第一節(jié) 未來微電機(jī) 行業(yè) 發(fā)展趨勢(shì) 分析
一、未來 行業(yè) 發(fā)展 分析
未來微電機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：以信息技術(shù)為中心的網(wǎng)絡(luò)與通信；與信息處理相關(guān)聯(lián)的機(jī)器設(shè)備；環(huán)境凈化、節(jié)省能源、高功能化的家電產(chǎn)品；更加智能化、人性化的汽車相關(guān)產(chǎn)品；更受人們關(guān)注的醫(yī)療、健身、服務(wù)相關(guān)產(chǎn)品；高度集成的一體化智能機(jī)器等領(lǐng)域。為適應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、軍事設(shè)備、車輛以及家用電器向高精度、高可靠性、長壽命、低消耗、小型化、集成化方向發(fā)展的要求。微電機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展主要是圍繞汽車、摩托車、家用電器、儀器儀表、包裝機(jī)械、數(shù)控設(shè)備、辦公自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)等幾個(gè)主要 行業(yè) 進(jìn)行。
1、汽車電器用微電機(jī)
隨著汽車自動(dòng)化、電子化、智能化程度的不斷提高，越來越多地采用了微電機(jī)產(chǎn)品。如速度控制器、空調(diào)器、車窗電動(dòng)控制、后視鏡電動(dòng)控制、車用音響電機(jī)等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，普通型轎車每輛使用達(dá)15臺(tái)微電機(jī)，高級(jí)轎車每輛使用達(dá)40～50臺(tái)，豪華型轎車每輛多達(dá)60～70臺(tái)。汽車尤其是轎車已成為微電機(jī)的一大應(yīng)用領(lǐng)域。
2、信息處理器應(yīng)用的微電機(jī)
近幾年我國信息產(chǎn)業(yè)呈高速發(fā)展勢(shì)態(tài)，自90年代以來，每年保持40%的增長率。我國的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)和世界同步，基本同國際接軌。另外，近幾年我國商業(yè)、金融、保險(xiǎn)、外貿(mào)等電子化進(jìn)程加快，促使工作站、服務(wù)器、PC機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等產(chǎn)品有較大幅度的增長，打印機(jī)、收款機(jī)、ATM、POS、硬盤、軟盤、掃描儀等設(shè)備需求量增長很快。信息處理器已成為微電機(jī)大量使用領(lǐng)域。
3、家用電器用微電機(jī)
家用電器用電機(jī)是我國微電機(jī)制造業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)品，“十五”期間將進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期。
隨著城鄉(xiāng)居民收入穩(wěn)步增長，人民生產(chǎn)質(zhì)量的提高，小型家電產(chǎn)品將逐步進(jìn)入家庭，如洗碗機(jī)、電動(dòng)廚房用品、保健儀器設(shè)備等，將會(huì)成為家用電機(jī)新的市場。
4、音響設(shè)備用微電機(jī)
音響設(shè)備在我國普及率很高，由于收錄機(jī)的廣泛普及，增長比較緩慢，平均年增長率為2.4%，并且由收錄機(jī)向音響全面過渡。CD化發(fā)展迅速，收錄機(jī)內(nèi)配CD的比重發(fā)展很大。由于錄音機(jī)電機(jī)屬勞動(dòng)密集、廉價(jià)微利產(chǎn)品，國外已將大部分產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到中國生產(chǎn)。據(jù)報(bào)導(dǎo)，目前日本、萬寶圣馬達(dá)大連公司、萬寶至香港公司在廣東東莞的四個(gè)獨(dú)資廠在內(nèi)的錄音機(jī)電機(jī)的生產(chǎn)量已超過7億臺(tái)，產(chǎn)品幾乎全部返銷東南亞和日本。近幾年，廣東等沿海地區(qū)，發(fā)揮了勞動(dòng)力豐富和嚴(yán)格管理的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)形勢(shì)較好，發(fā)展迅速。
