我国电动机节能浅析

作为节能减排中的一个重点，电动机行业将面临较大压力，因为目前我国电机节能的效果并不理想。

电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网和负荷，其中风机、泵类、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的10.4%、20.9%、9.4%、6%。虽然设计水平与国外先进水平相当，但由于制造技术和工艺有差距，电机传动调速及系统控制技术差距较大，电机系统效率比国外先进水平低20%～30%。而仅从电动机产品来看，目前我国中小型电动机年产量中只有约10%为高效电机，且大部分用于出口。

节能之难

“与变压器之类的电器设备相比，电机系统的节能工作更复杂。因为变压器的用户主要是电力部门，电力部门对其产生的能耗是非常关心的，对于变压器节能有着内在动力。而电机系统的用户由于大部分是间接购买者，对电动机的能效往往无法控制，这也导致了高效电动机推广的困难。真正地把电机系统能效提高是我们多年想推动的事情，我们感觉还是非常有挑战的。”国际铜业协会（中国）全球项目总监周胜表示。

可以说，高效电机的生产和使用情况是判断电机节能状况的一个参考。国际铜业协会（中国）的高效电机推动工作从几年前就已经开展，但是实际效果并不乐观。2003年其开展了国内的市场调研并向国家发展改革委提交了关于高效电机行动的建议书。2006年其再次开展了调研，2007年上半年刚刚完成。由于中小型电机的节能潜力比较大，所以以中小型电机为关注重点，此次调研共涉及了电动机行业专家、中小型电动机厂商、机械设备厂商、最终用户共401个样本。

调研结果显示，目前，我国中小型电动机厂商有2 000多家，但规模以上企业只有300余家，这些企业的产量实际上已经占到总产量的90%，主要分布在华东、华北、中南3个地区。骨干企业多为国有改制的企业，少量为中外合资企业。在2000—2006年中，我国各类电动机的厂家发展速度都比较快，其中中小型电机的产量占整个产量的90%。尽管出口对于产量增长有所贡献，但我国经济的发展和用电量的提高是造成电动机产量增长的主要原因。

但高效电机的生产和实际应用在我国都不广泛。目前我国中小型电动机年产量中只有约10%为高效电机，且其中的70%用于出口。在规模以上企业中，已经开始生产高效电机的厂商只占到12%左右，大部分企业还在生产低效率电机。在国际铜业协会（中国）对61个中小电机厂商的调查中，有28%的企业表示打算在一两年内生产，28%的企业表示还没有明确打算，认为生产可能性不大的占到41%。而影响企业做出上述判断的是其对高效电动机市场前景的判断，市场需求不足是这些企业不愿意生产高效电动机的主要原因，而周胜提到的电动机销售模式正是造成这种需求不足的主要原因。

据了解，高效电机一般通过3个渠道到达最终用户手中：最终用户直接购买、机械配套商购买后组装成产品卖给最终用户、代理商购买。在普通电机的销售中最终用户购买占5%、代理商占15%，追求低成本而不过多关注效率的机械配套商占80%。而在高效电机销售中，最终用户购买所占比例最大，达到了40%。其中，电力、钢铁、化工等行业是主要耗电行业，也是中小型电机应用最多的行业，在这些行业推广高效电动机潜力比较大。

“最终用户在购买风机、水泵等最终产品的时候，可能并不知道里面的电动机是什么类型，或者什么效率的，这样就造成了目前高效电机在这个领域中推广非常困难。尽管我们的分析不是目前行业的实际比例，但可以据此做一个定向的分析。” 国际铜业协会（中国）能源和电力工业领域项目经理赵凯介绍说。

向难而行

尽管高效电机在我国的应用情况并不乐观，但在节能的大环境下，在相关部门的努力下，一些迹象表明，用户对于高效电机的接受程度已经有所提升。

“在我们的调查中了解到，用户购买高效电机时最关注的是价格和节能效果。其实，机械配套商对高效电机的接受程度也正在逐渐地好转，大部分配套商目前还是比较看中高效电动机的，而节能效果和价格是影响他们购买的主要因素。现在高效电机跟普通电机的价差在20%～30%，而50%的配套商表示如果价差低于10%他们才愿意购买。” 赵凯说。

由此可见，如何使电动机生产企业在提高电动机效率的同时尽量降低成本，是推广高效电机、降低电动机能耗需要解决的问题之一。

而如何实现这一点，毕捷电机副总工程师周守廉认为，要提升电机企业开发研制高效电机的能力，不断满足国家对高效电机的需求，政府应对生产企业给予多方面的支持，使其具有竞争实力。高效电机在全国范围的推广应用需要加强舆论宣传，提高全社会对高效电机的认识。同时要建立检测机构，限制低效电机使用，强行推进更新换代，为普及高效电机提供依据。还应该加速市场培育，并制定相关政策，引导推进。政府有关部门应制定推广高效电机开发、使用、更新等方面的财政、税收、信贷等倾斜和扶持政策，扶植生产企业，持续开发。

在技术方面，国际铜业协会（中国）在此次会议上又提出了一个提高电动机能效的新方法——用铸铜转子代替铸铝转子。

据国际铜业协会（中国）电能效益项目经理梁栋介绍，由于铜的导电性能要好于铝，铸铜转子可以将损耗平均降低14.7%、明显提高电动机的效率，可以降低电动机温升、大大增加电动机的使用寿命。尤其值得一提的是，由于铜转子可以减小电动机尺寸和重量，因此尽管每吨铜的价格要远高于铝，且铸铜转子的加工成本也高于铸铝转子，但最终铸铜转子电动机的总成本还是要低于铸铝转子电动机。可以说这是一个既能提高效率又能控制成本的好方法。

但如果要实现大批量、经济高效的生产铸铜转子，还需要解决由于高温铸铜所带来的一系列技术难题并带动铸铜转子电动机的商业化过程。从全球看来，目前只有西门子在北美市场推出了15 kW以下的应用铸铜转子的超高效电动机系列，且应用范围也很有限。

据了解，在我国，云南铜业集团已进入铜转子电机商业领域，并已与南阳防爆电机厂签订协议建立合资企业并发展铜转子电机的生产线。该项目已经成功完成了第一阶段的工作——在南阳防爆集团进行10马力（7.5 kW）4极的铸铜转子电动机研制，已经实现铸铜转子的小批量生产。目前，南阳防爆集团正在进行2马力4极超高效电动机的试制工作。

显然，尽管铸铜转子比铸铝转子拥有更大的优势，在市场上具有更广阔的发展空间，但其目前在技术上还存在较大局限。因此，制造技术和工艺的提升就成为电动机制造企业提高电动机效率的必然选择，在市场对节能越来越重视、节能标准越来越严格的今天，电动机制造企业只能向难而行。