电机在汽车、家电和工业生产等许多行业中发挥着关键作用，在全球能源绿色低碳转型正加速推进的背景下，电机的技术创新和应用领域的扩展使其成为现代工业不可或缺的关键部件。随着我国经济的蓬勃发展和产业结构的优化升级，低空经济、机器人产业等的迅速发展将给电机产业发展带来前所未有的机遇。
近年来，机电产品出口撑起了我国出口总值的“半壁江山”。据海关统计，前10个月，我国出口机电产品12.36万亿元，增长8.5%，占我出口总值的59.4%。据宁波海关统计的数据显示，今年前10个月，宁波口岸对共建“一带一路”国家出口机电产品3412.9亿元，同比增长11.6%。
宁波，这座享誉全国的先进制造业重镇，依托石油化工、汽车制造、电工电器等产业集群的强大支撑，正加速迈向全球智造创新前沿。宁波聚焦新一代信息技术、高端装备等新兴领域，并推动传统产业转型升级，引领制造业向高端化、智能化、绿色化迈进，全面提升制造业竞争力。
12月4日-12月5日，由国家精密微特电机工程技术研究中心、上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、宁波招宝磁业有限公司、浙江电驱动创新中心主办的IEMC 2024 SMM（第四届）电机年会暨产业链博览会在浙江·宁波国际会展中心1号馆隆重召开。本次会议汇聚了全国电机科研、汽车、工业、家电、机器人、新能源等多个领域的行业精英，聚焦电机全产业链，共议电机高效节能创新技术、电机创新原材料发展，共谋行业璀璨未来。
点击回看IEMC 2024 SMM（第四届）电机年会暨产业链博览会主论坛和电机创新原材料论坛直播：》【电机年会直播】铜铝、稀土永磁、硅钢等原材料市场分析 低空经济背景下电机系统前瞻
本文为IEMC 2024 SMM（第四届）电机年会暨产业链博览会电机创新节能技术论坛的现场直播，敬请刷新关注本文~
12月5日
电机创新节能技术
发言主题：新能源汽车驱动电机系统研发与应用
发言嘉宾：安徽大学教授、博士生导师/中国电工技术学会第九届理事会常务理事 王群京
新能源汽车驱动电机简介
新能源汽车电驱动系统
1.新能源汽车分类
►特点：动力控制和驱动技术先进、非传统燃料作为主要动力来源、新技术、新结构。
2.对新能源汽车驱动电机要求
电机及驱动控制器：驱动系统的核心部件、设计制造是研究热点。
►基本要求：扭矩要求、行驶舒适性、环境适应性、充电续航里程、耐高温、耐油腐蚀、耐水。
►性能要求：功率密度高，效率高，调速范围宽，瞬时功率大，质量轻、体积小，环境适应性高，高可靠性，电压高，能量回收效率高。
3.新能源汽车驱动电机特点对比
各类电机各有优缺点，业内共识永磁电动机。
4.驱动电机的发展趋势
驱动电机永磁化，不断提升电机性能与效率；电机驱动器等关键部件高集成化；新型热管理和冷却技术使电机尽限应用；高功率密度、高转矩密度、高鲁棒性、高效率；材料利用率、高工况匹配效率、低成本创新。
国外相关典型技术分析
国外典型技术分析
►丰田Prius混合动力汽车电机：转速不断提高，磁钢用量减小，功率密度增大，效率不断提高。
丰田Prius混动电机：第二/三代采用V形磁桥增加每极磁通，控制器中加入直流升压，减小了电动机体积和重量；第四代电机磁性材料采用无Dy稀土技术，扁线技术，损耗显著降低。
►本田IMA混动电机：系统采用并联式混动电机定子采用集中式绕组结构。
优点：有效减小电机端部尺寸，减小了铜耗和轴向尺寸。
缺点：产生较多分数次谐波，转矩脉动较大。
驱动电机优化：
》技术分享：新能源汽车驱动电机系统研发与应用【SMM电机年会】
发言主题：海上风力发电技术面临的机遇与挑战
发言嘉宾：湖南大学教授 黄守道
发言主题：智能机器人质量发展趋势及零部件需求分析
