武汉无刷直流电机项目可行性研究报告（参考范文）.docx

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1、泓域咨询 /武汉无刷直流电机项目可行性研究报告目录第一章 项目总论7一、 项目概述7二、 项目提出的理由8三、 项目总投资及资金构成9四、 资金筹措方案9五、 项目预期经济效益规划目标10六、 原辅材料及设备10七、 项目建设进度规划11八、 环境影响11九、 报告编制依据和原则11十、 研究范围12十一、 研究结论13十二、 主要经济指标一览表13主要经济指标一览表13第二章 市场预测15一、 行业技术的发展趋势15二、 行业格局及发展趋势17三、 行业技术水平25第三章 项目建设背景、必要性29一、 电机行业发展情况29二、 电机行业及类别介绍34第四章 产品方案分析35一、 建设规模及主

2、要建设内容35二、 产品规划方案及生产纲领35产品规划方案一览表35第五章 建筑物技术方案37一、 项目工程设计总体要求37二、 建设方案38三、 建筑工程建设指标39建筑工程投资一览表39第六章 SWOT分析说明41一、 优势分析（S）41二、 劣势分析（W）42三、 机会分析（O）43四、 威胁分析（T）43第七章 运营模式分析51一、 公司经营宗旨51二、 公司的目标、主要职责51三、 各部门职责及权限52四、 财务会计制度55第八章 发展规划59一、 公司发展规划59二、 保障措施65第九章 节能方案67一、 项目节能概述67二、 能源消费种类和数量分析68能耗分析一览表68三、 项目

3、节能措施69四、 节能综合评价70第十章 环境影响分析71一、 编制依据71二、 建设期大气环境影响分析71三、 建设期水环境影响分析74四、 建设期固体废弃物环境影响分析74五、 建设期声环境影响分析74六、 营运期环境影响75七、 环境管理分析76八、 结论78九、 建议79第十一章 工艺技术设计及设备选型方案80一、 企业技术研发分析80二、 项目技术工艺分析83三、 质量管理84四、 项目技术流程85五、 设备选型方案86主要设备购置一览表87第十二章 投资计划88一、 编制说明88二、 建设投资88建筑工程投资一览表89主要设备购置一览表90建设投资估算表91三、 建设期利息92建设

4、期利息估算表92固定资产投资估算表93四、 流动资金94流动资金估算表94五、 项目总投资95总投资及构成一览表96六、 资金筹措与投资计划96项目投资计划与资金筹措一览表97第十三章 经济效益分析98一、 基本假设及基础参数选取98二、 经济评价财务测算98营业收入、税金及附加和增值税估算表98综合总成本费用估算表100利润及利润分配表102三、 项目盈利能力分析102项目投资现金流量表104四、 财务生存能力分析105五、 偿债能力分析105借款还本付息计划表107六、 经济评价结论107第十四章 招标、投标108一、 项目招标依据108二、 项目招标范围108三、 招标要求108四、 招

5、标组织方式109五、 招标信息发布112第十五章 项目综合评价说明113第十六章 附表115营业收入、税金及附加和增值税估算表115综合总成本费用估算表115固定资产折旧费估算表116无形资产和其他资产摊销估算表117利润及利润分配表117项目投资现金流量表118借款还本付息计划表120建设投资估算表120建设投资估算表121建设期利息估算表121固定资产投资估算表122流动资金估算表123总投资及构成一览表124项目投资计划与资金筹措一览表125第一章 项目总论一、 项目概述（一）项目基本情况1、项目名称：武汉无刷直流电机项目2、承办单位名称：xx集团有限公司3、项目性质：扩建4、项目建设地

6、点：xx（以最终选址方案为准）5、项目联系人：杜xx（二）主办单位基本情况公司注重发挥员工民主管理、民主参与、民主监督的作用，建立了工会组织，并通过明确职工代表大会各项职权、组织制度、工作制度，进一步规范厂务公开的内容、程序、形式，企业民主管理水平进一步提升。围绕公司战略和高质量发展，以提高全员思想政治素质、业务素质和履职能力为核心，坚持战略导向、问题导向和需求导向，持续深化教育培训改革，精准实施培训，努力实现员工成长与公司发展的良性互动。公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略，以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召，融入各级城市的建设与发展，在商业模式

