编者语:近年来,直驱技术逐渐在工业制造中应用。尤其是制造业升级改造的今天,越来越多的工业用户,开始关注直驱系统的应用。相关数据统计,2018年中国直驱市场规模达到20亿,年增长率达到35%。

预计5年内,直驱市场规模可以占到整体运动控制市场份额的25%左右。另一方面,产业飞速发展定会引来各路投资者,缺乏相关标准的情况下,整个产业就会迎来无序、混乱的局面。再者,国外一些高端品牌,在国内市场稳健经营。因此,国内企业必须找出一条发展的出路,走出“内忧外患”局面。

直驱产业的现状

中国直线电机主要供应商规模

中国直驱产业联盟调研数据显示,目前国内直驱企业数量超过150家,预计全国范围内大约有200家。近几年的沿海地区,一年就有近20家小品牌加入到直线电机的生产中。越来越多的资本、企业进入行业,使得整个直驱市场有股“百家争鸣”的局面。

许多直驱企业,出于发展策略的迥异,大幅度压低价格,通过走量的方法经营。在降低成本这条路上,多数企业拼的是管理模式。然而拼完管理后,再压低价格则是制造成本的压缩,如此一来,质量问题渐渐凸显。这似乎又有点“春秋乱世”的味道。

直驱产业发展较晚,在整个工业自动化领域的比重不高。尽管直驱产业市场高速发展,但整体规模相对较小。以发展突出的企业营业额为参照,新加坡的雅克贝思、美国的科尔摩根、台湾上银等,其直驱领域的营业额都处于1至2亿之间。而国内汇川技术在整个工控领域,2018年收入达58.74亿元。

从这几年的发展事态看,国内涌现了一批拥有自主研发技术的直驱企业,并且在市场上获得客户认可。然而这些企业中,均在各自的细分领域深耕,没有哪一家对产业有绝对的统治力。

外资品牌因入局较早技术成熟,占据大量国内高端市场份额,然而还处于发展初级阶段的本土企业,则在高端市场表现的稍微逊色。以直线电机为例,新加坡、台湾、日本和欧美等外资品牌,市场占比达60%。其中,新加坡品牌以19%的市场份额雄踞首位。在欧美品牌中,科尔摩根、Parker、siemens总的市场占有率约8.5%。日系直线电机在总体业绩中约占比21.3%。中国国内的品牌主要有大族电机、郑州微纳科技、嘉兴华嶺、青岛同日等,国产品牌总市场占有率在30%左右。

直驱领域主要包括直线电机、力矩电机、音圈、直线模组,其中仅直线电机就包括平板式、U型槽式,和管式,各式电机又由多部件共同组成。另外,直驱领域缺乏一定的生产与技术标准,各企业产品型号推力各异,客户选型难度增大,产品线全面覆盖难。

再而,直驱终端应用场景复杂,对产品定制化要求高。如今直驱产品广泛应用于半导体、太阳能、硬盘、LED、印刷线路板、机床、新能源、光学及生物医药等领域。如半导体行业对直驱系统的重点要求包括:控温、优化热传导,适应真空环境应用等;在5G技术领域,对精度等级的要求更高。

  • 恰似百家争鸣 又像春秋乱世
  • 市场规模小,龙头未出现
  • 外资品牌占大量高端市场
  • 产品种类繁多,定制化需求高
百家争鸣的直驱产品

01外企:拔高细分市场技术高度

在2019年6月的华南自动化展上,中国直驱产业联盟走访了多家业内企业,以了解最新市场发展动态及企业情况。展会上展出的雅科贝思、PBA为新加坡企业代表,日本脉冲马达株式会社(NPM)则为日系代表。三家企业因分别瞄准了不同的市场应用需求,在技术上发挥优势继续拔高。

  • 雅科贝思OEM 音圈电机驱动

    新加坡品牌因进入中国市场的时间较早,市场份额雄踞首位,其产品特点是技术和性能水准及价格比较符合中国用户的需求获得了客户的青睐。雅科贝思AM6-79 平台是雅科贝思设计的微型六度自由平台, 由雅科贝思OEM 音圈电机驱动。AM6-79 平台具有六个自由度,可360度旋转。产品采用高度集成的设计,结构紧凑,通过结构优化,直线电机AMS65的厚度仅为15mm,旋转电机AMR65的厚度仅为22mm。且侧倾与俯仰重复精度为±5 角秒,主要适用于柔性用料领域。

