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ABB姚曄東專訪-踐行電機(jī)能效升級(jí)，賦能工業(yè)綠色低碳未來
閱讀：675 發(fā)布時(shí)間：2022-11-17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(dòng)計(jì)劃》中提出，到2025年，要實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)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(jī)方面，實(shí)施電機(jī)能效的全面提升成為了當(dāng)務(wù)之急。
本期，我們邀請(qǐng)到ABB中國運(yùn)動(dòng)控制事業(yè)部電機(jī)與發(fā)電機(jī)業(yè)務(wù)市場負(fù)責(zé)人姚曄東先生，他將向大家詳細(xì)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(jī)行業(yè)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以及ABB電機(jī)與發(fā)電機(jī)最新的產(chǎn)品開發(fā)動(dòng)向等。
從我們對(duì)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(shí)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(dá)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(duì)工業(yè)行業(yè)進(jìn)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(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布，將會(huì)有助于全社會(huì)節(jié)能意識(shí)的提升，也標(biāo)志著高效電機(jī)的推廣進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。這不僅增強(qiáng)了國內(nèi)工業(yè)企業(yè)用戶的節(jié)能意識(shí)，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(duì)節(jié)能高效電機(jī)的市場需求。
同時(shí)，在電機(jī)行業(yè)內(nèi)部，也將促使國內(nèi)外電機(jī)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(fēng)結(jié)構(gòu)、絕緣體系、材料以及工藝方法等，從而加快電機(jī)技術(shù)的發(fā)展步伐。另一方面，為了滿足《工業(yè)能效行動(dòng)提升計(jì)劃》的相關(guān)要求，需要企業(yè)對(duì)電機(jī)產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行綠色改造，而改造的過程離不開對(duì)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(jī)生產(chǎn)原材料的成本有所提高，并且整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的成本也將在一段時(shí)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(yán)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(biāo)（2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和）的實(shí)現(xiàn)。電機(jī)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(jì)，如果將全球尚在運(yùn)行的約3億臺(tái)電機(jī)替換為優(yōu)化的高能效電機(jī)系統(tǒng)，就可以減少高達(dá)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(jī)能效水平的關(guān)鍵是有效降低電機(jī)的損耗， 通常來講 ，可以從電機(jī)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝方面入手，例如：提升電機(jī)本體效率，這主要依賴電機(jī)自身的電磁方案優(yōu)化設(shè)計(jì)、電機(jī)絕緣性能優(yōu)化、電機(jī)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(jī)設(shè)備，將在能效提升上具有不可比擬的明顯優(yōu)勢(shì)；其次是使用變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)提升整體效率。
針對(duì)泵和風(fēng)機(jī)等負(fù)載應(yīng)用通常使用的閥門控制而言，使用變頻驅(qū)動(dòng)可以大幅降低系統(tǒng)的能源損耗；此外，還可以運(yùn)用傳動(dòng)系統(tǒng)雙模式運(yùn)行來提升系統(tǒng)效率，傳動(dòng)鏈上的電機(jī)可以根據(jù)不同工況需求切換電機(jī)與發(fā)電機(jī)狀態(tài)，實(shí)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(jī)就可以兼顧PTO（發(fā)電機(jī)）/PTI（電機(jī)）雙模式運(yùn)行。
伴隨現(xiàn)階段市場對(duì)高效節(jié)能電機(jī)需求量的快速增加，針對(duì)不同的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域和需求，電機(jī)生產(chǎn)廠家通常會(huì)通過不同的技術(shù)路線來綜合提升電機(jī)的能效水平。目前，市場上的高效電機(jī)技術(shù)可謂百花齊放，從傳統(tǒng)的感應(yīng)電機(jī)到稀土永磁及磁阻電機(jī)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(jī)和永磁電機(jī)將會(huì)成為未來一定時(shí)期內(nèi)的主流產(chǎn)品。
