空心杯電機(jī)行業(yè)：機(jī)器人手部核心零部件國(guó)內(nèi)廠商迎替代機(jī)遇

空心杯電機(jī)行業(yè)：機(jī)器人手部核心零部件，國(guó)內(nèi)廠商迎替代機(jī)遇能夠容易的控制在2%以?xún)?nèi)；④輕量化特性：與同等功率的鐵芯電動(dòng)機(jī)相比，其重量、體積減輕1/3-1/2，能量密度大幅度提高?？招谋姍C(jī)的核心指標(biāo)為功率密度，即輸出功率與重量或體積的比值。無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子在分子端消除了渦流和磁滯損耗，提高了能量轉(zhuǎn)化效率；在分母端減輕了重量和體積。電刷是有刷電機(jī)的一個(gè)重要組成元件，負(fù)責(zé)在旋轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間傳導(dǎo)電流。因較多用石墨制成，故也稱(chēng)碳刷。在普通直流電機(jī)中，為使轉(zhuǎn)子保持旋轉(zhuǎn)，需實(shí)時(shí)改變轉(zhuǎn)子電流方向，因此需要使用換向器和碳刷。無(wú)刷電機(jī)取消了機(jī)械電刷換向方式，因此需要檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置以完成電子換向。常用的獲取轉(zhuǎn)子位置信息的方式主要有兩種：①無(wú)傳感器控制方式，在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)電機(jī)反饋出的可測(cè)量變量來(lái)確定轉(zhuǎn)子位置；②位置傳感器控制方式，電機(jī)轉(zhuǎn)子位置是通過(guò)電機(jī)內(nèi)部的位置傳感器直接檢測(cè)得到的。常用的位置傳感器有霍爾傳感器、光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等?；魻杺鞲衅鳈z測(cè)精度不高，但價(jià)格較低；而光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器位置檢測(cè)準(zhǔn)確，誤差小，一般用于高性能要求控制系統(tǒng)，如磁場(chǎng)定向控制、直接轉(zhuǎn)矩控制?？招谋姍C(jī)按其結(jié)構(gòu)可分為有刷和無(wú)刷兩種。①有刷空心杯電機(jī)（也被稱(chēng)為直流有刷無(wú)鐵芯電機(jī)，轉(zhuǎn)子無(wú)鐵芯）：采用機(jī)械電刷換向，一般由機(jī)殼、軟磁材料內(nèi)定子、永磁體外定子、空心杯型轉(zhuǎn)子電樞組成。當(dāng)空心杯有刷電機(jī)通電時(shí)，繞組有電流通過(guò)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，若轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到特定角度，電刷利用機(jī)械換向器的方式改變電流方向，使輸出轉(zhuǎn)矩方向不變，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。由于空心杯有刷電機(jī)采用電刷換向，電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在著一定的相對(duì)摩擦，這就會(huì)產(chǎn)生噪聲、電火花，降低了電機(jī)的使用壽命。一般國(guó)內(nèi)的“空心杯電機(jī)”泛指有刷電機(jī)；②無(wú)刷空心杯電機(jī)（也被稱(chēng)為直流無(wú)刷無(wú)齒槽電機(jī)，定子無(wú)鐵芯）：采用電子換向的方式，一般由機(jī)殼，軟磁材料、絕緣材料和空心杯電樞構(gòu)成的定子及永磁鋼轉(zhuǎn)子等組成?？招谋瓱o(wú)刷電機(jī)通過(guò)控制電子元件的通斷使不同繞組接入電路，達(dá)到換向的效果。這種換向方式使空心杯無(wú)刷電機(jī)具有效率高、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、使用壽命高、結(jié)構(gòu)精巧，維護(hù)方便，易保養(yǎng)等特點(diǎn)。1.2.核心壁壘：繞線工藝空心杯電機(jī)工藝流程復(fù)雜，加工難度遠(yuǎn)超普通直流有槽電機(jī)。以鼎智科技的直流無(wú)槽電機(jī)（即其空心杯電機(jī)產(chǎn)品）為例，從前段線圈繞制、中段軸承、芯軸、支撐環(huán)等核心零部件安裝，到后段后蓋安裝和線路板焊線等，涉及近30道工序，復(fù)雜程度遠(yuǎn)超普通直流有槽電機(jī)。