【正文】 數(shù)碼變頻智能節(jié)油便攜式發(fā)電機(jī)組申報國家火炬計(jì)劃項(xiàng)目可行性研究報告1 概 述1．1 項(xiàng)目背景、技術(shù)開發(fā)狀況、現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)模1．1．1 項(xiàng)目背景傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組笨重且體積較大，在實(shí)際運(yùn)用中不方便，存在高油耗、高排放、高噪音等缺點(diǎn)。在現(xiàn)今不斷提倡低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的情況下，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品市場正逐步萎縮，而以綠色環(huán)保、節(jié)能減排為特色的數(shù)碼變頻內(nèi)燃機(jī)正日益成為市場的主流產(chǎn)品。目前，國內(nèi)外的便攜式內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組年銷售量達(dá)4500萬臺以上，市場巨大。國外市場主要為北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，本田、雅馬哈、川崎、美國BS、Tecumseh和Kohler、Genarac等公司在市場占主導(dǎo)地位，控制了北美市場90%以上；國內(nèi)市場數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)組主要品牌為日本的本田和雅馬哈，由于技術(shù)、專利等原因，其產(chǎn)品價格均較高，很難普及。便攜式發(fā)電機(jī)組的市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，具有節(jié)能、智能化等功能的便攜式發(fā)電機(jī)組將成為市場的主流產(chǎn)品，但由于我國生產(chǎn)企業(yè)還未掌握核心技術(shù)，掌握這項(xiàng)技術(shù)的日本等發(fā)達(dá)國家企業(yè)設(shè)置種種技術(shù)壁壘，使我國企業(yè)產(chǎn)品在市場競爭中不占優(yōu)勢，國內(nèi)部分廠家也與相關(guān)技術(shù)擁有的外國企業(yè)頻頻發(fā)生有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的糾紛，也使得我國企業(yè)在這一領(lǐng)域喪失了很大市場份額。由此可見，技術(shù)是產(chǎn)品的生命力，更是企業(yè)生存發(fā)展的要素，研發(fā)和生產(chǎn)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品成為迫在眉睫的課題。本項(xiàng)目的提出，可有效幫助我國企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新，并通過與科研單位、高等院校的合作，加快產(chǎn)品技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程，促進(jìn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化，帶動企業(yè)發(fā)展，進(jìn)而加快行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)升級換代。 1．1．2 技術(shù)開發(fā)狀況目前，蘇州XX有限公司擁有和江蘇大學(xué)共同組建的省工程技術(shù)研究中心。公司對多年的小型發(fā)電機(jī)組的研究和開發(fā)，已經(jīng)獲得發(fā)明專利8項(xiàng)，實(shí)用新型專利12項(xiàng)，外觀專利60項(xiàng)，國外專利5項(xiàng)，國內(nèi)專利75項(xiàng)。這些專利主要包括便攜式發(fā)電機(jī)，便攜式發(fā)電機(jī)的避震裝置，便攜式發(fā)電機(jī)的通風(fēng)裝置，頂置凸輪軸發(fā)動機(jī)的氣門控制裝置，四沖程ohc結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)箱體，發(fā)電機(jī)變頻器，發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子組合等技術(shù)。 數(shù)碼變頻智能節(jié)油便攜式發(fā)電機(jī)組的核心技術(shù)是利用發(fā)動機(jī)帶動多極電機(jī)發(fā)出交流電進(jìn)行整流變成直流電，再利用逆變器二次變成交流電；同時數(shù)字信號處理技術(shù)（DSP）捕捉負(fù)載的情況，對發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制的原理。核心技術(shù)的成果技術(shù)來源于公司自主研發(fā)，已通過中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會的科技成果鑒定。目前，我公司已完成利用逆變器和交—直—交方式(VVVF)變頻技術(shù)、智能節(jié)油控制技術(shù)開發(fā)。 