7、思路上领先业界，对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 公司依据公司法等法律法规、规范性文件及公司章程的有关规定，制定并由股东大会审议通过了董事会议事规则，董事会议事规则对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、决议及会议记录等进行了规范。 公司秉承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念，将“诚信为本、合规经营”作为企业的核心理念，不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。（三）项目建设选址及用地规模本期项目选址位于xx（以最终选址方案为准），占地面积约91.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期项目建设。（四）产品规划方案根据

8、项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：xx千套无刷直流电机/年。二、 项目提出的理由由于无刷直流电机相较其他电机成本高，所以其最初在医疗设备、航空航天等价格敏感度低的高附加值行业被广泛应用。近年来，随着人民生活水平的提高，消费能力不断升级，各应用领域高端产品市场占有率逐步上升，终端产品对配套电机质量及特性的追求越来越高，价格敏感度相应逐渐降低。无刷直流电机凭借其高效率、低能耗、低噪音、高稳定性、调速范围宽、低速性能好和使用寿命长等优越特征，其应用场合从工业到民用领域分布广泛，在新能源汽车、医疗设备、通信等定制性需求明显的领域以及家用电器、个人护理、电动工具等批量化生产的领域均占据了一定市场份

9、额，并且该占比在逐年上升。总体而言，“十三五”时期，机遇与挑战交织，仍是武汉加快发展的黄金机遇期。必须主动适应世界经济发展新趋向新态势，审慎把握我国经济发展的新特点新要求，立足新阶段新问题，牢牢把握发展机遇，积极应对风险和挑战，以更强的责任担当，更大的改革魄力，更广的开放胸怀，更实的创新精神，主动作为，积极进取，努力实现“十三五”经济社会发展的新跨越。三、 项目总投资及资金构成本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资39962.80万元，其中：建设投资30429.03万元，占项目总投资的76.14%；建设期利息680.47万元，占项目总投资的1.70%；流

10、动资金8853.30万元，占项目总投资的22.15%。四、 资金筹措方案（一）项目资本金筹措方案项目总投资39962.80万元，根据资金筹措方案，xx集团有限公司计划自筹资金（资本金）26075.68万元。（二）申请银行借款方案根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额13887.12万元。五、 项目预期经济效益规划目标1、项目达产年预期营业收入（SP）：75700.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：58573.59万元。3、项目达产年净利润（NP）：12543.53万元。4、财务内部收益率（FIRR）：23.13%。5、全部投资回收期（Pt）：5.80年（含建设期24个月）。6、达

11、产年盈亏平衡点（BEP）：25946.50万元（产值）。六、 原辅材料及设备（一）项目主要原辅材料该项目主要原辅材料包括集钢片、铝壳、铜丝、螺丝、风页、机械润滑油、液压油。（二）主要设备主要设备包括：定子绕线机、排绕机、转子绕线机、转子切削机、转子平衡机、轴心压入机、转子滴漆机、槽契插入机、槽纸插入机、端子机、烘干机。七、 项目建设进度规划项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需24个月的时间。八、 环境影响本期工程项目设计中采用了清洁生产工艺，应用清洁原材料，生产清洁产品，同时采取完善和有效的清洁生产措施，能够切实起到消除和减少污染的作用；因此，本期工程项目建成投产后，各项

12、环境指标均符合国家和地方清洁生产的标准要求。九、 报告编制依据和原则（一）编制依据1、本期工程的项目建议书。2、相关部门对本期工程项目建议书的批复。3、项目建设地相关产业发展规划。4、项目承办单位可行性研究报告的委托书。5、项目承办单位提供的其他有关资料。（二）编制原则为实现产业高质量发展的目标，报告确定按如下原则编制：1、认真贯彻国家和地方产业发展的总体思路：资源综合利用、节约能源、提高社会效益和经济效益。2、严格执行国家、地方及主管部门制定的环保、职业安全卫生、消防和节能设计规定、规范及标准。3、积极采用新工艺、新技术，在保证产品质量的同时，力求节能降耗。4、坚持可持续发展原则。十、 研究

13、范围根据项目的特点，报告的研究范围主要包括：1、项目单位及项目概况；2、产业规划及产业政策；3、资源综合利用条件；4、建设用地与厂址方案；5、环境和生态影响分析；6、投资方案分析；7、经济效益和社会效益分析。通过对以上内容的研究，力求提供较准确的资料和数据，对该项目是否可行做出客观、科学的结论，作为投资决策的依据。十一、 研究结论经初步分析评价，项目不仅有显著的经济效益，而且其社会救益、生态效益非常显著，项目的建设对提高农民收入、维护社会稳定，构建和谐社会、促进区域经济快速发展具有十分重要的作用。项目在社会经济、自然条件及投资等方面建设条件较好，项目的实施不但是可行而且是十分必要的。十二、 主

