Markt für elektrische Traktionsmotoren – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose 2018–2028, segmentiert nach Typ (Wechselstrom, Gleichstrom), nach Nennleistung (unter 200 kW, 200–400 kW, über 400 kW), nach Anwendung (Eisenbahn, Elektrofahrzeuge, Industriemaschinen, Sonstiges), nach Region, Wettbewerb

Ein Traktionsmotor ist ein Elektromotor, der zum Antrieb einer Maschine verwendet wird. Er besteht aus dicken Drähten, den so genannten Feldwicklungen, die im Inneren des Motorgehäuses gewickelt sind, und Drähten, die um die innere Welle des Motors, den so genannten Anker, gewickelt sind. Elektrische Energie wird zwischen den beiden Elementen mittels Bürsten übertragen. Eine Bürste ist ein kleines federbelastetes Metallstück, auf dem die freiliegende Welle des Ankers läuft. In Motoren werden viele Systeme verwendet, um überschüssige Energie abzuleiten und Elektrizität zu verwenden, um den Motor umzukehren und als Bremse zu fungieren. Es gibt viele verschiedene Größen und Arten von Traktionsmotoren, die auf der ganzen Welt verwendet werden. Die am häufigsten verwendete Form findet sich jedoch in Diesellokomotiven. Der Dieselmotor der Lokomotive treibt einen großen Generator an, der den Elektromotor antreibt, der den Zug tatsächlich antreibt. Der vollständige Name des Motors, der Rolltreppen, Elektrofahrzeuge und sogar Waschmaschinen antreibt, lautet Traktionsmotor. Sowohl Wechselstrom- (AC) als auch Gleichstrom- (DC) Elektromotoren wurden als Antriebsmotoren für viele Maschinen verwendet, die erfolgreichsten Konstruktionen waren jedoch Wechselstrommotoren.

Aufzugsmotoren sind beispielsweise speziell entwickelte Elektromotoren. Um eine schnelle Beschleunigung und Verzögerung zu gewährleisten, sollte die Trägheit der beweglichen Teile des Aufzugsmotors so gering wie möglich gehalten werden. Daher werden die zum Antrieb von Aufzügen verwendeten Elektromotoren mit Ankern mit relativ kleinem Durchmesser konstruiert. Für den Aufzugsbetrieb werden Motoren mit niedriger Drehzahl bevorzugt. Normalerweise sollte die Drehzahl des Aufzugsmotors 900 U/min nicht überschreiten.

Steigende Nachfrage nach nachhaltigen Motoren treibt das Wachstum des globalen Marktes für elektrische Antriebsmotoren voran

Der elektrische Antriebsmotor ist im Vergleich zu allen anderen Antriebssystemen umweltfreundlich, da er weder Rauch noch Kohlenstaub erzeugt. Er ist daher schadstofffrei. Es ist keine Wasser- oder Kohlelagerung erforderlich, wodurch hochwertige Kohle gespart wird, die im Inland nur sehr wenig verfügbar ist. Dies liegt daran, dass die erforderliche elektrische Energie direkt aus der Leitung bezogen werden kann. Es sind keine zusätzlichen Generatoren für den elektrischen Antrieb zur Stromversorgung von Lichtern und Ventilatoren erforderlich. Im Allgemeinen dauert das Anfahren von Diesellokomotiven aufgrund der Aufwärmzeit des riesigen Verbrennungsmotors lange. Dies führt zu Zeitverlusten beim Betrieb von Diesellokomotiven. Bei einer Elektrolokomotive gibt es jedoch keinen Zeitverlust bis zur Abfahrt. Die Wartungs- und Betriebskosten sind relativ gering (ca. 30 % günstiger als bei Diesellokomotiven). Der Zeitaufwand für Wartungs- und Reparaturarbeiten an Elektrolokomotiven ist im Vergleich zu anderen Lokomotiven deutlich geringer, und bei Bedarf kann eine Elektrolokomotive zu mehr als 95 % ausgefahren werden. Elektrische Traktion ist in Gebieten mit hoher Verkehrsdichte am wirtschaftlichsten, insbesondere wenn Strom billig ist. Die Vibrationen bei elektrifizierten Fahrzeugen sind gering, da das vom elektrischen Fahrmotor aufgebrachte Drehmoment kontinuierlich ist. Aufgrund ihrer höheren Kapazität und höheren Fahrgeschwindigkeiten können Züge fast doppelt so viel Verkehr bewältigen wie Dampflokomotiven. In Zeiten plötzlicher vorübergehender Überlastung kann das System mehr Energie aus dem Netz ziehen, sodass keine Probleme auftreten. Durch die Aufteilung des Zuges in Abschnitte in Zeiten, in denen nur wenige Züge unterwegs sind, ist es möglich, einen lebhaften Betrieb aufrechtzuerhalten. Diese Faktoren treiben das Wachstum im globalen Elektrosektor voran

Steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen

In den kommenden Jahren wird voraussichtlich viel in den Markt für elektrische Traktionsmotoren investiert. Darüber hinaus werden derzeit viele neue, hochmoderne Traktionsmotoren auf den Markt gebracht. Die Einführung eines hybriden elektrischen Traktionsmotors wird zahlreiche Möglichkeiten zur Markterweiterung eröffnen. In China besteht bereits eine sehr hohe Nachfrage nach Elektroautos. Die CO2-Emissionen von Fahrzeugen werden durch elektrische Traktionsmotoren verringert. Viele Länder erhöhen ihre Investitionen in Technologien zur Reduzierung der CO2-Emissionen. In Zukunft wird mit einer stärkeren staatlichen Kontrolle der Verwendung energieeffizienter Geräte gerechnet. Dies ist ein weiteres Element, das zur Marktexpansion für elektrische Traktionsmotoren beiträgt. So wurde beispielsweise erwartet, dass die Verkäufe von Elektrofahrzeugen (EV) in Indien im Jahr 2022 die Marke von 1 Million erreichen würden, gegenüber 322.877 im Jahr 2021, was einer Steigerung von über 300 % entspricht. Laut der Internationalen Energieagentur stiegen die Verbraucherausgaben für Elektrofahrzeuge im Jahr 2020 gegenüber 2019 um 50 % auf insgesamt 120 Milliarden USD, und die staatlichen Fördermaßnahmen zur Förderung der Einführung von Elektrofahrzeugen beliefen sich auf insgesamt 14 Milliarden USD. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Zahl der Elektrofahrzeuge, Busse, Transporter und schweren Lastwagen auf den Straßen weltweit bis 2030 145 Millionen erreichen wird.

Im März 2023 baut Siemens, der größte Hersteller von Personenzügen in den Vereinigten Staaten, in North Carolina eine 220 Millionen USD teure Fabrik zur Herstellung von Personenwagen. Das Unternehmen erwartet eine erhöhte Nachfrage nach Pendler- und Intercity-Zügen und sagte, die neue Anlage werde es einfacher machen, Kunden an der Ostküste zu bedienen. Dieses zweite Werk des Münchner Herstellers für amerikanische Eisenbahnen wird auf einem 200 Hektar großen Gelände in Lexington, North Carolina, gebaut und soll 2024 eröffnet werden. Diese Investition treibt das Wachstum des Marktes für elektrische Traktionsmotoren im Land voran.

Ein weiteres Beispiel für die

Neuesten Entwicklungen und Investitionen, die das Wachstum des globalen Marktes für elektrische Traktionsmotoren im Prognosezeitraum vorantreiben

Nidec Corporation ist ein japanischer Hersteller und Vertreiber von Elektromotoren. Im Jahr 2020 brachte das Unternehmen zwei Traktionsmotorsysteme auf den Markt. Der 200 kW Ni200Ex und der 50 kW Ni50Ex basieren auf der ursprünglichen 150 kW E-Achse des Unternehmens (ein vollständig integriertes Traktionsmotorsystem mit Elektromotor, Getriebe und Wechselrichter). Der Ni200Ex zielt auf die Segmente D und E (große Familienautos und Autos in voller/voller Größe). Er hat 30 % mehr Leistung als der Ni150Ex, aber nur eine 9 % höhere tatsächliche Gewichtszunahme von 87 kg auf 95 kg. Die Serienproduktion dieses Modells soll 2023 beginnen. Der koaxiale Ni50Ex zielt auf das A-Segment (Mikro-/Stadt-/Kei-Autos). Diese Produkte können jetzt 98 % der vollelektrischen Personenkraftwagen abdecken.

2018 gründete Nidec ein Joint Venture mit dem globalen Automobilhersteller PSA Group. Das Joint Venture Nidec-PSA emotors wurde von der Groupe PSA und Nidec gegründet, um mit der Entwicklung zukünftiger Elektromotoren zu beginnen. Sie entwickelten einen neuen Traktionselektromotor, der im Werk Tremery in der französischen Moselle hergestellt und in Mild-Hi-Hybrid-Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybridfahrzeuge eingebaut wird. Die Gruppe investierte 258 Millionen US-Dollar in die Gründung dieses Joint Ventures.

Die Karlsruher High Performance Electric Drives GmbH hat erfolgreich rund 1,94 Millionen US-Dollar an EU-Fördermitteln für das EIC-Beschleunigerprogramm für das Projekt „eMONIC – The Next Generation of Automotive Electric Motor“ eingeworben. Das Start-up hat eine neue Motorwicklungstechnologie entwickelt, mit der die Leistungsdichte von elektrischen Traktionsmotoren auf bis zu 10 kW/kg gesteigert werden kann. Dadurch lässt sich das Motorgewicht um bis zu 75 % reduzieren und die Ressourcen um bis zu 75 % einsparen. Kupfer, Stahl, Seltenerdmetalle usw. Das eMONIC-Projekt plant, die für die Massenproduktion dieser Wicklung erforderliche Automatisierung zu entwickeln.

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Die wichtigsten Marktakteure auf dem globalen Markt für elektrische Traktionsmotoren sind