我國高效電機的推廣與應用分析

人氣：3579   發表時間：2014-09-19 09:58:52

    電機是風機、泵、壓縮機、機床、傳輸帶等各種設備的驅動裝置，廣泛應用于鋼鐵、有色金屬、石化、建材、公用設施等多個行業和領域。我國電機總用電量約占全社會用電量的64%，其中工業領域電機總用電量約占工業用電量的75%，我國在用的高效電機僅占3%左右，電機效率平均水平比國外低3-5個百分點。工業領域電機能效每提高一個百分點，可年節約用電260億千瓦時左右，電機領域具有巨大的節能潛力。我國高度重視高效電機的推廣工作，出臺了節能產品惠民工程、電機能效提升計劃、高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄、節能機電設備（產品）推薦目錄、能效標識管理與節能認證等政策，加快高效電機的推廣。

　　一、推廣高效電機的政策措施

　　（一）節能產品惠民工程

　　2010年5月31日，財政部、發改委印發了《節能產品惠民工程高效電機推廣實施細則》。規定了推廣產品范圍（低壓三相異步電動機、高壓三相異步電動機、稀土永磁三相同步電動機）；推廣產品及企業條件；推廣補貼標準（分1級、2級，以每千瓦為單位進行補貼）；推廣資格申請和確定；補貼資金申請和撥付（錄入信息管理系統），其他（標識和樣式，不得出口）等。

　　2010年6月發布第一批高效電機推廣目錄，13家企業1000多個型號入圍。2011年3月第二批高效電機推廣目錄， 52家生產企業9497個型號入圍推廣目錄。在2010年6月-2013年12月期間，財政部和發改委共發布了五批“節能產品惠民工程”高效電機推廣目錄，其中第五批推廣目錄共有90家企業，多集中于江蘇、浙江和上海等省市。

　　根據節能產品惠民工程高效電機推廣實施細則要求，入圍“節能產品惠民工程”的企業，應具備以下推廣條件：低壓三相異步電機和高壓三相異步電機年推廣量不少于30 萬千瓦，或稀土永磁電機年推廣量不少于1萬千瓦。

　　節能產品惠民工程電機的補貼范圍：一是額定功率為0.55千瓦（含）—315千瓦（含），額定電壓為690伏及以下的低壓三相異步電動機（以下簡稱低壓三相異步電機）；二是額定功率為355千瓦（含）—25000千瓦（含），額定電壓為6000伏或10000伏的高壓三相異步電動機（以下簡稱高壓三相異步電機）；三是額定功率為0.55千瓦（含）—315千瓦（含），額定電壓為690伏及以下的稀土永磁三相同步電動機（以下簡稱稀土永磁電機）。具體補貼標準如表2所示：

（二）電機能效提升計劃

　　為貫徹黨的十八大提出大力推進生態文明建設精神，著力推進綠色發展、循環發展、低碳發展，形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式，工業和信息化部結合工作實際和現有基礎，選擇電機作為重點領域，聯合國家質量監督檢驗檢疫總局下發了《關于組織實施電機能效提升計劃（2013-2015年）的通知》，明確了電機能效提升計劃的總體思路，提出了具體目標、主要任務和保障措施，并對各地推廣高效電機提出了具體要求。

　　電機能效提升計劃得到了地方工信系統積極響應，山西、廣東、云南、上海、武漢等劃片舉辦電機能效提升計劃培訓班，為了厘清電機能效提升的思路，明確工作重點，部分省市對本地區電機生產和應用現狀進行了全面調研，起草提升電機能效調研報告，提出了采用“擴、淘、改、再、研”等工作措施及建立激勵與約束相結合的保障機制等舉措，全面提升電機能效；為了加快高效電機的推廣應用，培育高效電機再制造產業，部分省市出臺了加快高效電機推廣促進高效電機再制造實施細則，明確了高效電機推廣任務下達部門、舊電機回收主體資格的認定和監管程序、再制造高效電機推廣目錄的發布部門、地方財政補貼資金審核程序等。