14、要经济指标一览表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积60667.00约91.00亩1.1总建筑面积119102.981.2基底面积38826.881.3投资强度万元/亩313.342总投资万元39962.802.1建设投资万元30429.032.1.1工程费用万元25594.392.1.2其他费用万元3953.902.1.3预备费万元880.742.2建设期利息万元680.472.3流动资金万元8853.303资金筹措万元39962.803.1自筹资金万元26075.683.2银行贷款万元13887.124营业收入万元75700.00正常运营年份5总成本费用万元58573.59&q

15、uot;"6利润总额万元16724.71""7净利润万元12543.53""8所得税万元4181.18""9增值税万元3347.50""10税金及附加万元401.70""11纳税总额万元7930.38""12工业增加值万元26370.59""13盈亏平衡点万元25946.50产值14回收期年5.8015内部收益率23.13%所得税后16财务净现值万元11812.41所得税后第二章 市场预测一、 行业技术的发展趋势1、高效节能是电机产业的持续发展方

16、向高效节能是整个电机行业的发展趋势。环境问题是全球范围内的主要问题，节能减排是当前世界发展的主题之一，电机行业作为主要的耗能行业之一，对电机的不断高效节能化提出持续性要求。节能减排也是我国政府工作的重点内容，其中，工业节能是节能减排工作的重中之重，而电机系统节能又是工业节能重要的内容。2020年我国发布的工业节能“十三五”规划和“十三五”节能环保产业发展规划中也明确将电机系统节能列入重点节能九大工程，更明确提出示范推广电子控制换向的无刷直流电机、稀土永磁无铁心电机、电动机用铸铜转子技术等高效节能电机技术和设备。未来，高效节能将继续作为电机的行业发展的主旋律。2、微特电机正在向无刷化、永磁化方向

17、发展无刷电机具有高效率、低能耗、低噪音、长寿命、高可靠性、可伺服控制、无级变频调速等优势，微特电机产品的无刷化可以提高产品的可靠性和电磁兼容性能，同时能降低噪音。随着微特电机的无刷化，永磁材料在微特电机中的普遍应用也已成为必然趋势。稀土永磁材料的特征为高矫顽力、强抗去磁能力，且常规去磁曲线在大范围线性可逆，这些特点为永磁无刷电机的推广开辟了广阔的前景，永磁无刷电机产品正越来越多的被厂家应用。此外，中国本身丰富的稀土资源为永磁无刷电机的发展提供了良好的基础，永磁材料、电力电子、集成电路技术和计算机技术的进步也推动了永磁无刷微特电机的发展。3、无刷电机趋向小型化、集成化、智能化和定制化随着智能制造

18、的发展，未来无刷直流电机的发展方向将以新兴场景衍生的需求驱动为主，追求高能效、低成本、集成化和智能化，同时使用场景的多元化，将对产品定制化服务提出更高要求。同等“工作能力”下，小型产品具有占用空间少，外形小巧美观，移动运输简便等优势，无刷直流电机的小型化、轻量化将成为一种新趋势。此外，产品的集成化是当今智能制造的主题之一，通过集成化可减少产品生产成本和维护成本，同时还能提高产品效率。电机的集成化即将更多的控制功能将集成到电机控制一体化中，趋向使用更高集成度的控制方案，这些方案比传统分立器件方案更有助降低总体物料成本、减少方案占位面积，并使系统方案更轻、更高能效及更可靠，因而集成化是未来无刷电机

19、的主要发展趋势之一。另外，无刷电机未来主要面向智能化和高精尖行业，未来技术发展方向势必要呈现高度智能化。“中国制造2025”提出，推进制造产业的智能化、精细化、绿色化、服务化、品牌化等，由此提升制造业的附加值。目前，随着工业驱动控制领域与大数据平台发展融合，集电机的运动、诊断、保护、控制、通讯等功能为一体的初代“智能电机”应运而生，可实现对电机故障和寿命的提前预测、对电机能效的自适应管理等功能，未来随着场景化需求的不断升级，智能电机的智能化也将不断升级。长期来看，能够低成本、高效率地完成个性化定制和生产的厂家将占据行业领导地位，同时市场需求端应用场景的多元化也将促使无刷电机定制化需求增加。二、

