前言:
在供需兩側(cè)協(xié)同驅(qū)動下,我國空心杯電機行業(yè)近年來呈現(xiàn)穩(wěn)健增長態(tài)勢,市場規(guī)模持續(xù)擴容。當前,國內(nèi)企業(yè)主要集中在中低端市場,整體國產(chǎn)化率仍處于較低水平,國產(chǎn)替代空間廣闊。值得關(guān)注的是,隨著我國人形機器人行業(yè)商業(yè)化進程加速,未來其有望迎來規(guī)模量產(chǎn)與廣泛應(yīng)用的重要階段,為空心杯電機行業(yè)帶來廣闊新興增量需求。面對這一潛在的增長機遇,以鳴志電器、拓邦股份、兆威機電、雷賽智能為代表的國內(nèi)企業(yè)已率先展開戰(zhàn)略布局,積極搶占市場先機。
1.空心杯電機下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,應(yīng)用前景廣闊
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國空心杯電機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究與投資前景預(yù)測報告(2025-2032)》顯示,空心杯電機是一種采用無鐵芯轉(zhuǎn)子的直流永磁伺服控制電機,具備突出的節(jié)能特性、靈敏方便的控制特性和穩(wěn)定運行特性,包括有刷空心杯電機和無刷空心杯電機兩大類。行業(yè)發(fā)展初期,我國空心杯電機最初應(yīng)用于航天航空、軍事等高端領(lǐng)域。隨著技術(shù)進步和經(jīng)濟不斷發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,目前已延伸至航天航空、軍事、醫(yī)療器械、智能家居、工業(yè)自動化、電動工具、消費電子、家電等多個領(lǐng)域,應(yīng)用前景廣闊。
我國空心杯電機下游應(yīng)用情況
應(yīng)用領(lǐng)域 | 用途 |
航天航空 | 飛機控制系統(tǒng):用于小型舵面、各種類型的空氣和液體閥門、電傳飛行控制系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等的執(zhí)行器;機上通訊和機艙設(shè)施:各種用于天線裝置、窗戶遮光板控制、電動座椅調(diào)節(jié)、衛(wèi)生間、行李架關(guān)閉輔助裝置的執(zhí)行器等。 |
醫(yī)療器械 | 手術(shù)/治療設(shè)備:手術(shù)機器人、精密手術(shù)工具、微量注射泵等;診斷/分析設(shè)備:實驗室自動化設(shè)備、血液分析儀等;康復(fù)/輔助設(shè)備:假肢關(guān)節(jié)驅(qū)動、助行器動力輔助、精密康復(fù)設(shè)備等。 |
智能家居 | 智能門鎖、智能照明系統(tǒng)、智能窗簾電機、智能晾衣架等。 |
工業(yè)自動化 | 機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動、精密定位系統(tǒng)等 |
電動工具 | 用于電動牙刷、吹風機、電動剃須刀等產(chǎn)品 |
消費電子 | 用于可穿戴設(shè)備、智能手機、平板電腦等 |
家電 | 空氣凈化器/新風系統(tǒng)風門執(zhí)行器等 |
資料來源:公開資料、觀研天下整理
例如在醫(yī)療器械領(lǐng)域,空心杯電機可以用于手術(shù)機器人、精密手術(shù)工具、微量注射泵、實驗室自動化設(shè)備、血液分析儀、康復(fù)/輔助設(shè)備等醫(yī)療器械中,用途十分廣泛。近年來,我國醫(yī)療器械行業(yè)不斷發(fā)展壯大,2023年市場規(guī)模突破1萬億元,為空心杯電機行業(yè)發(fā)展提供了肥沃的土壤。
數(shù)據(jù)來源:公開資料、觀研天下整理
在工業(yè)自動化領(lǐng)域,空心杯電機可以用于機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動、精密定位系統(tǒng)等方面。近年來,隨著人口老齡化加深、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,我國工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展勢頭強勁,市場規(guī)模不斷擴大,為空心杯電機行業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。
數(shù)據(jù)來源:公開資料、觀研天下整理
2.供需兩側(cè)協(xié)同發(fā)力,空心杯電機市場規(guī)模穩(wěn)增