近幾年我國VCD視盤機(jī)已形成為消費(fèi)類電子產(chǎn)品中新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，國產(chǎn)機(jī)市場率超過90%，技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，處于領(lǐng)先地位。按每臺(tái)VCD配3臺(tái)微電機(jī)考慮，需配套大量微電機(jī)。
5、產(chǎn)品推廣應(yīng)用
我們要在產(chǎn)品推廣應(yīng)用上下功夫，要加快電子技術(shù)在微電機(jī)中推廣應(yīng)用。如變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)，集成電路換向技術(shù)，開關(guān)磁組電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。無刷直流電機(jī)的推廣應(yīng)用技術(shù)，盡快發(fā)展機(jī)電一體化微電機(jī)。要加快微電機(jī)CAD軟件的開發(fā)和應(yīng)用，提高設(shè)計(jì)水平，節(jié)能、節(jié)材和降低生產(chǎn)成本。在新材料應(yīng)用方面，要大力采用永磁材料，特別是稀土永磁材料，提高電機(jī)效率和縮小體積，要加快工程塑料制品在微電機(jī)中的應(yīng)用，減輕重量和降低成本?？傊攸c(diǎn)是發(fā)展高技術(shù)含量重的品種，提高電機(jī)的整體水平。依靠科學(xué)進(jìn)步，縮短 行業(yè) 產(chǎn)品和制造技術(shù)與國際水平的差距。
6、微電機(jī)的生產(chǎn)更注重材料應(yīng)用以利環(huán)保、以及高效節(jié)能等
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電氣控制系統(tǒng)的不斷更新?lián)Q代，對(duì)微電機(jī)的要求越來越高，同時(shí)，新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用，推動(dòng)了微特電機(jī)的發(fā)展，出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)：
1）無刷化：大幅提高微電機(jī)的可靠性，降低噪音，提高電磁兼容性能，延長電機(jī)壽命，長期可靠的運(yùn)行。國內(nèi)外一直致力于發(fā)展各種無刷電機(jī)已有20多年，成果顯著。無刷直流電機(jī)、無刷旋轉(zhuǎn)變壓器等許多電機(jī)品種已經(jīng)商品化生產(chǎn)。
2）微型化：電子信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，一方面促進(jìn)微電機(jī)向微型化發(fā)展，以適應(yīng)電子產(chǎn)品日益微型化的需要；另一方面也為微電機(jī)的微型化創(chuàng)造了條件。微電機(jī)的微型化，不僅指它的質(zhì)量和體積，還指它的功耗。微電機(jī)在現(xiàn)代電子信息產(chǎn)品中（如手機(jī)）往往是耗電量最大的的元件之一，而在宇航系統(tǒng)中，對(duì)質(zhì)量和功耗要求更嚴(yán)格。例如，日本一家公司推出了外徑僅0.8mm，重量僅4mg的微型電機(jī)，可以在人的血管中穿行。目前微電機(jī)的尺寸正逐步從毫米級(jí)向微米、納米級(jí)發(fā)展。
3）一體化（模塊化）：是指多臺(tái)電機(jī)組合；電機(jī)和傳感器組合；電機(jī)和其它機(jī)械組合；電機(jī)和控制器的組合；甚至將微電機(jī)、變速器、傳感器和控制器等構(gòu)成一體，形成新一代電動(dòng)伺服系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了微電機(jī)從單一原理到多原理，單臺(tái)到多臺(tái)，單一功能到多功能過渡，從而達(dá)到性能的轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)變、提升。
4）永磁化：隨著微電機(jī)向微、薄、輕化、無刷化和電子化的方向發(fā)展，永磁材料在微電機(jī)中的普遍應(yīng)用已是必然趨勢(shì)。我國稀土資源豐富，約占世界稀土儲(chǔ)量的3/4，所研制生產(chǎn)的釹鐵硼（Nd-Fe-B）永磁體的最大磁能積已達(dá)國際先進(jìn)水平，為我國永磁微電機(jī)的發(fā)展提供了豐富的材料資源。