  • PBA PIX系列有铁芯直线电机

    PBA PIX系列有铁芯直线电机机械结构简单、可免维护,具有高功率密度、抗齿槽设计,运行平稳、高加速度和快速响应、高同步率、长行程不会造成性能损失等特点。推力大是PIX系列一个突出优势,其中PIX250-125-C5连续推力为2323N,峰值推力可达9292N。PIX系列可适用于搬运、激光切割、机床、大幅面打印、纺织品印花、挤出机等领域。

  • NPM线性磁轴电机

    NPM线性磁轴电机基本结构是由一个带内置高能量永磁体的不锈钢轴和一个含有线圈的滑块组成,结构非常简单。因为线圈完全绕住了磁体,所以磁通量得到了有效利用,实现了大推力(2340N,最高可达8000N)和高效率。该线性磁轴电机具有高精度(0.14nm1)、高速传动(6.5m/s)、速度均一性等特点,耐久结构使得产品在水中或真空中也能运行。此产品非常具有创新性,对技术要求极高。

02本土:专注解决方案开发

本土厂商凭借快速的服务响应机制和灵活的技术支撑,在定制化方案商优势明显。激光、半导体等行业作为直驱产品应用的主阵地,从华南自动化展直驱企业的展示中,可窥一二。智赢智能、创芯、德瑞精工、三协等企业都展示了企业基于激光、半导体等行业的解决方案。

  • 三协大跨距全线性龙门双驱系统

    三协大跨距全线性龙门双驱系统,主要应用于高速激光焊接、激光切割、高速点胶等领域,在重复定位精度达到2微米的前提下,实现了5个G的加速度。具有一体化铸造、振动模态分析、龙门控制算法、精密轨迹规划等亮点。

  • 德瑞精工半导体高速固晶双驱龙门

    德瑞精工半导体高速固晶双驱龙门,具有高速、高精、高同步性等特点。最大加速度可实现3.5G,Y轴负载可得到35kg,有效行程X1轴为360mm、X2z轴为270mm、Y轴为900mm。

  • 创芯PCB LDI曝光机

    创芯PCB LDI曝光机,整体精度曝光最小线宽为20μm,可以有效节省设备耗电率,同时实现产品高精度生产。Z轴模块性价比高,可承载50kg,单、双平台皆可定制,可整合控制器配套成自动线。

  • 智赢智能八轴同步运动集成方案

    智赢智能八轴同步运动集成方案,集成了直线电机和DD马达等产品,并且配合EtherCAT网络通讯,实现了八个轴同步运动,系统性能稳定、兼容性强。

直驱企业的出路
  • 01亟需制定行业标准,推动产业健康发展

    经历了2018年的价格厮杀乱战,使大部分直驱企业意识到业内继续出台相关标准,以规范行业发展的重要性。为此,中国直驱产业联盟于2019年成立,旨在联合众多直驱企业,通过技术交流、合作,共同推动产业健康发展。此外,董明珠也提出,加快推进光伏直驱技术的相关政策、标准制定,支持新能源技术应用和发展。

    缺乏行业标准,是直驱产业健康发展的瓶颈。目前,直驱行业仅有的一个产品测试标准,即基于数控机床应用的直线电机、力矩电机等产品测试标准。无行业标准带来的市场乱象,让业内众多人士体会到“切肤之痛”,因此提出成立行业标准的呼声越来越高。

    当前,直驱入局者多,并且缺乏龙头型企业。行业标准的制定,存在一定难度。如何在技术上“去同求异”,标准上“去异求同”,制定一份可执行,能够带给产业合理、健康发展的标准,是业界要重点解决的难题。

  • 02走定制化方案,拔高技术层次

    目前,整个直驱产业颇为混乱,这一市场环境下,企业首先应对自身有清醒的认知,充分发挥优势做擅长的产品,在无序市场中找到方向。对于国内直驱企业的出路,定制化方案是一个不错的选择,即做细做强。在自己擅长的领域,深入了解客户需求,推出定制化解决方案。如德瑞精工为半导体行业提供的高速固晶双驱龙门方案,智赢智能八轴同步运动集成方案等。

    技术是赢得市场的关键,直驱企业无论是推出细分领域的定制化方案,还是通用型产品,最终要追溯到产品本身的技术含量,以及品质的高低。智能制造是工业发展趋势,对直驱产品的需求,趋向于更高速度、高精度,以及同步协调等。这一切,依赖于产品本身技术含量的提升。

    以自身优势、及技术突破为用户创造更高的价值,以服务赢得客户的青睐,是国内企业能够与外企长远竞争的发展之路。