利用逆變器和交—直—交方式(VVVF)變頻技術(shù)：該技術(shù)先將工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源。變頻器的電路由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。電源輸出為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，波形疇變率(THD)%，%，而普通發(fā)電機(jī)波形疇變率為15%～25%。 智能節(jié)油控制技術(shù)：自動油門控制實(shí)施方法是在逆變器內(nèi)部設(shè)置驅(qū)動模塊，逆變器首先檢測負(fù)載的大小，并將這種信息傳遞到逆變器(CPU)通過精確的計(jì)算，油門控制程序會驅(qū)動馬達(dá)使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速維持在負(fù)載最匹配的狀況，以達(dá)到智能節(jié)油控制的目的。本技術(shù)采用世界上最先進(jìn)的數(shù)字信號處理器(DSP)變頻技術(shù)，具有計(jì)算速度快、處理能力強(qiáng)、功耗小、計(jì)算精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。1．1．3 現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)模蘇州XX有限公司成立于2001年，注冊資金XX萬元人民幣，位于蘇州XX開發(fā)區(qū)。現(xiàn)有職工1402多人，主要研發(fā)人員68名，擁有高級工程師16人。總面積150畝，建筑面積超6萬平方米，擁有裝配線16條及各種測試、檢測設(shè)備100多臺，從事各類發(fā)電機(jī)組的開發(fā)、試制、測試等工作。，，%。納稅超千萬元。近3年來，公司共投入研究費(fèi)用5740萬元進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)工作，在創(chuàng)新改進(jìn)過程中先后獲得了3項(xiàng)發(fā)明專利、12項(xiàng)實(shí)用新型專利和60項(xiàng)外觀專利。公司運(yùn)用這些核心技術(shù)，先后研制了通用汽油機(jī)、發(fā)電機(jī)組、水泵、變頻機(jī)等產(chǎn)品，其中自主生產(chǎn)加工小型便攜式發(fā)電機(jī)、通用小型汽油機(jī)居國內(nèi)領(lǐng)先水平，近年開發(fā)的數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)更是處于國際先進(jìn)地位。2002年，通過ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。2007年，獲省質(zhì)量管理先進(jìn)企業(yè)。2008年，通用汽油機(jī)獲得省名牌產(chǎn)品，數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)獲得市高新技術(shù)產(chǎn)品。2009年，成為省企業(yè)技術(shù)中心。2010年，獲得江蘇省高新技術(shù)企業(yè)稱號。1．2 項(xiàng)目產(chǎn)品的主要用途及性能數(shù)碼變頻智能便攜式發(fā)電機(jī)是集機(jī)械、電氣為一體,利用內(nèi)置的微處理器控制引擎和發(fā)電機(jī)進(jìn)行交流直流交流處理并凈化、使得輸出電壓潔凈和平穩(wěn)特性的備用發(fā)電設(shè)備。 主要用于應(yīng)急用途，如醫(yī)療、野營、軍事、科研以及家庭備用電源等領(lǐng)域。解決了對電壓波動非常敏感的精密電器設(shè)備、儀器的應(yīng)急需要。 主要性能參數(shù)的說明：EM1000i型發(fā)動機(jī) 型式：單缸、風(fēng)冷、四沖程、頂置氣門；缸徑行程：*36；功率及轉(zhuǎn)速：；標(biāo)定工況油耗：450g/；排量：；壓縮比：；最大扭距：發(fā)電機(jī)額定功率：；最大功率：；外形尺寸（cm）：445*245*402；凈重（kg）：；油箱容積（L）： ；EM2000i型發(fā)動機(jī) 型式：單缸、風(fēng)冷、四沖程、頂置氣門；缸徑行程：58*40；功率及轉(zhuǎn)速：；標(biāo)定工況油耗：395g/；排量：；壓縮比：；最大扭距：發(fā)電機(jī)額定功率：；最大功率：；外形尺寸（cm）：535*321*441；凈重（kg）：23；油箱容積（L）：1．3 投資的必要性和預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益目前國內(nèi)外的便攜式發(fā)電機(jī)年銷售量4500萬臺以上，主要在北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。本田、雅馬哈、川崎、美國BS、Tecumseh和Kohler、Genarac等公司控制了北美90%以上的市場。