審慎看待電機(jī)節(jié)能需求
作為工業(yè)設(shè)備最主要的動(dòng)力源，電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)量巨大，與國民經(jīng)濟(jì)水平的相關(guān)性極高。我國經(jīng)濟(jì)增長直接帶動(dòng)了電動(dòng)機(jī)的需求，2008年全國發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)7.9億kw，預(yù)計(jì)2011年將達(dá)到10億kw，年均凈增7.000萬kw。若按發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)1：3.5的經(jīng)驗(yàn)比例估算，相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)總?cè)萘磕昃鶅粼黾s2億kw，電動(dòng)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約800億元。
而“十一五”規(guī)劃明確要求，至2010年單位GDP能耗要比2005年下降20％，其中作為十大節(jié)能重點(diǎn)工程之一的電機(jī)行業(yè)的目標(biāo)是電機(jī)的平均能耗下降20％～30％。畢竟，電機(jī)用電量約占我國總用電量60％一70％，是節(jié)能工作的重頭戲，不得不抓。
在中國政府高調(diào)開展節(jié)能減排的大背景下，發(fā)展節(jié)能電機(jī)如箭在弦上，引而待發(fā)。一時(shí)間，“節(jié)能電機(jī)有望加速全面取代傳統(tǒng)電機(jī)”的聲音不絕于耳，也引起了全社會(huì)的關(guān)注。然而，事實(shí)上的電機(jī)節(jié)能之路卻并不像表面看上去這么樂觀，政策困境、企業(yè)的技術(shù)實(shí)力、全社會(huì)的商業(yè)成熟度都制約著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。挖掘商業(yè)機(jī)會(huì)需要對(duì)產(chǎn)業(yè)內(nèi)在狀況有更深入的理解。
澄清電機(jī)節(jié)能的概念
節(jié)能電機(jī)并沒有嚴(yán)格準(zhǔn)確的定義，在“十一五”的十大節(jié)能工程中的準(zhǔn)確描述是“電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能”，我們對(duì)這個(gè)定義比較認(rèn)同，應(yīng)該把節(jié)能電機(jī)從電機(jī)和電機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)層面來考慮(圖1)。因此，電機(jī)的節(jié)能方式分兩個(gè)層面：一是從電機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能，其產(chǎn)品是采用了新設(shè)計(jì)、新材料、新工藝的高效率電機(jī)；二是從電機(jī)產(chǎn)品的運(yùn)行使用上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能，其產(chǎn)品是以電機(jī)為核心部件的節(jié)能動(dòng)力系統(tǒng)(以下亦稱節(jié)能電機(jī)系統(tǒng))。
電機(jī)的分類方法很多，從行業(yè)應(yīng)用的角度出發(fā)，可以簡單地將電機(jī)分為兩大類，即普通標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)和特種專用電機(jī)。普通標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，型號(hào)齊全，通用性強(qiáng)，便于下游企業(yè)選用，是國內(nèi)市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。特種專用電機(jī)是為了滿足各類工業(yè)機(jī)械設(shè)備對(duì)電機(jī)性能的特殊要求，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)、制造的專用電機(jī)，如起重和冶金機(jī)械電機(jī)、紡織機(jī)械電機(jī)等，行業(yè)針對(duì)性強(qiáng)，是未來的主流產(chǎn)品。
電機(jī)系統(tǒng)通常是由電機(jī)、控制單元及機(jī)械傳動(dòng)減速結(jié)構(gòu)三部分共同組成的動(dòng)力源系統(tǒng)，簡單的節(jié)能電機(jī)系統(tǒng)則只包括電機(jī)及其控制單元(圖2)。
1. 從電機(jī)本身實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方式
