1. Machines électriques : finalité et classification
Une machine électrique est un dispositif mécanique électromagnétique qui convertit et transmet l'énergie grâce à l'interaction de l'électricité et du magnétisme.
Au sens large, les machines électriques comprennent les moteurs et les générateurs. Le moteur reçoit de l'énergie électrique et transmet de l'énergie mécanique ; Divers moteurs sont largement utilisés dans les industries et les appareils électroménagers, principalement pour entraîner des équipements mécaniques.
Le générateur reçoit de l'énergie mécanique et produit de l'énergie électrique. Le développement de générateurs et d'équipements associés permet d'obtenir de l'électricité à partir de l'énergie thermique, hydraulique, nucléaire, éolienne, solaire et de la biomasse, alimentant ainsi les secteurs économiques et les populations urbaines et rurales.
Généralement, le mot « machine électrique » dans ce contexte fait référence à un moteur électrique. Malgré les différences de conception, il se compose généralement d'une partie fixe, rotative et auxiliaire. La partie fixe combine le boîtier, le cadre, le noyau et l'enroulement du stator, les couvercles d'extrémité, la base et d'autres éléments magnétiquement conducteurs, porteurs de courant et de support.
La partie rotative comprend l'arbre, le noyau, le support et l'enroulement du rotor, les bagues collectrices, le collecteur et le ventilateur. Les pièces accessoires comprennent des roulements, des brosses et des refroidisseurs. La variété des modèles, des tailles, des puissances, des extrémités d'arbre et de l'isolation détermine les nombreux types de machines électriques.
Selon la pratique industrielle, les moteurs sont classés, d'une part, selon la hauteur de l'axe en grands, petits et moyens et micromoteurs, et d'autre part, selon leurs caractéristiques particulières, en standards et spéciaux.
Étant donné que les moteurs de taille moyenne et de petite taille présentent de nombreuses similitudes en termes de technologie de fabrication et d'utilisateurs finaux, l'industrie les regroupe généralement dans la catégorie des moteurs de petite et moyenne taille.
Selon le programme d'augmentation de l'efficacité énergétique des moteurs pour 2013-2015, publié en juin 2013 par le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information et la Direction générale du contrôle de la qualité, de l'inspection et de la quarantaine, selon l'efficacité énergétique, les moteurs sont divisés en moteurs à haut rendement et conventionnels.
Dans un contexte de contraintes croissantes en matière de ressources, les principaux pays développés considèrent l’augmentation de l’efficacité des moteurs comme une mesure importante d’économie d’énergie.
En 2008, la Commission électrotechnique internationale (CEI) a établi une classification mondiale unique de l'efficacité énergétique des moteurs (voir tableau 1) et des méthodes d'essai standardisées.
Aux États-Unis, les moteurs à haut rendement sont obligatoires depuis 1997, les moteurs ultra-efficaces depuis 2011 ; L'Europe a également commencé à imposer l'introduction de moteurs à haut rendement en 2011. La Chine a publié la norme GB18613-2006, puis l'a révisée selon la CEI ; GB18613-2012 est entré en vigueur le 1er septembre 2012.
Selon cette norme, la grande majorité des moteurs produits en Chine n'étaient pas classés comme moteurs à haut rendement, ce qui les obligeait à atteindre ou dépasser la cote d'efficacité énergétique GB18613-2012. Pour accélérer les économies d'énergie industrielles, transformer le modèle de développement et atteindre les objectifs obligatoires du XIIIe plan quinquennal, il est nécessaire d'améliorer considérablement l'efficacité énergétique des moteurs.
L'industrie mondiale de l'électrotechnique fait remonter son histoire au générateur manuel de disques CC créé par le britannique M.
Faraday en 1831, soit plus de 180 ans. L'industrie chinoise remonte à plus d'un siècle, avec la fabrication de générateurs Wimshurst et d'autres instruments électriques et magnétiques éducatifs par l'usine d'outils pédagogiques de Tianjin en 1905.
Avant la formation de la République populaire de Chine, l'équipement, la technologie, le niveau des produits et la capacité de production étaient nettement inférieurs à ceux du monde. Dans les usines de Shanghai Qian Yong Ji, Huasheng et Huacheng, les moteurs les plus puissants n'avaient que 200 à 300 kW.
Pendant plus de 60 ans après la fondation de la République populaire de Chine, l'industrie est passée de petite à grande échelle, de faiblesse à force, de retard à position de leader, s'appuyant constamment sur les importations, l'introduction de technologies, leur développement et leurs innovations répétées, puis sur ses propres développements. Après la reprise économique initiale dans les premières années de la RPC
Parmi les 156 projets du plan quinquennal figuraient des projets d'électrotechnique. Shanghai, Harbin, Xiangtan, Jiamus, Lanzhou, Shenyang et d'autres usines de soutien ont été successivement créées. Le développement rapide de la production, du transport et de la distribution d’électricité a contribué à la croissance de l’industrie. Un système complet de production et d'affaires a été formé, et la gamme de produits, leurs tailles, caractéristiques et volumes répondent principalement aux besoins de l'économie chinoise.
