台达电子事业部简介

台达电子作为世界第一的开关电源制造厂商，产品横跨电子零部件、电源、机电产品等高科技领域。得益于台达电子深厚的电力电子研发能力和在此行业的领导地位，台达机电事业部现在已经设计和制造有多系列、高品质、高可靠性的变频器、plc、通讯模组、温控器等工控产品，尤其在变频器之设计，制造应用，销售及服务上，迄今已有十几年的丰富经验，市场遍布东南亚，欧美日等地区，多年来营业收入稳居台湾第一。台达变频器自1995年以来进入中国大陆广阔市场，目前年营业收入已跃居所有国内外品牌之前5位。除了强化现有的变频器与plc等产品外，台达机电事业部还投入开发更广泛的自动化产品，其高性能伺服驱动，编码器，人机界面等产品将于2004年内全面推向中国大陆市场。

1 市场面

1.1电能转换技术之重要性

(1) 预测2010年80%的电力需经转换，

图1 2010年的电力电子转换预测

如图1所示。

注:图1中:total enery—(能源总量)
其中40%是电子能源;
power conversion(功率转换);
motor(电机); computer(电脑)，
lighting(照明); other(其它)。

(2) electronic motor drives(emds)电气传动定义

图2 emd包含的内容

emd的含义如图2所示。

其中:drive type (传动类型);
motor type(电机类型);
variable-frequency(变频);
variable-voltage(调压);
bbbbb-pulse(输入脉冲);
ac variable-frequency(交流变频);
brushless dc(直流无刷);
permanent-mangnet ac(交流永磁);
switch-reluctance(开关磁阻电机);
universal motor(交直流两用串激电机)，
ac variable-voltage(交流调压机);
step(步进); ac induction(交流感应电机);
ac wound-field synchronous(一般隐极同步机);
ac synchronous reluctance(交流凸极同步机);
switched full-pitch permanent-magnet ac synchronous(方波永磁同步电机);
frbbbbbbal-pitch permanent-magnet ac synchronous(正弦波永磁同步电机)
switch-reluctance(开关磁阻);
brushless dc with mechanical commutator(无刷直流);
"universal"(series-connected dc motor ,aka ac commutator)(交直流两用串激电机);
ac induction(交流感应电机); stepper(步进电机)。
后面文章提及部分将不再另做解释。

(3) 马达及emd使用率

图3 emd使用分布图

electric motor—3.7bpcs/y, 31%使用emds(in 2000’)→50%(in 2005’)，所图3所示，表1为emd使用率。
表1 emd使用率
motor type emd 使用率
2000' 2005'
ac 1.7% 3.7%
dc 0.4% 1.1%
bldc 100% 100%
pmac 100% 100%
sr 100% 100%
step 100% 100%
universal 22.9% 9.8%
total 31.3% 49.9%

注:每年全球electric motor有3.7亿台，2000年有31%使用emds，到2005年这一比例上升至50%。

图3中使用emd系统大于1马力的占6%，小于1马力的占94%，dc系统占36%，ac系统占64%。
(4) 全球emd市值趋势，如图4所示。

注:图4中:2005年全球emd的市值为19134百万美元。

(5) 各类emd市值消长状况，如图5所示。

图5 1964—2005年各类emd市场消长状况

注:由图5看出，交流变频调速应用愈来愈广，而dc调速愈来愈少。

(6) 亚太(不含日本)为emds成长最快区域，见图6。

图6 emds成长对比饼图

注:通过图6看出:北美市场份额将由27%(2000年)降至26%(2005年)，日本由24%降至22%，欧洲由27%降至26%，而亚太地区将由17%升至21%，呈大幅上升趋势。

2 技术面

power electronics modularized roadmap(电力电子模块化发展趋势)，如图7所示。

图7 功率模块的发展趋势

(1) motor drive technology roadmap(驱动技术发展趋势)，如图8所示。

图8 驱动技术发展趋势

(2) motor drive technology roadmap(马达驱动技术发展概况)，如图9所示。

图9 马达驱动技术发展趋势

(3) 高性能电机控制技术演变，如图10所示。

图10 高性能电机控制技术演变

(4) 机电整合控制技术发展概况，如图11所示。

图11 机电整合控制技术趋势

(5) emd市场需求趋势，如图12所示。

图12 emd市场需求趋势

(6) emd产品发展趋势
(a) user friendly(友好用户界面)
·易整合 ·易设定 ·易安装 ·易操作 ·易维护
(b) increased functionality(新增特性)
·数位化通讯 ·标准化i/o ·更强自我诊断
·可程式化 ·全球相容规范
(c) advanced architecture(高级结构)
·小型化 ·容制化 ·模组化 ·智能化
·整合晶片(integrated chip drive) ·马达整合
(d) improved perbbbbance(改进性能)
·低emi/rfi ·低噪音 ·高性能
·高依赖性 ·低谐波