在普通標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)中，國家對(duì)應(yīng)用最廣的中小型三相異步電機(jī)頒布了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《GBl8613—2006中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)》，符合其2級(jí)能效指標(biāo)的為高效節(jié)能電機(jī)(亦簡稱高效電機(jī))，采用新型電機(jī)設(shè)計(jì)、新工藝及新材料，通過降低電磁能、熱能、機(jī)械能的損耗，提高輸出效率。高效節(jié)能電機(jī)的平均效率為90.5％，比傳統(tǒng)Y系列電機(jī)的87.3％大約提高了3％，達(dá)到了歐洲EFFl標(biāo)準(zhǔn)，與發(fā)達(dá)國家的高效電機(jī)的水平相當(dāng)。2005年上海電器科學(xué)研究所聯(lián)合多家企業(yè)研制的采用冷軋硅鋼片為導(dǎo)磁材料的Yx3系列電機(jī)是其代表產(chǎn)品。
關(guān)于特種專用電機(jī)的節(jié)能型產(chǎn)品，目前還沒有國家標(biāo)準(zhǔn)，需要認(rèn)證機(jī)構(gòu)做出評(píng)定。北京鑒衡認(rèn)證中心副主任陳雪松認(rèn)為，目前特種電機(jī)的節(jié)能型產(chǎn)品市場(chǎng)上還不多見，開展認(rèn)證還有大量的準(zhǔn)備工作要做。
2.從電機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方式
根據(jù)電機(jī)的效率曲線特性，負(fù)載在60％～80％之間時(shí)電機(jī)的效率最高，運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)。但實(shí)際應(yīng)用中，多數(shù)電機(jī)的負(fù)載率經(jīng)常在60％以下(我國電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)效率更低，僅為30％～40％)，“大馬拉小車”的現(xiàn)象非常普遍，電能浪費(fèi)高達(dá)30％，而且長期低載運(yùn)行容易造成電機(jī)損壞。絕大多數(shù)電機(jī)都應(yīng)隨負(fù)載變化進(jìn)行調(diào)速，為現(xiàn)有電機(jī)產(chǎn)品加裝調(diào)速控制單元是將傳統(tǒng)電機(jī)變成節(jié)能電機(jī)最簡單、最經(jīng)濟(jì)的解決方案，也是政府“節(jié)能減排”項(xiàng)目中的主要內(nèi)容。而目前，國內(nèi)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的電機(jī)產(chǎn)品，多數(shù)還是比較簡單的控制，離國外已經(jīng)普及的智能化還有很大距離。
節(jié)能電機(jī)系統(tǒng)通常采用新型電機(jī)優(yōu)化系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)減速部分，通過降低機(jī)械能損耗，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能。和高效節(jié)能電機(jī)3％左右的節(jié)能效果相比，節(jié)能電機(jī)系統(tǒng)的效果更為明顯，通常節(jié)能20％～50％或者更多。
高效節(jié)能電機(jī)：提早“布局”，守待“政策”
據(jù)國際銅業(yè)協(xié)會(huì)(中國)的調(diào)查，目前我國高效節(jié)能電機(jī)的市場(chǎng)份額僅占10％左右，在300家規(guī)模以上電機(jī)企業(yè)中，生產(chǎn)高效節(jié)能電機(jī)的廠商占12％，另外25％的廠商表示會(huì)在1～2年內(nèi)投產(chǎn)，38％的企業(yè)表示要在3～5年內(nèi)投產(chǎn)，還有25％的企業(yè)尚沒有計(jì)劃。
中國企業(yè)生產(chǎn)高效節(jié)能電機(jī)的積極性普遍不高。從發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)來看，國家政策在高效節(jié)能電機(jī)的推廣過程中起決定性作用。國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的過渡期已經(jīng)過半，高效節(jié)能電機(jī)的推廣困局何時(shí)才能破解?很多人都在關(guān)注。我們估計(jì)，在輿論壓力之下，財(cái)政扶持政策有望在2009年內(nèi)出臺(tái)，如果其他配套措施也能于2011年之前逐步落實(shí)，高效節(jié)能電機(jī)將出現(xiàn)爆發(fā)式的增長。目前，生產(chǎn)符合國標(biāo)2級(jí)能效電機(jī)的企業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品都申請(qǐng)了技術(shù)專利，在2011年7月1日以后，我國規(guī)模以上的電機(jī)企業(yè)都會(huì)投產(chǎn)該類產(chǎn)品，擴(kuò)大市場(chǎng)份額，而以地域優(yōu)勢(shì)作為生存之道的中小型電機(jī)企業(yè)會(huì)被市場(chǎng)淘汰，產(chǎn)業(yè)整合可能大幅提高電機(jī)行業(yè)的集中度。