就高效節(jié)能電機(jī)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)而言，我們認(rèn)為將主要朝以下三個(gè)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(jī)選型軟件智能化趨勢(shì)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(jì)算出符合自身需求的化方案，例如：高能效電機(jī)及低啟動(dòng)電流電機(jī)；
其次，變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)將通過調(diào)速控制風(fēng)機(jī)泵的流速以及流量，來實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)整體能效的目標(biāo)；
另外在部分低速應(yīng)用中，如：礦山皮帶機(jī)、提升機(jī)以及磨機(jī)等，將采用永磁電機(jī)技術(shù)來減少機(jī)械傳動(dòng)帶來的損耗。
正是基于上述對(duì)行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的理解和把握。2022年，ABB電機(jī)與發(fā)電機(jī)發(fā)布了7款高低壓電機(jī)產(chǎn)品以及1款發(fā)電機(jī)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(jī)、M2BAX IE4一般用途電機(jī)、 M2QA-FB低壓高效粉塵防爆電機(jī)、M3AL/M3BL IE5磁阻同步電機(jī)、M2BJX IE5低壓超高效永磁同步電機(jī)、M3FT/ M3ET高動(dòng)態(tài)響應(yīng)電機(jī)、AMD高壓緊湊型隔爆電機(jī)以及ABB永磁軸帶發(fā)電機(jī)。這些新產(chǎn)品一經(jīng)發(fā)布，就獲得了市場的強(qiáng)烈反響，例如：
IE4 M3BP/M2BAX滿足了市場對(duì)常規(guī)感應(yīng)電機(jī)的能效提升需求；
M2QA-FB低壓高效粉塵防爆電機(jī)可在50度及以下的環(huán)溫連續(xù)運(yùn)行，大大提升了電機(jī)在危險(xiǎn)區(qū)域運(yùn)行安全性；
M2BJX IE5永磁電機(jī)不僅滿足了客戶對(duì)高效率的需求，還擁有直驅(qū)功能，可以減少對(duì)減速箱的依賴；
M3FT/M3ET 高動(dòng)態(tài)響應(yīng)電機(jī)大大提高了產(chǎn)品功率密度，低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)計(jì)配合變頻器應(yīng)用后可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)快速響應(yīng)并能實(shí)現(xiàn)大范圍精確調(diào)速；
AMD隔爆電機(jī)可以滿足大多數(shù)石化行業(yè)的復(fù)雜標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)GB30254標(biāo)準(zhǔn)的1級(jí)能效，其助力石化企業(yè)在升級(jí)改造過程中對(duì)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(rèn)可。
值得一提的是，ABB電機(jī)與發(fā)電機(jī)為客戶提供的24小時(shí)×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(yù)。最近兩年雖然受疫情大環(huán)境的影響，但ABB電機(jī)與發(fā)電機(jī)業(yè)務(wù)的增長情況依舊喜人。
2021年，ABB在國內(nèi)的多個(gè)業(yè)務(wù)平均增長均超過15%，ABB低壓電機(jī)和服務(wù)單元的業(yè)績?cè)鲩L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(jī)與發(fā)電機(jī)業(yè)務(wù)單元增長超30%，高壓電機(jī)和發(fā)電機(jī)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(duì)工業(yè)領(lǐng)域不同細(xì)分市場的開拓上，近三年以來，ABB電機(jī)與發(fā)電機(jī)憑借對(duì)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)行業(yè)的深入理解，不斷對(duì)油氣石化、新能源、水處理、冶金、水泥等各類工業(yè)細(xì)分市場進(jìn)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(duì)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(jī)產(chǎn)品，為國家的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)貢獻(xiàn)了力量。
伴隨當(dāng)前國家“十四五"規(guī)劃、“碳中和"、“碳達(dá)峰"以及節(jié)能減排等發(fā)展目標(biāo)的發(fā)布，對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)應(yīng)用提出了新要求，這也為ABB電機(jī)與發(fā)電機(jī)提供了一個(gè)全新的舞臺(tái)和更為廣闊的發(fā)展空間。ABB電機(jī)與發(fā)電機(jī)一直以“驅(qū)動(dòng)世界運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)節(jié)約能源"為使命，肩負(fù)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(jī)及控制技術(shù)的升級(jí)換代，減少對(duì)能源和自然資源的消耗，賦能工業(yè)綠色低碳未來。