1. Máquinas elétricas: finalidade e classificação
Uma máquina elétrica é um dispositivo mecânico eletromagnético que converte e transmite energia através da interação de eletricidade e magnetismo.
Num sentido amplo, as máquinas elétricas incluem motores e geradores. O motor recebe energia elétrica e transmite energia mecânica; Diversos motores são amplamente utilizados em indústrias e eletrodomésticos, principalmente para acionamento de equipamentos mecânicos.
O gerador recebe energia mecânica e produz energia elétrica. O desenvolvimento de geradores e equipamentos relacionados permite obter eletricidade a partir de energia térmica, hidráulica, nuclear, eólica, solar e biomassa, abastecendo setores económicos e populações urbanas e rurais.
Normalmente, a palavra “máquina elétrica” neste contexto refere-se a um motor elétrico. Apesar das diferenças de design, geralmente é composto por uma parte fixa, rotativa e auxiliar. A parte fixa combina a carcaça, a estrutura, o núcleo do estator e o enrolamento, as tampas das extremidades, a base e outros elementos magneticamente condutores, transportadores de corrente e de suporte.
A parte rotativa inclui eixo, núcleo, suporte e enrolamento do rotor, anéis coletores, comutador e ventilador. As peças acessórias incluem rolamentos, escovas e resfriadores. A variedade de modelos, tamanhos, potência, pontas de eixo e isolamento determina os diversos tipos de máquinas elétricas.
De acordo com a prática da indústria, os motores são classificados, por um lado, de acordo com a altura do eixo em grandes, pequenos e médios e micromotores, e por outro lado, de acordo com características especiais em padrão e especiais.
Como os motores de médio e pequeno porte têm muitas semelhanças na tecnologia de fabricação e nos usuários finais, a indústria normalmente os agrupa na categoria de motores de pequeno e médio porte.
De acordo com o programa de aumento da eficiência energética dos motores para 2013–2015, publicado em junho de 2013 pelo Ministério da Indústria e Tecnologias de Informação e pela Direção Geral de Controlo de Qualidade, Inspeção e Quarentena, de acordo com a eficiência energética, os motores são divididos em de alta eficiência e convencionais.
No contexto de crescentes restrições de recursos, os principais países desenvolvidos consideram o aumento da eficiência dos motores como uma importante medida de poupança de energia.
Em 2008, a Comissão Eletrotécnica Internacional IEC estabeleceu uma classificação mundial única de eficiência energética do motor (ver Tabela 1) e métodos de teste padronizados.
Nos EUA, os motores de alta eficiência são obrigatórios desde 1997, os ultraeficientes desde 2011; A Europa também começou a exigir a introdução de motores de alta eficiência em 2011. A China emitiu o GB18613-2006 e depois o revisou para IEC; GB18613-2012 entrou em vigor em 1º de setembro de 2012.
Por esta norma, a grande maioria dos motores produzidos na China não foram classificados como motores de alta eficiência, exigindo que atendam ou excedam a classificação de eficiência energética GB18613-2012. Para acelerar a poupança de energia industrial, transformar o modelo de desenvolvimento e atingir as metas obrigatórias do Décimo Terceiro Plano Quinquenal, é necessário melhorar significativamente a eficiência energética dos motores.
A história da indústria mundial de engenharia elétrica remonta ao gerador de disco DC manual criado pelo britânico M.
Faraday em 1831, ou seja, mais de 180 anos. A indústria chinesa remonta há mais de um século à fabricação de geradores Wimshurst e outros instrumentos elétricos e magnéticos educacionais pela Fábrica de Materiais de Ensino de Tianjin em 1905.
Antes da formação da República Popular da China, os equipamentos, a tecnologia, o nível do produto e a capacidade de produção eram significativamente inferiores aos do mundo. Nas fábricas de Xangai, Qian Yong Ji, Huasheng e Huacheng, os motores mais potentes tinham apenas 200–300 kW.
Durante mais de 60 anos após a fundação da República Popular da China, a indústria passou de pequena para grande escala, de fraqueza para força, de atrasada para posições de liderança, dependendo consistentemente de importações, da introdução de tecnologias, do seu desenvolvimento e inovação repetida, e depois dos seus próprios desenvolvimentos. Após a recuperação económica inicial nos primeiros anos da RPC
Entre os 156 projetos do plano quinquenal estavam projetos de engenharia elétrica. Xangai, Harbin, Xiangtan, Jiamus, Lanzhou, Shenyang e outras fábricas de apoio foram criadas sucessivamente. O rápido desenvolvimento da geração, transmissão e distribuição de energia contribuiu para o crescimento da indústria. Foi formado um sistema completo de produção e negócios, e a gama de produtos, tamanhos, características e volumes atendem principalmente às necessidades da economia chinesa.
