ABB姚晔东专访-践行电机能效升级，赋能工业绿色低碳未来
时间：2022-11-17 阅读：673
近期，在国家工信部等六部门联合印发的《工业能效提升行动计划》中提出，到2025年，要实现重点工业行业能效全面提升，规模以上工业单位增加值能耗要比2020年下降13.5%，特别是在工业电机方面，实施电机能效的全面提升成为了当务之急。
本期，我们邀请到ABB中国运动控制事业部电机与发电机业务市场负责人姚晔东先生，他将向大家详细介绍目前国内工业企业在能效提升上所面临的“瓶颈”、高效节能电机行业与技术的发展趋势，以及ABB电机与发电机最新的产品开发动向等。
从我们对整体中国工业企业的长期观察来看，目前，国内工业企业在能效提升上主要面临着两大“瓶颈”。其一，由于我国中小型企业占比较大，因此受限于此类型企业整体的技术能力、企业资金投入以及政府扶持力度的差异，其实现工业品全生命周期绿色制造的能力整体较弱；其二，中国的单位GDP能耗水平与发达国家相比更高，且各地区和城市的差异也较大，因此如果需要在全中国范围内对工业行业进行节能提效的话，还有很长的一段路要走。
此次《工业能效提升行动计划》的发布，将会有助于全社会节能意识的提升，也标志着高效电机的推广进入了一个全新的阶段。这不仅增强了国内工业企业用户的节能意识，使得高效节能理念更加深入人心，并且还从一定程度上增加了对节能高效电机的市场需求。
同时，在电机行业内部，也将促使国内外电机制造企业不断加大技术投入的力度，深入研发新的通风结构、绝缘体系、材料以及工艺方法等，从而加快电机技术的发展步伐。另一方面，为了满足《工业能效行动提升计划》的相关要求，需要企业对电机产品的全生命周期进行绿色改造，而改造的过程离不开对新技术、设备改造的研发和资金的投入，这不仅使得电机生产原材料的成本有所提高，并且整个产业链的成本也将在一段时间内有一定程度的增加。
工业领域是能源消耗的最严重的领域之一，提升工业企业的能效可以助力“双碳”目标（2030年前碳达峰、2060年前碳中和）的实现。电机作为消耗全球45%以上电力的用电“大户”，不可避免地被推向全球增效减排战役的，据估计，如果将全球尚在运行的约3亿台电机替换为优化的高能效电机系统，就可以减少高达10%的全球电力消耗，因此这也成为了提升工业能效的重要途径之一。
而要提升电机能效水平的关键是有效降低电机的损耗， 通常来讲 ，可以从电机的设计和生产工艺方面入手，例如：提升电机本体效率，这主要依赖电机自身的电磁方案优化设计、电机绝缘性能优化、电机系统散热结构优化、低损耗材料选型等，而搭载永磁技术的电机设备，将在能效提升上具有不可比拟的明显优势；其次是使用变频器驱动电机提升整体效率。
针对泵和风机等负载应用通常使用的阀门控制而言，使用变频驱动可以大幅降低系统的能源损耗；此外，还可以运用传动系统双模式运行来提升系统效率，传动链上的电机可以根据不同工况需求切换电机与发电机状态，实现双工作模式，从而提升整体系统效率，例如：ABB开发的船舶轴带发电机就可以兼顾PTO（发电机）/PTI（电机）双模式运行。
伴随现阶段市场对高效节能电机需求量的快速增加，针对不同的行业应用领域和需求，电机生产厂家通常会通过不同的技术路线来综合提升电机的能效水平。目前，市场上的高效电机技术可谓百花齐放，从传统的感应电机到稀土永磁及磁阻电机等，均有各种类型的高效产品陆续推出，ABB预测高效感应电机和永磁电机将会成为未来一定时期内的主流产品。
就高效节能电机技术的未来发展趋势而言，我们认为将主要朝以下三个方向发展：
首先，为了满足各行业客户多样化的应用需求，电机选型软件智能化趋势将愈加明显，客户可以根据自身的应用需求，利用智能化软件计算出符合自身需求的化方案，例如：高能效电机及低启动电流电机；
其次，变频驱动电机将通过调速控制风机泵的流速以及流量，来实现提升系统整体能效的目标；
另外在部分低速应用中，如：矿山皮带机、提升机以及磨机等，将采用永磁电机技术来减少机械传动带来的损耗。
正是基于上述对行业技术发展趋势的理解和把握。2022年，ABB电机与发电机发布了7款高低压电机产品以及1款发电机产品，满足了市场多样化的需求。它们分别是 M3BP IE4低压过程用途电机、M2BAX IE4一般用途电机、 M2QA-FB低压高效粉尘防爆电机、M3AL/M3BL IE5磁阻同步电机、M2BJX IE5低压超高效永磁同步电机、M3FT/ M3ET高动态响应电机、AMD高压紧凑型隔爆电机以及ABB永磁轴带发电机。这些新产品一经发布，就获得了市场的强烈反响，例如：
IE4 M3BP/M2BAX满足了市场对常规感应电机的能效提升需求；
M2QA-FB低压高效粉尘防爆电机可在50度及以下的环温连续运行，大大提升了电机在危险区域运行安全性；
M2BJX IE5永磁电机不仅满足了客户对高效率的需求，还拥有直驱功能，可以减少对减速箱的依赖；
M3FT/M3ET 高动态响应电机大大提高了产品功率密度，低转动惯量设计配合变频器应用后可以实现电机快速响应并能实现大范围精确调速；
AMD隔爆电机可以满足大多数石化行业的复杂标准以及国内GB30254标准的1级能效，其助力石化企业在升级改造过程中对能耗的管理及优化的优异表现，也得到了客户的充分认可。
值得一提的是，ABB电机与发电机为客户提供的24小时×7天的本地化技术支持和快速优质的售后服务，也频频获得市场赞誉。最近两年虽然受疫情大环境的影响，但ABB电机与发电机业务的增长情况依旧喜人。
2021年，ABB在国内的多个业务平均增长均超过15%，ABB低压电机和服务单元的业绩增长甚至超过了30%。2022年上半年，我们的整体业务同比增长超15%，其中高压电机与发电机业务单元增长超30%，高压电机和发电机在船舶行业的出口业务订单比去年同期增长超200%。
在对工业领域不同细分市场的开拓上，近三年以来，ABB电机与发电机凭借对传统优势行业的深入理解，不断对油气石化、新能源、水处理、冶金、水泥等各类工业细分市场进行持续深耕，并取得了诸多成绩。除此之外，我们还持续关注新兴行业的客户需求，例如：针对数据中心和“东数西算”工程，ABB研发出的IDC专用发电机产品，为国家的新型基础设施建设贡献了力量。
伴随当前国家“十四五”规划、“碳中和”、“碳达峰”以及节能减排等发展目标的发布，对传统工业行业应用提出了新要求，这也为ABB电机与发电机提供了一个全新的舞台和更为广阔的发展空间。ABB电机与发电机一直以“驱动世界运转，促进节约能源”为使命，肩负增效减排的重任，ABB将与行业同仁们一道，持续创新，加快低碳高效电机及控制技术的升级换代，减少对能源和自然资源的消耗，赋能工业绿色低碳未来。