5）數(shù)字化：微電機(jī)的數(shù)字化是指在其控制單元中采用MCU、DSP等數(shù)字信號(hào)處理芯片，綜合現(xiàn)代控制理論、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度和位置的自適應(yīng)調(diào)整與控制。20世紀(jì)80年代初，單片機(jī)首先在步進(jìn)電機(jī)邏輯控制中應(yīng)用，現(xiàn)在已推廣到各類電機(jī)，目前已發(fā)展到16～32位單片機(jī)芯片。電動(dòng)機(jī)控制策略的模擬實(shí)現(xiàn)正逐漸退出歷史舞臺(tái)，而采用微處理器、FPGA/CPLD、通用計(jì)算機(jī)、DSP控制器等現(xiàn)代手段構(gòu)成的數(shù)字控制系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，作為電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)也正朝著高精度、高性能、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、系統(tǒng)芯片化方向不斷前進(jìn)。同時(shí)，數(shù)字化的發(fā)展，逐步改變了微電機(jī)作為電磁元件使用的傳統(tǒng)概念，確立了微電機(jī)作為一個(gè)系統(tǒng)和智能元件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用的新概念，標(biāo)志著微電機(jī)發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)新階段。
6）新原理、新結(jié)構(gòu)電機(jī)：隨著新原理、新技術(shù)、新材料的發(fā)展，電機(jī)在很多方面突破了傳統(tǒng)的觀念，利用科學(xué)技術(shù)的最新成果，已研制出了一些新型電機(jī)。例如，利用“逆壓電效應(yīng)”研制出超聲波電動(dòng)機(jī)；利用“霍爾效應(yīng)”研制出霍爾效應(yīng)自整角機(jī)；開關(guān)磁阻電機(jī)（SwitchedReluctanceMotor，簡稱SR電機(jī)）以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的雙凸極永磁電機(jī)（DoublySalientPermannentMagnetMotor，簡稱DSPM電機(jī)）等。此外還有靜電電動(dòng)機(jī)、電解質(zhì)電動(dòng)機(jī)、磁致伸縮電機(jī)、無軸承電機(jī)、橫向磁場電機(jī)、仿生電機(jī)等。這類新型微電機(jī)的發(fā)展，已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的電磁理論，而將與其它學(xué)科相互結(jié)合，相互滲透而發(fā)展。同時(shí)，新工藝層出不窮，新設(shè)備促進(jìn)了新工藝，新工藝日益成為市場和產(chǎn)業(yè)競爭的最終前提。
二、未來 行業(yè) 技術(shù)開發(fā)方向
激烈的競爭也帶來了微電機(jī)產(chǎn)品變革的加速。當(dāng)前世界微電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)是：
1、微電機(jī)產(chǎn)品的小型輕量和低成本化
輕薄短小、低成本是微電機(jī)制造商 研究 開發(fā)的永恒主題，而主軸電機(jī)薄型化、緊固結(jié)構(gòu)小型化、電子線路簡易化是微電機(jī)小型輕量和低成本化的關(guān)鍵。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，采用專用IC或LSI來完成電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和讀寫系統(tǒng)，采用新型優(yōu)質(zhì)材料如品質(zhì)優(yōu)良的工程塑料、高性能NdFeB稀土永磁材料、耐磨性能極優(yōu)的陶瓷材料分別制作高速微電機(jī)的殼體、定子及軸承，則將為微電機(jī)產(chǎn)品提高性能、縮小體積、降低成本創(chuàng)造條件。微機(jī)械加工技術(shù)對(duì)微電機(jī)的超小型化具有十分重要的意義，盡管近年內(nèi)微機(jī)械加工技術(shù)不會(huì)顯現(xiàn)其商業(yè)價(jià)值，但它的某些技術(shù)將使傳統(tǒng)電機(jī)進(jìn)一步小型化，如日本松下公司已利用半導(dǎo)體工藝和薄膜工藝開發(fā)出了轉(zhuǎn)子直徑僅1mm、電機(jī)總體直徑為1.4mm的超小型微電機(jī)。
2、微電機(jī)制造的自動(dòng)化和生產(chǎn)的規(guī)?；?/p>
