GB18613、GB30253、GB30254同功率同級(jí)能效指標(biāo)比較

GB18613、GB30253、GB30254是我國(guó)電機(jī)領(lǐng)域核心的強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)，分別針對(duì)不同類型、電壓等級(jí)的電機(jī)制定能效要求。在同功率、同級(jí)能效的前提下，三者的指標(biāo)存在顯著差異，這一差異源于電機(jī)技術(shù)特性、適用場(chǎng)景的不同。本文將從適用范圍界定、同功率同級(jí)能效指標(biāo)核心差異、對(duì)比結(jié)論三方面展開(kāi)詳細(xì)分析，為企業(yè)選型、合規(guī)及技術(shù)升級(jí)提供參考。

一、適用范圍界定（對(duì)比基礎(chǔ)前提）

開(kāi)展同功率同級(jí)能效指標(biāo)對(duì)比的核心前提是明確三者的適用邊界，僅當(dāng)電機(jī)的功率、極數(shù)、工作制、電壓等級(jí)等參數(shù)處于共同覆蓋范圍時(shí)，指標(biāo)對(duì)比才具備實(shí)際意義。以下是三者適用范圍的核心界定：

1. GB18613-2020《電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》：適用范圍最寬泛，核心覆蓋額定電壓1000V以下、50Hz三相交流供電的電機(jī)，功率區(qū)間為120W~1000kW，極數(shù)涵蓋2~8極。具體適用電機(jī)類型包括普通三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)及空調(diào)器風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)等，以低壓普通異步電機(jī)為核心適用對(duì)象，是通用性最強(qiáng)的電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)。

2. GB30253-2024《永磁同步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》：專用性極強(qiáng)，僅針對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)制定。適用電壓覆蓋1140V及以下（對(duì)應(yīng)功率0.55kW~1000kW）和高壓3kV/6kV/10kV（對(duì)應(yīng)功率200kW~2000kW），均為連續(xù)工作制機(jī)型，包含異步起動(dòng)和變頻調(diào)速兩類細(xì)分類型，聚焦高效永磁同步電機(jī)的能效管控。

3. GB30254-2024《高壓三相籠型異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》：聚焦高壓領(lǐng)域，適用50Hz三相交流供電、連續(xù)工作制的高壓三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。覆蓋不同電壓等級(jí)（3kV/6kV/10kV等）與冷卻方式對(duì)應(yīng)的特定功率范圍，核心功率區(qū)間為200kW~25000kW，與GB30253-2024的高壓機(jī)型部分功率區(qū)間重疊，主要針對(duì)高壓異步電機(jī)的能效提升。

二、同功率同級(jí)能效指標(biāo)核心差異

在共同覆蓋的功率、電壓及極數(shù)范圍內(nèi)，三者的同級(jí)能效指標(biāo)呈現(xiàn)明顯梯度差異，核心差異體現(xiàn)在永磁同步電機(jī)與異步電機(jī)的技術(shù)特性差異、高壓與低壓電機(jī)的能效要求差異兩方面，具體如下：

（一）低壓場(chǎng)景：永磁同步電機(jī)vs普通異步電機(jī)

在低壓120W~1000kW、2~8極連續(xù)工作制的共同覆蓋場(chǎng)景下，GB30253-2024（永磁同步電機(jī)）的同級(jí)能效指標(biāo)顯著高于GB18613-2020（普通異步電機(jī)）。以典型的100kW、4極電機(jī)為例，GB18613-2020 1級(jí)能效的效率值約為94.7%，而GB30253-2024 1級(jí)能效的效率值提升至95.5%以上，能效提升幅度接近1個(gè)百分點(diǎn)。這一差異的核心原因是永磁同步電機(jī)無(wú)需勵(lì)磁電流，鐵損、銅損較普通異步電機(jī)更低，節(jié)能潛力更強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)充分兼顧這一技術(shù)特性，因此設(shè)定了更高的能效門檻。

此外，GB30253-2024還針對(duì)變頻調(diào)速永磁同步電機(jī)單獨(dú)明確了能效要求，在相同功率等級(jí)下，其同級(jí)能效指標(biāo)較普通異步電機(jī)的優(yōu)勢(shì)更顯著，尤其在低負(fù)載工況下，兩者的能效差距會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。而GB18613-2020對(duì)變頻工況的適配性要求較低，未針對(duì)變頻電機(jī)單獨(dú)設(shè)定能效指標(biāo)。

