應用。
就目前的發(fā)展看,將會有更多的控制功能被集成到同一個電機控制產(chǎn)品中,在這個趨勢中,對半導體芯片的要求將是高可靠性、簡約設計及功能集成、小型化、寬溫度范圍等多項新要求。東芝也針對這些要求開發(fā)出了相應的通用型智能電機控制產(chǎn)品,可以同時供應多種要求的客戶。姜鐵軍強調:“通用型產(chǎn)品中也得有個性化的設置,東芝的電機控制的研發(fā)工程師會根據(jù)客戶的要求對這些產(chǎn)品進行調整。我們主要是將客戶的想法集成到驅動芯片中,通常情況下把芯片控制的回路集成到一個芯片中會造成一系列的問題,但是我們推出的通用型芯片已經(jīng)解決了這些問題。智能化和通用性都具備,這樣就不用根據(jù)每個公司的不同需求去分別開發(fā)不同的芯片,能夠降低研發(fā)的成本并縮短研發(fā)周期。”
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