A capacidade instalada de motores de pequeno e médio porte na China atingiu 1,6 bilhão de kW; o país tornou-se um grande produtor, consumidor e exportador global desses motores.
2. Escala e crescimento da indústria
A indústria como um todo vem crescendo nos últimos dez anos. Os motores CA constituem a grande maioria da produção, pelo que as suas taxas de desenvolvimento e crescimento refletem em grande parte a posição da indústria como um todo.
(1) Tamanho da indústria e taxa de crescimento
De acordo com o National Statistics Bureau, de 2001 a 2013, a produção de motores CA na China aumentou de 62,6327 para 279,1460 milhões de kW por ano, com um crescimento médio anual de 13,26%. Em 2012, o aumento em relação a 2011 foi de 5,0235 milhões de kW, ou 1,99%; em 2013 - 22,234 milhões de kW, ou 8,65%. O mercado continuou a crescer de forma constante.
(2) Escala e crescimento de motores pequenos e médios
De acordo com especialistas da Divisão de Pequenos e Médios Motores da Associação da Indústria Elétrica da China, a receita total das 77 empresas de referência contabilizadas foi de cerca de 60% da indústria.
Nesta base, a receita da indústria chinesa de motores pequenos e médios em 2013 foi estimada em 100 bilhões de yuans. Muitas empresas também produzem grandes e micromotores e outros equipamentos elétricos; Por exemplo, as estatísticas de Wolong incluíam imóveis e motores de grande porte, enquanto a Xiangtan Electric produzia principalmente turbinas eólicas e motores de grande porte, cujas receitas foram incluídas na categoria de pequeno e médio porte.
Depois de excluir estas vendas, o tamanho da indústria de motores pequenos e médios da China em 2013 foi estimado em pelo menos 60 mil milhões de yuans.
De acordo com a previsão do Instituto de Pesquisa de Engenharia Elétrica de Xangai, a produção total das empresas de pólo deverá aumentar de 159,20 milhões de kW em 2010 para 259,20 milhões de kW em 2020, em 62,81%. A produção de tipos individuais e seu crescimento são apresentados a seguir:
Os principais fatores que impulsionam a demanda por motores na China são:
1) Relocalização internacional da produção
Devido aos custos laborais e outros factores, os países desenvolvidos estão gradualmente a transferir a produção de motores para os países em desenvolvimento. A China tornou-se a base industrial mundial; ABB, SIEMENS, GAMESA e outros fabricantes conhecidos estabeleceram centros de produção aqui.
2) Recuperação económica global e crescimento económico chinês
A economia dos EUA começou a melhorar, a Europa está a recuperar gradualmente e a China está a passar de um crescimento elevado para um crescimento moderado, com ênfase na qualidade. No futuro, a China aumentará o investimento na conservação de energia, protecção ambiental, infra-estruturas, bem-estar público e consumo. O crescimento da economia global proporcionará espaço para o desenvolvimento sustentável da indústria a longo prazo.
3) Renovação estrutural e substituição de produtos de baixo desempenho
O Plano Estadual para o Desenvolvimento da Economia de Energia e Proteção Ambiental do Décimo Segundo Plano Quinquenal prevê a introdução generalizada de motores assíncronos trifásicos de pequeno e médio porte da primeira e segunda classes de eficiência energética e o aumento da eficiência dos sistemas.
O Programa de Eficiência Energética de Motores 2013–2015 do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação e da Direção Geral de Controle de Qualidade, Inspeção e Quarentena apoia o desenvolvimento e implementação de motores eficientes, a modernização da indústria e melhorias gerais de eficiência. A retirada massiva de motores obsoletos está impulsionando a demanda.
Padrões mais elevados também contribuem para a consolidação da indústria, aumentando as vantagens das empresas envolvidas na investigação e produção de motores de alto desempenho.
3. Tendências futuras de desenvolvimento
A indústria, especialmente a de motores de pequeno e médio porte, é caracterizada por um grande número de modelos e tipos, indústrias consumidoras diversas e enorme consumo de energia. Isso cria tendências para alta eficiência, especialização e execução individual.
(1) Alta eficiência e economia de energia
Otimização do projeto eletromagnético e mecânico, novos materiais, equipamentos e tecnologias reduzem as perdas de cobre, magnéticas, aditivas e mecânicas e melhoram a conversão de energia. Motores pequenos e médios são usados em muitas aplicações industriais; Aumentar a sua eficiência é importante para a poupança de energia, a eficiência empresarial e a proteção ambiental e é uma das formas de atingir os objetivos de poupança de energia e de redução de emissões.
