我国微电机行业发展趋势分析(可行性报告范文)

可研报告2018-09-25 16:59:44来源：

第一节未来微电机行业发展趋势分析

一、未来行业发展分析

未来微电机的主要应用领域有：以信息技术为中心的网络与通信；与信息处理相关联的机器设备；环境净化、节省能源、高功能化的家电产品；更加智能化、人性化的汽车相关产品；更受人们关注的医疗、健身、服务相关产品；高度集成的一体化智能机器等领域。为适应工业自动化设备、军事设备、车辆以及家用电器向高精度、高可靠性、长寿命、低消耗、小型化、集成化方向发展的要求。微电机产品的发展主要是围绕汽车、摩托车、家用电器、仪器仪表、包装机械、数控设备、办公自动化及计算机等几个主要行业进行。

1、汽车电器用微电机

随着汽车自动化、电子化、智能化程度的不断提高，越来越多地采用了微电机产品。如速度控制器、空调器、车窗电动控制、后视镜电动控制、车用音响电机等。据统计，普通型轿车每辆使用达15台微电机，高级轿车每辆使用达40～50台，豪华型轿车每辆多达60～70台。汽车尤其是轿车已成为微电机的一大应用领域。

2、信息处理器应用的微电机

近几年我国信息产业呈高速发展势态，自90年代以来，每年保持40%的增长率。我国的计算机产业的发展已经和世界同步，基本同国际接轨。另外，近几年我国商业、金融、保险、外贸等电子化进程加快，促使工作站、服务器、PC机、网络、数据库等产品有较大幅度的增长，打印机、收款机、ATM、POS、硬盘、软盘、扫描仪等设备需求量增长很快。信息处理器已成为微电机大量使用领域。

3、家用电器用微电机

家用电器用电机是我国微电机制造业中的主导产品，“十五”期间将进入稳定发展时期。

随着城乡居民收入稳步增长，人民生产质量的提高，小型家电产品将逐步进入家庭，如洗碗机、电动厨房用品、保健仪器设备等，将会成为家用电机新的市场。

4、音响设备用微电机

音响设备在我国普及率很高，由于收录机的广泛普及，增长比较缓慢，平均年增长率为2.4%，并且由收录机向音响全面过渡。CD化发展迅速，收录机内配CD的比重发展很大。由于录音机电机属劳动密集、廉价微利产品，国外已将大部分产品转移到中国生产。据报导，目前日本、万宝圣马达大连公司、万宝至香港公司在广东东莞的四个独资厂在内的录音机电机的生产量已超过7亿台，产品几乎全部返销东南亚和日本。近几年，广东等沿海地区，发挥了劳动力丰富和严格管理的优势，生产形势较好，发展迅速。

近几年我国VCD视盘机已形成为消费类电子产品中新的经济增长点，国产机市场率超过90%，技术达到国际先进水平，处于领先地位。按每台VCD配3台微电机考虑，需配套大量微电机。

5、产品推广应用

我们要在产品推广应用上下功夫，要加快电子技术在微电机中推广应用。如变频调速驱动技术，集成电路换向技术，开关磁组电机和步进电机驱动技术。无刷直流电机的推广应用技术，尽快发展机电一体化微电机。要加快微电机CAD软件的开发和应用，提高设计水平，节能、节材和降低生产成本。在新材料应用方面，要大力采用永磁材料，特别是稀土永磁材料，提高电机效率和缩小体积，要加快工程塑料制品在微电机中的应用，减轻重量和降低成本。总之，重点是发展高技术含量重的品种，提高电机的整体水平。依靠科学进步，缩短行业产品和制造技术与国际水平的差距。

6、微电机的生产更注重材料应用以利环保、以及高效节能等

随着科学技术的发展和电气控制系统的不断更新换代，对微电机的要求越来越高，同时，新技术、新材料、新工艺的应用，推动了微特电机的发展，出现了新的发展趋势：

1）无刷化：大幅提高微电机的可靠性，降低噪音，提高电磁兼容性能，延长电机寿命，长期可靠的运行。国内外一直致力于发展各种无刷电机已有20多年，成果显著。无刷直流电机、无刷旋转变压器等许多电机品种已经商品化生产。

