本土中高端电机潜力大，半导体引领技术升级

摘要：“中国制造2025”为电机行业带来了动力。本文分析了国内电机尤其是交流伺服电机行业的现状和特点，并阐述了半导体厂商的优势与重要性。

电机驱动的三大类

　　从硬件角度看，电机驱动包括变频器、驱动和伺服三大类。区别是：变频器是简单的VF 控制，以“处理器+功率模块”为主，再加上一些保护措施。驱动加上了电流检测，电流检测跟扭矩直接相关，参与到整个控制算法。伺服是在驱动器基础之上加上位置和速度。

　　变频器基本上用在建筑机械、港口机械、电动自行车、变频空调，或者泵、风机等中。驱动应用是用在工厂自动化。伺服用于先进制造，例如CNC(数控机床)和机器人等。

市场驱动因素

　　有三大原因促进了电机驱动市场。第一是能源效率。据统计，在整个国家的能源消耗中，电机占了约40%的消耗。可见从电机上能够节省出来的能量会是非常巨大的，所以节能需求是电机的一个永恒主题。第二是生产效率，与工厂自动化相关;另外还包含人员的效率，即研发工程师的产出效率。第三是联机、互通性。互通性更多体现在先进制造上，即运动控制系统，或多轴联动系统。工业4.0或工业IoT(物联网)，是基于原有的基础设备做了网络上的提升，所以属于互联互通性。

　　再有，现在我国有强制性的标准，把低效率的电机用高效率的电机进行替换，并有适当的政府补贴，比如注塑机，把由液压控制变成电机控制;电动汽车的采用等。国家政策带来的直接结果，就是电机市场总量的持续攀升。

　　节能与“中国制造2025”政策带来的趋势，就是伺服和驱动器在整个电机控制当中的比例逐步上升。例如，现状是70%-80%的市场还是低端的产品，但先机电机产品的比例会逐步提升，例如机器人产业，国家希望在2025年国产化的比例达到45%。

我国电机市场现状

　　工业4.0很热，但工业4.0可能不太符合中国国情。回顾整个工业时代，第一次工业革命(工业1.0)是蒸汽机，第二次是电动机，第三是计算机自动化，第四是网络化。其实中国的现状实际是处在3.0的初级阶段，离4.0 还差得很远。即便日本也仅处在3.0的后期。现在对4.0更多是处于概念的探讨，还没有结论。

　　“中国制造2025”才是为中国带来机会的核心驱动力。因为在2025规划中定义了十大应用领域，其中之一是CNC和机器人，它们基于伺服系统，并以其为基础的高端系统级应用。这其中需要用到电机控制。对于ADI等半导体公司来说，机会在伺服控制。

　　以交流伺服为例，我们来看一下当前的市场格局：日系产品(松下、安川、三菱等)占据了市场接近一半的份额;欧系以西门子、施奈德、ABB为代表，占了将近20%;中国台湾系主要是台达，占了近10%的份额。可见，国内厂商全部加在一起可能还不到20%，要实现45%的比例，本土企业上升的潜力是非常巨大的。

交流伺服：ADI的重点关注

　　CNC和机器人是系统级产品，其中系统级的软件及主控端的开发是系统制造商的核心竞争力。

　　半导体厂商的机会在哪里?系统设备离不开电机控制(图1)。电机控制部分有很多控制功能(图2)，主要基于半导体元器件来实现，并且这部分市场总量非常明显，因为一个系统会有5、6个轴数，而在主控端一个系统只有1个。

　　电机控制分成三大类：变频、驱动器和伺服，ADI 的核心机会是伺服控制(图3)，包括交流同步或者交流异步。整个市场上，交流伺服所占比例大，并且在持续增长，因为交通伺服有多方面的优势，包括控制性能和电机效率提升，而且整个系统生产成本较低。

　　为此，ADI的策略是重视系统方案的推广，第一就是提供一个完整的信号链，以及系统级的解决方案，包括算法、工具等。