中商情報網(wǎng)訊：空心杯電機是一種無鐵芯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的直流電機。和傳統(tǒng)直流電機相比，空心杯電機省去鐵芯作為支撐結(jié)構(gòu)，靠空心杯狀的線圈繞組與連接板、主軸等共同組成轉(zhuǎn)子或者定子。

一、空心杯電機定義及分類

空心杯電機是微特電機的一種，屬于直流永磁的伺服控制電機，其在結(jié)構(gòu)上突破傳統(tǒng)電機的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用了無鐵芯定/轉(zhuǎn)子，這種新穎的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)徹底消除了因鐵芯形成渦流而造成的電能損耗。

空心杯電機可分為有刷空心杯電機和無刷空心杯電機。有刷主要結(jié)構(gòu)為定子+ 轉(zhuǎn)子+電刷，永磁體為定子，電刷與換向器不斷接觸摩擦，在轉(zhuǎn)動中起到導(dǎo)電和換相作用，容易產(chǎn)生火花。無刷主要結(jié)構(gòu)為定子+轉(zhuǎn)子，永磁體為轉(zhuǎn)子，沒有電刷，換向通過霍爾效應(yīng)傳感器、編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器完成。

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、空心杯電機行業(yè)發(fā)展政策

空心杯電機具有高功率密度的優(yōu)勢，還具有效率高、轉(zhuǎn)速快、響應(yīng)快等特點，對應(yīng)還帶來良好的節(jié)能效果、動力性能、控制性能等。近年來，國家大力推動推動工業(yè)電機發(fā)展。例如，2023年8月，工信部等部門印發(fā)《機械行業(yè)穩(wěn)增長工作方案（2023—2024年）》，提出著力提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力，突破系統(tǒng)控制、液壓等關(guān)鍵核心技術(shù)和零部件，補齊產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板。

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、空心杯電機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.全球空心杯電機市場規(guī)模

隨著工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展及下游需求不斷增加，全球空心杯電機行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)不斷擴大。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《人形機器人系列專題之中國空心杯電機產(chǎn)業(yè)鏈全景與機會洞察專題研究報告》顯示，2023年全球空心杯電機市場為8.1億美元，中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測，2024年全球市場規(guī)模達到8.7億美元，2028年將增至11.9億美元。

數(shù)據(jù)來源：QY Research、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.中國全球空心杯電機市場規(guī)模

空心杯電機是機器人靈巧手核心部件，近年來，空心杯電機產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，市場規(guī)模不斷擴大。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《人形機器人系列專題之中國空心杯電機產(chǎn)業(yè)鏈全景與機會洞察專題研究報告》顯示，2023年中國空心杯電機市場為2.9億美元。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測，2024年中國市場規(guī)模達到3.2億美元，2028年將增至4.7億美元。

數(shù)據(jù)來源：QY Research、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

3.全球空心杯電機區(qū)域市場結(jié)構(gòu)

中國空心杯電機市場規(guī)模較大，市場規(guī)模占比34.8%。歐洲空心杯電機市場規(guī)模占比25.85%。

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4.空心杯電機競爭格局

海外頭部企業(yè)歷史積淀悠久，技術(shù)積累深厚，行業(yè)地位較高。2022年全球空心杯電機CR5為67%，前五名企業(yè)包括 Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technologies、Maxon Motor 及 Nidec Copal Corporation。空心杯電機市場集中度高，以海外三大家為主的企業(yè)占據(jù)主要市場份額。

數(shù)據(jù)來源：QY Research、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

5.空心杯電機下游應(yīng)用領(lǐng)域

空心杯電機產(chǎn)品目前已經(jīng)在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)如仿生義肢、外科手術(shù)機器人等場景發(fā)揮著重要作用，同時也應(yīng)用在對于重量、壽命要求較高，性能轉(zhuǎn)速要求較低的電動工具場景，以及精度、可靠性、控制要求極高的航空航天、工業(yè)自動化等場景。

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四、空心杯電機行業(yè)重點企業(yè)

1.鳴志電器

鳴志電器是運動控制領(lǐng)域的綜合制造商，專注于運動控制、智能LED照明控制和工業(yè)設(shè)備管理的關(guān)鍵部件制造。鳴志電器主營業(yè)務(wù)是控制電機及其驅(qū)動系統(tǒng)，產(chǎn)品線齊全，包括步進電機、空心杯電機、伺服驅(qū)動器與電機等。最有技術(shù)優(yōu)勢的人形機器人相關(guān)產(chǎn)品是空心杯電機，包括有刷空心杯電機和無刷空心杯電機，可提供多種額定電壓版本的一系列空心杯電機。

2023年前三季度，鳴志電器實現(xiàn)營業(yè)收入19.16億元，同比減少9.8%；歸屬于上市公司股東的凈利潤0.84億元，同比減少47.53%。

數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2023年上半年，鳴志電器控制電機及其驅(qū)動系統(tǒng)營業(yè)收入10.73億元，占比82.15%。貿(mào)易類產(chǎn)品、電源與照明系統(tǒng)控制類、設(shè)備狀態(tài)管理系統(tǒng)類營收較少，營收占比較低。

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2.鼎智科技

鼎智科技成立于2008年，是以微特電機為主要構(gòu)成的定制化精密運動控制解決方案提供商。鼎智科技依托此前微特電機領(lǐng)域在醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)沉淀，2022年將空心杯電機作為新產(chǎn)品線推出。公司空心杯電機產(chǎn)品屬于重點發(fā)展的核心產(chǎn)品，最小直徑達 8mm，最大轉(zhuǎn)速8萬轉(zhuǎn)/分鐘，目前產(chǎn)品已經(jīng)基本成熟，處于中小批量供貨階段。公司自研空心杯電機繞線設(shè)備，可實現(xiàn)空心杯電機全自動批量生產(chǎn)。

