随着高能效电机在汽车、农业、空调和洗衣机等领域的广泛使用，全球的电机市场得到了很大的增长。据MarketsandMarkets统计，2019年全球电机市场的规模为1,220亿美元，由于受到新冠疫情的影响，2020年的市场规模有所下滑，预计今年可达1,133亿美元。但是未来几年将会以6.9%左右的年复合增长率增长，到2026年，市场规模将会达到1,691亿美元。

一、电机的分类

按结构和工作原理划分，可分为：直流电动机、异步电动机、同步电动机；

按用途可划分：驱动用电动机和控制用电动机；

按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。

直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷直流电动机和有刷直流电动机。

二、有刷电机与无刷电机

有刷电机 Brush Direct Current Motor

主要由永磁材料制造的定子（Stator）、绕有线圈（Coil）绕组的转子（Rotor） 、换向器（Commutator）和电刷（Brush）等构成。由上图动画可以看到：在磁场中放置线圈，通过流动的电流，线圈会被一侧的磁极排斥，同时被另一侧磁极所吸引。电机中的换向器部分是靠电刷供电的，电刷的位置在转向器上方，随着旋转不断移动。通过改变电刷的位置，可使电流方向发生变化。换向器和电刷是直流电机旋转所不可或缺的结构。

无刷电机 Brushless Direct Current Motor

无刷电机，简称：BLDC，“BL”意为“无刷”，就是DC电机（有刷电机）中的“电刷”没有了。

无刷直流电机的定子（Stator）是线圈（Coil）绕组电枢，转子（Rotor）是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流，则电机只能产生不变的磁场，电机不能转动起来，只有实时检测电机转子的位置，再根据转子的位置给电机的不同相通以对应的电流，使定子产生方向均匀变化的旋转磁场，电机才可以跟着磁场转动起来。无刷直流电机以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单，无换向火花，运行可靠和易于维护等优点。

简单总结

三、无刷直流电机应用领域

1、办公计算机外围设备、电子数码消费品

这是无刷直流电机普及最广、数量最大的领域。比如在生活中常见的打印机、传真机、复印机、硬盘驱动器、软盘驱动器、电影摄影机、磁带记录仪等，在它们的主轴和附属运动的带动控制中，都有无刷直流电机的身影。

2、工业控制

近些年，由于无刷直流电机大规模的研发和技术的逐渐成熟，其驱动系统在工业生产中的分布范围也随之扩大，已逐步成为工业用电动机的发展主流。围绕降低生产成本和提高运行效率而展开的研究与尝试已取得显著的效益，各大厂商也提供不同型号的电机以满足不同驱动系统的需求。现阶段在纺织、冶金、印刷、自动化生产流水线、数控机床等工业生产方面，无刷直流电机都有涉猎。

3、医疗设备

在国外，对无刷直流电机的使用已经较为普遍，可以用来驱动人工心脏中的小型血泵；在国内，手术用高速器具的高速离心机、热像仪和测温仪的红外激光调制器都使用了无刷直流电机。

4、汽车

据分析，在市面上，一般的家用轿车需要永磁电机 20-30 个，而每辆豪华轿车则需要59个之多，除了核心发动机外，在雨刷器、电动车门、汽车空调、电动车窗等部位都有电机的身影。随着汽车工业向着节能环保的方向发展，所使用的电机也必须满足高效率、低能耗的标准。而无刷直流电机的低噪声、寿命长、无火花干扰、方便集中控制等优点完全符合，随着其调速技术的日益成熟，性价比会越来越高，它在汽车电机驱动的各个环节中的应用会更加广泛。

5、家用电器

“变频”技术已非常普遍，作为中国家电的标志逐渐占据了大部分的消费市场，“直流变频”受到生产厂商的青睐，已有逐渐替换掉“交流变频”的转变趋势。这种转变实质上就是家电所用的电动机由感应电动机向无刷直流电机及其控制器的过渡，以达到节能环保、低噪智能、舒适性高的要求。无刷直流电机的发展方向与电力电子、传感器、控制理论等技术的发展方向相同，它是多种技术相结合的产物，它的发展取决于与之相关的每一种技术的革新与进步。

同时，中国本土市场的海量需求，也促进了技术向产品的快速转化，这里以扫地机器人为例。

近年来我国的清洁电器保有量在20台/百户的水平，远低于生活习性接近的日本与韩国，随着收入水平的增加以及家庭结构的变化，清洁电器保有量有望迎来快速提升，并且扫地机器人在清洁电器中的占比也将稳步提高。我们可以基于人口基数和保有量，做个大胆的假设：

1）人口：根据我国人口规划，预计2030年总人口达到14.5亿，城镇人口和农村人口比例为7:3，城镇家庭规模为2.68人/户，农村家庭规模为3.61人/户，对应城镇户数3.79亿户，农村户数1.2亿户；

2）更新周期：根据我国家电安全使用年限细则，小家电使用寿命为6-8年，但扫地机作为技术驱动型行业，更新周期相较于传统小家电理应更短，合理估计为6年，更新率=1/更新周期；

3）保有量：日本吸尘器保有量从20台/百户发展至70台/百户经历8年（1962-1970年），韩国保有量从40台/百户发展至80台/百户同样经历8年（1994-2002年），考虑到我国目前处于消费升级浪潮中，中性假设下预计10年后（到2030年）我国城镇/农村家庭吸尘器保有量达到每百户60台和10台；

4）渗透率：2019年扫地机全渠道销量占比32%；2019年扫地机线上销售额占比45%、线下销售额占比20%，对应整体销售额占比40%。中性假设下估计到2030年扫地机器人在清洁电器中的销量渗透率达40%。

所以，预计到2030年行业年销量最低将达1,140万台，复合年化增长率7.2%；中性假设下年销量将达1,595万台，复合年化增长率10.5%；乐观假设下年销量超2,000万台，复合年化增长率13.4%！

四、无刷电机的市场展望

据电子发烧友行业分析师：Kevin 程文智介绍，随着半导体技术的发展，MCU、驱动组件的普及，使得无刷电机的总体成本降低。2018年全球市场规模为153.6亿美元，2019年为163亿美元，预计2020年将突破170亿美元，而未来三年将会以6.5%的年复合增长率增长，预计2022年接近200亿美元！

而据Frost & Sulivan分析预测，2018年~2023年，中国BLDC电机市场规模年均增速达15%！主要得益于：

1、BLDC 电机本身优越特性

其本身控制性好、调速范围宽、起动转矩大、低速性能好、运行平稳、效率高等优势，应用场景从工业到民用逐步普及

2、IE3能效等级标准的推广

美国和加拿大已分别于2011年和20122年强制要求工业电机满足IE3能效等级标准。国内则在2020年5月29日，由国家标准化管理委员会发布了2020年第13号公告，批准了9项强制性国家标准，其中包含了电机能效新标准《GB18613-2020电动机能效限定值及能效等级》，2021年6月将会强制实施，从而国内电机行业全面进入“IE3高效时代”。

3、市场

家电产品对于无绳化、小型化、智能化以及节能环保的需求，推动了BLDC的广泛应用。

无刷电机的高效化、小型化、集成化、驱动一体化将是未来的市场趋势！