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开发节能型电动机产品正是响应了国家提出的“建设节约型社会”的号召，但对于单个企业来说，这却意味着更大的投资和不可预测的风险。众所周知，今年以来，电动机的主要原材料——硅钢片、电磁线、绝缘材料等价格大幅上涨，加之电机的价格受到长期以来制造能力过剩，供大于求的局面打压，造成整个行业恶性竞争情况严重，这给许多企业带来了沉重的包袱。同时，国家在电动机行业较小的调控力度，也让不少企业迷失了方向。
一周电气周刊继上期推出“变压器节能”专题后，本期继续推出“电动机节能”专题，希望可以对电动机行业、企业的节能产品开发工作有所帮助。 (小 吴)
电动机能效提升潜力巨大 亟待政策法规大力推动
本报记者 李剑琦
作为生产生活中较重要的动力设备之一，电动机承担着将电能转换成机械能，从而驱动机械设备的作用。
据了解，目前许多国家的电动机系统消耗的电量约占国家工业用电的三分之二左右，我国也不例外，大约在60%~70%之间。
然而，我国的电动机无论是自身效率还是实际运行效率却普遍比较低。中小型电动机的平均效率为87%，比国际先进水平要低5%左右，而实际运行效率更是要低20%左右。
“我国电动机行业整体节能水平严重滞后。”中国标准化研究院中标认证中心副主任王若虹从事电机节能认证工作，但一直不太顺利。据他介绍，目前申请并通过节能认证的电机生产企业只有三家，而这项工作从2002年就开始了。
实际上，由于能源和环境问题的日益突出，我国于1988年就颁布了“节能法”。上世纪90年代后期，有关部门就开始对若干用能产品规定了较低能效限定值，作为强制性标准执行，并实施了节能产品认证制度。电动机作为重要的用能产品，也在节能认证计划中。
2002年1月，经国家质检总局批准，“中小型三相异步电动机能效限定值和节能评价值”标准正式颁布。2002年8月该标准实施的同时，电动机的节能产品认证工作也开始启动。
该标准对电动机效率规定了两个指标，一个是较低限值，是强制性指标，另一为节能评价值，为推荐性指标。前者为目前所生产电机的平均效率水平。后者是在前者基础上参照国外高能电动机和我国电动机水平制定的，比前者提高了2~3个百分点，为节能电机的效率水平。同时该指标参照了北美地区的一些能效测试方法，除了电动机的效率外，还考核了杂散损耗和功率因数。
据专家介绍说，制定该标准的目的是通过对电动机效率较低限值的实施，淘汰掉目前冲击市场正常秩序的劣质耗能产品，同时通过节能认证等多种措施，来促进高能率电动机的生产和应用，从而逐步实现市场从一般效率电机到高能率电机的转变。
按照节能长期规划，到2010年中小型电动机的能效水平将达到90%~92%。但电机企业对节能 认证却并不积极。实际上，我国目前节能型电动机的水平普遍只相当于发达国家的准入水平。
“这里面有一些历史原因，我国的电机企业大部分研发能力不足。”业内专家如是说。
据了解，在计划经济体制下，电机生产厂家普遍是直接从设计院购买图纸来进行生产的，很少自己进行研发设计。进入市场经济时期后，由于没有一个完整的能满足节能要求的电动机系列，加之各个企业的设计能力不足，从而造成了目前电机节能效果普遍低下的状况。
其实，我国的电机业中有一些具有节能型电机设计制造能力的企业，但他们的产品主要以出口为主。
“并不是我们不愿意生产节能型电机，而是销售价格根本无法抵消掉成本的消耗。”一位电机生产企业的老总道出了苦衷，电机行业不同于家电、办公类产品，并不直接和终端消费者见面，绝大部分还是以招投标的方式进行出售。价格在其中起了主导作用。
“节能型电机与普通电机相比，成本要高一些，但在价格上却还要与普通电机进行竞争。这是企业往往不会选择生产节能电机的重要原因。”王若虹说。