20、 行业格局及发展趋势1、行业主要应用领域发展趋势近年来，在各种硬件微型化的大环境下，我国微特电机行业发展迅速。截至2018年，在微特电机下游应用行业中，占比最大的是信息处理领域（含移动通信设备），约占30.5%；其次是家用电器领域，占26.6%；第三是武器、航空、农业、医疗、轻纺等领域，占20.7%；第四是汽车电器设备，占10.2%；视像处理领域和工业控制及其他领域各占6.8%与5.2%的市场份额。根据美国GrandviewResearch调查机构报告，预计2020至2027年，受益于机动车辆和家用电器领域中电机的广泛应用，输出功率为0-750瓦的细分电机市场将快速增长。由于无刷直流电机相较其

21、他电机成本高，所以其最初在医疗设备、航空航天等价格敏感度低的高附加值行业被广泛应用。近年来，随着人民生活水平的提高，消费能力不断升级，各应用领域高端产品市场占有率逐步上升，终端产品对配套电机质量及特性的追求越来越高，价格敏感度相应逐渐降低。无刷直流电机凭借其高效率、低能耗、低噪音、高稳定性、调速范围宽、低速性能好和使用寿命长等优越特征，其应用场合从工业到民用领域分布广泛，在新能源汽车、医疗设备、通信等定制性需求明显的领域以及家用电器、个人护理、电动工具等批量化生产的领域均占据了一定市场份额，并且该占比在逐年上升。（1）工商业设备工商业设备主要包括各种专用设备，比如通讯基站天线使用的转向控制器、

22、各种工业用泵、工业风机、电动工具等。电机是通信基站不可或缺的重要组成部分，主要应用于移动通信基站天线电调、云台控制、通风冷却系统、卫星通信平台、海洋通信平台、军用通信平台、水下通信系统等诸多领域中，大多数基站用电机都采用了无刷电机和步进电机两种方案，进入4G时代后无刷电机全面取代步进电机。一般而言，普通的基站需要配备3面天线，4G基站则需要配置2×2面天线，5G应用对基站天线的需求数量或有进一步增长，相对应的电机数量也将随之增长。工信部公布数据显示，2020年，全国移动电话基站总数达931万个，同比净增90万个，其中4G基站总数达到575万个。2019年10月5G正式商用后，我国5G

23、用户规模与网络覆盖范围同步快速扩大。2020年，我国新建5G基站超60万个，全部已开通5G基站超过71.8万个，5G网络已覆盖全国地级以上城市及重点县市。2020年3月，工信部发布关于推动5G加快发展的通知，省市地方政府也密集出台5G发展的相关政策，大力推进5G网络的建设工作。据赛迪顾问发布的2020中国5G通信产业创新与投资趋势测算，未来几年我国5G通信市场规模将快速增长，预计2025年中国5G通信市场规模将达到38,000亿元，2020-2025年年均复合增长率达到37.97%。（2）汽车部件市场规模汽车是微特电机的另一大应用市场，占总市场份额的约10.2%。随着人们对汽车舒适性、安全性、

24、燃油经济性等性能的日益注重，以及环境保护要求越来越高，汽车上的电子控制装置和用电设备相应增加。在车辆操作机电一体化的趋势下，汽车门锁、窗户、座椅、方向盘、后视镜调整期等零部件都已配备微型电机。微特电机用量更大的在汽车底盘控制系统中，除了驱动电机外，汽车稳定性控制系统、汽车巡航控制系统、电动助力转向系统、电子悬架系统等都将大量用到电机，各种电动装置的使用将推动汽车电机的装备数量上升。一般来说，一辆经济型燃油车通常配备60台左右电机；一辆普通汽车大约配备60至100台电机；一辆豪华型汽车可配备100至200台电机。相对比有刷直流电机，无刷直流电机在功率密度方面具有显着优势，从而减轻重量并提供更好的

