電梯行業(yè)進(jìn)入節(jié)能、安全新時代——對話北京電機(jī)工程協(xié)會電梯專業(yè)委員會副主任馮國慶

文/宋慧欣

中國已成為全球電梯最大制造國和最大的電梯市場

據(jù)中國電梯協(xié)會統(tǒng)計(jì)，近年來，我國電梯的出口年均增長率將保持在35%以上，電梯行業(yè)也逐步成為國內(nèi)比較重要的行業(yè)。2008年，我國電梯產(chǎn)量超過21萬臺，年增幅超過20%，產(chǎn)量超過了全世界電梯年產(chǎn)量的50%。2009年，雖然遭受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，在前期出現(xiàn)產(chǎn)量增長下滑的情況，但全年仍取得了可觀的增長。采訪中，馮國慶副主任告訴我們：“早在幾年前，中國已成為全球電梯最大的制造國和最大的電梯市場，并且就當(dāng)前的發(fā)展形式來看，這種優(yōu)勢將繼續(xù)保持下去”。

雖然連年保持高速增長，但據(jù)馮國慶副主任分析，目前我國在用電梯120萬部，平均1100人擁有一部電梯，僅是世界平均水平的一半，離發(fā)達(dá)國家的人均電梯水平還有很大的差距。因此，長遠(yuǎn)看來，我國電梯市場還遠(yuǎn)未飽和。一方面，隨著城市化、城鎮(zhèn)化的建設(shè)不斷深化，住宅建設(shè)、商場、機(jī)場、地鐵等項(xiàng)目的建設(shè)增多，住宅電梯、自動扶梯、自動人行道的需求會保持穩(wěn)定。未來50年我國新增住房面積將達(dá)到200億平方米。目前國家規(guī)定20米以上高樓就應(yīng)安裝電梯，未來住宅市場的電梯需求量將會非常龐大。另一方面，根據(jù)國務(wù)院《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定，特種設(shè)備的強(qiáng)制報(bào)廢制度也為我國電梯改造市場帶來了新的機(jī)遇。按國外電梯使用壽命慣例，一般日本系列電梯設(shè)計(jì)壽命為15年，歐美電梯設(shè)計(jì)壽命為25年，中國電梯的保有量已經(jīng)超過100萬臺，專家預(yù)計(jì)今后每年大修改造以及已有建筑加裝電梯的市場容量將保持在12萬臺以上。中國電梯協(xié)會預(yù)測，未來五年內(nèi)我國垂直電梯和扶梯市場國內(nèi)市場和出口市場將分別占整個全球市場的1/2和1/3，我國在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)仍將是全球最大的電梯市場，年產(chǎn)值超千億元，電梯市場可謂前景廣闊。

目前，中國電梯行業(yè)有400余家整機(jī)廠、800余家配件廠，“但我國大型電梯制造企業(yè)大多為合資企業(yè)，真正具有競爭力的本土企業(yè)寥寥無幾?！?馮國慶副主任的話直揭產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。在眾多電梯廠商中，中外合資品牌占據(jù)絕對市場份額。世界知名的電梯生產(chǎn)企業(yè)都在中國投資建廠，如OTIS，Schindler，ThyssenKrupp，Kone，Mitsubishi，Hitachi，Toshiba，F(xiàn)uji等。目前市場份額中，外資品牌占國內(nèi)電梯市場的75%左右的份額，民族自主品牌約占25%的市場份額。電梯企業(yè)競爭日趨激烈，產(chǎn)品利潤率走低。我國民族自主品牌與外資品牌在資金和品牌上仍存在一定差距，自主品牌企業(yè)的發(fā)展還任重道遠(yuǎn)。