1.顯性成本高影響購買職極性
電機(jī)的銷售渠道主要有三個(gè)，其中終端用戶占5％，代理商約占15％，下游產(chǎn)業(yè)的機(jī)械設(shè)備配套商占80％?？梢?，電機(jī)產(chǎn)品能否被市場(chǎng)最終接受，后者最為關(guān)鍵。
電機(jī)作為各種工業(yè)設(shè)備的主要部件，其下游產(chǎn)業(yè)主要是風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)、空調(diào)制冷機(jī)、機(jī)床、起重運(yùn)輸機(jī)械、建筑機(jī)械、食品機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械、輕工機(jī)械、林業(yè)機(jī)械、印刷設(shè)備、造紙?jiān)O(shè)備、紡織印染設(shè)備、灌裝設(shè)備、傳送設(shè)備、包裝設(shè)備等各種工業(yè)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)。其中風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)和空調(diào)制冷機(jī)對(duì)電機(jī)產(chǎn)品的需求量最大，其耗電量分別占全國總耗電量的10.4%、20.9％、9.4％和6％(圖3)。
電機(jī)下游產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭大都非常激烈，對(duì)電機(jī)的價(jià)格非常敏感。中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)中小型電機(jī)分會(huì)于2007年制定的普通三相異步電機(jī)的行業(yè)均價(jià)大約是210元/kw，高效節(jié)能電機(jī)因?yàn)椴捎昧诵滦屠滠埞桎撈?yīng)用了新工藝，價(jià)格較傳統(tǒng)電機(jī)平均高20％～30％，多數(shù)下游企業(yè)難以承受。
另一方面，國內(nèi)企業(yè)普遍缺乏節(jié)能意識(shí)，決策時(shí)很少考慮隱性成本。基于傳統(tǒng)的價(jià)格招標(biāo)的采購模式，必然導(dǎo)致價(jià)格低廉的電機(jī)產(chǎn)品勝出。面對(duì)國內(nèi)市場(chǎng)需求不足，生產(chǎn)高效節(jié)能電機(jī)的企業(yè)從一開始就不得不開拓國外市場(chǎng)，產(chǎn)品出口比例曾一度超過95％，目前出口比例仍在70％以上。
2.強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)無力
2006年12月，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)》，于2007年7月1日實(shí)施。文件規(guī)定，低于3級(jí)能效的電機(jī)禁售，并設(shè)定4年過渡期，2011年7月1日以后，將禁售3級(jí)能效電機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施近兩年來，效果并不理想。國家之所以推行強(qiáng)制性能效標(biāo)識(shí)，也是希望用戶可以像購買家電產(chǎn)品一樣，根據(jù)能效等級(jí)來選購電機(jī)產(chǎn)品，從而推動(dòng)高效節(jié)能電機(jī)的推廣。而實(shí)際上，絕大多數(shù)的終端消費(fèi)者一般看不到電機(jī)的能效標(biāo)識(shí)。目前，能效標(biāo)識(shí)制度在中小型電機(jī)企業(yè)的推廣效果很差。中國節(jié)能協(xié)會(huì)常務(wù)副秘書長宋忠奎一針見血地指出：“強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性不在于標(biāo)準(zhǔn)的本身，而在于標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，應(yīng)明確由哪個(gè)部門負(fù)責(zé)實(shí)施，相關(guān)的規(guī)定也要細(xì)化并具備可操作性，否則，強(qiáng)制性就無從談起”。 從國外的經(jīng)驗(yàn)看，強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的推行涉及正反兩個(gè)方面，一是正向的能效標(biāo)識(shí)制度，二是反向的懲戒制度。對(duì)違法行為，中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院能效標(biāo)識(shí)管理中心將對(duì)相關(guān)企業(yè)處以最高10萬元的罰款，處罰力度偏弱。同時(shí)，有關(guān)部門主要是針對(duì)電機(jī)企業(yè)進(jìn)行能效標(biāo)識(shí)檢查，疏于加強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)上電機(jī)產(chǎn)品的檢查力度。對(duì)4年保護(hù)期之后繼續(xù)生產(chǎn)3級(jí)能效電機(jī)的企業(yè)采取何種懲戒措施，至今仍不明確。