O rápido crescimento económico fez da China um grande consumidor de energia.
Numa conferência em Copenhaga, o governo anunciou uma redução no consumo de energia e nas emissões de CO2 por unidade do PIB até 2020 em 40-45% em comparação com os níveis de 2005. O Décimo Segundo Plano Quinquenal previa uma diminuição destes indicadores em 16% e 17%.
Na contribuição nacional apresentada antes da conferência de Paris, a China delineou o pico das emissões de CO2 por volta de 2030, com uma tentativa de o fazer mais cedo, e de reduzir a intensidade de carbono do PIB em 60-65% até 2005. A civilização ecológica deve tornar-se uma parte importante do Décimo Terceiro Plano Quinquenal com os princípios de inovação, coordenação, respeito pelo ambiente, abertura e partilha de resultados.
As inovações tecnológicas e institucionais, a otimização da estrutura industrial, a energia de baixo carbono, os edifícios verdes, os transportes e o mercado nacional de carbono deverão criar um modelo para o desenvolvimento harmonioso do homem e da natureza.
Aumentar a eficiência da produção, transmissão e consumo de energia permite reduzir a intensidade energética do PIB e ao mesmo tempo continuar a crescer.
A eletricidade é responsável por mais de 50% do consumo de energia e os motores respondem por mais de 50% do consumo total de energia. Portanto, aumentar a sua eficiência é necessário para políticas de poupança de energia.
Motores e sistemas de acionamento tornaram-se uma área com grande potencial. Governos e organizações estão a desenvolver soluções, directrizes, normas e regulamentos para diversas aplicações e indústrias e a criar produtos ecológicos.
Exemplos são os padrões uniformes IEC para eficiência e testes, o EuroDEEM europeu, o MMASTER americano e o programa de ecodesign da UE. O apoio da China a motores e sistemas eficientes e a plena implementação de regulamentações ambientais rigorosas tornam os motores pequenos e médios altamente e ultraeficientes, os motores de velocidade variável e os motores magnéticos permanentes, os sistemas de poupança de energia e a tecnologia verde uma direção natural de desenvolvimento.
(2) Especialização e customização
Os consumidores de motores de pequeno e médio porte atuam nos setores de metalurgia, energia, petroquímica, mineração, materiais de construção, serviços públicos e água. A sua necessidade de eficiência energética e especialização leva-os a criar produtos profissionais e eficientes. O desenvolvimento personalizado de motores à prova de explosão, de frequência variável e de duas velocidades melhora a eficiência do cliente, ao mesmo tempo que fortalece o desenvolvimento do fabricante, as competências essenciais e a posição na indústria.
Para melhorar a eficiência energética do utilizador final, não basta que os fabricantes forneçam motores universais especializados aos fabricantes de bombas, ventiladores e compressores. É necessário participar do projeto e pesquisa de seus produtos e desenvolver motores adequados de acordo com as características exigidas. Essa participação melhora a adoção do produto no mercado e fortalece a colaboração com os consumidores, ajudando a manter e expandir a quota de mercado.
(3) Automação inteligente
Os principais sistemas de acionamento do mundo já integram diagnóstico, proteção, controle e comunicação, proporcionando autodiagnóstico, autoproteção, controle automático de velocidade e controle remoto. A transição da engenharia mecânica chinesa para tecnologias superiores, precisas e avançadas e a convergência da industrialização e da informatização tornam os sistemas inteligentes uma tendência inevitável.
Cada vez mais empresas estão aceitando pesquisas sobre correspondência de motores, cargas e sistemas de controle, design otimizado e controle de economia de energia de acionamentos industriais de pequeno e médio porte. Motores e sistemas com feedback interno, controle de economia de energia de máquinas de potência dupla, controle de economia de energia de fase e software de controle e análise de eficiência estão sendo desenvolvidos. O projeto e a fabricação integrados de controle, sensores e atuadores permitem que diferentes modos e cargas sejam levados em consideração.
(4) Integração abrangente
O desenvolvimento e aplicação da eletrônica de potência, da tecnologia computacional e microeletrônica e da teoria de controle estão ampliando as áreas de utilização de motores de pequeno e médio porte. Para funcionar de forma eficiente, eficiente e econômica, eles interagem com computadores, controladores, conversores de energia e sensores e são frequentemente integrados a atuadores e cargas a jusante: dispositivos mecânicos, hidráulicos e pneumáticos.
