隨著全球工業(yè)自動化,、智能化和人們生活水平的提高，電機(jī)在汽車,、家用電器,、電子音像、信息處理設(shè)備,，以及工業(yè)自動化等領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛,。

據(jù)統(tǒng)計，發(fā)達(dá)國家每個家庭平均擁有的電機(jī)數(shù)量是 80 到 130 臺,，而我國大城市家庭平均擁有的電機(jī)數(shù)量大約在 20 到 40 臺之間,，目前還遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的平均水平，因此,，國內(nèi)的電機(jī)產(chǎn)業(yè)還有很大的發(fā)展空間,。

相對于電機(jī) 200 多年的歷史，BLDC 電機(jī)其實是相對來說比較年輕的，從發(fā)展至今也就 50 多年的歷史,。但是隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,，MCU 和驅(qū)動組件的普及，使得 BLDC 電機(jī)的總體成本降低了很多,，因此,，這幾年 BLDC 電機(jī)得到了發(fā)展，其總體成長率也高于電機(jī)的成長率,。

圖 1：BLDC 電機(jī)市場規(guī)模預(yù)測,。

預(yù)計未來幾年 BLDC 電機(jī)的年復(fù)合增長率將會是 6.5%左右。據(jù)統(tǒng)計,，2019 年 BLDC 的市場規(guī)模約為 163 億美元,，預(yù)計到 2024 年將會達(dá)到 224.4 億美元左右。

市場規(guī)模擺在那里,，那具體應(yīng)用又有哪些呢,？最近，在<電子發(fā)燒友網(wǎng)>舉辦的第三屆 2020 年無刷直流電機(jī)控制技術(shù)研討會上,，其行業(yè)分析師程文智分享了“BLDC 電機(jī)的十大潛力應(yīng)用市場分析”報告,。在他看來，未來 BLDC 電機(jī)使用量比較大的應(yīng)用市場主要有汽車,、5G,、無人機(jī) / 水下機(jī)器人,、電踏車 / 電動車,、工業(yè)機(jī)器人、風(fēng)機(jī),、壓縮機(jī),、電動工具、泵類和個人保健護(hù)理等,。

一,、汽車應(yīng)用市場

隨著新能源汽車的崛起、智能駕駛的滲透,，以及車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用試點(diǎn),，汽車電子化的趨勢越來越明顯。

未來汽車中,，除了驅(qū)動電機(jī)外,，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子懸架系統(tǒng),、汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng),、汽車巡航控制系統(tǒng)、ABS、車身系統(tǒng)（車窗,、門鎖,、座椅、后視鏡,、雨刷,、天窗等）都將會大量使用到電機(jī)。

一般來說,，經(jīng)濟(jì)型燃油車會配備 10 個左右的電機(jī),，普通的汽車會配備 20 到 30 臺電機(jī)，而豪華型汽車則會配備 60 到 70 臺,，甚至上百臺電機(jī),，而新能源汽車一般需要 130 到 200 臺電機(jī)。

圖 2：汽車內(nèi)使用的電機(jī)數(shù)量,。

隨著人們對汽車使用性能的日益注重,，特別是對汽車舒適性、安全性,、燃油經(jīng)濟(jì)性,，以及環(huán)境保護(hù)等要求越來越高，汽車上的電子控制裝置和用電設(shè)備相應(yīng)增加,，各種電動裝置的使用,，使得汽車電機(jī)的裝備數(shù)量上升。

新能源汽車是這幾年的發(fā)展趨勢,，現(xiàn)在全球政策都同時在推進(jìn)新能源汽車發(fā)展,。歐美等發(fā)達(dá)國家積極布局新能源汽車市場，通過各種補(bǔ)貼優(yōu)惠政策和法案,，推動新能源汽車的發(fā)展,，促進(jìn)傳統(tǒng)燃油車到電動汽車的轉(zhuǎn)變。