3.財(cái)政扶持無從著手
政策扶持對(duì)推廣高效節(jié)能電機(jī)的幫助很大。歐美等國在頒布高效節(jié)能電機(jī)產(chǎn)品的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，也同時(shí)出臺(tái)財(cái)政扶持政策?！按蟀簟焙汀昂}卜”缺一不可。
節(jié)能電機(jī)于2008年被納入節(jié)能產(chǎn)品稅收優(yōu)惠目錄，但行業(yè)上下盼望的原計(jì)劃同步出臺(tái)的財(cái)政扶持政策至今未見蹤影。據(jù)了解，政策細(xì)節(jié)還在反復(fù)討論之中，政策制訂者們的意見分歧很大：如果對(duì)電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)補(bǔ)貼，操作簡單，但由于高效節(jié)能電機(jī)普遍出口，補(bǔ)貼實(shí)際上白白給了國外的用戶，但如果對(duì)下游用戶補(bǔ)貼，因下游產(chǎn)業(yè)過于龐大和分散，根本無法實(shí)施。面對(duì)如何確定扶持目標(biāo)的難題，政府部門仍難以抉擇。
特種專用電機(jī)的節(jié)能型產(chǎn)品：靠市場(chǎng)孕育的市場(chǎng)
我國的電機(jī)行業(yè)屬于低附加值的勞動(dòng)密集型行業(yè)，競(jìng)爭激烈，供大于求，利潤微薄。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2005年到2007年，行業(yè)的凈利率分別僅有3.2％、5.3％和5.5％(圖4)。
與普通標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)相比，特種專用電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)日子要好過一些，以生產(chǎn)起重冶金電機(jī)、電梯電機(jī)、高壓電機(jī)為主的江西特種電機(jī)股份有限公司是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工程建設(shè)的直接受益者，業(yè)績連年保掙陜速增長，2005年到2007年凈利潤率分別是9.8％、9.7％和9.1％，明顯高于行業(yè)平均水平(表1)。
發(fā)達(dá)國家的電機(jī)市場(chǎng)相對(duì)成熟，對(duì)特種專用電機(jī)的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)，二者市場(chǎng)份額比例大約是7：3。相對(duì)而言，我國特種專用電機(jī)產(chǎn)品品種型號(hào)少、產(chǎn)量低，行業(yè)專家估計(jì)的平均數(shù)顯示，目前我國特種專用電機(jī)與普通標(biāo)準(zhǔn)型電機(jī)的比例大約是5：5。盡管如此，我國電機(jī)產(chǎn)品的專業(yè)化趨勢(shì)還是很明顯，對(duì)特種專用電機(jī)產(chǎn)品的需求越來越大。但正因?yàn)樘胤N專用電機(jī)的針對(duì)性太強(qiáng)、分類太細(xì)，管理部門很難制訂標(biāo)準(zhǔn)，也就更難落實(shí)扶持政策，因此，特種專用電機(jī)的發(fā)展還要靠市場(chǎng)來推進(jìn)。
特種專用電機(jī)是未來電機(jī)市場(chǎng)的主流，其節(jié)能型產(chǎn)品也更容易被市場(chǎng)認(rèn)可，但這一過程將比較漫長，未來幾年內(nèi)，國內(nèi)市場(chǎng)仍將以普通標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)為主。選擇起步早、技術(shù)實(shí)力強(qiáng)已經(jīng)形成一定規(guī)模的特種電機(jī)企業(yè)，耐心培育，是長期投資者的目標(biāo)。但是投資周期過長的同時(shí)，也面臨著市場(chǎng)變化和企業(yè)成長的不確定性，投資風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。
節(jié)能電機(jī)系統(tǒng)：機(jī)會(huì)多，介入難
