1.永久磁石モータの分類と産業の推進要因

永久磁石モーターには多くの種類があり、形状やサイズも柔軟です。モーターの機能によって、永久磁石発電機、永久磁石モーター、永久磁石信号センサーの3種類に大別されます。さらに、永久磁石モーターは同期型、DC型、ステッピング型に大きく分けられます。

1)永久磁石同期モータ：

ステータ構造と動作原理は従来の交流非同期モータと一致しており、その高い機能係数と高効率により、近年急速に発展し、従来の交流非同期モータに徐々に取って代わり、産業オートメーション、工作機械、印刷、繊維、医療などの分野で広く使用されています。

2)永久磁石DCモーター：

動作原理と構造は従来のDCモーターと類似しており、整流方式の違いにより、ブラシ付き（機械整流）とブラシレス（電子整流）に分けられます。電気自動車、電動工具、家電製品などの分野で広く使用されています。

3)永久磁石ステッピングモーター：

永久磁石が生成する磁場とステータが生成する回転磁場の相互作用を利用して、精密なステッピング運動を実現します。高精度、高速応答、省エネなどの利点があり、精密機器、自動化生産ライン、医療機器などの分野で広く使用されています。

1.1 推進要因

1.1.1 製品側

永久磁石の動作原理は単純で、モータの損失が大幅に低減されます。従来の電磁モータは、発電機用の起電力を生成するために外部電源に依存し、初期電力を供給した後、自身の出力電圧で動作していました。一方、永久磁石モータの動作原理は比較的単純で、磁場は永久磁石によってのみ供給されます。

従来のモータと比較した永久磁石モータの利点は、主に以下の通りです。(1) ステータ損失が低い。(2) ロータ銅損がない。(3) ロータ鉄損がない。(4) 風摩擦が低い。ただし、永久磁石モータの主要部品である磁性鋼は、継続的な高温に耐えられないことに注意する必要があります。減磁によるモータ性能の低下や廃棄を回避するために、モータの動作温度を適切に管理する必要があります。

省エネ効果は大きく、全体的な効率が向上します。以下では、モーターの種類とモーターの原材料を区別して、具体的な性能分析を行います。

1) モーターの種類について

比較対象として永久磁石同期モーターを選択し、他の従来モーターと比較しました。スイッチドリラクタンスモーター、同期リラクタンスモーター、永久磁石モーターはすべて同期モーターです。指標を組み合わせると、永久磁石モーターはブラシと励磁電流を必要としないため、従来のモーターよりも効率と電力密度が高くなっています。過負荷容量の点では、比較的低いDCモーターを除いて、他のタイプと大きな違いはありません。永久磁石モーターの効率と力率は最も優れた性能で、効率は85〜97％です。小型モーターは通常80％以上に達することができますが、永久磁石モーターは非同期モーターの40〜60％の効率と比較して明らかな利点があります。力率の点では0.95以上に達することがあり、永久磁石モーターの有効電流成分が全電流に占める割合が他のタイプよりも大きく、エネルギー利用率が高いことを示しています。

2)モーターの原材料に応じて

モーターに使用される永久磁石材料の磁力と開発段階に応じて、永久磁石モーターは金属系、フェライト系、希土類系の3種類に分類されます。現在、フェライト系と希土類系の永久磁石モーターが最も広く使用されています。

希土類永久磁石モータは、従来のモータと比較して構造がシンプルで故障率が低いという利点があります。希土類永久磁石の使用により、空隙の磁気密度を高め、モータ速度を最大限まで高め、パワーウェイトレシオを向上させることができます。その応用分野は比較的広範囲です。永久磁石モータの唯一の欠点は、その高コストです。希土類永久磁石モータの価格を例に挙げると、通常、従来のモータの2.5倍以上になります。

1.1.2 政策面

永久磁石モーターの開発を促進するには政策も重要な役割を果たします。

1) 永久磁石産業は政策によって急速な発展を遂げています。

永久磁石モーターの中核原料である永久磁石の技術向上と普及は、永久磁石モーターの発展に重要な影響を与えています。近年、政府は産業支援、政策刺激、規格策定といった関連措置を講じ、永久磁石材料の普及を積極的に推進し、永久磁石モーターの開発・拡大を推進しています。