隨著國際市場競爭的加劇，微電機(jī)產(chǎn)品的市場壽命愈來愈短，因而迫使制造商努力采用CAD／CAM等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。與此同時(shí)，出于成本因素的考慮，一些有實(shí)力的大公司還在加緊進(jìn)行技術(shù)改造，積極開展自動(dòng)化、無人化工廠試驗(yàn)，進(jìn)一步采用成套自動(dòng)化生產(chǎn)線制造微電機(jī)，以獲取高的勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。
3、微電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制電路的集成化
電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制采用集成電路后，其最大優(yōu)點(diǎn)是電路簡化，有利于電機(jī)的輕薄短小化，并使驅(qū)動(dòng)精度和可靠性提高，同時(shí)降低成本。制造商現(xiàn)已開發(fā)出一種靈巧功率IC，它把低電壓、高性能的控制電路與大功率驅(qū)動(dòng)電路集成在一個(gè)芯片上，用作電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制，效果非常顯著。一些制造商還開發(fā)出了應(yīng)用功率MOS場效應(yīng)管和控制邏輯電路的智能化微電機(jī)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)電機(jī)與電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。
4、新原理微電機(jī)蓬勃發(fā)展
近年來人們借助微電子、精密機(jī)械加工及新材料、新生物等高新技術(shù)，研發(fā)出不少新原理的微電機(jī)，并在各種領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。最具代表性的有片狀微電機(jī)、超聲波微電機(jī)、鞭毛電機(jī)、超微電機(jī)、仿生電機(jī)、形狀記憶合金電機(jī)、光熱電機(jī)、微波電機(jī)等。
1）片狀微電機(jī)
即采用片狀線圈、軸向磁路結(jié)構(gòu)并具有微小型化特點(diǎn)的微電機(jī)，這是80年代初期發(fā)展起來的一種新型電機(jī)，其技術(shù)關(guān)鍵是線圈的制作。片狀微電機(jī)對(duì)電子產(chǎn)品的小型化發(fā)展十分有益，其應(yīng)用范圍很廣，特別是在OA、HA市場上有著廣泛的應(yīng)用。如用于HDD、FDD、LBP的主軸驅(qū)動(dòng)以及盒式錄放機(jī)、隨身聽、盤式磁帶機(jī)、卡拉OK機(jī)、DAT、汽車立體聲、CD、MD唱機(jī)的輸帶和卷盤等，其需求量相當(dāng)可觀。有專家斷言：21世紀(jì)片狀微電機(jī)應(yīng)用化程度可形成數(shù)百億元的市場規(guī)模。
2）超聲波微電機(jī)
它是一種由壓電陶瓷元件的超聲振動(dòng)而獲得機(jī)械力的新原理微電機(jī)，沒有繞組和磁場部件，結(jié)構(gòu)十分簡單。
其特點(diǎn)是在低速下直接輸出大轉(zhuǎn)矩，具有單位體積輸出轉(zhuǎn)矩大；不要減速齒輪，采用改變頻率或通電時(shí)間或相間相位差就可以控制轉(zhuǎn)速，可將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至零，制動(dòng)力矩大，不需附加制動(dòng)器；機(jī)械時(shí)間常數(shù)為幾毫秒；由于無齒輪，因而噪音低；既不產(chǎn)生雜散磁場，也不受外界的磁場影響。其缺點(diǎn)是變換效率低。
3）鞭毛微電機(jī)
它是細(xì)菌在水中游動(dòng)而使用的分子機(jī)械(由蛋白質(zhì)分子而形成的機(jī)械)。鞭毛微電機(jī)在生物界中是唯一的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，也是現(xiàn)存世界上最小(直徑50nm)的電機(jī)。未來鞭毛電機(jī)將廣泛應(yīng)用于生物領(lǐng)域，科學(xué)家們正設(shè)想開發(fā)活體執(zhí)行器，如考慮在生物機(jī)器人上使用這種執(zhí)行器；現(xiàn)在的電磁電機(jī)重量重，由于傳輸電力和信號(hào)需要很多的導(dǎo)線，因而在微觀世界中無法使用。
4）超微電機(jī)