從長遠(yuǎn)來看，調(diào)速技術(shù)將廣泛應(yīng)用于各類交流電機(jī)。率先應(yīng)用變頻技術(shù)的企業(yè)將有很大的市場(chǎng)潛力，但用戶到底傾向于直接采購變頻調(diào)速電機(jī)，還是自己購買電機(jī)再進(jìn)行變頻改造，存在很大的不確定性。我們建議謹(jǐn)慎行事，也許投資變頻調(diào)速電機(jī)還不如投資變頻器。
而對(duì)于節(jié)能電機(jī)系統(tǒng)，一旦研發(fā)成功，在其產(chǎn)業(yè)化的過程中，相關(guān)企業(yè)必然有融資需求，通常利潤空間較大，投資回報(bào)率也較高，但這類生產(chǎn)企業(yè)存在市場(chǎng)很快飽和以及新產(chǎn)品連續(xù)性的問題。另外，由于下游企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的主導(dǎo)性強(qiáng)，容易形成優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目先期難以發(fā)現(xiàn)，后期難以介入的局面。
1.電機(jī)調(diào)速控制
在電機(jī)中，交流電機(jī)占了90％以上，其功率控制主要是通過變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。在家電領(lǐng)域，盡管變頻技術(shù)的推廣也曾非常艱難，但高達(dá)50％的節(jié)能效果還是漸漸得到了消費(fèi)者的認(rèn)可，變頻空調(diào)、變頻冰箱終成市場(chǎng)主流。現(xiàn)在，工業(yè)電機(jī)也開始大規(guī)模應(yīng)用變頻技術(shù)。以風(fēng)機(jī)和泵類產(chǎn)品為例，其傳統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)手段多采用擋板、閥門等高耗能的機(jī)械調(diào)節(jié)方式，變頻改造后，節(jié)電普遍達(dá)30％以上。
其變頻調(diào)速產(chǎn)品近年來增速迅猛，2007年該公司的電機(jī)控制與節(jié)能類產(chǎn)品業(yè)務(wù)收入為1.14億元，同比增加244.5％，毛利率43.3%，同比增加41.7％。在2008年，內(nèi)部產(chǎn)能擴(kuò)張和外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境惡化導(dǎo)致毛利率略有下降，但業(yè)務(wù)收入仍有不小的增長(表2)。
與小型電機(jī)相比，大、中型電機(jī)更是變頻改造的重點(diǎn)，潛在的市場(chǎng)規(guī)模約在5億kw以上，為電機(jī)企業(yè)提供了契機(jī)。保定華仿電控有限公司的“SEC高頻斬波串級(jí)調(diào)速技術(shù)”，即是針對(duì)大型電機(jī)開發(fā)的調(diào)速技術(shù)，是否能夠得到市場(chǎng)認(rèn)可還有待檢驗(yàn)。
2.節(jié)能電機(jī)系統(tǒng)
節(jié)能電機(jī)系統(tǒng)通常是市場(chǎng)或大型終端用戶企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營中有著迫切的節(jié)能需求，通過聯(lián)合高校和科研院所共同合作開發(fā)的，行業(yè)應(yīng)用性強(qiáng)，
節(jié)能效果顯著。巨大的節(jié)能
優(yōu)化了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。優(yōu)化后的抽油機(jī)去掉了減速箱、“驢頭”和平衡系統(tǒng)等機(jī)械結(jié)構(gòu)，重量減少了50％。經(jīng)中原油田試用，與傳的游梁式抽油機(jī)相比，新式抽油機(jī)的有功節(jié)電率達(dá)53.9％，無功節(jié)電率達(dá)92.5％，綜合節(jié)電率達(dá)61.1％。經(jīng)大港油田試用，與節(jié)能型的雙驢頭式抽油機(jī)相比，有功節(jié)電率在54％以上，無功節(jié)電率在72％以上。綜
合節(jié)電率在55％以上。該產(chǎn)品目前已由貴州航天電器股份有限公司的兩家子公司批量生產(chǎn)，并已為大慶、中原、大港油田批量購買使用，有望繼續(xù)推廣到其他油田。
對(duì)于節(jié)能電機(jī)行業(yè)，集中度正在進(jìn)一步提高，新的市場(chǎng)競(jìng)爭格局正在形成但并不穩(wěn)定，新產(chǎn)品普遍存在技術(shù)壁壘，優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目較為分散，投資決策較難把握，須對(duì)不同領(lǐng)域進(jìn)行差異化的投資策略分析。投資者會(huì)受到很多不確定因素的干擾，投資收益和風(fēng)險(xiǎn)也呈現(xiàn)出較大的不確定性。(注：許震官、金茉莉、李華林、劉文杰對(duì)本文亦有貢獻(xiàn))
（轉(zhuǎn)載）