2）微型化：电子信息技术的快速发展和广泛应用，一方面促进微电机向微型化发展，以适应电子产品日益微型化的需要；另一方面也为微电机的微型化创造了条件。微电机的微型化，不仅指它的质量和体积，还指它的功耗。微电机在现代电子信息产品中（如手机）往往是耗电量最大的的元件之一，而在宇航系统中，对质量和功耗要求更严格。例如，日本一家公司推出了外径仅0.8mm，重量仅4mg的微型电机，可以在人的血管中穿行。目前微电机的尺寸正逐步从毫米级向微米、纳米级发展。

3）一体化（模块化）：是指多台电机组合；电机和传感器组合；电机和其它机械组合；电机和控制器的组合；甚至将微电机、变速器、传感器和控制器等构成一体，形成新一代电动伺服系统。实现了微电机从单一原理到多原理，单台到多台，单一功能到多功能过渡，从而达到性能的转换、转变、提升。

4）永磁化：随着微电机向微、薄、轻化、无刷化和电子化的方向发展，永磁材料在微电机中的普遍应用已是必然趋势。我国稀土资源丰富，约占世界稀土储量的3/4，所研制生产的钕铁硼（Nd-Fe-B）永磁体的最大磁能积已达国际先进水平，为我国永磁微电机的发展提供了丰富的材料资源。

5）数字化：微电机的数字化是指在其控制单元中采用MCU、DSP等数字信号处理芯片，综合现代控制理论、电力电子技术、微电子技术等，实现电机速度和位置的自适应调整与控制。20世纪80年代初，单片机首先在步进电机逻辑控制中应用，现在已推广到各类电机，目前已发展到16～32位单片机芯片。电动机控制策略的模拟实现正逐渐退出历史舞台，而采用微处理器、FPGA/CPLD、通用计算机、DSP控制器等现代手段构成的数字控制系统得到了快速发展，作为电动机控制系统也正朝着高精度、高性能、网络化、信息化、系统芯片化方向不断前进。同时，数字化的发展，逐步改变了微电机作为电磁元件使用的传统概念，确立了微电机作为一个系统和智能元件的设计、生产和使用的新概念，标志着微电机发展已进入一个新阶段。

6）新原理、新结构电机：随着新原理、新技术、新材料的发展，电机在很多方面突破了传统的观念，利用科学技术的最新成果，已研制出了一些新型电机。例如，利用“逆压电效应”研制出超声波电动机；利用“霍尔效应”研制出霍尔效应自整角机；开关磁阻电机（SwitchedReluctanceMotor，简称SR电机）以及在此基础上发展起来的双凸极永磁电机（DoublySalientPermannentMagnetMotor，简称DSPM电机）等。此外还有静电电动机、电解质电动机、磁致伸缩电机、无轴承电机、横向磁场电机、仿生电机等。这类新型微电机的发展，已经不再局限于传统的电磁理论，而将与其它学科相互结合，相互渗透而发展。同时，新工艺层出不穷，新设备促进了新工艺，新工艺日益成为市场和产业竞争的最终前提。

二、未来行业技术开发方向

激烈的竞争也带来了微电机产品变革的加速。当前世界微电机技术领域的发展趋势是：

1、微电机产品的小型轻量和低成本化

轻薄短小、低成本是微电机制造商研究开发的永恒主题，而主轴电机薄型化、紧固结构小型化、电子线路简易化是微电机小型轻量和低成本化的关键。在产品设计中，采用专用IC或LSI来完成电机的驱动系统和读写系统，采用新型优质材料如品质优良的工程塑料、高性能NdFeB稀土永磁材料、耐磨性能极优的陶瓷材料分别制作高速微电机的壳体、定子及轴承，则将为微电机产品提高性能、缩小体积、降低成本创造条件。微机械加工技术对微电机的超小型化具有十分重要的意义，尽管近年内微机械加工技术不会显现其商业价值，但它的某些技术将使传统电机进一步小型化，如日本松下公司已利用半导体工艺和薄膜工艺开发出了转子直径仅1mm、电机总体直径为1.4mm的超小型微电机。

2、微电机制造的自动化和生产的规模化

随着国际市场竞争的加剧，微电机产品的市场寿命愈来愈短，因而迫使制造商努力采用CAD／CAM等计算机辅助设计、制造技术，缩短产品研发周期。与此同时，出于成本因素的考虑，一些有实力的大公司还在加紧进行技术改造，积极开展自动化、无人化工厂试验，进一步采用成套自动化生产线制造微电机，以获取高的劳动生产率和产品质量。