Desta forma, o motor torna-se não um componente atuador separado, mas um sistema mecatrônico completo com uma determinada função.
ABB, Siemens e Mitsubishi evoluíram de fabricantes de motores para fornecedores renomados de motores e sistemas de controle, expandindo sua linha de conversores de frequência, soft starters e outros controles. Isso proporcionou vantagens tecnológicas e competitivas e significativa participação de mercado.
Alguns fabricantes chineses já estão pesquisando controle de acionamento, integração de sistemas, correspondência ideal de parâmetros e controle integrado e estão lançando produtos bastante maduros.
Os motores são amplamente utilizados nas indústrias de metalurgia, energia, petroquímica, carvão e mineração, produção de materiais de construção, papel, serviços públicos e gestão de água, construção naval e transbordo portuário. São necessários onde quer que a energia elétrica seja convertida em energia mecânica ou vice-versa, o que determina a enorme capacidade do mercado.
De acordo com estimativas internacionais geralmente aceitas, a potência instalada dos motores é 2,5–3,5 vezes maior que a potência dos geradores.
No futuro, a produção chinesa deverá continuar a crescer. Em 2020, a capacidade de geração projectada era de 1 kW por pessoa, contra 3 kW nos EUA e a capacidade instalada do motor era de cerca de 4,5 mil milhões de kW, em comparação com o nível então de cerca de 1,2 mil milhões de kW.
Mais de 3 mil milhões de kW de nova capacidade criaram um grande mercado para motores eficientes e especiais. A demanda é dividida em incremental – novas instalações anuais – e reposição, ou seja, substituição de motores antigos por novos, principalmente os de baixo consumo de energia.
Os motores CA constituem a maior parte do mercado, portanto sua produção pode ser usada aproximadamente como um indicador da indústria como um todo.
De acordo com o escritório de estatística, em 2001–2013, a produção de motores CA aumentou de 62,6327 para 279,1460 milhões de kW por ano, uma média de 13,26% ao ano.
A indústria está intimamente relacionada ao crescimento do PIB. Com a desaceleração da economia global, a China ficou sob pressão da desaceleração e da inflação; O crescimento médio previsto do PIB do décimo segundo plano quinquenal foi reduzido para 7%.
A procura insuficiente e o relativo excesso de capacidade abrandaram o crescimento da indústria para níveis negativos. No entanto, a longo prazo, a China permaneceu numa fase de rápido desenvolvimento.
A urbanização e a renovação de equipamentos têm aumentado constantemente a procura das indústrias metalúrgica, siderúrgica, cimenteira, energética e de construção naval. A introdução de motores eficientes de pequeno e médio porte proporcionou às empresas líderes oportunidades de rápido crescimento.
De forma conservadora, o aumento médio anual na potência variável do motor durante os próximos cinco anos foi estimado em mais de 7%. Ao calcular 7% e uma média de dez anos de 13,26%, a produção em cinco anos foi prevista na faixa de 392–520 milhões de kW por ano.
De acordo com estatísticas da divisão de motores de pequeno e médio porte da associação em 2013, os motores DC representaram apenas 2,93% da produção das empresas de apoio e foram gradualmente substituídos por motores de corrente variável.
No entanto, eles fornecem bom controle, mudança de velocidade uniforme, suave e contínua em uma ampla faixa sob cargas pesadas e alto torque de partida com controle econômico. Portanto, eles são frequentemente usados em grandes laminadores reversíveis e guinchos.
Embora um conversor de frequência permita que um acionamento variável alcance um resultado semelhante, os motores permanentes, especialmente os grandes, mantêm vantagens em termos de confiabilidade geral e viabilidade econômica. Conversores sofisticados para substituí-los têm sido fornecidos principalmente pela GE, SIEMENS, ABB e TMEIC.
Apesar da redução de preço, o custo permaneceu aproximadamente 3 vezes superior ao dos sistemas DC e a relação preço/desempenho foi baixa. A manutenção e a reparação requerem pessoal qualificado, o que normalmente as pequenas e médias empresas chinesas não possuem, pelo que as falhas nem sempre são corrigidas rapidamente e a adoção generalizada não ocorreu.
Motores CC especializados, grandes e eficientes continuam sendo uma oportunidade de mercado.
De acordo com estatísticas das empresas apoiadoras da associação, em 2013 a produção de motores DC foi de 5,061 milhões de kW, 1,069 milhões de kW, ou 17,44%, menos que no ano anterior.