其实，由于应用环境的差异，节能型电机与普通型在实际应用中的差异也很难判定。电机属于终端用能产品，通常工业用的电机在设计和采购时都以满负荷要求为准，但由于应用环境和实际情况的千差万别，电动机往往很难与运行环境相匹配，实际使用中的负载率就会降低。其结果就是很难用一种指标来衡量使用节能型电机带来的效果。
实际上，电机节能不仅仅限于通过改善电机本身来进行。实际应用中，除了采用节能电机，也往往会通过一些中端的节能产品来辅助进行节能。这些辅助电机节能的产品往往只用消耗很少的能源，就能配合电机达到节约能源消耗的目的，主要包括变频调速器和品种繁多的节能器。
据了解，节能器在目前的实际应用中十分广泛。
但节能器只能起到辅助作用。虽然可以通过变频调速、限制电压电流供给等方式达到节能的目的，但在实际应用中由于生产要求等原因，是不可能让生产速度降下来的。
目前，尽管电动机节能存在着推广不利的问题，但随着“十一五”规划中今后相当一段时间内要“建立节约型社会”的政策出台，这种局面肯定有望能够得到好转。
按照节能中长期专项规划，节能的重点领域在机械工业，而重点工程就是电机系统节能工程。
据悉，电机节能中长期专项规划要实现的目标是：淘汰落后的高能耗机电产品，重点发展变频电机、稀土永磁电机等高能节能机电产品，促进风机、水泵等通用机电产品提高用能效率，提高节能型机电产品设计制造水平和加工能力，在煤炭、电力、有色、石化等行业实施高能节能风机、水泵、压缩机系统优化改造，推广变频调速、自动化系统控制技术，使运行效率提高2个百分点，年节电200亿千瓦时。
金泰德胜电机：节能新品市场前景看好
金泰德胜电机有限公司是由美国金纳科技公司与顺德市德胜机电集团共同投资成立的中外合作企业。公司专业设计、生产和销售高能节能的各类电机，包括电梯电机、三相异步电动机及其专用电机、起重冶金电机、终端产品等。
据金泰德胜电机有限公司工程总监席荣盛介绍，该公司目前在永磁同步电机领域已经做到国内较大，在技术方面处于权威位置。作为公司目前主打的节能产品，无齿轮永磁同步曳引机由永磁同步电动机、曳引轮和制动系统组成，通过编码器实现闭环控制，变频调速运行。该曳引机相对传统的产品来说，具有功率因数高、效率高、启动电流小、启动转矩大、运行舒适平稳等优点；采用稀土永磁材料，体积小，重量轻；无齿轮减速，噪音低，可靠性高。
因为采用了永磁体新材料，永磁同步电机的节能效果与普通电机相比非常明显。在价格方面，由于新材料、新技术的应用，永磁同步电机的价格也要比普通电机昂贵。但在金泰德胜电机主推的无齿轮永磁同步曳引机中，由于取消了中间环节，即齿轮传动，整套曳引机的价格基本与传统产品持平。负责无齿轮永磁同步曳引机设计工作的程经理称，由于提高了电动机的能效和避免了齿轮传动等中间环节的损耗，通过用户的试验，该产品比传统产品节能40%~50%，节能效果十分理想。
“包括永磁同步电动机在内，节能电动机产品是未来技术发展的趋势，我们看好这个市场。” 程经理说，“而永磁同步曳引机是我们未来几年主推的产品，预计明年将实现销售额1亿元人民币，可以占到公司总销售额的25%左右。”
席荣盛表示，目前金泰德胜电机的产品都严格遵守国家的能耗要求，并且积极向更加严格的欧美能耗标准看齐。毕竟只有看齐国际标准，才能不断满足用户在产品节能方面的需求。 (吴雪林)
南车电机：能效是产品设计的靠前标准
“大力开发节能型和超节能型电动机是整个电机行业不断追求的一个目标。”这是株洲南车电机股份有限公司副总经理胡桂林回答记者的靠前句话。也许在他看来，开发推广节能电动机产品应该是行业内所有企业的责任。
但事实上，和任何新产品的开发工作一样，节能电动机的开发也绝不会是一帆风顺。胡桂林总结了曾经摆在他们面前的困难：其一、用户没有完全认同和接受节能电机，因为大多数用户只是看价格，节能和不节能不是他们的靠前选择，而同等规格的节能电机比普通电机在成本支出上要高20%左右，顾客很难接受；其二、能够开发和研制出节能产品的企业只有那些大中型骨干企业，而要研制节能电机需要投入大量的资金才能开发出系列节能产品，由于当前的知识产权保护不完善，很多好的产品往往由这些企业开发，但较终受益的却是那些采用“拿来主义”的民营个体企业，极大挫伤了原创企业的积极性；其三、国家虽然鼓励企业开发节能型产品，但没有实际的政策上的扶持。
