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观点综述:尽管电气化取得进展,流体动力前景依然乐观

2023-12-27 19:23| 发布者: 液压哥| 查看: 384| 评论: 0|来自: 液压传动与控制

简介:作者:Sara Jensen | Technical Editor, Power Motion整理:腾益登文中观点:对液压系统的需求将保持强劲技术进步使气动行业受益电子产品将新功能、替代技术推向市场电动执行器的市场份额不断增加随着越来越多的电 ...

作者:Sara Jensen | Technical Editor, Power & Motion

整理:腾益登

文中观点:

液压系统的需求将保持强劲

技术进步使气动行业受益

电子产品将新功能、替代技术推向市场

电动执行器的市场份额不断增加

随着越来越多的电气化解决方案发挥作用以及预计经济放缓,液压和气动行业的积极前景仍然存在。

经过几年的强劲增长,人们普遍认为全球经济将在 2024 年放缓。然而,随着车辆和机器电气化以及基础设施的不断发展,流体动力和电子运动控制行业的前景依然乐观——所有这些都将有助于推动对运动控制组件的需求。液压和气动领域的技术进步也将使市场受益。提高效率、更紧凑的设计和增加功率密度只是我们关注的一些领域,这将有助于满足客户和市场的未来需求。即使电子替代方案开始在更多应用中取得进展,但在许多情况下,液压或气动解决方案仍然是首选。这两种类型的运动控制技术都将在未来几年持续增长,因为每种技术都具有适合其所服务的各种应用的独特优势。

电子和流体动力技术的进一步集成也将带来新的性能能力,帮助满足客户不断变化的需求(包括开发电动和自动驾驶汽车的客户),从而使市场受益。为了更好地了解当前和未来的市场趋势,Power & Motion 对其受众进行了调查,并与行业的几位成员进行了交谈,以获取他们对流体动力和电子运动控制状况的见解。

对液压系统的需求将保持强劲

大多数受访者(77%)预计 2024 年液压元件和系统的市场状况将呈现积极态势。许多人指出,该行业正在发生的技术进步是其预期积极性的一个原因,以及向电气化和自动化的转变——这两者仍然需要液压元件。

一位受访者甚至表示,急于实现一切电气化实际上增加了对传统产品的需求。另一位指出,液压系统的持续电气化和功率与重量比的提高将对液压系统的增长产生积极影响。石油和天然气市场的持续需求以及用于基础设施项目和新制造设施建设的建筑设备对液压系统的需求也将使市场受益。

百利国际首席执行官 Ken Baker 表示,随着经济放缓,该公司预计液压市场将在 2024 年软着陆。在过去的 2-3 年里,组件的可用性是一个巨大的市场驱动因素,但这种情况正在开始正常化,这将影响预期的市场放缓。

“总体而言,我们比业内一些人更为乐观,但我们看到它正在放缓。我认为这将是值得关注的关键,”贝克说。“我们正在努力密切关注我们的库存,因为你可能会提前库存过多,但当你看到反弹即将到来时,你不想陷入短缺。”23% 的受访者认为 2024 年市场状况不会乐观,其中一些人指出市场放缓以及来自电子期权的竞争是一个原因。丹佛斯动力解决方案研究、开发和工程高级副总裁 Jeff Herrin 表示,借贷成本可能会在 2024 年对液压行业产生影响。“利率异常高,这可能会因融资成本而推迟机器采购。” 虽然是暂时的,但这不仅影响原始设备制造商,还影响供应链中的许多其他人。”

他还指出,单户和多户住房建设正在放缓,粮食和大宗商品价格大幅波动,这两者都可能影响建筑和农业设备市场,这是液压系统最大的客户群。因此,赫林表示,丹佛斯预计移动机械将出现下行周期,但其他客户领域的增长有限。他同意贝克的观点,即市场上的好消息是供应链中断已基本消失,“我们正在回到借贷成本和供需的市场基本面。这是三年来我们第一次可以这么说。”在技术方面,很明显,电子集成和持续的电气化趋势正在对液压行业产生影响。Helios Technologies 液压 EMEA(欧洲、中东和非洲)总裁 Matteo Arduini 和美洲液压总裁兼全球运营和系统销售高级副总裁 Rick Martich 表示,该行业最重要的发展之一是市场的崛起 的电动液压。