國內(nèi) 2019 年 7 月之后,，由于補(bǔ)貼大幅退坡,，增速有所下滑，但隨著 2020 年各大車企的新能源車型不斷推出,，特別是 TESLA Model3,，大眾 ID.3 等車型的上市，行業(yè)有望由補(bǔ)貼驅(qū)動轉(zhuǎn)向需求驅(qū)動,，進(jìn)入第二個快速增長期,。

二,、5G

2020 年時中國 5G 發(fā)展的關(guān)鍵之年,，雖然受疫情影響,，第一季度 5G 建設(shè)出現(xiàn)遲滯，但中國移動表示，力爭 2020 年底,，5G 基站數(shù)達(dá)到 30 萬的目標(biāo)不變,，中國電信也將與中國聯(lián)通力爭在三季度完成新增共建 5G 基站 25 萬站，追回受疫情影響,。加上中國廣電計劃籌建的 5 萬座基站,，中國在今年將要建設(shè) 60 萬座基站。

圖 3：四大運(yùn)營商 2020 年計劃建設(shè)的 5G 基站數(shù)量,。

在 5G 基站中,，需要用到電機(jī)的地方也不少，首先是基站天線,。目前 5G 基站天線應(yīng)用配套的含齒輪箱組件的控制電機(jī)產(chǎn)品,，包括步進(jìn)電機(jī)和無刷電機(jī)兩種方案，每面電調(diào)天線配套使用一臺加齒輪箱的控制電機(jī),。

一般情況下,，普通的通訊基站需要配置約 3 面天線，4G 基站需要配置 4 到 6 面天線,，5G 基站的數(shù)量和天線數(shù)量將會進(jìn)一步增加,。

除了基站天線，基站中的冷卻系統(tǒng)也需要用到電機(jī)產(chǎn)品,。比如散熱風(fēng)扇、空調(diào)壓縮機(jī)等等,。

三,、無人機(jī) / 水下無人機(jī)

無人機(jī)幾年前就已經(jīng)很火了，但并不是所有的無人機(jī)都是使用無刷電機(jī)的?，F(xiàn)在很多無人機(jī)都在向無刷電機(jī)轉(zhuǎn)換,，以獲得更長輕的機(jī)身，更長的續(xù)航時間,。

據(jù) Droneii 報告，2018 年,，全球無人機(jī)市場規(guī)模為 141 億美元,，預(yù)計到 2024 年，全球無人機(jī)市場規(guī)模將達(dá)到 431 億美元,，其中增速最快的是亞洲和北美地區(qū),。復(fù)合增長率為 20.5

根據(jù)民航局“民用無人機(jī)使命登記信息系統(tǒng)”統(tǒng)計，截至 2018 年底,，中國共有 28.5 萬架無人機(jī)注冊,，到 2019 年底，共有注冊無人機(jī)超過 39.2 萬架，無人機(jī)商業(yè)飛行 125 萬小時,。

特別是在今年年初的疫情期間,，無人機(jī)發(fā)揮了很大作用，比如它在醫(yī)院和疾控中心間穿梭,，實施疫情防控急救藥品和標(biāo)本的自動化轉(zhuǎn)運(yùn),；在公路上盤旋，代替人工進(jìn)行空中指揮的工作,；化身消毒神器,，在全國各地廣大農(nóng)村乃至城區(qū)完成防疫消殺工作；化身宣傳小能手,，隔空喊話宣傳勸導(dǎo),，讓人們好好宅在家里等等。

也正式由于疫情的影響,，無接觸配送再次被推上風(fēng)口浪尖,。國內(nèi)，民航局在去年就開展了無人機(jī)物流配送服務(wù)試點(diǎn),。由于疫情的影響,，國內(nèi)的推進(jìn)速度應(yīng)該會加快；國外,，物流巨頭 UPS 與德國無人機(jī)制造商 Wingcopter 聯(lián)手,，將新型垂直起降無人機(jī)帶入貨運(yùn)行業(yè)，以運(yùn)送包裹,。

