電機(jī)是風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、機(jī)床、傳輸帶等各種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、石化、建材、公用設(shè)施等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。我國(guó)電機(jī)總用電量約占全社會(huì)用電量的64%，其中工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)總用電量約占工業(yè)用電量的75%，我國(guó)在用的高效電機(jī)僅占3%左右，電機(jī)效率平均水平比國(guó)外低3-5個(gè)百分點(diǎn)。工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)能效每提高一個(gè)百分點(diǎn)，可年節(jié)約用電260億千瓦時(shí)左右，電機(jī)領(lǐng)域具有巨大的節(jié)能潛力。推廣高效電機(jī)不僅能夠提高機(jī)械的用電效率、促進(jìn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，而且有助于工業(yè)節(jié)能降耗、推動(dòng)工業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。
一、高效電機(jī)定義
電機(jī)是依據(jù)電磁感應(yīng)定律而制造出來(lái)的機(jī)械設(shè)備，主要作用是實(shí)現(xiàn)電能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換。高效電機(jī)是指具有高效率的通用標(biāo)準(zhǔn)型電機(jī)，它采用新型電機(jī)設(shè)計(jì)、新工藝及新材料，通過(guò)降低電磁能、熱能和機(jī)械能的損耗，提高輸出效率，其效率應(yīng)該滿足相關(guān)的能效等級(jí)要求，目前在我國(guó)是指達(dá)到或優(yōu)于《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》（GB18613-2012）標(biāo)準(zhǔn)中節(jié)能評(píng)價(jià)值的電機(jī)。
電機(jī)的效率是通過(guò)試驗(yàn)得出的，其試驗(yàn)方法有直接和間接法，采用不同的試驗(yàn)方法，得出的電機(jī)效率有所不同。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)試驗(yàn)研究，2007年9月頒布了“試驗(yàn)測(cè)定損耗和效率的標(biāo)準(zhǔn)方法”（IEC60034-2-1），2008年10月頒布了 “三相單速籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的效率分級(jí)（IE代碼）”（IEC60034-30），2009年4月提出了“高效電動(dòng)機(jī)的選擇和應(yīng)用導(dǎo)則（包括變速應(yīng)用）”（IEC60034-31）。
我國(guó)近年來(lái)參照IEC標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)（GB18613-2006）進(jìn)行了修訂，形成2012年9月1日正式實(shí)施的《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》（GB18613-2012）標(biāo)準(zhǔn)。
注：1.我國(guó)電動(dòng)機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)低壓三相籠型異步電動(dòng)機(jī)能效提出了要求；2.按照2012版新標(biāo)準(zhǔn)，高效電機(jī)僅指達(dá)到能效二級(jí)（相對(duì)于IE3能效標(biāo)準(zhǔn)）及以上的電機(jī)。
二、電機(jī)企業(yè)發(fā)展概況
新中國(guó)成立后，我國(guó)中小電機(jī)工業(yè)經(jīng)歷改組擴(kuò)建恢復(fù)發(fā)展、大起大落曲折前進(jìn)、遭受重創(chuàng)步履維艱、撥亂反正全面振興以及深化改革蓬勃發(fā)展五個(gè)階段，取得了顯著成績(jī)。
1992年鄧小平南巡后，中國(guó)中小型電機(jī)企業(yè)開(kāi)始引入各種經(jīng)濟(jì)成分，進(jìn)行體制創(chuàng)新，采用資產(chǎn)重組、并購(gòu)、合資、換購(gòu)等方式，紛紛建立有限公司、股份公司或合資公司。如湘潭電機(jī)廠1997年3月改制為湘潭電機(jī)集團(tuán)有限公司，1999年聯(lián)合北京地鐵總公司等成立湘潭電機(jī)股份有限公司，并成功上市；民營(yíng)企業(yè)浙江臥龍集團(tuán)1985年生產(chǎn)出第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)20多年科技聯(lián)姻、資產(chǎn)運(yùn)作，不斷壯大；ABB集團(tuán)與上海電氣（集團(tuán)）公司合資組建了上海ABB躍進(jìn)有限公司，日本東芝公司在大連成立大連東芝電機(jī)廠等。在體制創(chuàng)新的情況下，引進(jìn)了先進(jìn)的管理方式和設(shè)計(jì)制造技術(shù)，使我國(guó)漸漸成為電機(jī)制造大國(guó)，掌握了高效及超高效電機(jī)生產(chǎn)技術(shù)。同時(shí)能夠隨時(shí)了解國(guó)外信息和市場(chǎng)，促進(jìn)了我國(guó)電機(jī)行業(yè)生產(chǎn)水平的提高。