“市场正在摆脱孤立地定义和指定液压和电子设备,”Arduini 和 Martich 在接受 Power & Motion 采访时表示。“相反,人们正在推动将这些元素集成到智能系统中,以提高效率和功能。”

贝克表示,贝利国际预计液压回路将持续电气化,但由于涉及物理原理,预计电气产品不会取代液压系统。“但我们确实看到了更多的传感器、更多的控制装置、更多的电动液压阀以及更多的系统监控。我们看到这种趋势从高端市场转向中端市场。”Herrin 表示,无论是在组件还是系统层面,能源效率也是一个关键的发展领域。“在丹佛斯,我们的经验是,更大的效率杠杆是在系统层面,因为我们可以通过软件和电子设备优化机器操作,从而优化功耗,”他说。

博世旗下海德福斯/力士乐北美应用工程经理 Tim Bankhead 表示,节能是该公司及其开发工作长期关注的问题。

他说:“流体动力领域最优秀的人才正在寻找方法来创造更紧凑、强大、节能和可持续的解决方案,以解决液压系统的应用问题,无论驱动这些机器的动力技术如何。”

技术进步使气动行业受益

气动行业的人士也预计 2024 年会出现积极的情况,但只有 67% 的受访者表示如此。受访者表示,他们认为市场持续乐观的一些原因包括与气动相关的较低能源成本以及这些系统可能实现的更快的运动和响应。

会议还指出,气动技术与机器人技术的持续集成将有利于市场增长,并为制造业带来额外的压力,要求气动系统可以帮助实现高效。对于 33% 的人认为 2024 年气动市场不会出现积极状况,原因包括预期的经济放缓以及对这些组件和在某些情况下取代气动的电气选项的需求下降。

与液压市场类似,有一些经济因素可能会对气动行业产生负面影响,例如大宗商品价格和高利率,派克汉尼汾公司气动部门运动系统集团业务开发经理 Melissa Childers 表示。不过,她表示预计 2024 年气动市场的表现将会增强。“我们看到客车和客车市场门系统的系统解决方案以及 CTIS(中央轮胎充气系统)技术较去年有所增长,”她说。SMC Corp. 工程总监 Rex Bateman 表示,持续的罢工和持续疲软的市场可能会给气动行业带来 2024 年的经济阻力。他表示,使用气动系统的半导体行业目前正在经历显着的放缓。据说,可能要到 2024 年末才能开始复苏。但总的来说,他认为随着自动化需求的增加,气动市场将继续增长,因为气动元件可以在这些系统中发挥重要作用。此外,还有机会在替代能源和可持续发展解决方案中使用气动技术。

气动系统设计的多项进步增强了其功能。Bateman 表示,SMC 改进了其气动执行器设计,以提高定位、速度、加速和减速的可控性,这可能比电动解决方案更具优势。Festo 北美公司气动自动化产品市场管理总监 Frank Langro 表示,力控制的改进是影响气动系统未来发展的发展领域之一。Festo 解决此问题的方法之一是使用压电技术,而不是更常用的电磁先导阀。

“压电技术能够精确控制晶圆抛光和电池卷绕等工艺。这些工艺的改进可以减少浪费,随着对半导体和可充电锂离子(锂离子)的需求持续增长,这些工艺至关重要,”他说。此外,Langro 表示,压电先导阀的能耗比电磁阀低 95%,这有助于满足行业不断提高能源效率的趋势。

电子产品将新功能、替代技术推向市场

流体动力系统中的电子器件集成度不断提高。Power & Motion 调查中 44% 的受访者表示,他们 21% 或更多的液压和气动系统设计现在采用了某种电子设备,例如传感器。其次是另外 44%,他们的系统中包含电子设备的比例分别为 16-20% 和 6-10%。

我们采访过的每位行业成员也表示,他们看到这种趋势正在增加。就传感器而言,它们的使用可以帮助实现液压和气动组件更精确的运动以及收集性能数据以帮助改进维护。Festo 的 Langro 表示,如今来自许多设备的信息不仅可以检测故障,还可以帮助预测故障,最大限度地减少停机时间,从而减少最终用户的成本。贝克表示,传感器使用的增加有助于满足客户对高精度系统的需求,特别是出于安全和服务目的。Baily International 认为位置传感器的需求量最大;鉴于机器控制系统和自动化的不断发展和使用,这并不奇怪——了解机器或其零件之一的位置有助于确保安全和最佳的运动。