2)省エネと排出削減の需要の下で成長の可能性を刺激する。

中国が省エネと環境保護をますます重視する中、永久磁石モーターの健全な発展は成長の機会をもたらしています。2020年に新しい国家規格が制定されて以来、中国は国際規格IE3未満のモーターの生産を停止し、より効率的な製品の使用を余儀なくされています。さらに、2021年と2022年に発表された「エネルギー効率向上計画」では、2023年には高効率省エネモーターの年間生産量を1億7000万キロワットにし、稼働中の高効率省エネモーターの割合を20%を超え、2025年には新規の高効率省エネモーターの割合を70%を超えると提案されています。 1キロワット時あたり0.33キログラムの比率で計算すると、標準石炭1,500万トンの節約に相当し、年間2,800万トンの二酸化炭素排出量を削減し、永久磁石モーターの急成長時代を牽引すると期待されています。

2.永久磁石モーター産業チェーンの分析

産業チェーン全体の上流を見ると、永久磁石モーターの生産に必要な主な原材料には、さまざまな磁性材料（ネオジム鉄ボロン磁石、永久磁石フェライト、サマリウムコバルト、アルミニウムニッケルコバルトなど）、銅、鋼、絶縁材料、アルミニウムなどがあり、その中でも高効率磁性材料は高性能永久磁石モーターの製造の中核を成しています。永久磁石モーター産業の下流は、主に風力エネルギー、新エネルギー車、航空宇宙、繊維産業、水処理など、さまざまな最終応用分野です。下流製造産業の継続的な向上に伴い、端末応用市場の需要の増加により、永久磁石モーターの大規模生産がさらに促進されると予想されます。

2.1 上流工程：高品質の磁性材料がコストに寄与し、25%以上を占める

材料は総コストの半分以上を占め、その中でも磁性材料はモーターの効率に決定的な役割を果たしています。永久磁石モーターの上流原材料には、主に磁性材料（ネオジム鉄ボロン磁石、永久磁石フェライト、サマリウムコバルト、アルミニウムニッケルコバルトなど）、シリコン鋼板、銅、鋼、アルミニウムなどが含まれます。磁性材料、シリコン鋼板、銅は原材料コストの主要部分であり、コストの50％以上を占めています。従来のモーターのコスト構造によると、モーターの初期購入、設置、メンテナンスコストは、モーターのライフサイクル全体のわずか2.70％を占めるだけですが、製品の価格、競争力、市場の人気などの要因により、モーターメーカーは原材料に大きな注意を払っています。

1) 磁性材料：希土類磁石は優れた磁気特性を持ち、高性能・高出力用途に非常に適しています。NdFeB磁石とコバルト磁石は、永久磁石材料における重要な希土類用途です。中国は希土類埋蔵量が豊富であるため、NdFeBの生産量は世界総量の約90％を占めています。2008年以降、中国の永久磁石モーターの生産量は急速に増加し、徐々に世界最大の生産国となり、NdFeB原材料の需要は2008年から2020年の間に倍増しました。希土類資源の特殊性により、NdFeBの生産と加工は比較的複雑であるため、永久磁石モーターの価格は従来のモーターよりも高くなっています。磁性材料は通常、総コストの約30％を占めています。

2) ケイ素鋼板：主に永久磁石モーターのコア部品の形成に使用されます。製造工程が複雑なため、コストが比較的高く、総コストの約20%を占めます。

3) 銅:主に永久磁石モーターの導体材料として使用され、総コストの約15％を占めます。

4) 鋼鉄：主に永久磁石モーターの構造とシェル材料の製造に使用され、総コストの約10％を占めます。

5) アルミニウム:主にヒートシンク、エンドカバー、その他の放熱部品の製造に使用されます。

6) 製造設備および工具のコスト:総コストの約15%を占めます。

2.2 下流:複数の分野が取り組みの準備を進めており、この産業には活用されるのを待っている大きな潜在力がある

永久磁石モータは現在、様々な分野、複数の業界で広く利用されています。これまでに、永久磁石モータは自動車、家電、産業オートメーションなどの業界に参入し、技術革新と市場拡大に大きく貢献しています。さらに、経済発展における重要性を踏まえ、石油化学、石油・ガス、冶金、電力などの業界でも永久磁石モータの採用が徐々に進んでいます。今後、産業の動向がインテリジェント化、オートメーション化、省エネ化にさらに重点を置くようになるにつれ、永久磁石モータの様々な下流分野への応用は大きな可能性を秘め、急速な発展の勢いを維持し続けるでしょう。