发言嘉宾：上海电器科学研究所（集团）有限公司机器人测评服务产品线经理/兼任机器人检测认证联盟秘书 朱晓鹏
1、机器人产业发展现状及趋势
机器人产品分类
各类机器人产品在行业中的应用情况
其对工业机器人、协作机器人、AGV、服务机器人、特种机器人等各类机器人在制造业、农业、医疗健康、商贸物流、养老服务、商业社区服务、建筑、能源以及安全应急和极限环境应用等的应用规模进行了阐述。
机器人产业链情况
国产机器人市场占有率迅速提升
中国已连续11年成为全球最大的机器人市场，2023年销量为28.2万台，超后四名之和，其中国产机器人市场占有率达到48.4%，较2022年提高10.6个百分点，但在汽车（25.8%）等高端领域占比较低。
具身智能加码，人形机器人快速发展
人形机器人是模仿人的形态、运动和功能的高级通用形态机器人，及其衍生、演变的机器人，具有感知环境、操作物体、人机协作的能力，辅助或者替代人类执行危险、肮脏、重复环境下多种类型任务，应对和处理未曾预料的情形。
其介绍：2022年9月30号Optimus Gen-1原型机发布、操作人员抬出、做简单动作；2023年Optimus Gen-1迭代、实现直立行走、装配任务、物品分拣；2023年12月Optimus Gen-2发布、移动和行走时更加自然、完成瑜伽、抓鸡蛋、跳舞等复杂动作。
应用场景不断拓展
自主品牌工业机器人已应用于国民经济71个行业大类中的236个行业中类，较2013年首次统计增加46个大类184个中类，重点产业包括电子电气、金属及机械、汽车制造、塑料及化学等。
智能机器人高质量发展趋势
►整机
高可靠性：制约进入高端应用的“卡脖子”问题；高安全性：功能安全。
►关键零部件
本地化：国产替代；集成化：一体化关节。
发言主题：轮毂电机的关键技术及未来发展方向
发言嘉宾：中信戴卡信能公司首席技术专家 李斌
1. 直驱式轮毂电机概述
轮毂电机的优势及技术特点：
简化车辆结构：轮毂电机省去了离合器、变速器、传动轴、差速器等大量机械部件，使车辆结构大为简化，整车质量减轻，不仅提高了能源利用效率，使车辆设计更加灵活，车内空间得到优化，也为实现底盘系统的分布智能控制提供了保证；
分布智能控制：轮毂电机可以独立控制每个车轮的转速和转矩，提供更好的车辆操控性和行驶稳定性。传统的自动防抱死系统ABS，驱动防滑控制系统 ASR，车身稳定系统 ESP 等车辆动力学控制可用软件实现且响应快100倍。
轮毂电机的技术难点：
轮毂电机与轮毂结构件集成困难，热源集中，簧下质量大；直驱轮毂电机是乘用车的主要结构形式，低速高启动转矩；液冷散热影响了车辆的可靠性；结构简单可靠；轮毂电机电磁拓扑和机械结构的创新设计。
轮毂电机的技术要求：①结构简单可靠，轻量化；②高转矩密度；③高启动转矩和响应速度；④低噪音和振动；⑤良好的散热性能；⑥轮毂电机整体效率应高于96%；⑦轮毂电机总体重量应小于35kg，提高簧下布置可行性。
2. 直驱式轮毂电机主要结构形式
3. 轴向磁通轮毂电机
① 高转矩密度：轴向磁通电机的扭矩与转子半径的立方成正比，相比径向磁通电机，它们在相同输出功率下体积更小、重量更轻。② 结构紧凑：轴向磁通电机的体积比径向磁通电机小50%，重量轻50%；③ 高效率：轴向磁通电机的效率普遍高于径向磁通电机，满足国家一级能效、欧洲IE5标准；④ 低噪音和振动：由于磁场分布均匀，轴向磁通电机在运行时产生的噪音和振动较低；⑤ 散热性能：轴向磁通电机的散热方案需要创新技术；⑥ 轮毂结构：轴向磁通电机与轮毂结构件的融合设计有助于优化载荷传递、提高轮毂电机驱制动性能。
4. 磁场调制永磁轮毂电机