近年來(lái)在國(guó)家政策鼓勵(lì)引導(dǎo)下，電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不斷加大研發(fā)投入，加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力建設(shè)，我國(guó)高效電機(jī)研發(fā)方面與國(guó)際水平基本保持同步，尤其是在電機(jī)效率上與國(guó)外不存在差異，如在新型繞制工藝、硅鋼片精密沖壓、鑄銅轉(zhuǎn)子、高壓精密壓鑄成型等方面取得了突破性進(jìn)展，已經(jīng)掌握高效及超高效電機(jī)生產(chǎn)技術(shù)。
三、電機(jī)產(chǎn)業(yè)狀況
電機(jī)制造是關(guān)系我國(guó)機(jī)械發(fā)展的重要的行業(yè)，它是一個(gè)范圍很廣的行業(yè)，包含很多的子行業(yè)，各個(gè)子行業(yè)的不同的特點(diǎn)決定了其分布的廣泛性。電機(jī)制造除了經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的華南地區(qū)、華東地區(qū)、華北地區(qū)以及華中地區(qū)外，一部分子行業(yè)還分布在黑龍江、遼寧等東北老工業(yè)基地。在過(guò)去幾十年的快速發(fā)展中，在山東、長(zhǎng)三角等省市/區(qū)域形成了強(qiáng)大的電機(jī)企業(yè)，并圍繞這些電機(jī)企業(yè)，形成了涵蓋機(jī)座、定轉(zhuǎn)子、線圈等配套產(chǎn)業(yè)集群，目前僅僅在電機(jī)定轉(zhuǎn)子環(huán)節(jié)，已經(jīng)形成了10 億元收入規(guī)模的企業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)集群不僅在國(guó)內(nèi)最齊全，在世界上也比較少見(jiàn)。從行業(yè)的規(guī)模指標(biāo)看，資產(chǎn)和收入主要集中在江蘇、浙江、山東、上海、福建、遼寧、黑龍江、四川和天津等區(qū)域。
我國(guó)高效電機(jī)行業(yè)已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，年生產(chǎn)能力達(dá)到3000多萬(wàn)千瓦，還有大量普通電機(jī)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，經(jīng)過(guò)改造升級(jí)后都可以轉(zhuǎn)向生產(chǎn)高效電機(jī)。電動(dòng)機(jī)是一個(gè)材料密集型的傳統(tǒng)產(chǎn)品，材料成本占電機(jī)總成本近80%。在電機(jī)原料方面，我國(guó)稀土資源豐富，品種全、質(zhì)量高，并且冷軋硅鋼、紫銅、純鋁等原料具有較強(qiáng)的生產(chǎn)能力，大規(guī)模生產(chǎn)高效電機(jī)具有得天獨(dú)厚的條件。我國(guó)雖然在高效電機(jī)研發(fā)方面與國(guó)際水平基本保持同步，但我們國(guó)家生產(chǎn)的IE3電機(jī)國(guó)內(nèi)應(yīng)用得少，大部分用于出口，我國(guó)在高效電機(jī)應(yīng)用方面還存在巨大的挑戰(zhàn)。
近年來(lái)，我國(guó)電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)隨著電力發(fā)展呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)，產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益都有了大幅度提高。2012年，我國(guó)電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值為1560.00億元，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入1581.84億元，利潤(rùn)總額為84.53億元。電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)中私營(yíng)企業(yè)居多，占比到一半以上，其次是外商和港澳臺(tái)投資企業(yè)。
四、高效電機(jī)市場(chǎng)狀況
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010 年我國(guó)達(dá)到IE1 等級(jí)( 普通電機(jī)) 的電機(jī)市場(chǎng)占有率約為90% ，達(dá)到IE2 以上的高效及超高效節(jié)能電機(jī)比例不到10%。工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃以及電機(jī)能效提升計(jì)劃提出2015 年達(dá)到節(jié)能評(píng)價(jià)值（即達(dá)到IE2）的電機(jī)達(dá)到整個(gè)電機(jī)市場(chǎng)的80% 以上；50%的低壓三相籠型異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品、40%的高壓電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品達(dá)到高效電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；累計(jì)推廣高效電機(jī)1.7億千瓦，淘汰在用低效電機(jī)1.6億千瓦，實(shí)施電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技改1億千瓦，實(shí)施淘汰電機(jī)高效再制造2000萬(wàn)千瓦。