La capacité installée de moteurs de petite et moyenne puissance en Chine a atteint 1,6 milliard de kW ; le pays est devenu un important producteur, consommateur et exportateur mondial de tels moteurs.
2. Échelle et croissance de l’industrie
L'industrie dans son ensemble a connu une croissance au cours des dix dernières années. Les moteurs à courant alternatif représentent la grande majorité de la production, de sorte que leurs taux de développement et de croissance reflètent largement la position de l'industrie dans son ensemble.
(1) Taille de l’industrie et taux de croissance
Selon le Bureau national des statistiques, de 2001 à 2013, la production de moteurs à courant alternatif en Chine est passée de 62,6327 à 279,1460 millions de kW par an, avec une croissance annuelle moyenne de 13,26 %. En 2012, l'augmentation par rapport à 2011 a été de 5,0235 millions de kW, soit 1,99% ; en 2013 - 22,234 millions de kW, soit 8,65 %. Le marché a continué à croître régulièrement.
(2) Échelle et croissance des petits et moyens moteurs
Selon les experts de la Division des petits et moyens moteurs de l'Association chinoise de l'industrie électrique, le chiffre d'affaires total des 77 entreprises de référence représentait environ 60 % du secteur.
Sur cette base, le chiffre d'affaires de l'industrie chinoise des petits et moyens moteurs en 2013 était estimé à 100 milliards de yuans. De nombreuses entreprises produisent également de grands et micromoteurs et d'autres équipements électriques ; Par exemple, les statistiques de Wolong incluaient l'immobilier et les gros moteurs, tandis que Xiangtan Electric produisait principalement des éoliennes et des gros moteurs, dont les revenus étaient inclus dans la catégorie des petites et moyennes.
En excluant ces ventes, la taille de l'industrie chinoise des petits et moyens moteurs en 2013 était estimée à au moins 60 milliards de yuans.
Selon les prévisions de l'Institut de recherche en génie électrique de Shanghai, la production totale des entreprises de fabrication de poteaux devrait augmenter de 62,81 % de 159,20 millions de kW en 2010 à 259,20 millions de kW en 2020. La production de types individuels et sa croissance sont indiquées ci-dessous :
Les principaux facteurs qui déterminent la demande de moteurs en Chine sont :
1) Délocalisation internationale de la production
En raison du coût de la main-d’œuvre et d’autres facteurs, les pays développés transfèrent progressivement la production de moteurs vers les pays en développement. La Chine est devenue la base manufacturière mondiale ; ABB, SIEMENS, GAMESA et d'autres fabricants renommés y ont établi des centres de production.
2) Reprise économique mondiale et croissance économique chinoise
L'économie américaine a commencé à s'améliorer, l'Europe se redresse progressivement et la Chine passe d'une croissance élevée à une croissance modérée en mettant l'accent sur la qualité. À l’avenir, la Chine augmentera ses investissements dans les économies d’énergie, la protection de l’environnement, les infrastructures, le bien-être public et la consommation. La croissance de l’économie mondiale offrira un espace pour un développement durable à long terme de l’industrie.
3) Rénovation structurelle et remplacement de produits peu performants
Le Plan national pour le développement des économies d'énergie et de la protection de l'environnement du douzième plan quinquennal prévoit l'introduction généralisée de moteurs asynchrones triphasés de petite et moyenne taille des première et deuxième classes d'efficacité énergétique et l'augmentation de l'efficacité des systèmes.
Le programme d'efficacité énergétique des moteurs 2013-2015 du ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information et de la Direction générale du contrôle de la qualité, de l'inspection et de la quarantaine soutient le développement et la mise en œuvre de moteurs efficaces, la modernisation de l'industrie et l'amélioration globale de l'efficacité. Le retrait massif des moteurs obsolètes stimule la demande.
Des normes plus élevées contribuent également à la consolidation de l’industrie, renforçant les avantages des entreprises engagées dans la recherche et la production de moteurs hautes performances.
3. Tendances de développement futures
L'industrie, en particulier celle des moteurs de petite et moyenne taille, se caractérise par un grand nombre de modèles et de types, des industries consommatrices diverses et une énorme consommation d'énergie. Cela crée des tendances vers une efficacité élevée, une spécialisation et une exécution individuelle.
(1) Haute efficacité et économie d'énergie
L'optimisation de la conception électromagnétique et mécanique, les nouveaux matériaux, équipements et technologies réduisent les pertes de cuivre, magnétiques, additives et mécaniques et améliorent la conversion d'énergie. Les moteurs de petite et moyenne taille sont utilisés dans de nombreuses applications industrielles ; L'augmentation de leur efficacité est importante pour les économies d'énergie, l'efficacité des entreprises et la protection de l'environnement et constitue l'un des moyens d'atteindre les objectifs d'économie d'énergie et de réduction des émissions.