　　（三）政府推薦與淘汰

　　在淘汰落后機電設備方面，工業和信息化部依據《節能法》，按照職責分工，2009年12月頒布了《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第一批）》（工節［2009］第67號），共9大類272項設備（產品），包括電動機27項，電焊機和電阻爐13項，變壓器和調壓器4項，鍋爐50項，風機15項，泵123項，壓縮機33項，柴油機5項，其他設備2項。其中將低壓電機中的J、JO、JO2等及其派生系列產品予以明令淘汰。并分別于2012年4月頒布了《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第二批）》，共12大類135項設備（產品），包括電動機1項，工業鍋爐8項，電器61項，變壓器1項，電焊機1項，機床34項，鍛壓設備20項，熱處理設備2項，制冷設備1項，閥1項，泵2項，其他設備3項；2014年3月發布了《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第三批）》，共2大類337項設備（產品），包括電動機300項、風機37項。

　　在推薦節能產品方面，工業和信息化部依據《節能法》，按照職責分工，2009年5月頒布了《節能機電設備（產品）推薦目錄（第一批）》，共4大類35項設備（產品）。其中，內燃機7項，工業鍋爐7項，電動機4項，通用設備17項。2010年8月節能機電設備（產品）推薦目錄（第二批），總計7 大類59 項設備（產品），其中工業鍋爐9 項、壓縮機 3 項、泵 15 項、風機8 項、變壓器10 項、內燃機2項、熱處理 12 項。2011年12月《節能機電設備（產品）推薦目錄（第三批）》。2013年2月發布《工業和信息化部節能機電設備（產品）推薦目錄（第四批）》。

　　（四）能效標識管理與節能認證

　　2008年1月18日，國家發展改革委、國家質檢總局、國家認監委根據《能源效率標識管理辦法》的規定，組織、制定、發布了《中華人民共和國實行產品能源效率標識的產品目錄（第三批）》，將中小型三相異步電動機正式納入。規定自2008年6月1日起，在中國生產、銷售、進口的中小型三相異步電動機產品均強制要求粘貼相應的能效標識。標準包含三個能效等級，分別是1級、2級和3級，分別對應國家標準《中小型三相異步電動機的能效限定值及能效等級》（GB1863-2006）中的1級、2級和3級。該標準于2012年9月1日重新修訂并發布實施，名稱修改為《中小型三相異步電動機的能效限定值及能效等級》（GB18613-2012），仍然將符合適用范圍（1000V以下、50Hz、功率范圍在0.75Kw~375kW、極數范圍2極、4極、6極、單速、封閉自扇冷式、通用設計型、連續工作制）的一般用途或防爆用途的低壓交流三相鼠籠型異步電動機分為三個能效等級，也分別對應能效標識管理制度中規定的三個能效等級。

　　《能源效率標識實施規則》明確規定：在中國生產、制造和銷售的中小型電機產品實施“能效標識”的備案制度，將我國境內銷售的所有中小型通用型電機全部納入了能效監督管理的范圍。

　　同時中國質量認證中心（CQC）還頒布了《中小型三相異步電動機節能認證規則》，對符合GB 18613標準中2級效率及以上的中小型三相異步電動機頒布“節”字標識。凡是通過能效標識備案或節能認證的企業及其產品均定期進行發布和公示，便于用戶選擇和監督。

　　二、電機產業狀況

　　電機制造是關系我國機械發展的重要的行業，它是一個范圍很廣的行業，包含很多的子行業，各個子行業的不同的特點決定了其分布的廣泛性。電機制造除了經濟較為發達的華南地區、華東地區、華北地區以及華中地區外，一部分子行業還分布在黑龍江、遼寧等東北老工業基地。在過去幾十年的快速發展中，在山東、長三角等省市/區域形成了強大的電機企業，并圍繞這些電機企業，形成了涵蓋機座、定轉子、線圈等配套產業集群，目前僅僅在電機定轉子環節，已經形成了10 億元收入規模的企業，這些產業集群不僅在國內最齊全，在世界上也比較少見。從行業的規模指標看，資產和收入主要集中在江蘇、浙江、山東、上海、福建、遼寧、黑龍江、四川和天津等區域。