還有一個我們不太熟悉的水下無人機(jī),，也開始慢慢起量。記得我在 2017 年采訪的一家水下無人機(jī)企業(yè),，當(dāng)時他們剛好量產(chǎn)，通過眾籌的出貨也就幾百來臺,，現(xiàn)在已經(jīng)年出貨量幾萬臺了,。

四、電踏車 / 電動車

電踏車既保留了原始騎行體驗,，又提供了智能化輔助動力,。它是一種介于自行車與傳統(tǒng)電動車之間的交通工具,，電踏車主要通過傳感器根據(jù)騎行信號提供相應(yīng)動力輔助,，減少騎行者出力，讓用戶騎行更加輕松,。與自行車相比,，電踏車增加了電機(jī)、電池,、傳感器、控制器,、儀表等,，使得騎行體驗更加豐富。與傳統(tǒng)電動車相比,，電踏車不是通過手的轉(zhuǎn)握來控制車速,，而是通過傳感器捕捉騎行的信號,，進(jìn)而理解騎行者的騎行意圖,，提供相應(yīng)的動力輔助，使得騎行更加智能,。

圖 4：自行車,、電踏車和傳統(tǒng)電動車對比。

國內(nèi)的電踏車售價在 2000 到 10000 元不等,。歐洲的輪轂電機(jī)電踏車售價在 500 到 1700 歐元之間,，中置電機(jī)電踏車售價在 2300 到 3300 歐元之間。電踏車的售價遠(yuǎn)高于自行車和電動車,。

電機(jī)是電踏車電氣系統(tǒng)的核心部件,。由于電機(jī)小型化、輕量化,、運(yùn)行效率及外觀可靠性直接決定了電踏車的性能,，因此電機(jī)企業(yè)一般要根據(jù)電踏車的需求對電機(jī)進(jìn)行定制化開發(fā),。電機(jī)占電踏車成本的 10%~30%,。

歐洲對電踏車的需求旺盛。根據(jù)歐洲自行車行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計,，2006 年到 2018 年,，歐洲市場電踏車銷量從 9.8 萬輛，增長到了 250 萬輛,。年均復(fù)合增長率達(dá)到 31%,。

日本市場也在穩(wěn)步增長中。日本是最早研發(fā),、生產(chǎn)和銷售電踏車的國家，在 1980 年代就成功開發(fā)出了第一代電踏車,，但由于日本多為丘陵地形,，道路崎嶇不平,，老齡化嚴(yán)重，電踏車成為了必要的選擇,。

國內(nèi)市場處于起步階段,。未來成長空間可觀。目前摩拜,、小米,、哈羅出行，倍速出行,，永久等企業(yè)開始在國內(nèi)嘗試推廣電踏車,。

五、工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人在國內(nèi)主要是替代市場,，其空間相當(dāng)廣闊,。雖然中國是全球第一大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場，但在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,，全球知名生產(chǎn)廠商主要集中在以美,、日、德國等為代表的發(fā)達(dá)國家,，如瑞典 ABB,、日本發(fā)那科、安川電機(jī),，以及德國庫卡為代表的四大家族,。

圖 5：工業(yè)機(jī)器人銷量。（數(shù)據(jù)來源：國際機(jī)器人聯(lián)合會）

根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會的數(shù)據(jù),，2018 年全球工業(yè)機(jī)器人銷量為 42.2 萬套,，其中中國區(qū)的銷量是 15.4 萬套，占比 36.5%,。另外,，根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)可以看出，中國工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量也在逐漸增加,，從 2015 年的 3.3 萬套左右,，增長到了 2018 年的 18.7 萬套。增長速度迅猛,。