3.永久磁石モータ市場分析

3.1 需要と供給について

新エネルギーの発展に牽引され、需要が急速に伸びています。中国の希土類永久磁石モーターメーカーは、希土類資源が豊富で産業基盤が強固な華東地域と華南地域に主に分布しています。永久磁石モーターの需要は旺盛で、完全な産業チェーンの形成に有利です。2015年から2021年にかけて、中国の希土類永久磁石モーターの生産量は7億6,800万台から15億2,500万台に増加し、年平均成長率は12.11%で、マイクロモーター（直径160mm未満または定格出力750mW未満のモーター）の平均成長率3.94%を大幅に上回りました。

新エネルギー分野の急速な発展により、近年、風力発電や電気自動車などの下流分野における永久磁石モーターの需要が急速に増加しています。2021年と2022年の中国の希土類永久磁石モーターの需要はそれぞれ11億9,300万台と12億8,300万台となり、前年比7.54%増加します。

3.2 市場規模について

中国の永久磁石モーター市場は力強い成長の勢いを示しており、下流分野の振興が市場の潜在力を刺激しています。ここ数年、世界の永久磁石モーター市場は安定した成長を維持し、楽観的な発展傾向を示しています。2022年の市場規模は485.8億米ドルに達し、前年比7.96%増加しました。2027年には、世界の永久磁石モーター市場は712.2億米ドルに達し、年平均成長率は7.95%になると予測されています。新エネルギー車、可変周波数エアコン、風力発電などの下流分野に牽引され、中国の永久磁石モーター市場は急速な成長傾向を示しています。現在、25～100KWの出力範囲の製品が市場を支配しています。

市場は着実に成長を続けており、中国はこの産業の発展をリードしています。永久磁石材料の性能向上とモーター技術の進歩により、世界の永久磁石モーター市場は安定した成長を維持すると予想されます。中国は今後も市場におけるリーダーシップを維持するでしょう。今後、長江デルタの一体化、西部地域の発展、消費の向上、そして政策の推進は、中国市場における永久磁石モーターの大規模な応用に強力な推進力を与えるでしょう。

4.永久磁石モータの世界的競争環境

世界中の永久磁石モーターの開発において、中国、ドイツ、日本は長年の製造経験と主要技術により、ハイエンド、精密、革新的な永久磁石モーターのリーダーとなっています。

中国は世界の永久磁石モーター産業の重要な拠点となり、その競争力は高まっています。

地域別に見ると、江蘇省、浙江省、福建省、湖南省、安徽省が中国の永久磁石モーター産業の重要な拠点となり、かなりの市場シェアを占めています。

今後、世界の永久磁石モーター業界はより熾烈な競争を迎えることになるが、世界で最もダイナミックで潜在力のある市場である中国は、この過程で重要な役割を果たすことになるだろう。

5.安徽明騰永久磁石モーターの紹介

安徽明騰永久磁石機械電装有限公司（https://www.mingtengmotor.com/）は、2007年10月18日に設立され、登録資本金は1億4,400万人民元です。安徽省合肥市双峰経済開発区に所在し、永久磁石モーターの研究開発、製造、販売、サービスを一体化した近代的なハイテク企業です。

当社は常に製品の研究開発に重点を置いており、40名を超える永久磁石モーターの専門研究開発チームを擁し、大学、研究機関、大手国有企業と長期的な協力関係を築いています。研究開発チームは、現代のモーター設計理論と先進的なモーター設計技術を採用しています。10年以上の技術蓄積を経て、従来型、可変周波数型、防爆型、可変周波数防爆型、ダイレクトドライブ型、防爆型ダイレクトドライブ型など、2,000種類近くの永久磁石モーターを開発しました。各業界の各種駆動装置の技術要件を十分に理解し、膨大な量の直接的な設計、製造、試験、使用データを保有しています。

明騰の高電圧および低電圧永久磁石モーターは、鉱業、鉄鋼、電力などのさまざまな分野におけるファン、水ポンプ、ベルトコンベア、ボールミル、ミキサー、粉砕機、スクレーパー、オイルポンプ、紡糸機などのさまざまな負荷で正常に動作し、優れた省エネ効果を達成して幅広い評価を得ています。

明騰は、常に自主的なイノベーションを主張し、「一流の製品、一流の管理、一流のサービス、一流のブランド」という企業方針を堅持し、ユーザー向けにインテリジェントな永久磁石モーターシステムの省エネ総合ソリューションをカスタマイズし、中国の影響力を持つ永久磁石モーターの研究開発とアプリケーションイノベーションチームを構築し、中国の希土類永久磁石モーター業界のリーダーと標準設定者となることを目指しています。

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