　　我國高效電機行業已形成較為完整的產業鏈，年生產能力達到3000多萬千瓦，還有大量普通電機的生產工藝和設備，經過改造升級后都可以轉向生產高效電機。電動機是一個材料密集型的傳統產品，材料成本占電機總成本近80%.在電機原料方面，我國稀土資源豐富，品種全、質量高，并且冷軋硅鋼、紫銅、純鋁等原料具有較強的生產能力，大規模生產高效電機具有得天獨厚的條件。我國雖然在高效電機研發方面與國際水平基本保持同步，但我們國家生產的IE3電機國內應用得少，大部分用于出口，我國在高效電機應用方面還存在巨大的挑戰。

　　近年來，我國電動機制造行業隨著電力發展呈現出勃勃生機，產銷規模和經濟效益都有了大幅度提高。2012年，我國電動機制造行業的工業總產值為1560.00億元，實現銷售收入1581.84億元，利潤總額為84.53億元。電機生產企業中私營企業居多，占比到一半以上，其次是外商和港澳臺投資企業。

　　三、高效電機市場狀況

　　據統計，2010 年我國達到IE1 等級（普通電機）的電機市場占有率約為90% ，達到IE2 以上的高效及超高效節能電機比例不到10%.工業節能“十二五”規劃以及電機能效提升計劃提出2015 年達到節能評價值（即達到IE2）的電機達到整個電機市場的80% 以上；50%的低壓三相籠型異步電動機產品、40%的高壓電動機產品達到高效電機能效標準規范；累計推廣高效電機1.7億千瓦，淘汰在用低效電機1.6億千瓦，實施電機系統節能技改1億千瓦，實施淘汰電機高效再制造2000萬千瓦。

　　據測算，若要達到此目標，規劃期間高效電機至少需保持100% ~125% 的復合增速。鑒于存在的實際困難，結合政策推廣力度分析，保守估算復合增速在70% 以上。

　　目前我國中小型電機有300個系列，1500個品種，產品以一般效率的Y、Y2、Y3系列和高效率的Y2-E、YX3系列為主，其中Y系列電機是80年代產品，Y2系列是90年代產品，Y3系列基本達到歐洲能效標準的Eff2水平，但低于新國標（GB18613-2012）3級能效標準，列入淘汰目錄。YX3系列基本可達到歐洲能效標準的Eff1水平，我國使用的電機70%以上是中小交流電機，主要集中在3kW至90kW，平均效率為89.3%，而高效電機的平均效率可達94%.

　　我國當前大量使用的Y系列、Y2系列電動機，其中Y系列約占85%，Y2 系列約占10%，基本上符合原國家標準GB18613-2002中的能效限定值的要求，但與國家新標準GB18613-2012規定的能效限定值有一定的差距。Y2電動機的效率等級按照歐盟的標準雖然可達到Eff2級，但比歐盟的高效指標Eff1低2～3個百分點，比美國的NEMAE低5～6個百分點，差距較大。據相關數據統計，在西方工業發達國家所占比重已不足30%.

　　按照國家新標準GB18613-2012規定的高效電機為達到能效二級（相對于IE3能效標準）及以上的電機，高效電機具有巨大的市場空間。目前全國大部分三相異步電動機企業產品均為3級，只有極少數產品為2級。隨著新標準的提出及行業的發展，YX3系列等二級能效的高效電機即將成為市場的主體，逐步取代現在市場上應用十分廣泛的Y系列和Y2系列等三級能效的電機。

　　四、推廣高效電機意義

　　推廣高效電機具有重要的意義。一是電機節能潛力大。近年來在國家政策的支持下，我國電機能效水平逐步提高，但總體能效水平仍然較低。從電機系統看，因匹配不合理、調節方式落后等原因，電機系統運行效率比國外先進水平低10-20個百分點。工業領域電機能效每提高一個百分點，可年節約用電260億千瓦時左右。二是電機用電量高。據統計測算，2011年，我國電機保有量約17億千瓦，總耗電量約3萬億千瓦時，占全社會總用電量的64%，其中工業領域電機總用電量為2.6萬億千瓦時，約占工業用電的75%.三是推廣高效電機帶動作用廣。電動機是各種設備的動力源，廣泛用于工業、農業、建筑以及公共設施等各領域，推廣高效電機在節約用電量的同時，還可以帶動風機、水泵、壓縮機等設備提高能效，提升我國整個裝備制造業水平。