La croissance économique rapide a fait de la Chine un important consommateur d’énergie.
Lors d'une conférence à Copenhague, le gouvernement a annoncé une réduction de 40 à 45 % de la consommation d'énergie et des émissions de CO2 par unité de PIB d'ici 2020 par rapport aux niveaux de 2005. Le douzième plan quinquennal prévoyait une baisse de ces indicateurs de 16 % et 17 %.
Dans la contribution nationale présentée avant la conférence de Paris, la Chine a souligné le pic des émissions de CO2 vers 2030, avec une tentative de le faire plus tôt, et une réduction de l’intensité carbone du PIB de 60 à 65 % d’ici 2005. La civilisation écologique devrait devenir une partie importante du Treizième Plan quinquennal avec les principes d’innovation, de coordination, de respect de l’environnement, d’ouverture et de partage des résultats.
Les innovations technologiques et institutionnelles, l'optimisation de la structure industrielle, les énergies bas carbone, les bâtiments verts, les transports et le marché national du carbone devraient créer un modèle de développement harmonieux de l'homme et de la nature.
L’augmentation de l’efficacité de la production, du transport et de la consommation d’énergie permet de réduire l’intensité énergétique du PIB tout en poursuivant sa croissance.
L'électricité représente plus de 50 % de la consommation d'énergie et les moteurs plus de 50 % de la consommation totale d'énergie. L’augmentation de leur efficacité est donc nécessaire pour les politiques d’économie d’énergie.
Les moteurs et les systèmes d’entraînement sont devenus un domaine à fort potentiel. Les gouvernements et les organisations élaborent des solutions, des lignes directrices, des normes et des réglementations pour diverses applications et industries et créent des produits respectueux de l'environnement.
Citons par exemple les normes uniformes CEI en matière d'efficacité et de tests, l'EuroDEEM européen, le MMASTER américain et le programme d'écoconception européen. Le soutien de la Chine aux moteurs et systèmes efficaces et la mise en œuvre complète de réglementations environnementales strictes font des moteurs de petite et moyenne taille à haut et ultra-efficacité, des moteurs à vitesse variable et des moteurs à aimant permanent, des systèmes d'économie d'énergie et des technologies vertes une direction naturelle de développement.
(2) Spécialisation et personnalisation
Les consommateurs de petits et moyens moteurs travaillent dans les secteurs de la métallurgie, de l’énergie, de la pétrochimie, des mines, des matériaux de construction, des services publics et de l’eau. Leur besoin d’efficacité énergétique et de spécialisation les pousse à créer des produits professionnels et efficaces. Le développement personnalisé de moteurs antidéflagrants, à fréquence variable et à deux vitesses améliore l'efficacité du client tout en renforçant le développement, les compétences de base et la position du fabricant dans l'industrie.
Pour améliorer l’efficacité énergétique des utilisateurs finaux, il ne suffit pas que les fabricants fournissent des moteurs universels spécialisés aux fabricants de pompes, de ventilateurs et de compresseurs. Il est nécessaire de participer à la conception et à la recherche de leurs produits et de développer des moteurs appropriés selon les caractéristiques requises. Une telle participation améliore l’adoption des produits sur le marché et renforce la collaboration avec les consommateurs, contribuant ainsi à maintenir et à accroître la part de marché.
(3) Automatisation intelligente
Les principaux systèmes d'entraînement au monde intègrent déjà le diagnostic, la protection, le contrôle et la communication, offrant ainsi l'autodiagnostic, l'autoprotection, le contrôle automatique de la vitesse et le contrôle à distance. La transition de l'ingénierie mécanique chinoise vers des technologies plus élevées, précises et avancées et la convergence de l'industrialisation et de l'information font des systèmes intelligents une tendance inévitable.
De plus en plus d'entreprises acceptent la recherche sur l'adéquation des moteurs, des charges et des systèmes de contrôle, la conception optimisée et le contrôle économe en énergie des entraînements industriels de petite et moyenne taille. Des moteurs et des systèmes avec retour interne, contrôle d'économie d'énergie des machines à double puissance, contrôle d'économie d'énergie de phase et logiciel d'analyse et de contrôle de l'efficacité sont en cours de développement. La conception et la fabrication intégrées de la commande, des capteurs et de l'actionneur permettent de prendre en compte différents modes et charges.
(4) Intégration complète
Le développement et l'application de l'électronique de puissance, de la technologie informatique et microélectronique ainsi que de la théorie du contrôle élargissent les domaines d'utilisation des moteurs de petite et moyenne taille. Pour fonctionner de manière efficace, efficiente et économique, ils interagissent avec des ordinateurs, des contrôleurs, des convertisseurs de puissance et des capteurs et sont souvent intégrés à des actionneurs et des charges en aval : dispositifs mécaniques, hydrauliques et pneumatiques.