3 应用面

3.1 emds市场应用状况

emds市场应用状况，如表2所示。

emds市场应用状况如图13所示。

图13 家电的emds市场应用对比

emds市场使用情形-home appliance(家用电器)

(1) bldc将取代umd(通用串激电机)成最大用量市场，而ac vfd&pmac皆呈数倍快速成长。
注:图13中:umd由48%减少为9%，而bldc由30%增加到46%，acvfd由19%增加到30%，pmac由0.1%增加到5%。
cagr(平均增长率)。
(a) 全球洗衣机市场用量，如图14所示。

图14 全球洗衣机市场对比

注:图14中洗衣机用变频器由28%上升到44%。
emds市场使用情形-clothes washer drum(洗衣机滚筒)
ac vfd&pmac(交流永磁电机)成长极快，且umd主流地位会被ac vfd取代，如图15所示。

图15 洗衣机滚筒的市场对比

注:由图15看出acvfd由2000年的7%上升为33%(2005年);pmac由2000年的0.4%上升为16%(2005年)。
(2) 全球air conditioner(空调机)市场用量，所图16所示。

图16 全球空调机市场用量对比

注:由图16看出空调机用变频器由33%(2000年)上升到60%(2005年)。
(a) emds市场使用情形—air conditioner (room) compressor[空调机(室内型)和空气压缩机]，ac vfd仍为主流emd，bldc使用渐多，如图17所示。

图17 全球空调机和空气压缩机使用emd对比

注:由图17看出ac vfd仍为主流emd，bldc使用渐多，acvfd在2005年占61%，bldc占35%。
(b) emds市场使用情形-air conditioner (room) fan[空调(室内型)风扇]。
emd全部使用bldc，如图18所示。

图18 空调风扇的emd 用量对比

注:由图18看出，在2005年bldc的使用占97%。
(3) 全球refrigerator(冰箱)市场用量，如表3所示。

表3 全球冰箱市场用量 (m pcs)

year 2002 2003 2004 2005
total 89.4 92.6 96 99.5
refrigerator (0.5%)0.4 n/a n/a n/a
with vsd

(a) emds使用情形-refrigerator compressor(冰箱压缩机)。
umd之主流地位会渐被ac vfd及bldc均分，如图19所示。

图19 全球冰箱emd的使用趋势

(4) emds市场使用情形-building hvac(建筑用hvac)
(a) commercial hvac(商用hvac)使用ac vfd较多，home hvac(家用hvac)则以bldc较普遍，如图20所示。

图20 建筑用hvac中emd使用趋势

注:由图20看出:ac vfd 2005年占33%，bldc占56%。
(b) emds市场使用情形-building automation(智能建筑)
dc emd用于elevator(电梯)会渐被ac vfd瓜分 bldc/acv vfd则渐普遍用于家用门窗，如图21所示。

图21 智能建筑中使用emd对比

注:由图21看出，dc emd由36%(2000年)降至12%，bldc由20%(2000年)增至49%(2005年)。
(5) 全球汽车市场用量
全球汽车市场用量如图22所示。

图22 全球汽车市场

(a) emds市场使用情形-automotive auto subsystem(汽车自动驾驶子系统)
throttle valve ctrl(油门控制)采用srd/dc power seats(动力调控)采用step
engine cooling fan(引擎冷却风扇)采用srd/dc

图23 汽车中emd的使用对比

(b) emds市场使用情形—automotive electric propulsion(汽车电子驱动)
混合驱动以pmac/bldc使用较多 单纯燃料驱动则多用ac vfd

图24 汽车电子驱动中使用emd情况

4 成长与挑战

(1) 市场成长因素
●need for energy conservation & efficiency节约能源和提高能源利用率的需求
● need for precision control精确控制的需求
● increasing need for flexible production capacity不断增长柔性的生产力
● trend towards bbbbbb automation全球自动化的趋势
● growth of mechatronic products机械电子产品的增长

(2) competitive challenges(竞争对策)
● differentiating themselves from competitors产品差异化策略
● providing lower priced products提供更低价的产品
● managing growth管理水平成长
● fulfilling high-volume/low-cost opportunities抓住量大低价的产品机遇
● reducing time-to market减少流通时间
● shortening delivery times缩短交货时间