2023年鼎智科技營業(yè)收入為2.82億元，同比下降11.35%。歸屬于上市公司股東的凈利潤為8144萬元，同比下降19.26%。

數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2023年上半年，音圈電機、混合式步進電機、直流電機營業(yè)收入分別為6274萬元、2943萬元、1121萬元，分別占比32.18%、15.10%、5.75%。

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3.拓邦股份

拓邦股份是國內(nèi)智能控制領(lǐng)域首家上市公司，主營業(yè)務(wù)為智能控制系統(tǒng)解決方案的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，即以電控、電機、電池、電源、物聯(lián)網(wǎng)平臺的“四電一網(wǎng)”技術(shù)為核心，面向家電、工具、新能源、工業(yè)和智能解決方案等行業(yè)提供各種定制化解決方案。

在空心杯電機方面，公司較早開始布局。2009年，其已成功研發(fā)出各類型應(yīng)用于家用電器、電動工具、醫(yī)療器械、裝備設(shè)備等領(lǐng)域的直流無刷電機、空心杯電機及電機驅(qū)動等電機產(chǎn)品。

目前，公司已掌握了獨特的控制技術(shù)與配套資源，生產(chǎn)出超十余種型號的有刷和無刷空心杯電機產(chǎn)品，產(chǎn)品種類豐富，先發(fā)優(yōu)勢明顯，且已在電動夾爪、骨科動力工具等領(lǐng)域批量應(yīng)用。

2023年拓邦股份實現(xiàn)營業(yè)總收入90.18億元，同比增長1.61%；實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤5.13億元，同比下降11.99%。

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4.兆威機電

兆威機電是一家專業(yè)從事微型傳動、微型驅(qū)動系統(tǒng)方案的研發(fā)、設(shè)計與制造的高新技術(shù)企業(yè)，致力為汽車電子、智慧醫(yī)療、工業(yè)裝備、智能家居、通信行業(yè)等多領(lǐng)域客戶提供方案設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、制造銷售的一站式服務(wù)。

兆威機電空心杯電機產(chǎn)品推出已久較為成熟，量產(chǎn)能力得到驗證，而且對于空心杯電機所需搭配的精密減速齒輪箱，公司在微型傳動齒輪箱方面具備優(yōu)勢，已成功研發(fā)并量產(chǎn)3.4mm 齒輪箱。在具備技術(shù)實力、產(chǎn)品、量產(chǎn)能力的情況下，未來公司有望參與到人形機器人行業(yè)中空心杯電機市場的競爭中。

2023年前三季度，兆威機電營業(yè)收入8.14億元，同比上升4.2%。歸母凈利潤1.28億元，同比上升24.94%。

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2023年上半年，兆威機電微型傳動系統(tǒng)營業(yè)收入3.33億元，占比66.02%。精密零件、精密模具及其他產(chǎn)品營收占比分別為30.44%、3.54%。

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5.偉創(chuàng)電氣

偉創(chuàng)電氣是國內(nèi)工業(yè)自動化控制行業(yè)重要供應(yīng)商，主要從事工業(yè)自動化控制產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售等業(yè)務(wù)，產(chǎn)品多應(yīng)用于起重、軌道交通、智能裝備、石油化工等領(lǐng)域。

在空心杯電機方面，公司于2022年成立機器人行業(yè)部切入機器人產(chǎn)業(yè)鏈，目前其產(chǎn)品主要以機器人大配套為主，為客戶提供低壓伺服、空心杯電機、特種無框力矩電機等核心部件。

2023年偉創(chuàng)電氣營業(yè)總收入13.05億元，同比增長44.03%；歸屬于上市公司股東的凈利潤1.91億元，同比增長36.56%。

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五、空心杯電機行業(yè)發(fā)展前景

1.人形機器人助力市場空心杯電機擴容

根據(jù)IFR和中國電子學(xué)會數(shù)據(jù)，盡管人形機器人處于起步階段，但參照其他電子產(chǎn)品滲透率超過20%后將爆發(fā)式增長。2023—2030年，按年均復(fù)合增長率30%測算，預(yù)計到2030年，我國人形機器人市場規(guī)模有望達約8700億元?？招谋姍C在人形機器人領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和市場需求。受益人形機器人崛起，空心杯電機市場有望擴容。

數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.國產(chǎn)替代迎來新機遇

空心杯電機起源于德國和日本，德國、瑞典、日本和其他歐洲廠商起步較早，現(xiàn)已具備完整成熟的工藝和性能優(yōu)良的設(shè)備。目前，國外廠商占據(jù)主要市場，市占率高達85%。國內(nèi)廠商如鳴志電器、鼎智科技等通過本土化的銷售戰(zhàn)略逐漸打開市場，國內(nèi)空心杯電機廠商市占率15%。

國內(nèi)大部分廠商的產(chǎn)品主要集中在中低端領(lǐng)域，但是國產(chǎn)廠商持續(xù)追趕超越，加大研發(fā)力度。市場方面，人形機器人降本需求將為國內(nèi)廠商彎道超車提供發(fā)展機遇。政策方面，國家鼓勵國產(chǎn)替代，出臺了《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2021—2023年）》等相關(guān)政策?？梢灶A(yù)見的是，國內(nèi)廠商未來將在技術(shù)上實現(xiàn)追趕超越，逐步實現(xiàn)空心杯電機國產(chǎn)替代。

數(shù)據(jù)來源：鳴志電器，F(xiàn)aulhaber，Maxon、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理