De acordo com o Departamento de Estatística do Estado, em 2001-2013, a produção de equipamentos de geração aumentou de 13,3935 para 127,3520 milhões de kW por ano, com um aumento médio anual de 20,64%.
O desenvolvimento dos recursos eólicos na China permanece geralmente baixo e o potencial inexplorado é enorme.
O aumento da capacidade da unidade tornou-se uma tendência internacional. Com o desenvolvimento da energia eólica offshore, iniciou-se a operação comercial de unidades de 3 a 6 MW.
Desde 2010, a indústria entrou num período de ajustamento industrial e político; Após o pico, a taxa de crescimento diminuiu. O excesso de capacidade, a concorrência de preços baixos e as medidas anti-dumping e compensatórias estrangeiras levaram a um declínio contínuo de novas instalações em 2012.
Na China, foram então acrescentados 12.960 MW – 26,5% menos que no ano anterior. À medida que as restrições de produção e os problemas de conectividade diminuíram, iniciou-se uma recuperação em 2013, com a estimativa preliminar da Associação de Energia Eólica de 16.100 MW de novas instalações, um aumento de 24% em relação a 2012.
A capacidade total ultrapassou 90 milhões de kW. Em 2013, a energia eólica ultrapassou a energia nuclear para se tornar pela primeira vez a terceira fonte de eletricidade da China.
A implementação de políticas e o ajustamento estrutural deverão apoiar um maior crescimento.
A geração de biomassa por gaseificação é mais limpa do que a combustão direta e quase não emite gases nocivos.
É adequado para uso distribuído de biomassa, requer menos investimento e tem baixos custos de geração, o que é especialmente útil para países em desenvolvimento. A capacidade instalada global ultrapassou 50 milhões de kW e pode substituir mais de 90 milhões de toneladas de combustível equivalente.
Nos principais EUA, a capacidade ultrapassa 10.000 MW, mais de 40% de geração renovável. Na China, a percentagem de biomassa entre a capacidade renovável é de apenas 0,5% contra a média global de 25%, o que cria amplas perspectivas.
A procura de motores nos países em desenvolvimento está a crescer rapidamente. A China e a Índia, em particular, bem como os países BRICS em rápido crescimento, como a África do Sul, o Brasil e a Rússia, mantiveram um forte crescimento económico nos últimos anos. A infraestrutura e a produção relacionada geraram grande demanda.
Principais áreas de demanda do mercado:
1) Demanda de nova industrialização
O rápido crescimento industrial da China enfrentou restrições ambientais e de recursos. O padrão de elevado consumo de energia e emissões tornou-se insustentável e a indústria está a avançar no sentido da conservação de recursos e da sustentabilidade. O relatório do 18º Congresso do Partido traçou um novo caminho de industrialização: elevado conteúdo tecnológico e eficiência económica, baixo consumo de recursos e poluição, pleno aproveitamento das vantagens dos recursos humanos.
A crise financeira global desacelerou o crescimento da China e simultaneamente criou as condições para uma nova industrialização acelerada. Mudanças estruturais, modernização e conservação de energia exigem um grande número de motores eficientes e com alta potência unitária, ampliando o mercado da indústria.
2) Exigir economia de energia
Os motores de alta eficiência combinam benefícios económicos e sociais e tornaram-se uma prioridade da indústria, apresentando oportunidades e desafios sem precedentes. Com a implementação e o fortalecimento das políticas de implementação, espera-se que cresçam rapidamente. O programa abrangente de economia de energia e redução de emissões do Décimo Segundo Plano Quinquenal, datado de 31 de agosto de 2011, prevê subsídios orçamentários para motores eficientes e um aumento na eficiência operacional dos sistemas em 2-3 pontos percentuais até 2015. Além de novas instalações, há uma forte demanda pela substituição de motores tradicionais que já estão em funcionamento, mesmo aqueles que ainda não atingiram o fim de sua vida útil.
A poupança de energia, a protecção ambiental e a civilização ecológica são temas importantes do Décimo Terceiro Plano Quinquenal.
O Ministério da Protecção Ambiental estima que o investimento anual na protecção ambiental poderá aumentar para cerca de 2 biliões de yuans, e o investimento público total poderá exceder 17 biliões. Os investimentos na poupança de energia e na ecologia poderiam mais do que duplicar no período de cinco anos anterior.
Os custos crescentes da mão-de-obra e dos materiais reduzem o efeito da redução passiva das emissões através do encerramento de instalações obsoletas. Os principais meios são a atualização de equipamentos, tecnologias e o aumento do nível técnico dos produtos.