電梯節(jié)能潛力巨大

據(jù)電梯行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2005年在我國所有使用的電梯中如果有80%采用節(jié)能電梯，全年可以節(jié)約耗電122億千瓦時。如果2015年全部采用節(jié)能電梯，將節(jié)電800億千瓦時。據(jù)測算，如果今后10年我國新裝的電梯都采用能源再生變頻器，預(yù)計(jì)到2018年底，電能總共將節(jié)省40.7億千瓦時，二氧化碳排放將減少5100萬噸左右；二氧化硫排放將減少13.2萬噸左右；NOx排放將減少13.2萬噸左右。此外，將減少掩埋15.4億噸煙灰、24.75億噸煤渣，節(jié)省946.3億升水，減少開采18.25億噸煤。隨著工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和人們生活水平不斷提高，電能供需矛盾日益突出，節(jié)約電量的呼聲日益高漲。但在我國節(jié)能型電梯還占不到總量的5%，我國節(jié)能電梯的市場接受度仍然不高。巨大的市場容量，也為節(jié)能電梯發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。

據(jù)馮副主任介紹，當(dāng)前減少電梯能耗的措施是多方面的。主要包括：選擇減小電梯機(jī)械系統(tǒng)的慣性和磨擦阻力；驅(qū)動系統(tǒng)使用永磁同步電機(jī)，因?yàn)檫@種電機(jī)其勵磁是由永磁鐵來實(shí)現(xiàn)的，不需要定子額外提供勵磁電流，因而電機(jī)的功率因數(shù)可以達(dá)到很高（理論上可以達(dá)到1）。同時永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子無電流通過，不存在轉(zhuǎn)子耗損問題，一般比異步電機(jī)降低45%～60%耗損。減少能耗的另一途徑是電梯運(yùn)行過程的能耗控制。利用電梯空載上行、滿載下行時電機(jī)處以發(fā)電狀態(tài)的特性，將再生能量反饋給電網(wǎng)，這種節(jié)能措施在高速梯上效果顯著。還有一種節(jié)能方案可以在軟件控制中得以實(shí)現(xiàn)。如建立實(shí)時控制的交通模式，盡量以較少的運(yùn)行次數(shù)來運(yùn)載較多的乘客，使電梯的停站次數(shù)減至最少。減少運(yùn)行過程能耗的另一措施是將電梯運(yùn)行中的加減速度模式設(shè)置成變參數(shù)，即電梯控制系統(tǒng)中運(yùn)行的速度、加速度以及加速度變化率曲線既隨運(yùn)行距離變化，也隨轎廂負(fù)載變化，通過仿真軟件模擬，確定出不同樓層之間的最佳運(yùn)行曲線。另外，利用電梯機(jī)房在樓頂?shù)膬?yōu)勢，充分利用太陽能作為電梯的補(bǔ)充能源也將是節(jié)能電梯未來發(fā)展的一大方向。

面對節(jié)能電梯市場的井噴，各大電梯企業(yè)都在不斷加大節(jié)能電梯的研發(fā)，一系列節(jié)能電梯涌向市場。目前，中國的節(jié)能電梯技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋了2.0m/s以下的乘客電梯，3000kg以下的載貨電梯，而且節(jié)能電梯市場每年成倍增長。

如西子奧的斯研發(fā)的Regen銳進(jìn)能源再生電梯實(shí)現(xiàn)了能源再生技術(shù)以“清潔電能”的形式回饋同樓宇電網(wǎng)，Regen銳進(jìn)能源再生電梯比傳統(tǒng)非能源再生電梯平均綜合節(jié)約50%的電能，最高達(dá)到70%的能源節(jié)約效果。2009年，上海三菱在中國市場推出了可變速電梯，電梯的運(yùn)行速度可以根據(jù)電梯的負(fù)載實(shí)時改變，使得電梯的運(yùn)行效率得到了進(jìn)一步的提高。