De cette manière, le moteur ne devient pas un composant d'actionneur séparé, mais un système mécatronique complet doté d'une fonction donnée.
ABB, Siemens et Mitsubishi sont passés du statut de constructeur de moteurs à celui de fournisseurs renommés de moteurs et de systèmes de contrôle, élargissant leur gamme de convertisseurs de fréquence, de démarreurs progressifs et d'autres contrôles. Cela lui a apporté des avantages technologiques et concurrentiels et une part de marché importante.
Certains fabricants chinois étudient déjà le contrôle d'entraînement, l'intégration de systèmes, l'adaptation optimale des paramètres et le contrôle intégré et lancent des produits assez matures.
Les moteurs sont largement utilisés dans les industries métallurgiques, énergétiques, pétrochimiques, charbonnières et minières, la production de matériaux de construction, de papier, les services publics et la gestion de l'eau, la construction navale et le transbordement portuaire. Ils sont nécessaires partout où l'énergie électrique est convertie en énergie mécanique ou vice versa, ce qui détermine l'énorme capacité du marché.
Selon les estimations internationales généralement acceptées, la puissance installée des moteurs est 2,5 à 3,5 fois supérieure à la puissance des générateurs.
À l’avenir, la production chinoise devrait continuer de croître. D’ici 2020, la capacité de production projetée était de 1 kW par personne contre 3 kW aux États-Unis et la capacité des moteurs installés était d’environ 4,5 milliards de kW, contre environ 1,2 milliard de kW à l’époque.
Plus de 3 milliards de kW de nouvelle capacité ont créé un vaste marché pour les moteurs efficaces et spéciaux. La demande est divisée en incréments - nouvelles installations annuelles - et remplacement, c'est-à-dire remplacement des anciens moteurs par de nouveaux, notamment des moteurs économes en énergie.
Les moteurs à courant alternatif représentent la majeure partie du marché, leur production peut donc être grossièrement utilisée comme indicateur de l’industrie dans son ensemble.
Selon l'Office statistique, entre 2001 et 2013, la production de moteurs à courant alternatif est passée de 62,6327 à 279,1460 millions de kW par an, soit une moyenne de 13,26 % par an.
L'industrie est étroitement liée à la croissance du PIB. Avec le ralentissement de l’économie mondiale, la Chine était sous la pression du ralentissement et de l’inflation ; La croissance moyenne du PIB prévue dans le douzième plan quinquennal a été réduite à 7 %.
Une demande insuffisante et une capacité relative excédentaire ont ralenti la croissance de l’industrie jusqu’à des niveaux négatifs. Cependant, à long terme, la Chine est restée dans une phase de développement rapide.
L'urbanisation et le renouvellement des équipements ont régulièrement accru la demande des industries de la métallurgie, de l'acier, du ciment, de l'énergie et de la construction navale. L’introduction de moteurs efficaces de petite et moyenne taille a offert aux grandes entreprises des opportunités de croissance rapide.
De manière prudente, l'augmentation annuelle moyenne de la puissance variable des moteurs au cours des cinq prochaines années a été estimée à plus de 7 %. En calculant à 7 % et une moyenne sur dix ans de 13,26 %, la production sur cinq ans devrait être comprise entre 392 et 520 millions de kW par an.
Selon les statistiques de la division des petits et moyens moteurs de l'association en 2013, les moteurs à courant continu ne représentaient que 2,93 % de la production des entreprises de soutien et ont été progressivement remplacés par des moteurs à courant variable.
Cependant, ils offrent un bon contrôle, un changement de vitesse uniforme, fluide et continu sur une large plage sous de lourdes charges et un couple de démarrage élevé avec un contrôle économique. Par conséquent, ils sont souvent utilisés dans les grands laminoirs inversés et les treuils.
Bien qu'un convertisseur de fréquence permette à un entraînement variable d'obtenir un résultat similaire, les moteurs permanents, en particulier les plus gros, conservent des avantages en termes de fiabilité globale et de viabilité économique. Les convertisseurs sophistiqués pour les remplacer sont depuis longtemps fournis principalement par GE, SIEMENS, ABB et TMEIC.
Malgré la réduction des prix, le coût est resté environ 3 fois plus élevé que celui des systèmes à courant continu et le rapport qualité/prix était faible. La maintenance et la réparation nécessitent un personnel qualifié, ce que les petites et moyennes entreprises chinoises ne disposent généralement pas, de sorte que les défauts ne sont pas toujours corrigés rapidement et qu'une adoption généralisée n'a pas eu lieu.
Les moteurs à courant continu spécialisés, de grande taille et efficaces restent une opportunité de marché.