3、微电机驱动与控制电路的集成化

电机驱动与控制采用集成电路后，其最大优点是电路简化，有利于电机的轻薄短小化，并使驱动精度和可靠性提高，同时降低成本。制造商现已开发出一种灵巧功率IC，它把低电压、高性能的控制电路与大功率驱动电路集成在一个芯片上，用作电机的驱动和控制，效果非常显著。一些制造商还开发出了应用功率MOS场效应管和控制逻辑电路的智能化微电机产品，实现了传统电机与电子技术的有机结合。

4、新原理微电机蓬勃发展

近年来人们借助微电子、精密机械加工及新材料、新生物等高新技术，研发出不少新原理的微电机，并在各种领域获得了广泛的应用。最具代表性的有片状微电机、超声波微电机、鞭毛电机、超微电机、仿生电机、形状记忆合金电机、光热电机、微波电机等。

1）片状微电机

即采用片状线圈、轴向磁路结构并具有微小型化特点的微电机，这是80年代初期发展起来的一种新型电机，其技术关键是线圈的制作。片状微电机对电子产品的小型化发展十分有益，其应用范围很广，特别是在OA、HA市场上有着广泛的应用。如用于HDD、FDD、LBP的主轴驱动以及盒式录放机、随身听、盘式磁带机、卡拉OK机、DAT、汽车立体声、CD、MD唱机的输带和卷盘等，其需求量相当可观。有专家断言：21世纪片状微电机应用化程度可形成数百亿元的市场规模。

2）超声波微电机

它是一种由压电陶瓷元件的超声振动而获得机械力的新原理微电机，没有绕组和磁场部件，结构十分简单。

其特点是在低速下直接输出大转矩，具有单位体积输出转矩大；不要减速齿轮，采用改变频率或通电时间或相间相位差就可以控制转速，可将转速调节至零，制动力矩大，不需附加制动器；机械时间常数为几毫秒；由于无齿轮，因而噪音低；既不产生杂散磁场，也不受外界的磁场影响。其缺点是变换效率低。

3）鞭毛微电机

它是细菌在水中游动而使用的分子机械(由蛋白质分子而形成的机械)。鞭毛微电机在生物界中是唯一的旋转电机，也是现存世界上最小(直径50nm)的电机。未来鞭毛电机将广泛应用于生物领域，科学家们正设想开发活体执行器，如考虑在生物机器人上使用这种执行器；现在的电磁电机重量重，由于传输电力和信号需要很多的导线，因而在微观世界中无法使用。

4）超微电机

这是指那些形状非常小(1mm以下)、重量很轻，并且在同一块基板上(硅或其它材料)，采用微电子技术和微加工技术制造出的机电一体化传动产品。如美国Wisconsen大学采用LIGA技术和多层表面微加工技术制造的磁驱动微型电机，其转矩厚度仅40μm，直径285μm，由于它是以电磁力驱动，因此转矩和输出功率得到了很大改善。超微电机的量度时以微米为单位的，它的工作状况必须藉助于专用装置或仪器来观察。超微电机的应用前景十分广阔，特别是在人们尚未充分认识的微环境下，有待不断开创扩展。

展望未来，微电机行业必将随着电子、信息、汽车以及家电这些应用主战场的兴旺而注入更强大的发展动力。

三、总体行业 “十一五”整体规划及预测

企业最终的竞争力取决于三个因素：成本优势、产品优势、品牌优势。国际化将是我国微电机企业最终的发展方向。稳定发展一般微电机产品，重点要发展高技术含量品种，加速产品结构调整，提高产品档次，创自主品牌产品，加大出口份额。实现未来5～10年中，全行业产量、产值年增加速度不低于8%，2010年产量达到100亿台，年产值达到500亿元人民币。未来5～10年我国微电机产业的主要产品和技术发展目标：

1、加速无刷直流电机、交流伺服电动机、微型振动电机、交流变频调速电动机、永磁同步电动机、直线电机、开关磁阻电动机、超声波电动机等产品开发和产业化步伐。

2、加快电子信息技术在微电机中的应用普及，如变频调速驱动技术、集成换向电路、DSP控制技术等，加快发展机电一体化产品。

3、提升CAD、CAT功能，扩大应用，更好的节能、节材、提高电机效率和检测能力。

4、加快微电机表面处理技术的推广，以提高电机外观质量。

5、加快对国外微电机技术的追踪和技术攻关步伐，提高创新能力。

6、培育发展具有现代企业制度和国际水准的集团公司，参与国际竞争。

第二节 2008-2010年微电机制造业运行状况预测

一、2008-2010年行业工业总产值预测

2008-2010年微电机制造业工业总产值预测

单位：千元