稀土永磁電機在工業車輛行業的應用前景

在剛剛過去的2013年，工業車輛再次迎來了一個好年頭，全年銷售了32.8萬臺，相比2012年增長14%，超越工業車輛銷售最高歷史2011年，再創新高。在世界總銷量中，中國市場仍然佔有四分之一的份額，繼續位列世界第一大銷售市場。隨著國內經濟的發展，電動叉車市場發展面臨巨大機遇和挑戰。在市場競爭方面，電動叉車企業數量越來越多，市場正面臨著供給與需求的不對稱。電動叉車行業下一步將迎來大洗牌，但在電動叉車領域的配件市場仍有較大的發展空間，電動叉車的核心配件技術將成為核心競爭力。

目前國際電動叉車的產量有不斷上升的趨勢。採用交流電機、變頻調速使電瓶叉車有了質的飛躍。交流電機的電壓有越來越高的發展趨勢，使叉車在工作中發熱更少、效率更高，完全克服了直流電機產生熱量多、效率低下、維護頻繁的缺點。而永磁電機的誕生，彌補了交流電機和直流電機的所有缺陷。電機作為電動叉車的組成部分，目前叉車主機生產廠多採用直流和交流電機為主。隨著雙效永磁電機的誕生，標誌著電機產業邁向了一個新臺階。叉車配件的創新，也給工業車輛帶來了革命性的改變。

眾多周知，我國是稀土生產大國，稀土資源在世界上排第一位，稀土中的釹鐵硼具有優異的磁場，國內高品質的釹鐵硼永磁體已能批量生產，世界磁性材料的中心已轉移到中國，這為發展稀土永磁電機產業提供了有利的條件。

稀土永磁電機的優點及適用範圍：

由於稀土永磁材料的磁性能優異，它經過充磁後不再需要外加能量就能建立很強的永久磁場，用來替代傳統電機的電勵磁場所製成的稀土永磁電機不僅效率高，而且結構簡單、運行可靠，還可做到體積小、重量輕。稀土永磁電機的原理與電勵磁電機相比，具有結構簡單，運行可靠;體積小，品質輕;損耗小，效率高;電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優點，因而應用範圍極為廣泛，幾乎遍及航空航太、國防、工農業和日常生活的各個領域。特別是國家發改委在“十大重點節能工程實施意見”中提出：要推廣高效節能稀土永磁電動機;同時推廣變頻調速、永磁電動機調速等先進電機調速技術，改善風機、泵類電機系統調節方式，逐步淘汰閘板、閥門等機械節流調節方式。

稀土永磁電機的工作原理和分類：

稀土永磁電機在汽車產業中的運用已日趨成熟，在工業車輛的應用還未開始。一般可分為稀土永磁直流有刷電機與稀土永磁無刷電機，兩者的主要差別在於永磁放置的位置。永磁式直流有刷電機是將永磁放於不轉動的定子上並在轉子上安置線圈，因此須經碳刷與換向片將電流傳遞至轉子上。此結構的優點是以機械接觸的方式使電機隨時處於最大轉矩的輸出條件，缺點是碳刷、換向片間的磨損與轉子線圈散熱不易等因素，限制電機在高速、大電流狀況下的應用。

稀土永磁無刷電機則將永磁放在轉子上並使用其他感測組件以達到類似碳刷、換向片的功能，其優點為散熱容易且無碳刷磨損，因此擺脫高速與大功率化的限制。此文當中，將著重講解稀土永磁無刷電機。

稀土永磁無刷電機的優點：

稀土永磁無刷電機是典型的機電一體化機構，交流電機的結構(簡單)，直流電機的性能，它的最高電機效率可達95%～97%，比傳統的直流電機要高出15%～20%，由於稀土電機高效區寬，所以在叉車中使用綜合機電效率要比傳統直流電機高出40%-50%左右，在運行中可省電40%-50%左右，蓄電池容量也可減少40%以上，對降低叉車成本有很大益處。上海金橋中工電動叉車公司在電動託盤車上的試驗表明：稀土電機比原有電機省電50.5%，可為全中國一年節省15億元的運行電費及5億元的叉車製造成本。

由於重量、體積的比功率要比傳統直流電機高出30%～50%，因此與同樣功率的電機相比，稀土永磁無刷電機既小且輕，通過實驗表明，相同功率只要一半大小，且包括雙效機構在內。電機轉子採用永久磁鐵(釹鐵硼)，不通電，沒有電線，沒有電刷(換向器)，不會產生磨損，因此幾乎不需要維修。因為電機轉子不通電不繞線，轉子可以做成中空，這一空間二端可以設計佈置各種離合器或中間可佈置差速器，很方便獲得雙功能輸出及貫通式差速器驅動橋(見例圖)。

與傳統電動叉車相比減少了一臺電機、一套電控、蓄電池體積減少40%-50%，體積大幅減少，易於電動叉車及其他電動工業車輛的總體佈置。減少部件、節省空間。

稀土永磁無刷電機的市場前景：

中國電動叉車年產量2012年為8萬多臺，2013年略微增長，遊覽車、升高車、清掃車也不相上下，約有年銷15萬臺的總市場量，全球電動叉車約為40萬臺，其他產業電動車約為30萬臺，市場總量約為70萬臺，內銷按每臺套2萬元銷售，國內年總市場量為30億元，出口按每臺套6000美元計，國際市場總量約為42億美元，按市場份額的20%計，每年內銷的產值約為6億元，每年的出口產值約為 8.4億美元。

內燃叉車、工程機械均有附屬工作機構，均可用雙功能系統，尤其在內燃動力電傳動的情況下，當使用內燃混合動力裝置，可以大幅提高效率，降低油耗，這方面的市場潛力要大得驚人，要幾倍甚至幾十倍於電瓶叉車。永磁材料是國民經濟產業的支柱材料,種類繁多、用途廣泛,特別是在電機領域,有著廣泛的應用。隨著近年來我國叉車行業的高速發展,叉車產品的品質不斷創新,並不斷向舒適、節能、環保、智能方向發展,高端叉車稀土永磁電機用量也將會大面積地應用，可以預見未來稀土永磁電機的市場潛力巨大。來源：中國叉車資訊網


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