Selon les statistiques des entreprises qui soutiennent l'association, en 2013, la production des moteurs à courant continu s'est élevée à 5,061 millions de kW, soit 1,069 millions de kW, soit 17,44 %, de moins que l'année précédente.
Selon l'Office national des statistiques, entre 2001 et 2013, la production des équipements de production est passée de 13,3935 à 127,3520 millions de kW par an, avec une augmentation annuelle moyenne de 20,64 %.
Le développement des ressources éoliennes en Chine reste généralement faible et le potentiel inexploité est énorme.
L’augmentation de la capacité unitaire est devenue une tendance internationale. Avec le développement de l’énergie éolienne offshore, l’exploitation commerciale d’unités de 3 à 6 MW a commencé.
Depuis 2010, l'industrie est entrée dans une période d'ajustement industriel et politique ; Après le pic, le taux de croissance a diminué. Les capacités excédentaires, la concurrence à bas prix et les mesures antidumping et compensatoires étrangères ont entraîné une baisse continue du nombre de nouvelles installations en 2012.
En Chine, 12 960 MW ont ensuite été ajoutés, soit 26,5 % de moins que l'année précédente. Alors que les contraintes de production et les problèmes de connectivité se sont atténués, une reprise a commencé en 2013, avec l'estimation préliminaire de la Wind Energy Association de 16 100 MW de nouvelles installations, en hausse de 24 % par rapport à 2012.
La capacité totale dépassait 90 millions de kW. En 2013, l'énergie éolienne a dépassé l'énergie nucléaire pour devenir pour la première fois la troisième source d'électricité de la Chine.
La mise en œuvre des politiques et l’ajustement structurel devraient soutenir la poursuite de la croissance.
La production de biomasse par gazéification est plus propre que la combustion directe et n’émet presque aucun gaz nocif.
Il convient à une utilisation distribuée de la biomasse, nécessite moins d’investissements et présente de faibles coûts de production, ce qui est particulièrement utile pour les pays en développement. La capacité installée mondiale a dépassé les 50 millions de kW et peut remplacer plus de 90 millions de tonnes d’équivalent carburant.
Aux États-Unis, leader, la capacité dépasse les 10 000 MW, soit plus de 40 % de production renouvelable. En Chine, la part de la biomasse parmi les capacités renouvelables n'est que de 0,5 %, contre une moyenne mondiale de 25 %, ce qui ouvre de larges perspectives.
La demande de moteurs dans les pays en développement augmente rapidement. La Chine et l’Inde en particulier, ainsi que les pays BRICS à croissance rapide que sont l’Afrique du Sud, le Brésil et la Russie, ont maintenu une forte croissance économique ces dernières années. Les infrastructures et la production associée ont généré une forte demande.
Principaux domaines de demande du marché :
1) Demande d’une nouvelle industrialisation
La croissance industrielle rapide de la Chine est confrontée à des contraintes en matière de ressources et d'environnement. Le modèle de consommation d’énergie et d’émissions élevées est devenu insoutenable, et l’industrie s’oriente vers la conservation et la durabilité des ressources. Le rapport du 18e Congrès du Parti a tracé une nouvelle voie d'industrialisation : contenu technologique élevé et efficacité économique, faible consommation de ressources et pollution, pleine utilisation des avantages des ressources humaines.
La crise financière mondiale a ralenti la croissance de la Chine et a simultanément créé les conditions d'une nouvelle industrialisation accélérée. Les changements structurels, la modernisation et les économies d'énergie nécessitent un grand nombre de moteurs efficaces avec une puissance unitaire élevée, élargissant ainsi le marché industriel.
2) Exiger des économies d’énergie
Les moteurs à haut rendement combinent des avantages économiques et sociétaux et sont devenus une priorité industrielle, présentant des opportunités et des défis sans précédent. Avec la mise en œuvre et le renforcement des politiques de mise en œuvre, ils devraient croître rapidement. Le programme global d'économie d'énergie et de réduction des émissions du douzième plan quinquennal du 31 août 2011 prévoit des subventions budgétaires pour les moteurs efficaces et une augmentation de l'efficacité de fonctionnement des systèmes de 2 à 3 points de pourcentage d'ici 2015. Outre les nouvelles installations, il existe une forte demande de remplacement des moteurs traditionnels déjà en marche, même ceux qui n'ont pas atteint la fin de leur durée de vie.
Les économies d'énergie, la protection de l'environnement et la civilisation écologique sont des thèmes importants du Treizième Plan quinquennal.
Le ministère de la Protection de l'environnement estime que les investissements annuels dans la protection de l'environnement pourraient atteindre environ 2 000 milliards de yuans, et que l'investissement public total pourrait dépasser 17 000 milliards. Les investissements dans les économies d’énergie et l’écologie pourraient plus que doubler par rapport à la période quinquennale précédente.
La hausse des coûts de la main-d’œuvre et des matériaux réduit l’effet de la réduction passive des émissions en fermant les installations obsolètes. Les principaux moyens sont la mise à jour des équipements, des technologies et l'augmentation du niveau technique des produits.