不僅如此,，隨著近年來政府不斷推出產(chǎn)業(yè)支持，國內(nèi)企業(yè)的不斷突圍,，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)化率不斷提高,。2018 年上半年，機(jī)器人本體銷售國產(chǎn)占比由 2015 年的 19.42%,，上升到了 28.48,。與此同時,，我國工業(yè)機(jī)器人的整體銷量也保持增長。

六,、風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)包括：風(fēng)扇,、油煙機(jī)、吹風(fēng)機(jī),、風(fēng)簾機(jī),、暖通空調(diào)風(fēng)機(jī)等等。主要的下游制造商有美的,、艾美特,、格力、先鋒,、華帝,、老板等等。

從家用風(fēng)扇來看,，這一塊是非常大的市場,，中國家用風(fēng)扇的產(chǎn)量是非常大的，根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù),，2018 年,，我國家用風(fēng)扇的產(chǎn)量是 1.8 億臺，2017 年沒有 12 月的數(shù)據(jù),，但 11 個月的數(shù)據(jù)是 1.6 億臺,，2016 年是 1.6 億臺，估計 2019 年有 1.9 億臺左右,。

圖 6：中國家用風(fēng)扇產(chǎn)量,。（數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局）

目前國內(nèi)主流的小家電廠商，比如美的,、先鋒,、日彩、艾美特等等,，基本上都有采用無刷電機(jī)的產(chǎn)品面市,。其中艾美特的數(shù)量最大，小米的成本最低,。

隨著小米等一些跨界廠商的進(jìn)入,，家用風(fēng)扇領(lǐng)域的無刷電機(jī)轉(zhuǎn)換率開始加快。現(xiàn)在,，在家用風(fēng)扇領(lǐng)域,，國內(nèi)無刷電機(jī)廠商已經(jīng)有一席之地了。

除了家用風(fēng)扇,，還有設(shè)備散熱風(fēng)扇,，設(shè)備扇熱風(fēng)扇其實在多年以前就開始向無刷電機(jī)開始轉(zhuǎn)換,。在這個領(lǐng)域有一個標(biāo)桿企業(yè),，那就是依必安派特（EBM）,，該公司的風(fēng)機(jī)和電機(jī)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在了通風(fēng)、空調(diào),、制冷,、家電、供暖和汽車等多個行業(yè),。

目前,，國內(nèi)有不少公司在做與 EBM 類似的無刷散熱風(fēng)扇，而且已經(jīng)搶占了不少 EBM 的市場,。

特別是國內(nèi)充電樁的興起,，國內(nèi)廠商的機(jī)會應(yīng)該很大。現(xiàn)在國家還將充電樁列入了“新基建”項目,，今年應(yīng)該會有更大的發(fā)展,。

還有冰柜冷卻風(fēng)機(jī)，由于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家能效標(biāo)準(zhǔn)的影響,，冰柜冷卻風(fēng)機(jī)開始轉(zhuǎn)向 BLDC 電機(jī),，而且轉(zhuǎn)換速度相對較快，產(chǎn)品數(shù)量比較大,。預(yù)計在 2022 年之前,，60%的冰柜冷卻機(jī)將會換成變頻電機(jī)。目前冰柜冷卻機(jī)方面的國內(nèi)配套廠商主要集中在長三角和珠三角地區(qū),。

風(fēng)機(jī)方面,，還有抽油煙機(jī)，它是廚房電器的重要組成部分,。不過由于成本原因,，抽油煙機(jī)的無刷化轉(zhuǎn)換率還不高。目前變頻的方案大約是 150 元左右,，但非無刷電機(jī)方案基本百元內(nèi)就能搞定,，低成本的甚至只需要 30 元左右。

還有新風(fēng)機(jī)和空氣凈化器很多也是采用無刷電機(jī)方案來做的,。目前市面上的產(chǎn)品,，小型的一般采用 Nedic 的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，大型的空氣凈化器一般都是采用 EBM 的風(fēng)機(jī),。