A PetroChina, a Sinopec, o Projecto de Transferência de Água Sul-Norte e outras empresas e projectos anunciaram compras em grande escala de motores eficientes e a retirada acelerada de máquinas antigas e com utilização intensiva de energia.
3) Mercados externos
O mercado global continua a ser dominado por algumas grandes empresas multinacionais: GE, SIEMENS, ABB e TMEIC, com tecnologias avançadas de design e fabricação.
As exportações da China representaram cerca de 10% da produção total de motores. Os fornecedores estrangeiros costumam cobrar preços elevados.
A China tem uma vantagem em termos de custos laborais e apoio governamental à sua própria inovação e modernização industrial. A aposta na investigação e nos avanços tecnológicos está gradualmente a colmatar a lacuna.
Impulsionada pela procura, a inovação está novamente a intensificar-se, a auto-suficiência em produtos de alta qualidade está a crescer e os grandes fabricantes locais estão a ganhar oportunidades iniciais para competir com líderes internacionais.
Nos EUA e noutros países desenvolvidos, o número de fabricantes de motores tradicionais está a diminuir gradualmente, enquanto as importações estão a aumentar, criando oportunidades para a China, que poderá tornar-se no futuro centro mundial de produção de motores. O rápido crescimento da procura por parte dos países em desenvolvimento, especialmente da Índia, da África do Sul, do Brasil e da Rússia, é impulsionado pela economia, pelas infra-estruturas e pela produção aliada e está a alimentar as exportações chinesas.
(2) Oferta do mercado
Os fabricantes na China são divididos em estatais, incluindo controlados pelo Estado, estrangeiros, incluindo controlados por estrangeiros e privados. Os motores de pequena e média dimensão são dominados por empresas públicas e privadas; os estrangeiros contribuíram apenas até certo ponto para a melhoria da tecnologia e dos volumes de produção.
A economia da China passou gradualmente de um crescimento de dois dígitos para um crescimento constante de cerca de 7%. As políticas industriais e macroeconómicas definiram a direção para os motores de pequena e média dimensão. Ao mesmo tempo, surgiram desequilíbrios, inconsistências e instabilidade: excesso de capacidade de níveis baixos e médios, pressão de desaceleração e dificuldades na exportação; difícil reestruturação do sortimento e resistência à introdução de produtos eficazes; flutuações nas matérias-primas, aumento dos custos laborais e diminuição dos lucros. Aumentar o nível técnico e eliminar capacidades obsoletas tornaram-se a diretriz geral da indústria.
Os motores convencionais são produzidos por muitas empresas com pequenas participações individuais.
A concentração é baixa, mas crescente. Existem cerca de 2.000 fabricantes de motores de pequeno e médio porte na China, dos quais cerca de 300 são de escala significativa; eles estão concentrados em Zhejiang, Jiangsu, Xangai, Shandong, Guangdong e Fujian.
De acordo com as estatísticas da associação, Wolong Electric Group, Zhuhai Kaibang Motor e Shandong Huali Motor Group foram os líderes em termos de receita em 2014; para produção de exportação - Wolong, Fujian Anbo Motor Group e Zhejiang Jinlong Motor; sobre a introdução cumulativa de motores eficientes - Wolong, Jiangsu Small and Medium Motor e Zhejiang Jinlong Motor. A indústria continua a se consolidar.
De acordo com os principais dados empresariais, que incluem receitas do grupo provenientes de grandes motores, equipamentos elétricos e imóveis, as receitas totais aumentaram de 32,990 bilhões de yuans para 54,05 bilhões de yuans em 2007-2012. As participações dos três e dos dez principais participantes cresceram e em 2012 atingiram 50,30% e 73,90%, respectivamente.
Motores pequenos e médios têm alturas de eixo de 80–630 mm. Principais componentes de conversão de energia elétrica em energia mecânica, são amplamente utilizados em bombas, ventiladores e compressores, que estão intimamente relacionados à economia. Estes tipos de equipamentos são comuns na vida pública e constituem uma parte importante do consumo de eletricidade, pelo que a sua eficiência tem um impacto significativo na eficiência energética global. A eficiência é um indicador importante do nível técnico de tais motores.
A chave para uma alta eficiência é reduzir as perdas do próprio motor: em aço, cobre, mecânicas e adicionais, para obter potência mecânica na saída.