PetroChina, Sinopec, le projet de transfert d'eau du sud vers le nord et d'autres entreprises et projets ont annoncé des achats à grande échelle de moteurs efficaces et le retrait accéléré des machines anciennes et à forte consommation d'énergie.
3) Marchés étrangers
Le marché mondial continue d'être dominé par quelques grandes sociétés multinationales : GE, SIEMENS, ABB et TMEIC, dotées de technologies de conception et de fabrication avancées.
Les exportations chinoises représentaient environ 10 % de la production totale de moteurs. Les fournisseurs étrangers pratiquent souvent des prix élevés.
La Chine bénéficie d’un avantage en termes de coûts de main-d’œuvre et d’un soutien gouvernemental pour sa propre innovation et sa modernisation industrielle. L’accent mis sur la recherche et les avancées technologiques réduit progressivement l’écart.
Poussée par la demande, l'innovation s'intensifie à nouveau, l'autosuffisance en produits de haute qualité augmente et les grands fabricants locaux obtiennent de premières opportunités de rivaliser avec les leaders internationaux.
Aux États-Unis et dans d'autres pays développés, le nombre de constructeurs de moteurs traditionnels diminue progressivement, tandis que les importations augmentent, créant des opportunités pour la Chine, qui pourrait devenir à l'avenir le centre mondial de fabrication de moteurs. La croissance rapide de la demande des pays en développement, notamment de l’Inde, de l’Afrique du Sud, du Brésil et de la Russie, est tirée par l’économie, les infrastructures et les industries manufacturières connexes et alimente les exportations chinoises.
(2) Approvisionnement du marché
Les fabricants en Chine sont divisés en entreprises publiques, y compris contrôlées par l'État, étrangères, y compris sous contrôle étranger, et privées. Les moteurs de petite et moyenne taille sont dominés par des entreprises publiques et privées ; les étrangers n'ont contribué que dans une certaine mesure à l'amélioration de la technologie et des volumes de production.
L'économie chinoise est progressivement passée d'une croissance à deux chiffres à une croissance régulière d'environ 7 %. Les politiques industrielles et macroéconomiques ont tracé la voie aux moteurs de petite et moyenne cylindrée. Dans le même temps, des déséquilibres, des incohérences et une instabilité sont apparus : excès de capacité de niveaux faibles et moyens, pressions au ralentissement et difficultés d'exportation ; restructuration difficile de l'assortiment et résistance à l'introduction de produits efficaces ; fluctuations des matières premières, hausse des coûts de main-d’œuvre et baisse des bénéfices. L'augmentation du niveau technique et la suppression des capacités obsolètes sont devenues la ligne directrice générale de l'industrie.
Les moteurs conventionnels sont produits par de nombreuses entreprises avec de petites actions individuelles.
La concentration est faible, mais croissante. Il existe environ 2 000 petits et moyens constructeurs de moteurs en Chine, dont environ 300 sont de grande envergure ; ils sont concentrés dans le Zhejiang, le Jiangsu, Shanghai, le Shandong, le Guangdong et le Fujian.
Selon les statistiques de l'association, Wolong Electric Group, Zhuhai Kaibang Motor et Shandong Huali Motor Group étaient les leaders en termes de revenus en 2014 ; pour la production d'exportation - Wolong, Fujian Anbo Motor Group et Zhejiang Jinlong Motor ; sur l'introduction cumulative de moteurs efficaces - Wolong, Jiangsu Small and Medium Motor et Zhejiang Jinlong Motor. L'industrie continue de se consolider.
Selon les données de base de l'entreprise, qui incluent les revenus du groupe provenant des grands moteurs, des équipements électriques et de l'immobilier, les revenus totaux ont augmenté de 32,990 milliards de yuans à 54,05 milliards de yuans entre 2007 et 2012. Les parts des trois et dix principaux participants ont augmenté et ont atteint respectivement 50,30 % et 73,90 % en 2012.
Les moteurs petits et moyens ont des hauteurs d'essieu de 80 à 630 mm. En tant que principaux composants de conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique, ils sont largement utilisés dans les pompes, les ventilateurs et les compresseurs, étroitement liés à l’économie. Ces types d'équipements sont courants dans la vie publique et constituent une part importante de la consommation d'électricité. Leur efficacité a donc un impact significatif sur l'efficacité énergétique globale. L'efficacité est un indicateur important du niveau technique de ces moteurs.
La clé d’un rendement élevé est de réduire les pertes propres du moteur : en acier, en cuivre, mécaniques et supplémentaires, pour obtenir de la puissance mécanique en sortie.
