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ABB姚曄東專訪-踐行電機能效升級,賦能工業(yè)綠色低碳未來

更新時間:2022-11-17      點擊次數(shù):657

近期,在國家工信部等六部門聯(lián)合印發(fā)的《工業(yè)能效提升行動計劃》中提出,到2025年,要實現(xiàn)重點工業(yè)行業(yè)能效全面提升,規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗要比2020年下降13.5%,特別是在工業(yè)電機方面,實施電機能效的全面提升成為了當務(wù)之急。

本期,我們邀請到ABB中國運動控制事業(yè)部電機與發(fā)電機業(yè)務(wù)市場負責人姚曄東先生,他將向大家詳細介紹目前國內(nèi)工業(yè)企業(yè)在能效提升上所面臨的“瓶頸"、高效節(jié)能電機行業(yè)與技術(shù)的發(fā)展趨勢,以及ABB電機與發(fā)電機最新的產(chǎn)品開發(fā)動向等。

電機能效提升行動正當時


從我們對整體中國工業(yè)企業(yè)的長期觀察來看,目前,國內(nèi)工業(yè)企業(yè)在能效提升上主要面臨著兩大“瓶頸"。其一,由于我國中小型企業(yè)占比較大,因此受限于此類型企業(yè)整體的技術(shù)能力、企業(yè)資金投入以及政府扶持力度的差異,其實現(xiàn)工業(yè)品全生命周期綠色制造的能力整體較弱;其二,中國的單位GDP能耗水平與發(fā)達國家相比更高,且各地區(qū)和城市的差異也較大,因此如果需要在全中國范圍內(nèi)對工業(yè)行業(yè)進行節(jié)能提效的話,還有很長的一段路要走。  

此次《工業(yè)能效提升行動計劃》的發(fā)布,將會有助于全社會節(jié)能意識的提升,也標志著高效電機的推廣進入了一個全新的階段。這不僅增強了國內(nèi)工業(yè)企業(yè)用戶的節(jié)能意識,使得高效節(jié)能理念更加深入人心,并且還從一定程度上增加了對節(jié)能高效電機的市場需求。


同時,在電機行業(yè)內(nèi)部,也將促使國內(nèi)外電機制造企業(yè)不斷加大技術(shù)投入的力度,深入研發(fā)新的通風結(jié)構(gòu)、絕緣體系、材料以及工藝方法等,從而加快電機技術(shù)的發(fā)展步伐。另一方面,為了滿足《工業(yè)能效行動提升計劃》的相關(guān)要求,需要企業(yè)對電機產(chǎn)品的全生命周期進行綠色改造,而改造的過程離不開對新技術(shù)、設(shè)備改造的研發(fā)和資金的投入,這不僅使得電機生產(chǎn)原材料的成本有所提高,并且整個產(chǎn)業(yè)鏈的成本也將在一段時間內(nèi)有一定程度的增加。  

工業(yè)領(lǐng)域是能源消耗的最嚴重的領(lǐng)域之一,提升工業(yè)企業(yè)的能效可以助力“雙碳"目標(2030年前碳達峰、2060年前碳中和)的實現(xiàn)。電機作為消耗全球45%以上電力的用電“大戶",不可避免地被推向全球增效減排戰(zhàn)役的,據(jù)估計,如果將全球尚在運行的約3億臺電機替換為優(yōu)化的高能效電機系統(tǒng),就可以減少高達10%的全球電力消耗,因此這也成為了提升工業(yè)能效的重要途徑之一。

而要提升電機能效水平的關(guān)鍵是有效降低電機的損耗, 通常來講 ,可以從電機的設(shè)計和生產(chǎn)工藝方面入手,例如:提升電機本體效率,這主要依賴電機自身的電磁方案優(yōu)化設(shè)計、電機絕緣性能優(yōu)化、電機系統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化、低損耗材料選型等,而搭載永磁技術(shù)的電機設(shè)備,將在能效提升上具有不可比擬的明顯優(yōu)勢;其次是使用變頻器驅(qū)動電機提升整體效率。


針對泵和風機等負載應(yīng)用通常使用的閥門控制而言,使用變頻驅(qū)動可以大幅降低系統(tǒng)的能源損耗;此外,還可以運用傳動系統(tǒng)雙模式運行來提升系統(tǒng)效率,傳動鏈上的電機可以根據(jù)不同工況需求切換電機與發(fā)電機狀態(tài),實現(xiàn)雙工作模式,從而提升整體系統(tǒng)效率,例如:ABB開發(fā)的船舶軸帶發(fā)電機就可以兼顧PTO(發(fā)電機)/PTI(電機)雙模式運行。

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高效節(jié)能電機技術(shù)百花齊放


伴隨現(xiàn)階段市場對高效節(jié)能電機需求量的快速增加,針對不同的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域和需求,電機生產(chǎn)廠家通常會通過不同的技術(shù)路線來綜合提升電機的能效水平。目前,市場上的高效電機技術(shù)可謂百花齊放,從傳統(tǒng)的感應(yīng)電機到稀土永磁及磁阻電機等,均有各種類型的高效產(chǎn)品陸續(xù)推出,ABB預(yù)測高效感應(yīng)電機和永磁電機將會成為未來一定時期內(nèi)的主流產(chǎn)品。


