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Nidec:马达驱动世界 创新开创未来

作者:李健时间:2019-11-16来源:电子产品世界收藏

作为电机行业的龙头,(Nidec,尼得科)平时显得并不出名,但在每个人的生活中却一直享受着研发生产的电机产品的优质服务。电机,是全球最重要的自动化系统,几乎占据了全球一半以上的电力能源消耗,而的职责就是满足客户对电机产品的需求,电机驱动了世界,日本电产用创新不断改变着电机产业。

本文引用地址:/article/201911/407131.htm

走进日本电产在京都的总部,在一层很显著的位置摆放着当年公司最早起家的小厂房实物陈列厅,这里标志着1973年公司创立的起点,时刻提醒着公司的员工一家国际性产业巨头是如何从一间小作坊逐步成长起来的。

日本电产总部陈列的最初创立工作室的实物

日本电产以精密小型起家,为了贯彻创始人现集团董事长永守重信 “要成为世界第一”的雄心壮志,日本电产不断通过技术革新,创造出同应用中尺寸最小、性能最佳的马达产品,逐步成为精密小型马达的领导者。随后公司将所有“转动体、移动体”都视为日本电产发力的方向。产品阵容也逐步从小型马达扩大至超大型电机,产品广泛应用在通讯、家电、汽车、商业、工业、健康、物联网等领域。从最初专精于生产精密小马达,到现在发展成覆盖通讯、家电、汽车、工业等方面的综合性电机产品制造商,日本电产的许多产品已经拥有了较高的全球市场份额,比如硬盘驱动器用步进马达(全球市占率85%)、手机和智能手机的震动马达(40%),电动助力转向系统用马达(30%)以及液晶玻璃基板搬运用机械臂(70%),中国市场70%的汽车天窗都采用了日本电产的车窗控制马达。

日本电产的快速成长史一方面来自企业自身产业研发的成就,另一方面来自于企业战略性的兼并收购,目前公司已经拥有遍布全球的超过300家旗下公司,仅在中国就有近百家旗下公司,2019年公司更是将集团战略媒体发布放在中国举办,足见中国市场的重要。面向未来,日本电产顺应科技发展的趋势提出了“五大浪潮”:电动化自动化不可阻挡、机器人市场快速扩张、家电节能需求增加、物流革命、5G数字数据爆炸。它们都对电机提出越来越多,越来越高的需求。

车用马达要成为公司支柱

汽车用马达是日本电产业务的重点,随着新能源车和电动车的快速发展,汽车用马达需求越来越强大,特别是动力电机马达的需求让日本电产对未来市场充满信心,据日本电产车载事业本部部长早舩一弥介绍,目前车载马达业务大概占公司营收20%左右,未来几年汽车用马达产品的业务增长将非常迅速,目标是希望在2030年度汽载业务成为营收占公司一半左右的核心支柱业务。支撑早舩本部长雄心的是订单量的飞速增长,从今年4月到9月的数据来看,2020到2021财年公司的预期订单数量实现了翻番。而在最近公司的业绩发布会上透露,从7月到10月的预期订单数量增加到了预期值的5倍,目前的订单预期周期已经延长到2023年度,5年间达到455万台( 7月时的预期订单展望是截至 2021 年度为止的 3 年间为 90 万台)。

在日本电产的滋贺技术开发中心,早舩本部长风趣的表示,他一年有一半以上的时间在外地出差,接待笔者一行的前一天他才赶回来,当天晚上他就要继续去中国出差,而他要经常背着重达87公斤的驱动马达系统(E-Axle)产品一家家去拜访客户。这样的努力也让日本电产的动力总成系统伴随着电动汽车的普及销量节节攀升。可以说,E-Axle产品就是日本电产车用马达产品价值观的集中体现,即研制生产更加高效、安全、开创未来新生活的车载马达产品。从将第一代E-Axle概念产品在2018年北京车展带到中国进行展示开始,第二款和第三款E-Axle产品也即将面世,作为新能源汽车、插电式混合动力车的动力总成中的核心部分,E-Axle驱动马达由马达、逆变器、变速箱的一体化模组产品,实现了动力总成的轻薄短小,除了第一代的150kW版本,日本电产将在2020年推出100kW的版本,并在2021年推出70kW版本,满足不同功率输出电动车的需求,早舩本部长特别介绍,日本电产希望到2023年实现体积更小的新款驱动马达,从而大幅提升电动汽车的驾乘体验和能源效率。目前位于浙江嘉兴市的驱动马达系统E-Axle新工厂已于今年4月份投产,广汽新能源Aion S以及Aion LX成为首批搭载该产品并面世的车型。今后还会与广汽成立的合资公司进行本地化研发。