這是指那些形狀非常小(1mm以下)、重量很輕，并且在同一塊基板上(硅或其它材料)，采用微電子技術(shù)和微加工技術(shù)制造出的機(jī)電一體化傳動(dòng)產(chǎn)品。如美國Wisconsen大學(xué)采用LIGA技術(shù)和多層表面微加工技術(shù)制造的磁驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)，其轉(zhuǎn)矩厚度僅40μm，直徑285μm，由于它是以電磁力驅(qū)動(dòng)，因此轉(zhuǎn)矩和輸出功率得到了很大改善。超微電機(jī)的量度時(shí)以微米為單位的，它的工作狀況必須藉助于專用裝置或儀器來觀察。超微電機(jī)的應(yīng)用前景十分廣闊，特別是在人們尚未充分認(rèn)識(shí)的微環(huán)境下，有待不斷開創(chuàng)擴(kuò)展。
展望未來，微電機(jī) 行業(yè) 必將隨著電子、信息、汽車以及家電這些應(yīng)用主戰(zhàn)場的興旺而注入更強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力。
三、總體 行業(yè) “十一五”整體 規(guī)劃 及預(yù)測(cè)
企業(yè)最終的競爭力取決于三個(gè)因素：成本優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、品牌優(yōu)勢(shì)。國際化將是我國微電機(jī)企業(yè)最終的發(fā)展方向。穩(wěn)定發(fā)展一般微電機(jī)產(chǎn)品，重點(diǎn)要發(fā)展高技術(shù)含量品種，加速產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高產(chǎn)品檔次，創(chuàng)自主品牌產(chǎn)品，加大出口份額。實(shí)現(xiàn)未來5～10年中，全 行業(yè) 產(chǎn)量、產(chǎn)值年增加速度不低于8%，2010年產(chǎn)量達(dá)到100億臺(tái)，年產(chǎn)值達(dá)到500億元人民幣。未來5～10年我國微電機(jī)產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展目標(biāo)：
1、加速無刷直流電機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)、微型振動(dòng)電機(jī)、交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、直線電機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、超聲波電動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化步伐。
2、加快電子信息技術(shù)在微電機(jī)中的應(yīng)用普及，如變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)、集成換向電路、DSP控制技術(shù)等，加快發(fā)展機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3、提升CAD、CAT功能，擴(kuò)大應(yīng)用，更好的節(jié)能、節(jié)材、提高電機(jī)效率和檢測(cè)能力。
4、加快微電機(jī)表面處理技術(shù)的推廣，以提高電機(jī)外觀質(zhì)量。
5、加快對(duì)國外微電機(jī)技術(shù)的追蹤和技術(shù)攻關(guān)步伐，提高創(chuàng)新能力。
6、培育發(fā)展具有現(xiàn)代企業(yè)制度和國際水準(zhǔn)的集團(tuán)公司，參與國際競爭。
第二節(jié) 2008-2010年微電機(jī)制造業(yè)運(yùn)行狀況預(yù)測(cè)
一、2008-2010年 行業(yè) 工業(yè)總產(chǎn)值預(yù)測(cè)
2008-2010年微電機(jī)制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值預(yù)測(cè)
單位：千元
二、2008-2010年 行業(yè) 銷售收入預(yù)測(cè)
2008-2010年微電機(jī)制造業(yè)銷售收入預(yù)測(cè)
單位：千元
三、2008-2010年 行業(yè) 利潤總額預(yù)測(cè)
2008-2010年微電機(jī)制造業(yè)利潤總額預(yù)測(cè)
單位：千元
四、2008-2010年 行業(yè) 總資產(chǎn)預(yù)測(cè)
2008-2010年微電機(jī)制造業(yè)總資產(chǎn)預(yù)測(cè)
單位：千元
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