Việc thực hiện tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng động cơ mới của Trung Quốc đã giúp nhiều ngành công nghiệp đạt được mục tiêu "song carbon"

Dưới các mục tiêu quốc gia về "đỉnh carbon" và "trung hòa carbon", việc nâng cao hiệu suất năng lượng là một thách thức lớn đối với tất cả các ngành công nghiệp liên quan đến điện. Là nguồn cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện và các loại máy móc khác, động cơ không chỉ được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau mà còn là một người dùng điện lớn. Theo thống kê từ Hoa Kỳ, Liên minh châu Âu và các nơi khác, lượng điện tiêu thụ bởi động cơ chiếm khoảng 42% đến 50% tổng lượng điện tiêu thụ, lượng điện tiêu thụ bởi động cơ không đồng ba pha chiếm khoảng 90% tổng lượng điện tiêu thụ của động cơ, động cơ có công suất 37kW trở xuống chiếm khoảng 50% tổng lượng điện tiêu thụ của động cơ. Đặt giới hạn hiệu suất năng lượng động cơ hợp lý sẽ không chỉ giúp Trung Quốc đạt được mục tiêu "song carbon" đúng tiến độ, mà còn thúc đẩy việc nâng cấp hiệu suất năng lượng của các sản phẩm động cơ.

1. Phạm vi ứng dụng của tiêu chuẩn rộng hơn, hiệu suất năng lượng được cải thiện

Với sự phát triển của công nghệ sản xuất động cơ và công nghệ tiết kiệm năng lượng, các yêu cầu về chỉ số hiệu suất năng lượng và cấp độ hiệu suất năng lượng của GB 18613-2012 và GB 25958-2010 không còn đáp ứng được sự phát triển mới nhất của công nghệ động cơ. Đây là lý do cơ bản dẫn đến sự ra đời của GB 18613-2020.

Tiêu chuẩn mới được sửa đổi dựa trên hai tiêu chuẩn cũ GB 18613-2012 và GB 25958-2010, vì vậy phạm vi áp dụng rộng hơn. Phóng viên đã phát hiện rằng tiêu chuẩn mới quy định các mức hiệu suất năng lượng, giới hạn hiệu suất năng lượng và phương pháp thử nghiệm cho động cơ không đồng bộ ba pha, động cơ không đồng bộ một pha và quạt điều hòa.

So với GB 18613-2012, tiêu chuẩn mới đã loại bỏ giới hạn hiệu suất năng lượng mục tiêu của động cơ, giá trị đánh giá tiết kiệm năng lượng của động cơ và nâng cao yêu cầu về giới hạn hiệu suất năng lượng của động cơ không đồng bộ ba pha, từ IE2 ban đầu lên IE3. Đồng thời, tiêu chuẩn mới đã sửa đổi phạm vi áp dụng. Trong đó, tiêu chuẩn mới giảm công suất tối thiểu của động cơ không đồng bộ ba pha từ 0,37kW xuống 0,12kW, công suất tối đa từ 375kW lên 1000kW, và tăng mức độ hiệu suất năng lượng của động cơ không đồng bộ ba pha có 8 cực. So với GB 25958-2010, tiêu chuẩn mới đã nâng cao yêu cầu chỉ số hiệu suất năng lượng đối với động cơ không đồng bộ khởi động bằng điện dung, động cơ không đồng bộ chạy bằng điện dung và động cơ không đồng bộ hai giá trị điện dung. Yêu cầu chỉ số hiệu suất năng lượng của động cơ quạt điều hòa đã bị xóa, và thêm yêu cầu chỉ số hiệu suất năng lượng của động cơ chạy bằng điện dung cho quạt điều hòa và động cơ không chổi than cho quạt điều hòa.

Đối với động cơ không đồng bộ ba pha, chỉ số hiệu suất năng lượng của tiêu chuẩn mới là phù hợp với IEC 60034-30-1, và các mức hiệu suất năng lượng cấp 1, cấp 2 và cấp 3 trong tiêu chuẩn tương ứng với IE5, IE4 và IE3 của chỉ số IEC.

2. Khó đạt được tiêu chuẩn, và các doanh nghiệp đang đối mặt với áp lực chi phí

Các nhà sản xuất động cơ muốn làm cho sản phẩm đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn mới, từ các khía cạnh về công nghệ, thiết bị, quy trình, vật liệu và bán hàng để chuẩn bị đầy đủ cho việc sản xuất và bán các động cơ tiết kiệm năng lượng hơn. Từ góc độ động cơ không đồng bộ ba pha, để nâng cao toàn diện hiệu suất năng lượng của động cơ, doanh nghiệp cần tăng chi phí, đặc biệt là chi phí vật liệu. Mô hình IE3 so với mô hình IE2, chi phí tăng khoảng 20%; mô hình IE4 so với mô hình IE3, chi phí cũng tăng đáng kể. Đặc biệt trong tình hình giá nguyên liệu như thép và đồng đang cao, thách thức mà các công ty động cơ đối mặt là rõ ràng.

Mặc dù việc đạt tiêu chuẩn là khó khăn, các công ty động cơ vẫn cải thiện hiệu suất năng lượng bằng cách cân bằng chi phí và hiệu suất theo nhiều cách khác nhau. Hãy lấy VICTORY làm ví dụ, VICTORY chủ yếu tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế động cơ từ khía cạnh điện từ: Thứ nhất, sử dụng tấm thép điện với mức tổn thất thấp hơn, áp dụng quy trình sản xuất lõi tiên tiến hơn để giảm tiêu thụ sắt; Thứ hai, áp dụng nhiều biện pháp để giảm nhiễu loạn; Thứ ba, sử dụng cấu trúc đường gió được tối ưu hóa và bạc đạn hiệu suất cao để giảm tiêu thụ cơ học. Ngoài ra, để nâng cao hiệu suất năng lượng của động cơ, các doanh nghiệp động cơ cũng có thể thực hiện các cải tiến có mục tiêu trong quy trình sản xuất (chẳng hạn như độ chính xác khi gia công) và thiết bị sản xuất.

Về ý nghĩa của việc thực hiện tiêu chuẩn mới, bắt đầu từ phiên bản GB 18613-2006, ngành công nghiệp động cơ của Trung Quốc chính thức mở màn để đuổi kịp mức hiệu suất năng lượng động cơ của các quốc gia phát triển. Mức hiệu suất năng lượng động cơ của Trung Quốc theo GB 18613-2012 đã cơ bản đạt gần mức hiệu suất năng lượng của các quốc gia phát triển lớn. Việc ra đời của tiêu chuẩn mới đánh dấu rằng Trung Quốc đã chính thức trở thành người dẫn đầu thay vì chỉ là người đuổi kịp về hiệu suất năng lượng động cơ, và giá trị giới hạn hiệu suất năng lượng được quy định trong tiêu chuẩn mới cao hơn so với các tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng hiện hành của hầu hết các quốc gia. Việc thực hiện tiêu chuẩn này sẽ có tác động lớn đến toàn bộ ngành công nghiệp động cơ, việc nâng cao giá trị giới hạn hiệu suất năng lượng sẽ đáng kể cải thiện ngưỡng cho ngành sản xuất động cơ, loại bỏ một số lượng lớn các nhà máy động cơ có sức mạnh kỹ thuật yếu, độ tập trung của ngành sẽ tăng lên, đồng thời các sản phẩm chủ lực trên thị trường động cơ sẽ dần chuyển từ IE3, IE4 sang IE4, IE5.