Os principais fabricantes de motores de pequeno e médio porte normalmente reduzem as perdas das seguintes maneiras:
(1) Os enrolamentos do estator de baixas harmônicas reduzem as perdas de cobre e aditivos. Melhorar a forma da força magnetomotriz reduz as perdas e perdas adicionais nos enrolamentos do estator e do rotor. A impregnação a vácuo do enrolamento com verniz isolante sem solvente aumenta a resistência elétrica, reduz o aquecimento e o consumo de energia e aumenta a vida útil.
O cálculo eletromagnético otimizado e a seleção e ajuste do formato das ranhuras do estator e do rotor garantem a distribuição racional da indução nos dentes e na forquilha e a coordenação das cargas, minimizando as perdas em cobre e aço. O aço elétrico laminado a frio de alta qualidade, com alta permeabilidade e baixas perdas, reduz as perdas magnéticas e a carga elétrica, aumentando a eficiência.
(2) A ventilação racional moderna reduz as perdas mecânicas. A carcaça cônica e o ventilador guia cônico fornecem fluxo de ar suficiente com baixas perdas de ventilação e fricção, resfriam efetivamente e reduzem o ruído mecânico.
Perdas reduzidas e maior eficiência reduzem o calor e o fluxo de ar de resfriamento necessário, permitindo o uso de ventiladores de menor diâmetro. Isso reduz ainda mais o consumo de energia mecânica e aumenta a eficiência.
(3) Medidas tecnológicas eficazes reduzem perdas incrementais. Junto com a combinação correta das ranhuras do estator e rotor e do chanfro das ranhuras, o entreferro é ajustado e é realizado processamento adicional do rotor fabricado, reduzindo e controlando perdas adicionais.
A indústria de engenharia elétrica fornece componentes de acionamento para OEMs e geralmente tem um forte desempenho comercial. As margens brutas das cotadas Wolong Electric, Xinzhi Motor, Dayang Motor, Zhongdian Motor e Jinlong Electromechanical mantiveram-se estáveis, com ligeiro crescimento entre 2012 e 2014. A principal razão foi o declínio geral dos preços do aço eléctrico, cobre e lingotes de alumínio ao longo dos três anos anteriores, o que criou espaço para lucros.
Ao longo dos anos de desenvolvimento, a base industrial, a estrutura e a escala da indústria foram formadas e as barreiras à entrada aumentaram significativamente. Em motores de alta eficiência, eles são particularmente elevados devido à complexidade técnica, à fabricação complexa, ao investimento inicial significativo e aos requisitos de confiabilidade. As principais barreiras à entrada são:
Primeiro, o design e a tecnologia complexos exigem conhecimento interdisciplinar. Projetistas, tecnólogos, inspetores, testadores e trabalhadores devem ter treinamento e experiência sérios. A fabricação utiliza uma variedade de máquinas grandes, especializadas e complexas, exigindo muito da força de trabalho técnica dos novos participantes.
Em segundo lugar, os consumidores finais exigem fiabilidade e serviço ágil, aumentando as suas necessidades de testes pré-venda e suporte pós-venda. É necessária uma equipe qualificada de produção, controle de qualidade e serviço.
A tecnologia avança rapidamente; Os fabricantes devem adotar design, fabricação e processos avançados em tempo hábil e implementar novas tecnologias, materiais e equipamentos. É difícil para as novas empresas fornecerem simultaneamente monitorização tecnológica e desenvolvimento interno.
Os motores são utilizados nas indústrias de metalurgia, energia, petroquímica, carvão e mineração, materiais de construção e produção de papel, serviços públicos e gestão de água, construção naval e transbordo portuário. Diferentes aplicações e ambientes têm requisitos diferentes. Geralmente leva muito tempo para acumular experiência para ingressar em diferentes áreas. A experiência madura e bem-sucedida e os produtos confiáveis em um campo específico nos permitem ganhar consistentemente uma participação significativa.
A confiabilidade e a adequação para a tarefa são fatores de seleção importantes. Os consumidores finais preferem fabricantes com experiência e marca na área desejada. Novos concorrentes sem essa acumulação enfrentam uma concorrência mais acirrada.
A produção de motores exige grandes investimentos em ativos fixos, especialmente em equipamentos de produção, testes e inspeção. A configuração de equipamentos e processos e a geração de capacidade levam muito tempo, geralmente anos. Os produtos também necessitam de um longo período de validação no mercado, pelo que é necessário capital de giro suficiente. Os elevados custos de financiamento e de depreciação, a intensidade de capital e a operação com elevada alavancagem financeira criam uma barreira de caixa para novos negócios.
Os motores acionam ventiladores, bombas, compressores, máquinas-ferramentas e transportadores e são amplamente utilizados em metalurgia, petroquímica, química, mineração de carvão, materiais de construção e serviços públicos.