據(jù)測(cè)算，若要達(dá)到此目標(biāo)，規(guī)劃期間高效電機(jī)至少需保持100% ~125% 的復(fù)合增速。鑒于存在的實(shí)際困難，結(jié)合政策推廣力度分析，保守估算復(fù)合增速在70% 以上。
目前我國(guó)中小型電機(jī)有300個(gè)系列，1500個(gè)品種，產(chǎn)品以一般效率的Y、Y2、Y3系列和高效率的Y2-E、YX3系列為主，其中Y系列電機(jī)是80年代產(chǎn)品，Y2系列是90年代產(chǎn)品，Y3系列基本達(dá)到歐洲能效標(biāo)準(zhǔn)的Eff2水平，但低于新國(guó)標(biāo)（GB18613-2012）3級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)，列入淘汰目錄。YX3系列基本可達(dá)到歐洲能效標(biāo)準(zhǔn)的Eff1水平，我國(guó)使用的電機(jī)70%以上是中小交流電機(jī)，主要集中在3kW至90kW，平均效率為89.3%，而高效電機(jī)的平均效率可達(dá)94%。
我國(guó)當(dāng)前大量使用的Y系列、Y2系列電動(dòng)機(jī)，其中Y系列約占85%，Y2 系列約占10%，基本上符合原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2002中的能效限定值的要求，但與國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2012規(guī)定的能效限定值有一定的差距。Y2電動(dòng)機(jī)的效率等級(jí)按照歐盟的標(biāo)準(zhǔn)雖然可達(dá)到Eff2級(jí)，但比歐盟的高效指標(biāo)Eff1低2～3個(gè)百分點(diǎn)，比美國(guó)的NEMAE低5～6個(gè)百分點(diǎn)，差距較大。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家所占比重已不足30%。
按照國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2012規(guī)定的高效電機(jī)為達(dá)到能效二級(jí)（相對(duì)于IE3能效標(biāo)準(zhǔn)）及以上的電機(jī)，高效電機(jī)具有巨大的市場(chǎng)空間。目前全國(guó)大部分三相異步電動(dòng)機(jī)企業(yè)產(chǎn)品均為3級(jí)，只有極少數(shù)產(chǎn)品為2級(jí)。隨著新標(biāo)準(zhǔn)的提出及行業(yè)的發(fā)展，YX3系列等二級(jí)能效的高效電機(jī)即將成為市場(chǎng)的主體，逐步取代現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用十分廣泛的Y系列和Y2系列等三級(jí)能效的電機(jī)。
四、推廣高效電機(jī)意義
推廣高效電機(jī)具有重要的意義。一是電機(jī)節(jié)能潛力大。近年來(lái)在國(guó)家政策的支持下，我國(guó)電機(jī)能效水平逐步提高，但總體能效水平仍然較低。從電機(jī)系統(tǒng)看，因匹配不合理、調(diào)節(jié)方式落后等原因，電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率比國(guó)外先進(jìn)水平低10-20個(gè)百分點(diǎn)。工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)能效每提高一個(gè)百分點(diǎn)，可年節(jié)約用電260億千瓦時(shí)左右。二是電機(jī)用電量高。據(jù)統(tǒng)計(jì)測(cè)算，2011年，我國(guó)電機(jī)保有量約17億千瓦，總耗電量約3萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全社會(huì)總用電量的64%，其中工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)總用電量為2.6萬(wàn)億千瓦時(shí)，約占工業(yè)用電的75%。三是推廣高效電機(jī)帶動(dòng)作用廣。電動(dòng)機(jī)是各種設(shè)備的動(dòng)力源，廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑以及公共設(shè)施等各領(lǐng)域，推廣高效電機(jī)在節(jié)約用電量的同時(shí)，還可以帶動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等設(shè)備提高能效，提升我國(guó)整個(gè)裝備制造業(yè)水平。
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