25、燃油经济性和更低的排放，因此越来越多制造商在冷却风扇模组、冷却水泵、机油泵、燃油泵、电动涡轮增压、发动机气门控制、发动机相位辅助控制、电动助力转向、电动变速切换、电子驻车、电子辅助刹车、真空助力刹车、高压气泵、机舱加热、暖通空调（HVAC）和风机等诸多应用领域中选择使用无刷直流电机。2019年，受中美经济贸易摩擦、环保标准切换、新能源车补贴退坡等因素的影响，我国汽车行业在转型升级过程中承受了较大压力。中国汽车工业协会公布的数据显示，2020年我国汽车产量为2,522.5万辆，销量为2,531.1万辆，产销量同比分别下降2%和1.9%，降幅比上年分别收窄了5.5和6.3个百分点。以中国每年生产2

26、,500万辆汽车测算，平均每辆汽车30台电机，那么仅中国每年就可创造出7.5亿台汽车电机市场需求。根据公安部统计的数据显示，2020年全国汽车保有量为3.72亿辆，对比2019年增加了2400万辆，平均每个月增加200万辆。但相对发达国家而言，我国人均汽车保有量仍处于较低水平。截至2019年上半年，我国每千人汽车拥有量仅为173辆，美国千人汽车拥有量高达837辆，日本千人汽车拥有量为591辆，我国汽车市场产销量未来仍有较大的增长空间。汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。据中国汽车工业协会统计，2018年中国汽车零部件行业市场规模突破4万亿元，增长至40,047亿

27、元，同比增长7.1%，2013-2018年年复合增长率达到8.13%。（3）医疗器械市场规模在无刷直流电机发展的早期，由于其成本较高，最初仅在航天航空、医疗器械等高端领域铺开了市场。通过长时间发展，无刷直流电机凭借其高效、耐用、体积小、电磁干扰小的特性，已在医疗设备与体外诊断领域中广泛应用，如牙科电钻、电磨、骨锯等。随着医疗卫生事业不断发展，人们对健康的需求日益增加，近年来全球医疗器械市场规模整体呈逐年增长态势。2018年全球医疗器械市场规模达4,250亿美元，同比增长4.94%。目前全球医疗器械市场进入稳步发展阶段，预计未来将保持以5%左右的增速发展，到2020年全球医疗器械市场规模将接近4

28、,700亿美元。100中国当前医疗器械市场销售规模仅占世界市场份额的10%左右，远不能满足13亿人口的需求。随着医疗保险制度的完善、医疗服务体系的改革、群众医疗需求的不断提高，医疗器械消费水平持续增加已成必然趋势。2018年中国医疗器械市场规模达到5,318.0亿元，同比增长17.1%。在创新政策、技术突破、资本支持等多重因素影响下，中国医疗器械市场将进一步发展与成熟，预计2021年市场规模将超过9,000亿元，比2018年增长3,780亿元。我国医疗器械市场主要分为医疗设备、高值医用耗材、低值医用耗材和体外诊断四类，其中医疗设备是医疗器械市场最重要的组成部分。（4）家用电器市场规模随着我国居

29、民消费水平的不断提升、环保意识的逐渐加强，消费者开始更多的关注家用电器产品的节能性和智能性。家电能效的升级和用电成本的降低进一步释放了市场潜在需求，高效节能家电和智能家电产品得到快速普及。家电产品的智能化和多功能化需要更多配套电机来实现，意味着每个家电产品应用电机数量将大幅上升；家电产品的升级换代也将拉动对配套电机产品的需求。在此趋势下，无刷直流电机以其低噪音、低耗能、高效率、高可控性和长寿命等特征，逐渐替代传统电机，在变频空调、洗衣机、吸尘器、冰箱压缩机和风机（风扇，室外室内风机，抽油烟机，空气净化器）等家用电器产品中广泛应用，市场渗透率得到快速提升。吸尘器是无刷直流电机在家电领域中非常重要

30、的一个应用。由于无刷直流电机具有体积小、效率高、噪声低、寿命长等优点，越来越多吸尘器中采用永磁无刷直流电动机替代原用的单相串励电动机。2019年，我国家用吸尘器产量为11,214.6万台，同比增长8.51%。我国家用吸尘器产量近六年复合年均增长率为4.97%，若未来五年仍按此增速发展，2024年我国家用吸尘器产量将达到1.43亿台。吸尘器市场在我国已经发展了近20年，产量虽高，但家庭使用普及率却很低。目前美国、德国、日本等发达国家吸尘器普及率已接近饱和，而2019年我国家用吸尘器普及率仅约17.5%，存在巨大的发展空间。随着国内消费者收入持续增长、居住条件不断改善，国内家用吸尘器市场被迅速打开