近年來,我國空心杯電機行業(yè)保持穩(wěn)健發(fā)展態(tài)勢,市場規(guī)模持續(xù)擴大,2024年突破3億美元,實現(xiàn)10.34%的同比增長。這一良好發(fā)展態(tài)勢主要得益于供需兩側(cè)的協(xié)同驅(qū)動:在需求側(cè),醫(yī)療器械、航空航天及工業(yè)自動化等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄姍C性能要求不斷提高,特別是在精度控制和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性等方面的嚴苛標準,為空心杯電機市場提供了強勁需求支撐;在供給側(cè),材料科學和控制技術(shù)的持續(xù)突破,推動產(chǎn)品性能參數(shù)顯著提升,促使應(yīng)用場景不斷拓展,為市場增長注入新動能。
數(shù)據(jù)來源:公開資料、觀研天下整理
3.空心杯電機國產(chǎn)替代進程不斷推進
空心杯電機被譽為電機領(lǐng)域“皇冠上的明珠”,技術(shù)含量高、生產(chǎn)難度大。當前全球空心杯電機市場呈現(xiàn)高度集中的競爭格局,F(xiàn)aulhaber、Portescap、Allied Motion Technologies、Maxon Motor及 Nidec Copal Corporation等少數(shù)企業(yè)占據(jù)大部分的市場份額,2022年CR5約為67%。值得注意的是,國內(nèi)空心杯電機企業(yè)多集中于中低端市場,整體國產(chǎn)化率偏低,國產(chǎn)替代空間廣闊。
不過,我國空心杯電機行業(yè)已涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的本土企業(yè),包括鳴志電器、拓邦股份、兆威機電、雷賽智能、江蘇雷利、偉創(chuàng)電氣等。在政策支持和市場需求的雙重驅(qū)動下,這些企業(yè)正通過“研發(fā)投入+技術(shù)突破+人才引進”等協(xié)同發(fā)展模式加速追趕國際先進水平,行業(yè)國產(chǎn)替代進程不斷推進。在研發(fā)投入和人才引進方面,拓邦股份持續(xù)加大研發(fā)投入,2024年研發(fā)經(jīng)費達9.52億元,同比增長14.11%;研發(fā)人員數(shù)量擴充至2178人,同比增長8.68%。持續(xù)的投入帶來了豐碩的成果,目前已累計申請專利3667件,其中發(fā)明專利1270件,并布局了111項國際專利,展現(xiàn)出強勁的創(chuàng)新實力。
在技術(shù)突破方面,兆威機電已完成無刷空心杯電機的系列化平臺建設(shè),系列化電機均實現(xiàn)量產(chǎn);4mm無刷空心杯電機已完成技術(shù)攻關(guān),實現(xiàn)小批量產(chǎn);未來無刷空心杯電機會聚焦于開發(fā)4極產(chǎn)品,提升產(chǎn)品性能。江蘇雷利8mm有刷空心杯和10mm無刷空心杯已經(jīng)自研完成,最高轉(zhuǎn)速可達10萬轉(zhuǎn);16mm空心杯電機已批量生產(chǎn),且供貨于海外市場。
展望未來,隨著研發(fā)投入的持續(xù)加碼和技術(shù)創(chuàng)新的縱深發(fā)展,國內(nèi)空心杯電機企業(yè)有望不斷在高端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代。
4.人形機器人有望為空心杯電機行業(yè)帶來新增量,多家企業(yè)積極布局
空心杯電機主要應(yīng)用于人形機器人的靈巧手。以特斯拉Optimus為例測算,其手部執(zhí)行器中空心杯電機成本占比高達54.5%,單臺機器人約需要配備12個空心杯電機。不過,受核心技術(shù)水平、制造成本等因素制約,目前我國人形機器人行業(yè)仍處于初級發(fā)展階段,尚未實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,因此對空心杯電機的實際采購需求仍較為有限。
展望未來,隨著我國人形機器人行業(yè)商業(yè)化進程加速,其有望迎來規(guī)模量產(chǎn)與廣泛應(yīng)用的重要階段,為空心杯電機行業(yè)帶來廣闊新興增量需求。根據(jù)預(yù)測,到2035年國內(nèi)人形機器人出貨量有望達到百萬級,屆時將催生千萬級空心杯電機的市場需求。面對這一潛在的增長機遇,鳴志電器、拓邦股份、兆威機電、雷賽智能等多家本土企業(yè)已開始前瞻性布局:例如,拓邦股份目前已構(gòu)建空心杯電機8mm和10mm的產(chǎn)品平臺,處于行業(yè)領(lǐng)先地位且已實現(xiàn)批量供貨;兆威機電被列為Figure人形機器人供應(yīng)鏈核心企業(yè)之一;雷賽智能空心杯電機已經(jīng)成功應(yīng)用于人形機器人靈巧手、協(xié)作機器人關(guān)節(jié)、AGV/AMR移動機器人等領(lǐng)域。這些布局不僅為未來市場需求做好準備,也推動國產(chǎn)空心杯電機技術(shù)水平的持續(xù)提升。(WJ)

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