就高效節(jié)能電機技術(shù)的未來發(fā)展趨勢而言,我們認為將主要朝以下三個方向發(fā)展:


首先,為了滿足各行業(yè)客戶多樣化的應(yīng)用需求,電機選型軟件智能化趨勢將愈加明顯,客戶可以根據(jù)自身的應(yīng)用需求,利用智能化軟件計算出符合自身需求的化方案,例如:高能效電機及低啟動電流電機;


其次,變頻驅(qū)動電機將通過調(diào)速控制風機泵的流速以及流量,來實現(xiàn)提升系統(tǒng)整體能效的目標;


另外在部分低速應(yīng)用中,如:礦山皮帶機、提升機以及磨機等,將采用永磁電機技術(shù)來減少機械傳動帶來的損耗。 

正是基于上述對行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢的理解和把握。2022年,ABB電機與發(fā)電機發(fā)布了7款高低壓電機產(chǎn)品以及1款發(fā)電機產(chǎn)品,滿足了市場多樣化的需求。它們分別是 M3BP IE4低壓過程用途電機、M2BAX IE4一般用途電機、 M2QA-FB低壓高效粉塵防爆電機、M3AL/M3BL IE5磁阻同步電機、M2BJX IE5低壓超高效永磁同步電機、M3FT/ M3ET高動態(tài)響應(yīng)電機、AMD高壓緊湊型隔爆電機以及ABB永磁軸帶發(fā)電機。這些新產(chǎn)品一經(jīng)發(fā)布,就獲得了市場的強烈反響,例如:



  • IE4 M3BP/M2BAX滿足了市場對常規(guī)感應(yīng)電機的能效提升需求;


  • M2QA-FB低壓高效粉塵防爆電機可在50度及以下的環(huán)溫連續(xù)運行,大大提升了電機在危險區(qū)域運行安全性;


  • M2BJX IE5永磁電機不僅滿足了客戶對高效率的需求,還擁有直驅(qū)功能,可以減少對減速箱的依賴;


  • M3FT/M3ET 高動態(tài)響應(yīng)電機大大提高了產(chǎn)品功率密度,低轉(zhuǎn)動慣量設(shè)計配合變頻器應(yīng)用后可以實現(xiàn)電機快速響應(yīng)并能實現(xiàn)大范圍精確調(diào)速;


  • AMD隔爆電機可以滿足大多數(shù)石化行業(yè)的復(fù)雜標準以及國內(nèi)GB30254標準的1級能效,其助力石化企業(yè)在升級改造過程中對能耗的管理及優(yōu)化的優(yōu)異表現(xiàn),也得到了客戶的充分認可。


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值得一提的是,ABB電機與發(fā)電機為客戶提供的24小時×7天的本地化技術(shù)支持和快速優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù),也頻頻獲得市場贊譽。最近兩年雖然受疫情大環(huán)境的影響,但ABB電機與發(fā)電機業(yè)務(wù)的增長情況依舊喜人。


2021年,ABB在國內(nèi)的多個業(yè)務(wù)平均增長均超過15%,ABB低壓電機和服務(wù)單元的業(yè)績增長甚至超過了30%。2022年上半年,我們的整體業(yè)務(wù)同比增長超15%,其中高壓電機與發(fā)電機業(yè)務(wù)單元增長超30%,高壓電機和發(fā)電機在船舶行業(yè)的出口業(yè)務(wù)訂單比去年同期增長超200%。

在對工業(yè)領(lǐng)域不同細分市場的開拓上,近三年以來,ABB電機與發(fā)電機憑借對傳統(tǒng)優(yōu)勢行業(yè)的深入理解,不斷對油氣石化、新能源、水處理、冶金、水泥等各類工業(yè)細分市場進行持續(xù)深耕,并取得了諸多成績。除此之外,我們還持續(xù)關(guān)注新興行業(yè)的客戶需求,例如:針對數(shù)據(jù)中心和“東數(shù)西算"工程,ABB研發(fā)出的IDC專用發(fā)電機產(chǎn)品,為國家的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)貢獻了力量。

伴隨當前國家“十四五"規(guī)劃、“碳中和"、“碳達峰"以及節(jié)能減排等發(fā)展目標的發(fā)布,對傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)應(yīng)用提出了新要求,這也為ABB電機與發(fā)電機提供了一個全新的舞臺和更為廣闊的發(fā)展空間。ABB電機與發(fā)電機一直以“驅(qū)動世界運轉(zhuǎn),促進節(jié)約能源"為使命,肩負增效減排的重任,ABB將與行業(yè)同仁們一道,持續(xù)創(chuàng)新,加快低碳高效電機及控制技術(shù)的升級換代,減少對能源和自然資源的消耗,賦能工業(yè)綠色低碳未來。





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