中東和埃及以及東南亞還是以普通發(fā)電機(jī)為主，笨重而且較大的體積，在實(shí)際的運(yùn)用中不方便，而高油耗、高排放、高噪音，在注重低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的社會中，越來越更加突出，數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)代替普通發(fā)電機(jī)成為必然的趨勢，但是掌握這項(xiàng)技術(shù)的日本等發(fā)達(dá)國家設(shè)置種種技術(shù)壁壘，研發(fā)和生產(chǎn)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)碼變頻智能節(jié)油發(fā)電機(jī)成為迫在眉睫的課題。本項(xiàng)目產(chǎn)品的成功研制不但可以促進(jìn)國內(nèi)淘汰原來的高油耗普通的發(fā)電機(jī)。而且對出口歐美等國家，開拓國際市場提升中國便攜式數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)的整體水平，提高我省小型通用汽油機(jī)行業(yè)整機(jī)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平，為縮短與世界先進(jìn)水平差距提供有力支撐。（1）提高產(chǎn)業(yè)聚集化程度的必要性本項(xiàng)目由蘇州市XX有限公司為區(qū)域產(chǎn)業(yè)集聚提供條件，吸引相關(guān)產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)支撐產(chǎn)業(yè)、或?qū)儆诓煌愋偷漠a(chǎn)業(yè)在區(qū)域范圍內(nèi)的地理集中，這一特點(diǎn)是技術(shù)研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化過程中一個非常引人注目的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家波特教授認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚是指在特定區(qū)域中，具有競爭與合作關(guān)系，且在地理上集中，有交互關(guān)聯(lián)性的企業(yè)、專業(yè)化供應(yīng)商、服務(wù)供應(yīng)商、金融機(jī)構(gòu)、相關(guān)產(chǎn)業(yè)的廠商及其他相關(guān)機(jī)構(gòu)等組成的群體，將有效提高產(chǎn)業(yè)聚集化程度。（2）提高產(chǎn)品技術(shù)含量的必要性 一個產(chǎn)業(yè)能否長期健康、穩(wěn)定地持續(xù)發(fā)展，取決于這個產(chǎn)業(yè)中的骨干企業(yè)是否擁有一批與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的關(guān)鍵核心技術(shù)。盡管今天全球化的趨勢愈演愈烈，專業(yè)分工也越來越細(xì)化，但在國際競爭當(dāng)中，能否形成一個為自己所控制和掌握的產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)鏈?zhǔn)顷P(guān)系到自身發(fā)展是否會受制于人的關(guān)鍵。將幫助企業(yè)掌握產(chǎn)品關(guān)鍵核心技術(shù)，同時帶來自主創(chuàng)新產(chǎn)品，提高產(chǎn)品技術(shù)含量，幫助產(chǎn)品贏得市場。（3）加快科研成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的必要性企業(yè)聯(lián)合高等院校、科研院所等多方力量，形成“產(chǎn)、學(xué)、研”協(xié)作機(jī)制，通過多種途徑加快取得的科技成果工程化、產(chǎn)業(yè)化，同時通過成果轉(zhuǎn)化對行業(yè)實(shí)行技術(shù)輻射和技術(shù)引導(dǎo)，有利于促進(jìn)行業(yè)技術(shù)升級換代，在幫助行業(yè)加快發(fā)展的同時又帶動了科研成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的進(jìn)程，兩者互相促進(jìn)，共同發(fā)展。（4）增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力的必要性本項(xiàng)目的建設(shè)將利用企業(yè)與國內(nèi)知名院校及科研院所有著長期的合作關(guān)系，合作中針對科研課題成立項(xiàng)目組，將提高內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)效率，促進(jìn)工具有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有國際市場競爭能力的產(chǎn)品，有效改善研發(fā)過程中的技術(shù)瓶頸。將形成一個開放式的技術(shù)平臺，對擴(kuò)大行業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)會，促進(jìn)各方的良性互動、加強(qiáng)資源共享，組織技術(shù)研究與開發(fā)、加快科技成果轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)和聚集高層次科技創(chuàng)新人才和管理人才，有效增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力等方面起到重要作用。