Les principaux fabricants de moteurs de petite et moyenne cylindrée réduisent généralement les pertes des manières suivantes :
(1) Les enroulements du stator à faibles harmoniques réduisent les pertes de cuivre et d’additifs. L'amélioration de la forme de la force magnétomotrice réduit les pertes supplémentaires dans les enroulements du stator et du rotor. L'imprégnation sous vide du bobinage avec un vernis isolant sans solvant augmente la résistance électrique, réduit la consommation d'échauffement et d'énergie et augmente la durée de vie.
Le calcul électromagnétique optimisé ainsi que la sélection et l'ajustement de la forme des encoches du stator et du rotor assurent une répartition rationnelle de l'induction dans les dents et la culasse et la coordination des charges, minimisant les pertes dans le cuivre et l'acier. L'acier électrique laminé à froid de haute qualité avec une perméabilité élevée et de faibles pertes réduit les pertes magnétiques et la charge électrique, augmentant ainsi l'efficacité.
(2) Une ventilation moderne et rationnelle réduit les pertes mécaniques. Le boîtier conique et le ventilateur de guidage conique fournissent un débit d'air suffisant avec de faibles pertes de ventilation et frictions, refroidissent efficacement et réduisent le bruit mécanique.
Des pertes réduites et une efficacité accrue réduisent la chaleur et le débit d'air de refroidissement requis, permettant l'utilisation d'un diamètre de ventilateur plus petit. Cela réduit encore la consommation d’énergie mécanique et augmente l’efficacité.
(3) Des mesures technologiques efficaces réduisent les pertes supplémentaires. Parallèlement à la combinaison correcte des encoches du stator et du rotor et au biseau des encoches, l'entrefer est ajusté et un traitement supplémentaire du rotor fabriqué est effectué, réduisant et contrôlant les pertes supplémentaires.
Le secteur de l'électrotechnique fournit des composants d'entraînement aux équipementiers et affiche généralement de bonnes performances commerciales. Les marges brutes des sociétés cotées Wolong Electric, Xinzhi Motor, Dayang Motor, Zhongdian Motor et Jinlong Electromechanical sont restées stables avec une légère croissance entre 2012 et 2014. La principale raison était la baisse générale des prix de l'acier électrique, des lingots de cuivre et d'aluminium au cours des trois années précédentes, qui a créé une marge de profit.
Au fil des années de développement, la base industrielle, la structure et l'échelle de l'industrie se sont formées et les barrières à l'entrée ont considérablement augmenté. Dans les moteurs à haut rendement, ils sont particulièrement élevés en raison de la complexité technique, de la complexité de la fabrication, de l'investissement initial important et des exigences de fiabilité. Les principales barrières à l’entrée sont :
Premièrement, une conception et une technologie complexes nécessitent des connaissances interdisciplinaires. Les concepteurs, technologues, inspecteurs, testeurs et travailleurs doivent avoir une formation et une expérience sérieuses. L’industrie manufacturière utilise une variété de machines de grande taille, spécialisées et complexes, ce qui impose des exigences élevées à la main-d’œuvre technique des nouveaux entrants.
Deuxièmement, les consommateurs finaux exigent de la fiabilité et un service réactif, augmentant ainsi leurs exigences en matière de tests avant-vente et d'assistance après-vente. Une équipe qualifiée de production, de contrôle qualité et de service est requise.
La technologie progresse rapidement ; Les fabricants doivent adopter en temps opportun une conception, une fabrication et des processus avancés et mettre en œuvre de nouvelles technologies, matériaux et équipements. Il est difficile pour les nouvelles entreprises d’assurer simultanément veille technologique et développement interne.
Les moteurs sont utilisés dans les secteurs de la métallurgie, de l'énergie, de la pétrochimie, des industries du charbon et des mines, des matériaux de construction et de la production de papier, des services publics et de la gestion de l'eau, de la construction navale et du transbordement portuaire. Différentes applications et environnements ont des exigences différentes. Il faut généralement beaucoup de temps pour accumuler de l'expérience et entrer dans différents domaines. Une expérience réussie et des produits fiables dans un domaine spécifique nous permettent de gagner constamment une part significative.
La fiabilité et l'adéquation à la tâche sont des facteurs de sélection importants. Les consommateurs finaux préfèrent les fabricants ayant une expérience et une marque dans le domaine souhaité. Sans cette accumulation, les nouveaux concurrents sont confrontés à une concurrence plus rude.
La production de moteurs nécessite d’importants investissements en immobilisations, notamment en équipements de production, d’essai et d’inspection. La mise en place d’équipements, de processus et de capacités de production prend beaucoup de temps, généralement des années. Les produits nécessitent également une longue période de validation sur le marché, ce qui nécessite un fonds de roulement suffisant. Les coûts de financement et d’amortissement élevés, l’intensité capitalistique et le fonctionnement avec un levier financier élevé créent un obstacle à la trésorerie pour les nouvelles entreprises.