① 高转矩密度：磁场调制永磁轮毂电机通过磁场调制技术，可以在较小的体积和重量下产生较大的转矩，对于电动汽车的轻量化设计非常有利；② 宽调速范围：由于磁场调制技术的应用，这类电机能够在较宽的转速范围内保持较高的效率和稳定的转矩输出，适合电动汽车对宽调速范围的需求；③ 高启动转矩：通过对极槽配合关系的优化设计，可以提高电机的电磁性能，增加启动转矩，减少转矩脉动，提高电机的运行效率和稳定性；④ 高效率和低铁耗：磁场调制永磁轮毂电机特殊的磁路结构，可以减少铁耗，提高电机效率，提高电动汽车能源利用率；⑤ 散热性能：通过优化设计电机，散热性能优于轴向磁通轮毂电机。
5. 直驱式轮毂电机技术发展预测
根据目前电机技术的研究，最具发展前景的两种电磁拓扑结构是轴向磁通轮毂电机和磁场调制永磁轮毂电机。
磁场调制永磁轮毂电机属于径向磁通电机，制造技术成熟，适合低成本批量制造。目前我们通过结构创新和优化设计，逐步提高转矩密度，满足轮毂电机的设计目标。
轮毂电机是分布式动力系统，采用分布智能控制，需要相应的动态自适应扭矩控制算法提升汽车在颠簸路面行驶时的稳定性和安全性。动态自适应扭矩控制算法模块由整车控制器（Vehicle Control Unit，简称VCU）执行，并通过CAN总线控制轮毂电机的转速和转矩。
发言主题：直驱电机的应用
发言嘉宾：杭州三相科技有限公司董事长/总经理 高级工程师 郝鹤
发言主题：永磁电机在工业应用中的创新与发展
发言嘉宾：安徽明腾永磁机电设备有限公司董事长 梅洛明
1.技术创新
随着材料和控制技术的不断进步，更多种类的永磁电机在工业领域得到了广泛的应用，在电机能效提升的同时，满足了工业用户对电机各式各样的需求。
其介绍钢铁行业皮带机用直起高压超高效三相永磁同步电动机TYKK450-6 355kW 10kV，该产品2022年为某钢铁企业皮带机配套的自启动高压超高效三相永磁同步电动机。自启动永磁电机在无需调速的应用场景具有优势，无需变频器解决启动问题，降低了工程造价。
其列举冶金行业皮带机用低速直驱三相永磁同步电动机TYZD500-32 160kW 380V 75rpm，并总结各类低速直驱永磁电机因其高可靠性、免维护的特性，得到了用户的广泛青睐。
其介绍水泥行业斗提机用低速直驱三相永磁同步电动机TYZD450-32 90KW 380V 21rpm ，该产品2023年为某水泥企业斗提机配套半直驱结构永磁电机，保留一级减速机构，减速比7:1，实现最优性价比，交付以来运转良好。半直驱永磁电机适用于设备运行转速极低的场合，定制化配置永磁电机的转速和行星减速机的速比，实现传动链的再造。
其在介绍船舶行业定制化永磁同步发电机TYZD450-32 90KW 380V 21rpm ，提及该永磁电机是针对特殊领域特殊工况定制研发设计的一种发电机。具有重量轻、体积小、温升低、耐海水腐蚀、可靠性高、运行时噪声和振动小等优点。永磁电机能效高，发热量低，有条件进行超高功率密度设计，适用于安装空间极其受限的场合。
其还举例介绍了煤炭行业刮板机用永磁变频一体机TYJVFT-450M4-6(1200-3300)，该产品是变频器与三相永磁同步电动机相结合的产品。具有结构紧凑、启动转矩高、启停平衡、高效节能等特点，在各种负载情况下能实现平稳启动、调速、停车等功能，彻底消除机械及电气冲击，延长机械设备使用寿命。该系列产品屏幕显示工作状态，实现过载、过电压、欠电压、断电、过热、短路等保护功能。永磁变频一体机能够节省变频器的安装空间，电机、变频共用一套冷却系统，用户使用更加便捷。
其介绍：水泥行业立磨机用变频调速高压超高效三相永磁同步电动机TYPKK1000-6 5300kW 60Hz 10kV，该产品2021年在山东某新材料公司矿渣研磨系统上成功投产。为国内首台5MW以上高压永磁电机，与原异步电机相比节电率达到8%，提产可达10%，得到了 用户的高度认可。越来越多的大功率永磁电机已在市场投入应用，永磁电机对异步电机的替代范围越来越广。