31、，吸尘器产量及销售量将大幅上涨。个人护理电器指以电池或电力操作，用作个人护理用途的小型家电。随着居民物质水平的提升，美发、美容等个人护理类产品逐渐呈现高端化、智能化的发展趋势，以戴森为代表的高端家电产品的热销带动了个人护理电器高端市场的快速增长，在高端产品中广泛使用的高速无刷直流电机市场销售额也得到了相应增长。在此背景下，2019年全球个人护理电器市场零售额达到253亿美元，若市场保持5.67%的复合年均增长率，预计到2025年全球个人护理电器市场销售规模将达到352亿美元。经过多年发展，目前我国家电行业整体处于成熟期，市场增速放缓，但包括吹风机、卷发棒、电动牙刷在内的个护家电市场却取得了较大

32、增长，成为推动家电消费的重要驱动力。我国个人护理电器普及率仍与发达国家差距较大，随着国内城镇化持续推进，电商渠道快速发展，以及消费升级推动的产品更新，国内个人护理电器市场未来发展空间广阔。根据中国家电网预测，2020年中国个护小家电市场规模约为325.6亿元，2017-2020年复合年均增长率高达17%。在个人护理行业300多亿市场份额中，电动剃须刀约占80%，电吹风约占12%，美容电器占8%左右。据统计，全国个人护理电器OEM/ODM市场总收益由2015年的179亿元快速增长至2019年的247亿元，复合年均增长率为9.07%，照此增速推算，我国个人护理电器OEM/ODM市场总收益在2025

33、年将达到416亿元。全国家用电器工业信息中心数据显示，我国的家电消费已经进入了产品升级、更新换代期，市场均价2000元以上的吹风机市场零售额份额由2018年的16.4%增长至2019年的19.2%，从长期的发展趋势来看，产品升级将持续向高端化、智能化和健康化发展。三、 行业技术水平1、无刷电机技术原理无刷直流电动机由电动机和电子驱动控制器两部分组成。电动机部分的结构和经典的永磁直流电动机相似，其定子上有多相绕组，转子上镶有永久磁铁。但由于运行原理的需要，需要产生转子位置信号提供给驱动控制电子系统。一般采取转子位置传感器产生位置电信号，其作用是检测出转子磁场轴线和定子相绕组轴线的相对电角度位置，

34、决定每一时刻相绕组的通电状态，即决定电子驱动器的功率开关器件的通/断状态，接通/断开电动机相应的相绕组。少部分无需位置传感器，由驱动控制系统根据电流波形或反电动势波形进行检测判断转子电角度位置。2、行业技术水平电机的核心原理是电磁感应，通过控制电流实现磁场变化，从而实现动力输出。现代电机产品是电力电子、控制、计算机、材料、自动化等技术综合应用的产物。（1）电力电子技术电力电子技术为电机控制驱动器主电路提供最重要的电力半导体开关器件。随着电力半导体器件的迅猛发展，从小功率晶体管，到大功率晶体管（GTR）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等新型开关器件，

35、以及对功率开关器件门极（或基极、栅极）驱动技术的进展，特别是近年崭新的功率模块、智能功率模块（IPM）的出现，完全改变了无刷直流电动机驱动器的面貌，减小了驱动器体积、重量，提高了运行可靠性和改善了可控性，更大大地扩大了无刷直流电动机的功率和速度范围。（2）控制技术无刷直流电机与有刷电机的核心差别是通过电路控制技术替代电刷实现电流换向。控制技术主要体现在精度控制、频率控制、功率控制等。随着微电子技术的发展，各国半导体厂商不断地推出无刷直流电动机专用控制集成电路，解决了电动机和电子电路结合问题，也有利于控制器的小型化和可靠性的提高。特别是随着专用控制集成电路的批量生产，价格大幅度下降，解决了妨碍无

36、刷直流电动机向民用领域发展的高价格问题，使无刷直流电动机的应用更方便、更容易推广普及。随着电动机应用技术越来越复杂，系统设计者正在通过利用电动机控制集成电路寻求开发工作的简化。使用电动机控制集成化的一个重要因素是使应用者容易获得最佳的硬件和软件解决方案，人们可用最少的开发时间，就能迅速地将其最终产品推向市场销售。（3）计算机技术计算机辅助设计是利用计算机快速的数值计算和强大的图文处理功能，辅助工程技术人员进行产品设计、工程绘图和数据管理的一门计算机应用技术。另外计算机仿真技术是利用计算机设计分析、图形处理软件等模拟现实环境，比如空间、温度、湿度，在模拟环境中检查产品设计方案的可行性、可靠性。计

