磁谷李杰：创新高效永磁传动技术在电机系统的应用

江苏磁谷科技股份有限公司市场部总监李杰

3月28日下午，江苏磁谷科技股份有限公司（以下简称“磁谷”）市场部总监李杰在“2024能源环境服务产业年度峰会”的工业节能降碳分论坛上，发表了题为“创新高效永磁传动技术在电机系统的应用”的主题演讲。

以下是李杰主题演讲实录：

我国能源消耗所产生的碳排放占全国排放总量约85%，其中70%来自于工业生产活动。目前我国能源消耗产生的碳排放约97亿吨，其中煤炭产生的碳排放量占78%，另一方面由于传统行业老旧产能消耗导致生产效率低下，产生大量的能耗，从细分行业来看，钢铁、水泥、石化、电解铝等国内碳排放量均是较高行业，分别占到我国碳排放总量的18%、16%、6%和5%。长期以来、煤炭、石油等石化能源作为主要的能源供应方，这些能源的日益枯竭以及对生态环境的严重破坏，已经引起了全球范围内的广泛关注。因此，寻求能源高效利用、减少污染排放以及发展绿色新能源的方法，成为了解决当前能源问题的根本途径。在大力发展清洁能源同时，提高能源利用率是一种解决方法。

据有关报告显示，电机消耗占全国用电量约60%，其中泵类电机占比20.9%，风机占比约10.4%，压缩机占比9.4%。然而此类负荷正常生产运行一般并非处于满负荷运行。如何使电机输出功率充分传递给负载，实现能源匹配最优化，达到节能环保的目的，是我们要考虑的。

目前市场上认为“调速”是节能最佳方式，对于泵类、风机等负载的调速中应用较为广泛的是液力耦合调速器和变频调速，2007年涡流永磁调速技术引进国内，由江苏磁谷自主研发的具有国际领先的绕组永磁调速技术于2016年投放市场以后，在各行业获得了显著节能效果及经济效益。

进口变频调速使用寿命大概在10到15年，国产是5到10年，而磁谷永磁传动技术使用寿命达到了25年以上，传递功率方面，进口液耦设备大概在1万千瓦，国产设备普遍为4000千瓦，磁谷产品可以达到3000千瓦。

变频调速谐波污染严重，液耦调速对环境污染比较大，磁谷技术设备不存在这些问题，液耦调速设备一般较复杂，维护频繁，而磁谷永磁传动调速维护比较简单。初始投资方面，变频调速设备及进口液偶调速器相对较高，国产液偶调速器较低，磁谷设备同理，初始投资也相对较高，但由于磁谷设备维护较为简单，很大程度上降低了项目维护成本。

磁谷永磁传动技术是独有专利技术，共获得授权专利120项，43项为发明专利，中国发明专利29项，境外PCT专利14项，7国集团成员美国、日本、欧盟、加拿大等发达国家均已授权，正在审查的发明专利36项，共融合第二十届中国专利优秀奖，中国节能环保专利二等奖，是独有的专利技术。目前荣获G20能效组织国际双十佳，同时入选工信部、发改委、环保部，并于2016-2017年度WWF气候创行者获奖项目(中国只有5家)，入选国家节能中心《首批重点节能技术应用典型案例(2017)》(全国共15项)。

技术优势方面，“多功能双永磁调速一体机”在调速比80%调速运行时，动力系统效率高达98%左右，远超当下最节电的变频调速，因为变频调速大概在80%调速运行时效率只有81%左右，将以前被认为节能收益甚微的改造项目变成优质的投资项目。

“跳电不跳机”功能可大幅提高风机水泵系统可靠性，集成化设计，做到“一体机”与现有电机全尺寸互换，为节能改造全部电机提供了保证，“一体机”集“空载启动电机”、“离合器”、“重载软起负载”、“转矩转速全程无极精确可调”等动力功能于一体，能够应用到更多的动力系统中。

磁谷双永磁调速一体机，有能力将全部工业风机水泵用电量至少再下降15%。根据我国工业领域电机总用电量和工业风机、水泵负载计算，存量市场总量按节电率15%、2年回收期计算所需设备高达4200-5700亿元。同时年减排2.6亿tCO2，按2023年10月75元/吨碳交易价格折算成碳指标将达到195亿元，按欧盟时价630元/吨折算成碳指标1638亿元。

自2016年投放市场到现在以来，磁谷的解决方案在电力、钢铁、水泥、石化等各行业都有广泛的案例应用。

以下为典型案例，由宝武节能在新疆八一钢铁厂实施。八一钢铁计划对淘汰电机进行节能改造，最初方案是用永磁电机和变频对淘汰电机进行技能改造，电机总数量130台，总容量17435千瓦，原年耗电费4656.3万元（按0.5元每度计算），平时节电率小于等于3%，节电电费按0.5元计算，为139.7万元，5年节电费用是698.4万元，设备成本是871.85万元，该项目5年的毛利率是负173.45元。也就是说130台电机采用永磁电机+变频方案改造，5年的节电回收是负数。方案二采用磁谷双永磁调数一体机，设备成本高达2615.25万元，节电率高，大于等于24%，5年节点费用计算下来是5594.5万元。最终，宝武节能与磁谷公司签定了合作。

另外还有许多成功案例，如：

福建三明钢铁变频调数改造后，增加节电率8.12%；

攀枝花，原5000千瓦液耦，改造完以后节电率高达18.38%；

国家能源某电厂一次风机的改造，在一次变频运行的耗电量改造后，节能率高达12.53%；

国能大港电厂的1350千瓦一次风机改造，分别达到了31.1%、24.7%和20.7%。中石化茂名石化水泵改造项目节电率达到38.89%；

中国有色金属集团顶吹炉的排烟风机改造，节电率高达了27.5%，合计年节约电费50.5万元。同时还有效的解决了目前调数型液力耦合器运行效率低下、震动过大、漏油、机械故障多、维护量大等问题，大幅减少了它的维护成本；

海螺水泥风机改造高达59.7%，节电率43.2%。

磁谷拥有江苏省最大的级级技术中心和永磁传动实验室，技术研发团队有50余人，是传动行业中唯一拥有2500千瓦检测设备的企业，是国家专家专精特新小巨人企业、首批国家级绿色工厂、国家高新技术企业、国家知识产权优势企业和工信部节能诊断服务机构。

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