但是，作为一个有责任感的企业，南车并没有放松对产品节能性能的要求。“公司一直致力于高能节能型电动机的研究和开发，在设计产品时，能效是放在靠前位的。” 胡桂林解释说。在设计和生产电动机和其他配套产品的同时，南车电机形成了一系列电动机能效的企业内部标准。虽然公司在产品销售价格上并没有得到额外的回报，但南车的产品给用户带来的经济效益非常明显。
目前，南车已经形成了几个不同系列的节能型电动机产品：
紧凑型YJK系列高压异步电动机，通过优化电磁方案、采用科学的内外互循环通风冷却技术，提高电机的效率，减小电机体积。通过在钢厂的运用，效果很明显。
高能异步风力发电机，通过优化电磁方案、采用同样的冷却技术，提高导磁材料的性能，减小运转阻力来提高电机的效率，减小电机体积。通过在风电场的运用，表现不俗。
风机、水泵采用变频调速电机比采用普通电机节能30%，近两年的市场已开始逐步显露其市场潜力。而变频调速牵引电机是南车电机的主型产品，技术水平处于国内靠前、国际先进地位。目前南车已将该技术优势移植到工业领域，开发了工业用高低压变频调速电机，市场前景看好。
变频调速电机是具有良好的调速性能的节能产品，但大功率高压变频器昂贵的价格使人望而却步，串级调速电机调速性能又不能完全满足要求。南车电机开发的高压内反馈绕线转子异步电动机很好地解决了这两个问题。内反馈调速异步电动机与相应的内反馈调速控制装置配套组成无级调速系统，适用于拖动水泵、风机类负载，可实现平滑无级调速，属高能节能机电一体化高科技产品。内反馈调速异步电动机同YR绕线转子异步电动机一样，属于系列产品。目前南车已批量生产该系列电机，经济和社会效益非常明显。
胡桂林介绍说，南车新开发的上述节能产品目前广泛应用在冶金、电力、铁路、水泥等领域，由于其显著的节能效果和高可靠性，得到了用户的广泛认同，目前年销售额以50%的速度递增。而包括永磁同步发电机、无刷励磁同步发电机、永磁无刷直流电动机、高压推力式异步电动机、兆瓦级风力发电机等节能产品的开发计划也已经进入了公司的日程表。
卧龙电机：发展节能产品更需政府支持
“卧龙电机现在生产的电动机产品规格很多，所有产品都能够达到我国政府对该类产品的能耗要求。但如果要进一步的提升产品的能效，还需要一个统筹的考虑。”
搞技术出身的严伟灿话不多，但却很严谨。听得出来，作为卧龙电机的总工程师，他不但要考虑企业开发新产品的技术问题，产品的制造成本和未来的销售预期也是他不得不思考的内容。
和其它许多新产品一样，要开发节能型电动机同样需要一笔不小的投入。从对产品的重新设计到模具的更新，再到制造工艺、用材的改进，产品造价的提高是不可避免的事实。而产品价格的提高则必然会影响到用户的消费决策。
在对一些电动机用户的采访中，我们也发现，价格是这些用户较注重的问题之一。虽然不少用户表示在价格同等的条件下会优先考虑购买节能型产品。但事实上，现在节能型电动机产品的价格是几乎不可能与同类型普通产品持平的，要比普通产品贵20%左右。而通常情况下，用户在购买电动机产品时往往会忽略其未来会给自己节约多少电能，带来多少收益。
这也就是说，用户的观念将直接影响到节能产品的销售，而如用户不接受这些产品，那么较终将导致企业失去竞争力。所以，在目前情况下，很多企业考虑到市场的问题，就不可能大规模的进行节能产品的生产。
“要推动节能产品的普及，仅仅依靠消费者的自觉性是远远不够的。”严伟灿认为，“政府制订强制性的能效标准或者给予企业相关政策上的扶植与帮助，将会在很大程度上提高用户对节能产品的认知水平，也将推动企业在节能产品开发上加大力度。”
据介绍，目前卧龙已经开始了新的高能率电动机产品的设计试制工作。而政府新的节能举措的出台更将会激励卧龙和许多同行企业在电动机节能上加快步伐。 (吴雪林）