2.行业拓展
永磁电机在越来越多的行业从单台试点逐渐走向了批量应用，并在部分行业成为了用户的首选。
其举例称石油行业抽油机用用高起动转矩低压超高效三相永磁同步电动机TYCX250M-8 30kW 380V，该产品2009年为某油田游梁式抽油机改造配套，起动转矩倍数达3.2倍，综合节电率27.96%。永磁电机在工业领域中最早的批量应用场景为油田行业中的游梁式抽油机。
其介绍：石油行业塔架式抽油机用超高效三项永磁同步电动机TYZD355-32 40kW 380V 100rpm，该产品2019年为某油田抽油机改造配套，电机可靠，维护便捷。可根据生产需求灵活调整冲次，节电率达到20%以上。随着永磁电机技术的发展，更多种类的永磁电机在油田行业塔架式抽油机、注水泵、顶驱等设备上得到了应用。
谈及制冷行业空压机用变频调速低压超高效三相永磁同步电动机TYPCX280M-8 132kW 380V 100Hz，该产品2017年为上海某空压机企业配套，配套同功率变频器。实际测试数据温升小于50K，效率高达96.8%。随着电机控制技术的发展，小功率变频永磁电机在压缩机、纺织等行业得到了广泛应用。
发言主题：开关磁阻发电机在微风发电系统中的优势
发言嘉宾：山东艾磁驱动科技有限公司董事长 于可浩
1.宽风速域SRG直流发电机和风叶轮自适应控制
分散式风力发电
所谓分散式风力发电是相对于以往“大功率大风电”而言的，分散在不同场所安装。
由于大多安装在风力资源较差的地区，因此被称为“低风速发电”或习惯性地被称为“微风发电”（此称谓不严谨）。由于风速低，发电机功率相对比较小，一般在几千瓦、几十到上百千瓦之间。风叶轮可为传统水平轴，也可垂直轴。
分散式发电往往和低风发电、微风发电相关联
何为低风、微风发电？
目前风力发电机组所需要的满功率额定发电风速一般在10m/s到13m/s之间，低于这个风速，则称为“低风速（发电）区”。人们通常把低风速区发电笼统称为“微风发电”（其实不科学）。高于额定风区的为大风区，再大的风称为超大风、飓风。
开始发电的风速称为“切入风速”，停止发电的风速称为“切出风速”。
目前限制分散式风力发电的关键问题——1、2、3
1.低风发电量很少或不发电（所谓微风发电不可行）超大风速无法利用
2. 大数量并网的高损耗和高成本问题很难解决
3.功率、成本、寿命的平衡问题
目前限制分布式风力发电的关键问题——4
我国目前分散式（小风电）设备制造商，对于小风电的理解整体比较粗浅，产品也比较粗糙，技术的完整性和体系性较差，存在机控匹配性差、控制粗糙、设计不科学的问题。不少项目因此而失败。
也就是整个技术方案还不成熟，设备技术层次较低，还不足以支撑分散式风电这个产业。
这些问题，决定了分布式（包括垂直轴和水平轴）风电能否发展、真正普及。
我们必须要建立新的技术体系。
发言主题：高性能永磁直驱技术及其产业化应用
发言嘉宾：浙江电驱动创新中心有限公司总经理 李庆旭
发言主题：微特电机在人形机器人领域应用
发言嘉宾：上海鸣志电器股份有限公司技术中心主任 金万兵
发言主题：电机轴承的噪音寿命问题解析及解决方案
发言嘉宾：南通山口精工机电有限公司总经理 徐境福
发言主题：高转矩品质机器人关节永磁力矩电机关键技术
发言嘉宾：中国科学院宁波材料技术与工程研究所教授级高工,博士生导师 陈进华
发言主题：下一代高性能盘式电机的商业化应用
发言嘉宾：仪坤动力科技（无锡）有限公司副总经理 张翔
12月6日
企业参观
研学考察——宁波招宝磁业有限公司
研学考察——宁波菲仕技术股份有限公司