37、算机辅助设计、仿真技术均是工业应用领域普遍应用的技术，结合计算机技术，有效提到产品设计效率，通过模拟测试，降低测试成本，加快研发、生产速度。（4）材料技术现代无刷直流电动机都是以永磁体励磁的，因此，永磁材料的进步对电动机影响很大。过去的铝镍钴永磁材料已逐步被铁氧体永磁、稀土类永磁材料所取代。特别是20世纪80年代高磁能积的钕铁硼永磁材料的出现和改进，极大地推动了永磁电机的发展。它具有高的性价比，随着其性能的提高和应用问题的解决，特别是价格的下降，迅速在无刷直流电动机得到大量应用，使无刷直流电动机在进一步减少了电机的用铜量、减小体积重量、提高功率密度、提高效率、改善性能方面有了明显的进展。钕铁硼

38、永磁材料使无齿槽结构的无刷直流电动机能够实现，它具有消除齿槽效应、低转矩波动、低噪声、运行平稳、低电磁干扰等特点。近年黏结型、注塑型铁氧体永磁和钕铁硼永磁材料的出现，使无刷直流电动机在兼顾不同价格、性能层次有了更多的选择。第三章 项目建设背景、必要性一、 电机行业发展情况1、电机行业整体发展情况电机作为一种实现电能与动能相互转换的装置，它的主要作用是产生驱动转矩，是各类用电器或机械的动力源。随着全球产业结构的不断转型及升级，现代工商业设备正趋向于更高效、更智能化的发展方向，因此对电机的要求已不再仅仅局限于可提供动能这一基本功能，电机的效率、大小、可调性、智能化程度等都成为衡量电机好坏的重要标准

39、。现代工商业设备除了提高了对电机质量的要求以外，在单个设备上所需求的电机数量也显著增加，以汽车为例，在蒸汽机时代的汽车几乎不需要电机，而现代燃油车则根据智能化程度的不同需要使用数十台至上百台不等的电机，新能源汽车由于智能化程度更高，所需要的电机数量也进一步增加。随着现代工业的快速发展，市场对电机的整体需求量正不断提升。2017年全球电机市场的规模为970亿美元，2018年为975亿美元，预计未来几年，电机市场将会以4.5%左右的年复合增长率持续增长，到2022年将达到1,162.71亿美元。2、微特电机市场概况微特电机是指直径小于300mm或额定功率小于5KW或具有特殊性能、特殊用途的电机，微

40、特电机常用于控制系统中，以实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能，或用于传动机械负载，也可作为设备的交、直流电源。微特电机作为基础性的电子器件广泛存在于各种机电设备中，但它本身并不构成终消费品，其需求方主要是各类机电设备生产厂商，所涵盖的应用领域包括信息处理、家用电器、汽车、计算机设备、办公设备、空气净化设备、医疗器械、视听设备、工业生产设备、机器人、电动工具等行业。目前，微特电机行业的生产强国主要是日本、德国、美国等发达国家，这些国家的知名厂商凭借其数十年甚至上百年的研发基础和关键工艺技术，掌控着全球大部分高档、精密、新型微特电机的技术和产品，是世界微特电机行业的发展的主导力

41、量。而我国微特电机行业起步较晚，在起步之初也多应用于国防武器装备领域，后来随着国民经济的快速发展，我国微特电机商业化的需求也逐步提升，在市场需求的引导下，我国微特电机行业通过积极考察学习国外先进技术，引进各类专用设备和生产线，开启了规模化、专业化的生产进程。我国微特电机行业在数十年间，先后经历了仿制、改进、再到自主创新设计的阶段，最终构建了涵盖研发、生产、关键零部件及材料供应、专用制造设备及专用测试仪器配套的基本完整的微特电机工业体系，并已成为全球微特电机的第一大生产国和出口国。目前我国已经可以实现25个大类、60个系列、超过5000多个规格的微特电机大批量、规模化生产。在市场规模方面，201