電機是風機、泵、壓縮機、機床、傳輸帶等各種設備的驅動裝置，廣泛應用于鋼鐵、有色金屬、石化、建材、公用設施等多個行業和領域。我國電機總用電量約占全社會用電量的64%，其中工業領域電機總用電量約占工業用電量的75%，我國在用的高效電機僅占3%左右，電機效率平均水平比國外低3-5個百分點。工業領域電機能效每提高一個百分點，可年節約用電260億千瓦時左右，電機領域具有巨大的節能潛力。我國高度重視高效電機的推廣工作，出臺了節能產品惠民工程、電機能效提升計劃、高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄、節能機電設備（產品）推薦目錄、能效標識管理與節能認證等政策，加快高效電機的推廣。

　　一、推廣高效電機的政策措施

　　（一）節能產品惠民工程

　　2010年5月31日，財政部、發改委印發了《節能產品惠民工程高效電機推廣實施細則》。規定了推廣產品范圍（低壓三相異步電動機、高壓三相異步電動機、稀土永磁三相同步電動機）；推廣產品及企業條件；推廣補貼標準（分1級、2級，以每千瓦為單位進行補貼）；推廣資格申請和確定；補貼資金申請和撥付（錄入信息管理系統），其他（標識和樣式，不得出口）等。

　　2010年6月發布第一批高效電機推廣目錄，13家企業1000多個型號入圍。2011年3月第二批高效電機推廣目錄， 52家生產企業9497個型號入圍推廣目錄。在2010年6月-2013年12月期間，財政部和發改委共發布了五批“節能產品惠民工程”高效電機推廣目錄，其中第五批推廣目錄共有90家企業，多集中于江蘇、浙江和上海等省市。

　　根據節能產品惠民工程高效電機推廣實施細則要求，入圍“節能產品惠民工程”的企業，應具備以下推廣條件：低壓三相異步電機和高壓三相異步電機年推廣量不少于30 萬千瓦，或稀土永磁電機年推廣量不少于1萬千瓦。

　　節能產品惠民工程電機的補貼范圍：一是額定功率為0.55千瓦（含）—315千瓦（含），額定電壓為690伏及以下的低壓三相異步電動機（以下簡稱低壓三相異步電機）；二是額定功率為355千瓦（含）—25000千瓦（含），額定電壓為6000伏或10000伏的高壓三相異步電動機（以下簡稱高壓三相異步電機）；三是額定功率為0.55千瓦（含）—315千瓦（含），額定電壓為690伏及以下的稀土永磁三相同步電動機（以下簡稱稀土永磁電機）。具體補貼標準如表2所示：

（二）電機能效提升計劃

　　為貫徹黨的十八大提出大力推進生態文明建設精神，著力推進綠色發展、循環發展、低碳發展，形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式，工業和信息化部結合工作實際和現有基礎，選擇電機作為重點領域，聯合國家質量監督檢驗檢疫總局下發了《關于組織實施電機能效提升計劃（2013-2015年）的通知》，明確了電機能效提升計劃的總體思路，提出了具體目標、主要任務和保障措施，并對各地推廣高效電機提出了具體要求。

　　電機能效提升計劃得到了地方工信系統積極響應，山西、廣東、云南、上海、武漢等劃片舉辦電機能效提升計劃培訓班，為了厘清電機能效提升的思路，明確工作重點，部分省市對本地區電機生產和應用現狀進行了全面調研，起草提升電機能效調研報告，提出了采用“擴、淘、改、再、研”等工作措施及建立激勵與約束相結合的保障機制等舉措，全面提升電機能效；為了加快高效電機的推廣應用，培育高效電機再制造產業，部分省市出臺了加快高效電機推廣促進高效電機再制造實施細則，明確了高效電機推廣任務下達部門、舊電機回收主體資格的認定和監管程序、再制造高效電機推廣目錄的發布部門、地方財政補貼資金審核程序等。

