机器人伺服电机行业研究:机器人关节动力源,看好国产厂商崛起

本文聚焦机器人细分领域,对三种机器人典型电机类型进行阐述。

电机行业:万亿级市场,细分领域众多。电机为用电器和各种机械提供驱动力,在现代工业和生活中应用极为普遍,根据 Grandview Research,2020 年全球电机市场规模为 1427亿美元,下游市场包括汽车、工业机械、HVAC 设备、空调、运输、家电等。电机技术经过 200 年更新迭代,类型庞杂,下游需求分散化和长尾化,非标定制属性较强,导致电机行业不存在“赢家通吃”的情况,大多表现为深耕细分领域的中小型公司。行业涌现出的优秀公司主要有三类:1)聚焦于单品销量较大的下游行业,例如汽车电机、空调电机、洗衣机电机等,公司产品具有性价比优势;2)电机平台型公司,电机 SKU 多+快速定制化能力强,产品具有价格优势、快速响应客户需求;3)协同效应显著,电机作为核心竞争力为下游集成产品赋能,使集成产品具有更强竞争力。

本文聚焦机器人细分领域,对三种机器人典型电机类型进行阐述。电机作为机器人的“肌肉”,向机械结构系统各部件提供动力,其与控制器、减速器被称为三大核心零部件,在机器人中具有关键作用。机器人行业的典型电机类型包括:1)伺服电机:具有响应速度快、精度高、加减速度快、转速范围宽、抗过载能力强等特点,广泛用于工业自动化行业;2)步进电机:相比伺服电机控制精度略差,但经济性更高,适合低精度要求、成本敏感场景;3)空心杯电机:具有结构紧凑、节能、控制性能好、能量密度高等优点,但功率较低,适用于高精度、高速响应、紧凑高效场景。

机器人对电机性能要求较高,尤其是足式机器人,依然存在亟待突破的技术瓶颈。不同类型机器人对电机性能的侧重点存在差异:工业机器人用于工业加工,对电机的响应速度、控制精度有严格要求;四足机器人侧重运动能力,要求电机具有高功率密度、高扭矩密度;人形机器人更注重轻量化和灵活性,要求电机具有高效率、高动态和高功率密度。目前工业机器人伺服电机已经较为成熟,而四足和人形机器人目前多处于实验室阶段,现有电机难以同时满足灵活、抗冲击、快速响应、高功率密度等要求,存在巨大的技术迭代空间;从另一维度看,更先进的电机或许能推动足式机器人产业向前迈进。

电机领域国产份额较低,高端领域亟待突破,看好国内厂商崛起。根据 Grand View Research 与 MIR 数据,我国伺服电机市场规模约 149 亿元,外资品牌占 65%,且高端市场基本被外资垄断,国内起步较晚,本土品牌加速追赶,已取得显著进步。建议关注:①汇川技术:工控自动化国内龙头,伺服电机领军品牌,变频器和伺服系统的市占率在内资品牌中稳居第一;②埃斯顿:国内工业机器人龙头,伺服电机自研,全产业链发展快速崛起。③鸣志电器:电机产品线涵盖 25 个系列,空心杯电机具备 AMP、T-Motion 多年的核心技术优势,有望在需求放量时占得先机;④兆威机电:精密传动行业翘楚,重视基础性研究,重点发力汽车电子领域等高景气领域,拓展比亚迪、长城、蔚小理等头部客户;⑤江苏雷利:深耕家电微电机行业 30 载,医疗+新能源车+储能+工控四大赛道并进,拥抱蓝海市场。

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