42、8年我国微特电机市场规模为2,073.27亿元，同比增长10.73%，2011至2018年复合增速为20.12%；2018年，我国微特电机产量为132亿台，自2011年以来产量年复合增长率为8%；微特电机“十三五”发展展望指出到2020年我国微特电机产量将达到150亿台，加上前瞻研究院预测未来几年我国微特电机年产量增速将保持在6.5%左右，照此推算，2022年我国微特电机产量将达到170亿台。目前中国各类电动机的用电量约占全国用电量的60%，微特电机作为电机工业中的重要分支，其数量多、用途广，是电能的消耗大户。国家发改委制定的节约中长期专项规划(2006-2020年)中将电机系统节能工程列为十

43、六项节能重点工程之一。同时国家将高效电机纳入节能产品惠民工程实施范围，并出台了全国高效电机的推广任务，因此，未来我国高效、节能的微特电机市场规模将受政策和市场影响而进一步提升。3、无刷电机市场概况广义上来说所有无电刷的电机都是无刷电机，但通常情况下所说的无刷电机是指狭义的无刷电机，即集成电路控制换向的无刷直流电机（BLDCMotor）。无刷直流电机并非有刷直流电机的改良产品，二者从原理到结构存在重大不同，无刷直流电机是传统电磁感应电机与现代集成电路、控制软件相结合的高科技机械电子综合体。有刷直流电机在实际工作中，受自身换向电刷的影响，存在摩擦大、损耗大、发热大、寿命短、效率低、噪音大等缺点，而

44、无刷电机由于移除了换向电刷转而采用半导体开关器件来实现电子换向，因此很好的解决了有刷直流电机的上述缺点，同时在转速可调性、可靠性、抗干扰等方面更具备优势。无刷直流电机虽然较有刷直流电机具有更大的优势，但其早期的发展进程却很缓慢。在20世纪30年代，就有研究者开始研制以电子换向代替机械换向的可能性，但由于当时的大功率电子器件仅处于初级发展阶段，相关研究并未寻找到理想的电子换向元器件，这使得电子换向的直流电机仅停留在实验室研究阶段，而无法推广使用。1955年，美国人D哈利森（Harrison）等人首次发明了应用晶体管代替机械换向器的无刷直流电机，是现代无刷直流电机的雏形，但当时没有电子转子位置检测

45、器件，该电机没有启动能力。1962年，科学家使用霍尔元件来检测转子位置并控制绕组电流换向，使无刷直流电机达到实用化，但受到晶体管容量的限制，电机容量相对较小，实际应用尚不广泛。进入20世纪70年代之后，伴随着电力电子工业的高速发展，GTR（大功率晶体管）、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等高性能半导体功率器件相继问世，同时，微处理器与大规模集成电路技术的快速发展也导致逆变装置发生了根本性的变化。随着以上开关器件朝着高频化、大容量、智能化的方向不断发展，以及智能功率模块（IPM）和大功率集成电路的出现，无刷直流电机关键部件逆变器的成本不断降低，且朝着高

46、频化、小型化的方向迅速发展。此外，计算机控制技术（单片机、数字信号处理、新的控制理论）的快速发展，以及高性能稀土永磁材料（钐钴、汝铁硼）的问世，无刷直流电机的研发与应用正在进入全新的阶段，并正朝着超高速、高转矩、高功能化的方向不断发展，目前已逐渐在中高端应用领域替代有刷直流电机。进入二十一世纪以来，随着“第四次工业革命”的推动，工业智能化、节能化的发展趋势使得具备更高效率、更高可调性、更低污染的无刷直流电机进入又一个发展风口。根据GrandviewResearch的数据显示，2019年直流无刷电机在精密电机市场中占据主导地位，全球市场规模约为163亿美元。国内市场方面，近年来我国无刷电机市场规

47、模逐年递增，2016年国内无刷电机市场规模达189.2亿元，同比大幅增长22.3%，预计未来行业增速仍将保持在20%左右的水平，到2022年行业市场规模将达到565亿元左右。由于无刷直流电机高效节能的特性符合当前全球节能减排的要求，其可伺服控制的特性也符合当前智能制造与智能家居的发展趋势，因此随着无刷直流电机技术的不断进步，预计其市场前景良好，无刷直流电机行业正处于成长期。二、 电机行业及类别介绍电机作为一种能量转换装置，广泛应用于汽车、家电、医疗、冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施等多个行业和领域，是现代工业社会不可或缺基础设备。根据应用场合的要求及工作原理的不同，电机可进一步细分为几个大类，其中常见的分类方式如下；根据工作电源的不同，可划分为直流电机和交流电机；根据工作原理的不同，可划分