　　（三）政府推薦與淘汰

　　在淘汰落后機電設備方面，工業和信息化部依據《節能法》，按照職責分工，2009年12月頒布了《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第一批）》（工節［2009］第67號），共9大類272項設備（產品），包括電動機27項，電焊機和電阻爐13項，變壓器和調壓器4項，鍋爐50項，風機15項，泵123項，壓縮機33項，柴油機5項，其他設備2項。其中將低壓電機中的J、JO、JO2等及其派生系列產品予以明令淘汰。并分別于2012年4月頒布了《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第二批）》，共12大類135項設備（產品），包括電動機1項，工業鍋爐8項，電器61項，變壓器1項，電焊機1項，機床34項，鍛壓設備20項，熱處理設備2項，制冷設備1項，閥1項，泵2項，其他設備3項；2014年3月發布了《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第三批）》，共2大類337項設備（產品），包括電動機300項、風機37項。

　　在推薦節能產品方面，工業和信息化部依據《節能法》，按照職責分工，2009年5月頒布了《節能機電設備（產品）推薦目錄（第一批）》，共4大類35項設備（產品）。其中，內燃機7項，工業鍋爐7項，電動機4項，通用設備17項。2010年8月節能機電設備（產品）推薦目錄（第二批），總計7 大類59 項設備（產品），其中工業鍋爐9 項、壓縮機 3 項、泵 15 項、風機8 項、變壓器10 項、內燃機2項、熱處理 12 項。2011年12月《節能機電設備（產品）推薦目錄（第三批）》。2013年2月發布《工業和信息化部節能機電設備（產品）推薦目錄（第四批）》。

　　（四）能效標識管理與節能認證

　　2008年1月18日，國家發展改革委、國家質檢總局、國家認監委根據《能源效率標識管理辦法》的規定，組織、制定、發布了《中華人民共和國實行產品能源效率標識的產品目錄（第三批）》，將中小型三相異步電動機正式納入。規定自2008年6月1日起，在中國生產、銷售、進口的中小型三相異步電動機產品均強制要求粘貼相應的能效標識。標準包含三個能效等級，分別是1級、2級和3級，分別對應國家標準《中小型三相異步電動機的能效限定值及能效等級》（GB1863-2006）中的1級、2級和3級。該標準于2012年9月1日重新修訂并發布實施，名稱修改為《中小型三相異步電動機的能效限定值及能效等級》（GB18613-2012），仍然將符合適用范圍（1000V以下、50Hz、功率范圍在0.75Kw~375kW、極數范圍2極、4極、6極、單速、封閉自扇冷式、通用設計型、連續工作制）的一般用途或防爆用途的低壓交流三相鼠籠型異步電動機分為三個能效等級，也分別對應能效標識管理制度中規定的三個能效等級。

　　《能源效率標識實施規則》明確規定：在中國生產、制造和銷售的中小型電機產品實施“能效標識”的備案制度，將我國境內銷售的所有中小型通用型電機全部納入了能效監督管理的范圍。

　　同時中國質量認證中心（CQC）還頒布了《中小型三相異步電動機節能認證規則》，對符合GB 18613標準中2級效率及以上的中小型三相異步電動機頒布“節”字標識。凡是通過能效標識備案或節能認證的企業及其產品均定期進行發布和公示，便于用戶選擇和監督。

　　二、電機產業狀況

　　電機制造是關系我國機械發展的重要的行業，它是一個范圍很廣的行業，包含很多的子行業，各個子行業的不同的特點決定了其分布的廣泛性。電機制造除了經濟較為發達的華南地區、華東地區、華北地區以及華中地區外，一部分子行業還分布在黑龍江、遼寧等東北老工業基地。在過去幾十年的快速發展中，在山東、長三角等省市/區域形成了強大的電機企業，并圍繞這些電機企業，形成了涵蓋機座、定轉子、線圈等配套產業集群，目前僅僅在電機定轉子環節，已經形成了10 億元收入規模的企業，這些產業集群不僅在國內最齊全，在世界上也比較少見。從行業的規模指標看，資產和收入主要集中在江蘇、浙江、山東、上海、福建、遼寧、黑龍江、四川和天津等區域。