此外,，還有一個這兩年開始起量的空氣循環(huán)扇，目前價值量還算高,，一般成品都是要七八百一臺,，貴一點(diǎn)的兩三千的也有,。

七、壓縮機(jī)

由于冰箱壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速決定了冰箱內(nèi)部的溫度,，而變頻冰箱壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速可根據(jù)溫度來發(fā)生改變,，從而可以讓冰箱根據(jù)當(dāng)前的溫度情況做出調(diào)整，讓冰箱內(nèi)的溫度更好地保持恒定,。這樣,，食物的保鮮效果將更好。變頻冰箱壓縮機(jī)大都選擇 BLDC 電機(jī),，因此工作的時候效率更高,，噪聲更小，而且使用壽命更高,。

圖 7：中國冰箱和變頻冰箱銷量情況,。（數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局）

這一領(lǐng)域以前是日、韓,、臺系廠商的產(chǎn)品為主,，但 2010 年之后，國內(nèi)廠商的起步很快,，據(jù)說上海有一家廠商的年出貨量已經(jīng)接近 3000 萬臺左右了,。

隨著國內(nèi)半導(dǎo)體廠商的進(jìn)步，不論是主控 MCU 廠商,，預(yù)驅(qū) Gate Driver,，還是功率 MOSFET，國內(nèi)廠商基本都能提供了,。

還有就是空調(diào)壓縮機(jī),，目前變頻空調(diào)已經(jīng)基本上深入人心，空調(diào)變頻化已經(jīng)是大勢所趨,。國內(nèi)空調(diào)的產(chǎn)量也是相當(dāng)大的,。根據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計，2018 年空調(diào)用電機(jī)的產(chǎn)量是 3.6 億臺,，空調(diào)用 BLDC 電機(jī)的產(chǎn)量為 9600 萬臺左右,。而且，空調(diào)用 BLDC 電機(jī)的產(chǎn)量基本上每年都在上升,。

八,、電動工具

電動工具是應(yīng)用最為廣泛的五金機(jī)電產(chǎn)品之一。因其結(jié)構(gòu)輕盈,、攜帶使用方便,、出產(chǎn)效率高，能耗低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在建筑,、裝飾裝潢,、木業(yè)加工、金屬加工,，以及其他制造業(yè)等各應(yīng)用行業(yè)的鉆,、切、磨等加工環(huán)節(jié),。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,，以及 DIY 觀念逐漸被人們接受，電動工具的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展,，許多傳統(tǒng)手動工具作業(yè)的領(lǐng)域開始更多地被電動工具所取代，電動工具也正在從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用拓展到家庭生活當(dāng)中,。電動工具的需求量正在逐年增加,。

電動工具的無刷化其實很早就開始了，在 2010 年時,，國外有些品牌就推出了采用無刷電機(jī)的電動工具了,。隨著鋰電池技術(shù)的成熟，價格越來越親民,，手持工具的量級在逐年增加,，現(xiàn)在可與插電式的工具平分秋色。

據(jù)統(tǒng)計,，國內(nèi)電扳手基本上已經(jīng)實現(xiàn)了無刷化,，電鉆類、高壓型,，以及園林類工具還沒有完全無刷化,，不過也轉(zhuǎn)換過程中。

這主要是由于無刷電機(jī)的節(jié)能和高效率,，讓手持式電動工具可以運(yùn)行更長時間?，F(xiàn)在很多國際廠商和國內(nèi)廠商都投入很多資源進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，比如 Bosch,、Dewalt,、Milwaukee、Ryobi,、Makita 等,。

目前國內(nèi)的電動工具發(fā)展也很迅速，特別是在江浙一帶,，集中很多電動工具廠商,。最近幾年江浙一帶的無刷電機(jī)控制方案成本下降很快，不少廠商已經(jīng)發(fā)動了價格戰(zhàn)，據(jù)說一個電動工具的無刷電機(jī)控制方案也就 6,、7 元左右,，有的甚至只需要 4、5 元,。