Hydraforce/Rexroth 的 Bankhead 表示,目前存在数字电子技术集成的趋势,例如液压控制与车载电子设备和集成传感。“传感器的集成是通过数字连接液压系统为市场增加价值的关键途径,”他说。赫林表示,关于电子控制系统取代机械控制的讨论已经进行了多年。“我记得电子驱动液压系统当时占据了 5% 或 7% 的市场份额。现在我们远高于 50%,”他说。“电子控制的使用是一个长期趋势,并将持续下去。一个关键原因是 OEM 想要差异化和定制他们的解决方案,而如今这几乎总是通过软件来完成。液压元件必须采用电子驱动才能与这些定制解决方案配合使用。”Childers 指出,工业 4.0 的发展也推动了电子产品的进一步集成。除了集成传感器之外,门户和通信网络还可以收集和监控所收集的数据,以确保系统或机器的生产力。她说,派克提供了一种具有内置诊断功能的解决方案,有助于检测阀门短路并监控阀门循环,从而有助于气动系统的维护。随着电子设备与液压和气动系统的集成度越来越高,这些系统可能会更加混合。绝大多数受访者(98%)表示,他们认为系统成为电子和机械技术混合体的趋势在未来几年将进一步加剧。

电动执行器的市场份额不断增加

除了将电子设备与液压和气动技术相结合之外,使用电动执行器和其他技术代替流体动力选项的情况也越来越多。大多数受访者表示他们看到了这一趋势,并且他们认为电动选项取代流体动力技术的比例相当均匀。24% 的受访者表示,他们看到多达 16-20% 的系统设计使用电动运动控制技术来代替液压或气动选项。只有 15% 的受访者表示,他们看到 21% 或更多的系统使用电动替代方案,这表明这是一个不断增长的趋势,但液压和气动技术仍然存在空间。

当被问及是否认为电动选项会完全取代液压或气动时,大多数受访者表示他们不认为这种情况会发生。一些人指出,液压系统的功率密度是无与伦比的。其他人则表示,总会有一些应用需要使用液压或气动装置。

机器人电动执行器的自动化、定位精度和可重复性是那些看到电动选项使用不断增加的人给出的一些原因。

Tolomatic 销售和营销副总裁 Andrew Zaske 表示,对正常运行时间、可重复性和减少维护的需求不断增加,是人们转向使用电动执行器的原因之一。他还表示,该公司发现在新领域使用电动执行器代替液压装置的兴趣日益浓厚。

Ewellix 执行器产品经理 Tom Diedrichs 也看到了这种趋势的发生。他说:“在所有类型的应用中,人们都普遍推动液压替代品,这些应用看到了机电执行器(又名电动执行器)带来的好处,其中包括效率、能源利用和更好的位置精度。”

他指出的另一个好处是安全性——使用电动执行器,液压油不会泄漏,不会对人体或环境造成伤害。此外,由于没有流体在高压下工作,因此在维护系统时可以减轻安全问题。

贝特曼表示,在确定是否使用流体动力或电动运动控制解决方案时,评估应用和性能要求以及组件和系统成本以及生产率收益非常重要。

正如穆格公司向 Power & Motion 表示的那样:“在当今世界,了解动力和运动控制是流体动力和电气技术之间的共享空间至关重要。例如,穆格建筑公司通过关注液压和电力技术的交叉点,与原始设备制造商在动力、运动和可持续发展方面进行合作。对于拖拉机装载机反铲挖掘机或挖掘机,制造商可能希望车辆的车轮或履带由电动机驱动,而机器的工作液压系统将采用由电动机和电池系统驱动的液压执行器。

“穆格认为,确定最适合应用的方案将继续指导液压、混合动力和全电动动力和运动控制解决方案的技术选择和创新。”

总体而言,尽管电动选择变得越来越普遍,但流体动力行业的积极情绪仍然存在。大多数受访者(58%)预计液压和气动市场在未来 5 年内将表现积极,26% 认为其表现非常积极。

电子和流体动力技术的进一步集成也将带来新的性能能力,帮助满足客户不断变化的需求(包括开发电动和自动驾驶汽车的客户),从而使市场受益。为了更好地了解当前和未来的市场趋势,Power & Motion 对其受众进行了调查,并与行业的几位成员进行了交谈,以获取他们对流体动力和电子运动控制状况的见解。

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