　　我國高效電機行業已形成較為完整的產業鏈，年生產能力達到3000多萬千瓦，還有大量普通電機的生產工藝和設備，經過改造升級后都可以轉向生產高效電機。電動機是一個材料密集型的傳統產品，材料成本占電機總成本近80%.在電機原料方面，我國稀土資源豐富，品種全、質量高，并且冷軋硅鋼、紫銅、純鋁等原料具有較強的生產能力，大規模生產高效電機具有得天獨厚的條件。我國雖然在高效電機研發方面與國際水平基本保持同步，但我們國家生產的IE3電機國內應用得少，大部分用于出口，我國在高效電機應用方面還存在巨大的挑戰。

　　近年來，我國電動機制造行業隨著電力發展呈現出勃勃生機，產銷規模和經濟效益都有了大幅度提高。2012年，我國電動機制造行業的工業總產值為1560.00億元，實現銷售收入1581.84億元，利潤總額為84.53億元。電機生產企業中私營企業居多，占比到一半以上，其次是外商和港澳臺投資企業。

　　三、高效電機市場狀況

　　據統計，2010 年我國達到IE1 等級（普通電機）的電機市場占有率約為90% ，達到IE2 以上的高效及超高效節能電機比例不到10%.工業節能“十二五”規劃以及電機能效提升計劃提出2015 年達到節能評價值（即達到IE2）的電機達到整個電機市場的80% 以上；50%的低壓三相籠型異步電動機產品、40%的高壓電動機產品達到高效電機能效標準規范；累計推廣高效電機1.7億千瓦，淘汰在用低效電機1.6億千瓦，實施電機系統節能技改1億千瓦，實施淘汰電機高效再制造2000萬千瓦。

　　據測算，若要達到此目標，規劃期間高效電機至少需保持100% ~125% 的復合增速。鑒于存在的實際困難，結合政策推廣力度分析，保守估算復合增速在70% 以上。

　　目前我國中小型電機有300個系列，1500個品種，產品以一般效率的Y、Y2、Y3系列和高效率的Y2-E、YX3系列為主，其中Y系列電機是80年代產品，Y2系列是90年代產品，Y3系列基本達到歐洲能效標準的Eff2水平，但低于新國標（GB18613-2012）3級能效標準，列入淘汰目錄。YX3系列基本可達到歐洲能效標準的Eff1水平，我國使用的電機70%以上是中小交流電機，主要集中在3kW至90kW，平均效率為89.3%，而高效電機的平均效率可達94%.

　　我國當前大量使用的Y系列、Y2系列電動機，其中Y系列約占85%，Y2 系列約占10%，基本上符合原國家標準GB18613-2002中的能效限定值的要求，但與國家新標準GB18613-2012規定的能效限定值有一定的差距。Y2電動機的效率等級按照歐盟的標準雖然可達到Eff2級，但比歐盟的高效指標Eff1低2～3個百分點，比美國的NEMAE低5～6個百分點，差距較大。據相關數據統計，在西方工業發達國家所占比重已不足30%.

　　按照國家新標準GB18613-2012規定的高效電機為達到能效二級（相對于IE3能效標準）及以上的電機，高效電機具有巨大的市場空間。目前全國大部分三相異步電動機企業產品均為3級，只有極少數產品為2級。隨著新標準的提出及行業的發展，YX3系列等二級能效的高效電機即將成為市場的主體，逐步取代現在市場上應用十分廣泛的Y系列和Y2系列等三級能效的電機。

　　四、推廣高效電機意義

　　推廣高效電機具有重要的意義。一是電機節能潛力大。近年來在國家政策的支持下，我國電機能效水平逐步提高，但總體能效水平仍然較低。從電機系統看，因匹配不合理、調節方式落后等原因，電機系統運行效率比國外先進水平低10-20個百分點。工業領域電機能效每提高一個百分點，可年節約用電260億千瓦時左右。二是電機用電量高。據統計測算，2011年，我國電機保有量約17億千瓦，總耗電量約3萬億千瓦時，占全社會總用電量的64%，其中工業領域電機總用電量為2.6萬億千瓦時，約占工業用電的75%.三是推廣高效電機帶動作用廣。電動機是各種設備的動力源，廣泛用于工業、農業、建筑以及公共設施等各領域，推廣高效電機在節約用電量的同時，還可以帶動風機、水泵、壓縮機等設備提高能效，提升我國整個裝備制造業水平。