（二）高壓場(chǎng)景：永磁同步電機(jī)vs高壓異步電機(jī)

在200kW~1000kW、高壓3kV/6kV/10kV的共同功率電壓區(qū)間，GB30253-2024（高壓永磁同步電機(jī)）與GB30254-2024（高壓三相籠型異步電機(jī)）的同級(jí)能效指標(biāo)差異明顯，而GB18613-2020因不覆蓋高壓機(jī)型，無(wú)對(duì)應(yīng)能效指標(biāo)可對(duì)比。以500kW、4極高壓電機(jī)為例，GB30254-2024 1級(jí)能效的效率值約為96.0%，而GB30253-2024 1級(jí)能效的效率值則達(dá)到97.0%以上，同級(jí)能效指標(biāo)高出1~2個(gè)百分點(diǎn)。

同時(shí)，GB30254-2024相較于舊版GB30254-2013及GB18613-2020的高壓延伸場(chǎng)景（非標(biāo)準(zhǔn)核心覆蓋范圍），進(jìn)一步提升了能效準(zhǔn)入門檻，其1級(jí)能效指標(biāo)已接近國(guó)際先進(jìn)水平，部分符合該標(biāo)準(zhǔn)的高壓異步電機(jī)產(chǎn)品已達(dá)到IE5效率等級(jí)，體現(xiàn)了高壓電機(jī)領(lǐng)域的節(jié)能升級(jí)趨勢(shì)。

（三）能效等級(jí)設(shè)定的細(xì)節(jié)差異

三者均采用1、2、3級(jí)能效分級(jí)體系（1級(jí)為最高能效等級(jí)），但最低能效限定值（3級(jí)）的寬松程度存在差異。GB18613-2020作為通用標(biāo)準(zhǔn)，需兼顧傳統(tǒng)普通電機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀，其3級(jí)能效限定值相對(duì)寬松，以保障市場(chǎng)平穩(wěn)過(guò)渡；GB30253-2024和GB30254-2024因聚焦高效電機(jī)類型（永磁同步、高壓專用），3級(jí)能效限定值均高于GB18613-2020同級(jí)水平，其中GB30253-2024的3級(jí)能效指標(biāo)甚至接近GB18613-2020的2級(jí)能效水平，充分體現(xiàn)了對(duì)高效電機(jī)的強(qiáng)制管控要求。

三、對(duì)比結(jié)論與應(yīng)用建議

（一）核心結(jié)論

同功率同級(jí)能效指標(biāo)的核心排序?yàn)椋篏B30253-2024（永磁同步電機(jī)）> GB30254-2024（高壓異步電機(jī)）> GB18613-2020（普通異步電機(jī)）。這一排序本質(zhì)反映了不同電機(jī)技術(shù)路線的節(jié)能潛力差異：永磁同步電機(jī)憑借結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，能效水平先天高于異步電機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)隨之提升；高壓電機(jī)因應(yīng)用場(chǎng)景（如工業(yè)大型設(shè)備）對(duì)節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性要求更高，GB30254-2024的能效門檻顯著高于GB18613-2020對(duì)應(yīng)的低壓普通電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。

（二）應(yīng)用建議

1. 精準(zhǔn)匹配標(biāo)準(zhǔn)：企業(yè)需根據(jù)電機(jī)類型（永磁同步/異步）、電壓等級(jí)（低壓/高壓）精準(zhǔn)匹配對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，不可跨類型直接套用能效指標(biāo)。例如，永磁同步電機(jī)需嚴(yán)格遵循GB30253-2024，高壓異步電機(jī)需符合GB30254-2024，低壓普通異步電機(jī)則適用GB18613-2020。

2. 技術(shù)升級(jí)評(píng)估：在永磁同步電機(jī)替代普通異步電機(jī)的場(chǎng)景中，需結(jié)合GB30253-2024與GB18613-2020的指標(biāo)差異，綜合評(píng)估技術(shù)升級(jí)的節(jié)能效益、研發(fā)成本及合規(guī)要求，避免盲目升級(jí)。

3. 高壓場(chǎng)景選型：高壓電機(jī)選型時(shí)，若追求更高節(jié)能效益，可優(yōu)先考慮符合GB30253-2024的高壓永磁同步電機(jī)；若受限于技術(shù)成熟度或成本預(yù)算，符合GB30254-2024的高壓異步電機(jī)也是合規(guī)且高效的選擇。