已经应用在多款车型上的E-Axle 150kW产品

除了应用在纯电动的汽车上的E-Axle系统之外,日本电产也提供应用在混合动力汽车的马达系统,而在电动制动助力器专用马达方面,日本电产的超高速低惯量马达能够有效地缩短制动距离,而日本电产的电动助力转向系统马达则提供了全球最小、最轻以及性能更可靠,并ECU内具有冗余性的ESP动力包的产品,满足功能安全的ASIL-D等级。这里早舩本部长特别提到一个技术趋势,那就是从单一产品向模块化产品方向的转变,日本电产通过收购具有ECU开发能力的企业拥有了强大的ECU功能,将ECU和马达组合到一起,能够提供具有更多功能并且更容易让客户采用的方案,通过这样的产品,未来将改变传统的供应链,日本电产将可以直接与车厂进行合作开发,简化汽车设计开发的环节,提高效率的同时带来更多汽车差异化功能设计。

内制是汽车零部件制造不能回避的话题,早舩本部长介绍纵向一体化生产方式是日本电产的优势所在,核心零件从铸件、冲压到精密机床加工和树脂成形等工艺均有日本电产自主化实现,从而能够保证核心零件的质量并控制成本和稳定供应。目前日本电产在中国平湖的全球最大的驱动马达生产工厂已经投产,未来除了平湖和大连工厂服务于车载业务外, 还在中国苏州成立了专门的研发中心支持中国客户的设计,加上与中国车企的各种合作开发,早舩本部长有信心日本电产的汽车马达业务跟随中国的电动汽车事业共同腾飞。

日本电产滋贺技术研发中心

精益求精的小电机业务

相比于蓬勃发展的车用马达产品线,精密小型马达是日本电产的创业之本,也是一直以来最领先的业务,广泛应用在各种家电、通信设备和工业设备中。日本电产的小型马达以性能可靠、精密运行以及可定制化开发等特点,广泛应用在各种领域中如洗衣机/干燥机/洗碗机用马达、冷藏/空调设备用马达、、一般工业机械用马达、工业用泵的马达等从普通消费者到工业的多领域产品。

小型化、智能化、高效率是市场对马达的主流需求,也是日本电产技术的领先优势所在。除此之外在家电产品中,日本电产特别注意对马达工作时静音技术的研发,比如开发内转子和外转子马达,满足各种家电设备的工作需求。再比如在吸尘器中用无刷直流电机代替交流马达,不仅工作能效更高,而且尺寸轻薄,能效高,低噪音和低震动并且能保持长寿命,此外还能实现吸尘器产品的无绳工作。为电动轮椅开发的专用马达55R无刷直流马达可以提供高达30Nm的高扭矩,提供强爬坡能力可轻松跨越台阶,高效率的转动能够确保产品的高能效,充一次电可长距离行驶。其相当于IP54等级的卓越防尘防水性能确保其可在户外使用,而低振动和低噪音技术让马达降噪一半以上,从而确保使用者的舒适性。

作为公司最重要的市场,日本电产精密小型马达事业本部开发副统括宫本荣治介绍,1992年日本电产就在国内设立了工厂,并从大连开始并逐渐根据市场变化设立了平湖和东莞工厂,秉承日本电产靠近客户研发的策略,日本电产在这三个地方设立了本地化的开发部门。目前,智能化是日本电产中国几个开发部门的重点,宫本荣治介绍,大连开发部门成立于2003年,大连拥有很多大型的家电客户,因此日本电产靠近客户能够更方便的实现与客户的交流。其次几乎全球约70%的吸尘器都是在苏州平湖地区开发生产,这也为了在客户最近的地方去进行马达的研发。而东莞开发中心成立于2007年,重点研发的是智能办公设备相关产品(打印机复印机等)以及家用电器、服务器等产品以及通信服务器等冷却用风扇系统的研发。

东莞开发中心是目前日本电产小型马达面向中国市场研发的重点部门之一,这里毗邻办公设备、家电、通信IT等主要的客户,并且具有非常齐备的研发配置,这里高层的研发人员都是中方人员,能够更好的跟中国本地客户进行沟通。中方研发人员大都被安排去日本进行过为期一年的技术研修。此外,为了加强中方研发人员跟日本客户的沟通,技术翻译人员也会作为开发助理派往日本接受研修,以便及时、准确地将日本客户需求反馈给东莞开发中心研发人员。在客户产品开发初期,通过跟客户共同商讨设计要求,东莞的研发人员会根据客户需求,初步提出马达的模拟分析数据,客户再根据马达的数据优化整机设计;马达样品做出来后,再装到整机上去确认最终产品的效果。宫本荣治介绍,为了配合客户对产品开发和测试的需求,东莞中心配备了齐全的试验装置和解析工具,可以对客户的整机产品进行噪音振动等性能的测试,从而通过整机性能表现,对产品各种特性进行解析,优化电机产品并为客户解决产品设计的问题。随着中国市场的日益壮大,中国客户对产品和服务的要求也越来越高,所以东莞开发中心不吝导入先进的试验和测量设备。特别的,东莞研发中心还有贴心的隔音会议室和运输通道等各种服务能够保护客户的设计,让客户放心与日本电产沟通而不怕设计泄露给竞争对手。

电动轮椅专用马达55R无刷直流马达



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