Eles consomem 64% de toda a eletricidade e na indústria - 75% do consumo industrial. Um aumento na sua eficiência em um ponto percentual permite economizar cerca de 26 bilhões de kWh anualmente.
Portanto, aumentar a eficiência tornou-se uma forma importante de economizar energia. O programa de agosto de 2013 do Ministério da Indústria estabeleceu metas de renovação de produtos até 2015: 50% dos motores trifásicos de gaiola de esquilo de baixa tensão e 40% dos motores de alta tensão devem atender aos padrões de eficiência; introduzir 170 milhões de kW de motores eficientes, remover 160 milhões de kW de motores de baixa eficiência, modernizar 100 milhões de kW de sistemas e reabilitar efetivamente 20 milhões de kW de máquinas obsoletas.
Nesta base, a procura por motores eficientes e equipamentos relacionados é estimada em cerca de 100 mil milhões de yuans.
Os motores acionam ventiladores, bombas, compressores, máquinas-ferramentas e transportadores em metalurgia, petroquímica, química, indústria de carvão, materiais de construção e serviços públicos. A situação nestas indústrias está positivamente relacionada com o crescimento económico e o investimento em capital fixo. O rápido crescimento e industrialização contínuos da China forneceram a base para o desenvolvimento sustentável de motores de pequeno e médio porte.
Grandes clientes, incluindo Shanghai Kaiquan Pump Group, Shimge Pump Industry Group e Nanfang Pump Industry, tornaram-se os principais fabricantes de bombas do mundo ao longo dos anos, promovendo a deslocalização da produção de bombas para a China. Grandes fabricantes estrangeiros com fábricas chinesas precisam de fornecedores de motores com ampla variedade e suprimentos abrangentes para aquisição centralizada de diversos modelos. Isto incentiva a expansão do produto e, simultaneamente, cria oportunidades de expansão.
Os grandes fabricantes internacionais, graças à sua tecnologia e reputação, ocupam grande parte do mercado externo, mas muitas vezes apresentam preços elevados. As melhorias na tecnologia e no desempenho chineses e a relação preço-qualidade favorável estão a aumentar as encomendas estrangeiras e a quota de motores chineses no estrangeiro.
O número de fabricantes de motores tradicionais na UE, nos EUA e noutros países desenvolvidos está a diminuir, enquanto as importações estão a aumentar, abrindo grandes oportunidades para a China se tornar um centro de produção global. A procura por parte de outros países em desenvolvimento também está a crescer rapidamente: o crescimento da economia, das infra-estruturas e das indústrias relacionadas cria uma necessidade de motores e estimula as exportações chinesas.
Os principais fabricantes estrangeiros utilizam amplamente linhas e centros de usinagem altamente automatizados que proporcionam alta produtividade e confiabilidade. Em termos de automação e inteligência dos equipamentos de produção e controle, a empresa ainda apresenta uma certa lacuna com o nível internacional avançado.
Como a melhoria da eficiência na China ficou atrás da Europa, Austrália e Estados Unidos, a formação na concepção e melhoria da tecnologia de motores eficientes de pequena e média dimensão desenvolveu-se mais tarde, e o pessoal científico e técnico é insuficiente. Esta escassez de pessoal é o principal obstáculo ao aumento da competitividade chave da empresa e à participação na concorrência internacional.
Os motores, como produtos industriais amplamente utilizados, atendem a uma variedade de indústrias. Em geral, as empresas dependem pouco das flutuações sazonais da procura numa região e não apresentam uma sazonalidade pronunciada.
No longo prazo, o ciclo da indústria segue a macroeconomia: o crescimento rápido aumenta a procura e melhora a situação, um abrandamento ou recessão reduz a procura e piora-a.
A China permanece na fase intermédia da industrialização e prossegue num novo caminho industrial.
A economia global está a recuperar lentamente; o crescimento está abaixo das expectativas, o crescimento potencial está a diminuir, o comércio e o investimento são fracos. É possível uma desaceleração simultânea de diversas fontes de crescimento e estagnação.
A recuperação total da economia global pode ser longa e difícil. Contudo, a transição da China do estímulo político para o crescimento auto-sustentável, a reestruturação da indústria pesada, a modernização, a conservação de energia e os requisitos ambientais da nova industrialização permitem-nos esperar um longo ciclo industrial ascendente.
A indústria não apresenta nenhum regionalismo pronunciado. Relativamente mais fabricantes estão localizados no leste, norte, nordeste e sudoeste da China; a concentração mais densa está na costa leste.