電梯安全倍受關(guān)注

電梯的安全問題直接關(guān)系到人的生命安全，所以一直以來電梯安全都備受重視。在今年的3月1日，新《電梯技術(shù)條件》國家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施，新標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)突出要確保電梯安全、方便使用。不僅如此，還對制造電梯的材料做了具體規(guī)定，要求具有良好的質(zhì)量，具備供電系統(tǒng)斷相、錯相保護(hù)裝置或保護(hù)功能，來增加電梯的安全性。另外，新標(biāo)準(zhǔn)還專門針對乘客電梯的安全條件提出要求，如：電梯轎廂的平層準(zhǔn)確度應(yīng)控制在正負(fù)10毫米范圍內(nèi)；電梯正常運(yùn)行時，層門應(yīng)不能打開；電梯轎廂內(nèi)應(yīng)設(shè)置乘客易于識別和觸及的報(bào)警裝置，報(bào)警裝置應(yīng)采用一個對講系統(tǒng)，能與救援服務(wù)持續(xù)聯(lián)系；電梯信號顯示應(yīng)清晰、正確等。

在采訪中，馮副主任也多次提及電梯安全、故障問題。為了防止由于電梯損壞或駕駛?cè)藛T操作不當(dāng)而發(fā)生事故，按國家有關(guān)規(guī)定，電梯都應(yīng)裝剎車（控制電梯曳引機(jī)器部分起動停止的制動器，可使電梯的轎廂及時停止上升或下降）、限位開關(guān)、越程開關(guān)、緩沖器、安全鉗、限速器、安全門、門電開關(guān)、門聯(lián)鎖、安全接地裝置、限速鋼絲繩開關(guān)、電梯配重裝置等安全裝置，以確保電梯的安全運(yùn)行。

而為了解決電梯困人故障問題，當(dāng)前根據(jù)客戶需求電梯廠商可為電梯增加遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，這一系統(tǒng)集通訊、故障診斷、微處理機(jī)為一體，可以通過市話線傳遞電梯的運(yùn)行和故障信息到遠(yuǎn)程服務(wù)中心（即電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控維修中心），使維修人員隨時可以了解電梯的運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)生故障的問題所在，減少了維修服務(wù)的成本和時間。而對電梯運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)電梯的預(yù)維護(hù)，減少電梯的故障安全問題。

后記：當(dāng)前，自動化產(chǎn)品如控制器、變頻器、傳感器、繼電器、安全產(chǎn)品等在電梯行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，電梯技術(shù)的發(fā)展也讓我們意識到電梯行業(yè)對于自動化產(chǎn)品的需求也將隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。變頻器在電梯運(yùn)行中主要用于控制電動機(jī)的速度，即控制電梯的升降的加速度，作為調(diào)速作用，使加速度穩(wěn)定，就是速度穩(wěn)步上升或下降，從而增加了舒適感。當(dāng)前針對電梯對于節(jié)能的需求，具有能量回饋制動單元是對于變頻器的新需求。而電梯對于安全問題的日益重視，也將需要自動化廠商提供更加安全、可靠、適用的安全開關(guān)、繼電器、安全光幕、傳感器等多種自動化安全產(chǎn)品。

另外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)與控制技術(shù)的發(fā)展使智能建筑成為現(xiàn)實(shí)，而電梯是智能建筑中的重要部分，其技術(shù)發(fā)展及智能化程度也倍受世人關(guān)注。智能化的電梯要與智能大廈中所有自動化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，如與樓宇控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)等交互聯(lián)系，使電梯成為高效優(yōu)質(zhì)、安全舒適的服務(wù)工具，這也將催生現(xiàn)場總線技術(shù)、無線技術(shù)等新型工業(yè)通訊技術(shù)在電梯行業(yè)的應(yīng)用。

中國電梯行業(yè)已進(jìn)入成熟發(fā)展時期，這無疑為自動化產(chǎn)品帶來了廣闊的市場空間，但同時也伴隨著激烈的市場競爭，把握電梯技術(shù)未來發(fā)展趨勢，提供更具針對性的高性價(jià)比產(chǎn)品無疑是自動化廠商能打贏這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭的關(guān)鍵所在。