Les moteurs entraînent des ventilateurs, des pompes, des compresseurs, des machines-outils et des convoyeurs et sont largement utilisés dans la métallurgie, la pétrochimie, la chimie, les mines de charbon, les matériaux de construction et les services publics.
Ils consomment 64 % de toute l'électricité et dans l'industrie, 75 % de la consommation industrielle. Une augmentation de leur efficacité d'un point de pourcentage permet d'économiser environ 26 milliards de kWh par an.
L’augmentation de l’efficacité est donc devenue un moyen important d’économiser de l’énergie. Le programme d'août 2013 du ministère de l'Industrie fixe des objectifs de renouvellement des produits d'ici 2015 : 50 % des moteurs triphasés à cage d'écureuil basse tension et 40 % des moteurs haute tension doivent répondre à des normes de rendement ; introduire 170 millions de kW de moteurs efficaces, supprimer 160 millions de kW de moteurs à faible rendement, moderniser 100 millions de kW de systèmes et réhabiliter efficacement 20 millions de kW de machines obsolètes.
Sur cette base, la demande en moteurs efficaces et en équipements associés est estimée à près de 100 milliards de yuans.
Les moteurs entraînent des ventilateurs, des pompes, des compresseurs, des machines-outils et des convoyeurs dans les secteurs de la métallurgie, de la pétrochimie, de la chimie, de l'industrie du charbon, des matériaux de construction et des services publics. La situation de ces secteurs est positivement liée à la croissance économique et à l’investissement en capital fixe. La croissance et l'industrialisation rapides et continues de la Chine ont jeté les bases du développement durable des moteurs de petite et moyenne taille.
De gros clients, notamment Shanghai Kaiquan Pump Group, Shimge Pump Industry Group et Nanfang Pump Industry, sont devenus les principaux fabricants de pompes au monde au fil des années, favorisant la délocalisation de la production de pompes en Chine. Les grands constructeurs étrangers possédant des usines chinoises ont besoin de fournisseurs de moteurs proposant une large gamme et des fournitures complètes pour un approvisionnement centralisé de plusieurs modèles. Cela encourage l’expansion des produits et crée simultanément des opportunités de mise à l’échelle.
Les grands fabricants internationaux, grâce à leur technologie et leur réputation, occupent une grande partie du marché étranger, mais affichent souvent des prix élevés. Les améliorations de la technologie et des performances chinoises ainsi que le rapport qualité-prix favorable augmentent les commandes étrangères et la part des moteurs chinois à l'étranger.
Le nombre de constructeurs de moteurs traditionnels dans l'UE, aux États-Unis et dans d'autres pays développés diminue, tandis que les importations augmentent, ouvrant ainsi de grandes opportunités à la Chine pour devenir un centre manufacturier mondial. La demande des autres pays en développement augmente également rapidement : la croissance de l’économie, des infrastructures et des industries connexes crée un besoin de moteurs et stimule les exportations chinoises.
Les principaux fabricants étrangers utilisent largement des lignes et des centres d'usinage hautement automatisés qui offrent une productivité et une fiabilité élevées. En termes d'automatisation et d'intelligence des équipements de production et de contrôle, l'entreprise a encore un certain écart par rapport au niveau international avancé.
Parce que l'amélioration de l'efficacité en Chine est à la traîne par rapport à l'Europe, à l'Australie et aux États-Unis, la formation à la conception et à l'amélioration de la technologie des moteurs efficaces de petite et moyenne taille s'est développée plus tard et le personnel scientifique et technique est insuffisant. Cette pénurie de personnel constitue le principal obstacle à l'augmentation de la compétitivité clé de l'entreprise et à sa participation à la concurrence internationale.
Les moteurs, en tant que produits industriels largement utilisés, sont utilisés dans diverses industries. En général, les entreprises dépendent peu des fluctuations saisonnières de la demande dans une région et n'ont pas de saisonnalité prononcée.
Sur le long terme, le cycle industriel suit la macroéconomie : une croissance rapide augmente la demande et améliore la situation, un ralentissement ou une récession réduit la demande et l'aggrave.
La Chine reste au stade intermédiaire de l’industrialisation et continue sur une nouvelle voie industrielle.
L'économie mondiale se redresse lentement ; la croissance est inférieure aux attentes, la croissance potentielle est en déclin, le commerce et les investissements sont faibles. Un ralentissement simultané de plusieurs sources de croissance et une stagnation sont possibles.
La reprise complète de l’économie mondiale pourrait être longue et difficile. Cependant, la transition de la Chine d'une politique de stimulation vers une croissance autonome, la restructuration de l'industrie lourde, la modernisation, les économies d'énergie et les exigences environnementales de la nouvelle industrialisation nous permettent de nous attendre à un long cycle industriel ascendant.
L'industrie ne présente pas de régionalisme prononcé. Relativement plus de fabricants sont situés dans l’est, le nord, le nord-est et le sud-ouest de la Chine ; la concentration la plus dense se trouve sur la côte est.