九,、泵類

水泵是一個比較傳統(tǒng)的行業(yè)，其種類繁多,，方案類型也多種多樣,。就算是相同功率的驅(qū)動板，目前市面上就有多種,，價格從不到兩元的,，到四、五十元不等,。

在水泵應(yīng)用中,，中大型功率多以三相異步電機(jī)為主，小微型水泵以 AC 兩極泵為主?，F(xiàn)在北方取暖改造對于泵類方案的技術(shù)創(chuàng)新是一個好機(jī)會,。

如果只從技術(shù)的角度來說，無刷電機(jī)是比較適合在泵類領(lǐng)域應(yīng)用的,，其體積,、功率密度，甚至成本都有一定的優(yōu)勢,。

十,、個人保健護(hù)理

在個人保健護(hù)理方面，有兩個比較有代表性的產(chǎn)品,，一是戴森的網(wǎng)紅產(chǎn)品風(fēng)筒,，另一個是筋膜槍。

自從 Dyson 推出了采用高速數(shù)碼電機(jī)的風(fēng)筒產(chǎn)品后,，帶火了整個風(fēng)筒市場,。

根據(jù)以前晶豐明源的錢志存的介紹，目前國內(nèi)的風(fēng)筒方案主要有三個方向：一是以 Dyson 為標(biāo)桿的,，采用超高速無刷電機(jī)的方案,，轉(zhuǎn)速一般是 10 萬轉(zhuǎn)左右，最高的有 16 萬轉(zhuǎn)每分鐘,；二是 U 馬達(dá)取代方案,，轉(zhuǎn)速與 U 馬達(dá)類似，其優(yōu)勢是重量輕,，風(fēng)壓大,；三是外轉(zhuǎn)子高壓方案,，其電機(jī)主要是仿制 Nedic 的方案。

目前國內(nèi)的仿制產(chǎn)品,，不是以前單純的抄了,，基本上都做到了專利規(guī)避，并且做了一定的創(chuàng)新,。

筋膜槍的出貨量近年來開始井噴,。據(jù)說現(xiàn)在健身房教練和運(yùn)動愛好者都配備了筋膜槍。筋膜槍是利用了震動的力學(xué)原理,，通過筋膜槍將震動傳遞到深層的筋膜肌肉,，達(dá)到放松筋膜的作用，降低肌肉張力,。有人將筋膜槍當(dāng)作是運(yùn)動后的放松神器,。

不過現(xiàn)在筋膜槍的水也很深，雖然外形看起來都差不多,，但價格從 100 多元的到 3000 多元的都有?，F(xiàn)在筋膜槍使用的 BLDC 電機(jī)控制驅(qū)動板的市場售價已經(jīng)下降到了 8.x 元，甚至還出現(xiàn)了 6 元左右的控制驅(qū)動板,。使得筋膜槍的價格迅速下降了。

據(jù)說有家電機(jī)廠商,，本來快要倒閉了的,，但靠筋膜槍一個產(chǎn)品，立馬起死回生了,。而且還過得相當(dāng)滋潤了,。

當(dāng)然，除了這兩個產(chǎn)品,，還有男生用的剃須刀,，女生有的美容儀等產(chǎn)品也都有向無刷電機(jī)轉(zhuǎn)換的趨勢。

結(jié)語

總的來說,，BLDC 電機(jī)還處于起步階段,，應(yīng)用現(xiàn)在也是百花齊放。除了我這里講到的一些,，還有很多,，比如服務(wù)機(jī)器人，AGV,，掃地機(jī)器人,、破壁機(jī)、炒菜機(jī),、洗碗機(jī)等等都有它的身影,，其實,，我們生活中用到電機(jī)的地方很多，未來還有很多應(yīng)用等待我們?nèi)ネ诰颉?/p>