綜上所述，項(xiàng)目的實(shí)施對提高產(chǎn)業(yè)化聚集程度、提高產(chǎn)品技術(shù)含量、加快科研成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化、增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力，都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。該產(chǎn)品的意義在于首先解決了普通便攜式發(fā)電機(jī)無法提供精密儀器需要高品質(zhì)電源運(yùn)行的問題。尤其是能夠自動依據(jù)負(fù)載情況智能調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等多項(xiàng)技術(shù)，在節(jié)能減排等方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的突破（約節(jié)能20~40%），對低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保社會的推進(jìn)作出重大推進(jìn)。再次，打破了日本對數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)的技術(shù)壟斷。無論核心的數(shù)碼變頻和智能控制系統(tǒng)，還是在發(fā)動機(jī)上都擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，部分控制系統(tǒng)和指標(biāo)性能還優(yōu)于國外技術(shù)。最后，本項(xiàng)目的實(shí)施標(biāo)志著中國便攜式發(fā)電機(jī)從普通發(fā)電機(jī)進(jìn)入數(shù)碼變頻時代，在國際市場上的競爭力得到加強(qiáng)。（5）預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益根據(jù)國家內(nèi)燃機(jī)工業(yè)規(guī)劃，預(yù)計(jì)“十一五”期間，小型通用汽油機(jī)發(fā)電機(jī)國內(nèi)產(chǎn)量將達(dá)8001000萬臺，目前小型通用汽油發(fā)電機(jī)呈現(xiàn)迅猛增長態(tài)勢，尤其在出口方面；在未來的幾年中，小型通用汽油發(fā)電機(jī)機(jī)將繼續(xù)保持快速發(fā)展，國際、國內(nèi)需求兩旺。公司根據(jù)本項(xiàng)目現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件和市場需求情況，擬計(jì)劃用2年的時間，進(jìn)行年產(chǎn)4萬套生產(chǎn)規(guī)模的建設(shè)。經(jīng)估算，本項(xiàng)目形成年生產(chǎn)4萬臺生產(chǎn)能力需總投資4930萬元。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，實(shí)現(xiàn)年銷售收入12600萬元，年凈利潤2671萬元。%，財務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）%，投資回收期約為4年（含建設(shè)期），具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，在財務(wù)上是完全可行的。1．4 本企業(yè)實(shí)施該項(xiàng)目的優(yōu)勢1．4．1技術(shù)優(yōu)勢公司多年來來致力發(fā)電機(jī)組的開發(fā)和研究，在汽油機(jī)裝置、變頻技術(shù)應(yīng)用、四沖程OHC機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有著很高的技術(shù)水平。達(dá)到世界先進(jìn)水平。近幾年公司共申請專利68項(xiàng) ，已獲得授權(quán)專利55項(xiàng)，其中與本項(xiàng)產(chǎn)品相關(guān)的專利有14項(xiàng)，是國內(nèi)發(fā)電機(jī)組設(shè)備中專利數(shù)量較多的企業(yè)之一。2009年成為省企業(yè)技術(shù)中心，2010年獲得省高新技術(shù)企業(yè)稱號，同年和江蘇大學(xué)共同組建了省工程技術(shù)研究中心。1．4．2人才優(yōu)勢經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展，公司匯聚了一批中高級專業(yè)技術(shù)人員和從事管理工作的管理人員。他們均有多年從事電機(jī)的研制經(jīng)歷，掌握了大量的科學(xué)理論知識知識，積累豐富的生產(chǎn)制造和產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、線路工藝、布線設(shè)計(jì)等方面具有相當(dāng)強(qiáng)的自主創(chuàng)新和設(shè)計(jì)開發(fā)能力。1．4．3產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢通用汽油機(jī)、發(fā)電機(jī)組、變頻機(jī)是我公司的主要產(chǎn)業(yè)，圍繞該產(chǎn)業(yè)