線圈的生產(chǎn)需要經(jīng)歷漆包線——繞線——加熱整形——出線脫漆、接公共線——線圈安裝等環(huán)節(jié)。其中，線圈制造是空心杯電機(jī)的核心流程之一。無(wú)鐵芯的自支撐繞組由所謂的漆包線制成，這是一根絕緣銅線，外面有一層漆。在制造過(guò)程中，通過(guò)施加壓力和溫度將相鄰電線的漆熔化在一起。適當(dāng)?shù)恼澈希z帶或玻璃纖維）可進(jìn)一步提高纏繞的強(qiáng)度和形狀穩(wěn)定性，這一點(diǎn)在高電流負(fù)載下尤為重要?？招谋姍C(jī)線圈的生產(chǎn)技術(shù)按照線圈的成型方式主要分為三類(lèi)：1）人工繞線。通過(guò)一系列復(fù)雜的工藝，包括插針、手動(dòng)卷線、手動(dòng)排線等步驟進(jìn)行生產(chǎn)。2）繞卷式生產(chǎn)技術(shù)。繞卷式生產(chǎn)技術(shù)是半自動(dòng)化生產(chǎn)，首先將漆包線順序繞到橫截面為菱形的主軸上，達(dá)到需要的長(zhǎng)度后將其取下，然后壓扁成線板，最后將線板卷繞成杯狀的線圈。以一種繞卷式空心杯為例，其制造流程大致分為以下幾步：①六邊形線坯線圈繞制：在斜繞組繞線機(jī)上進(jìn)行；②線坯線圈粘貼二條定型壓敏膠帶，脫模待展平；③展平：將定型板插入線坯線圈，并將線圈相錯(cuò)拉平，再送入展平機(jī)展平，成為扁平線坯。用竹質(zhì)刮板整形。剪掉多余的膠帶，僅留一只搭頭，搭頭應(yīng)留在扁平線坯稍微隆起的一面，以利卷筒成行；④卷筒：把扁平線坯送入空心杯卷筒機(jī)卷筒，使線坯首尾銜接，膠帶搭頭粘貼于線坯首部外表，成為空心杯線圈；⑤涂環(huán)氧定型：涂環(huán)氧膠粘劑后，放入烘箱固化定型。3）一次成型生產(chǎn)技術(shù)。繞線機(jī)通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備將一根漆包線按規(guī)律繞到一主軸上，線圈卷繞成杯狀后取下，一次成型，不需要卷圓壓扁等多道工序，自動(dòng)化程度高。海外繞線工藝發(fā)展早，自動(dòng)化程度高于國(guó)內(nèi)。國(guó)內(nèi)主要采用繞卷式生產(chǎn)，工藝比較繁瑣，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，無(wú)法完成線徑較粗的線圈，廢品率高。國(guó)外主要采用一次性繞制成型的生產(chǎn)技術(shù)，自動(dòng)化程度較高，生產(chǎn)效率高，線圈線徑范圍大、線圈質(zhì)量好、排列緊密，電機(jī)種類(lèi)多、性能好?？招谋姍C(jī)按繞線方式可分為直繞形、馬鞍形和斜繞形。1958年，德國(guó)的Dr.F.Faulhaber（馮哈伯）研制出斜繞組線圈繞組技術(shù)，在1965年獲得空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈斜繞組專(zhuān)利技術(shù)。德國(guó)、瑞士、日本等對(duì)空心杯電機(jī)的研制較早，在繞線工藝方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。全球空心杯電機(jī)三大龍頭中，瑞士Maxon多采用直繞形和馬鞍形，德國(guó)Faulhaber和瑞士Portescap多采用斜繞形。直繞形繞制方法工藝較為復(fù)雜，多用于較長(zhǎng)繞組結(jié)構(gòu)，常為多次繞制而成；馬鞍形可減小線圈厚度，在高功率密度電機(jī)上有效減小磁路氣隙，增加切割磁場(chǎng)的長(zhǎng)度，更好地利用定子磁性；斜繞形發(fā)展較早，相對(duì)來(lái)說(shuō)繞制簡(jiǎn)單、排線緊密、適用于大批量生產(chǎn)。繞線是空心杯電機(jī)核心技術(shù)壁壘所在。①設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：海外三大家技術(shù)起源于1960年代，國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)起步較晚，研究較少，缺少結(jié)合材料細(xì)分牌號(hào)、轉(zhuǎn)子杯類(lèi)型對(duì)電機(jī)的優(yōu)化，欠缺體系化的正向設(shè)計(jì)，缺乏定制化要求的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方案配置與產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力；②加工環(huán)節(jié)：與傳統(tǒng)的無(wú)刷電機(jī)、有刷電機(jī)、伺服電機(jī)相比，空心杯電機(jī)的結(jié)構(gòu)屬于無(wú)齒槽結(jié)構(gòu)，沒(méi)有定子槽，所有漆包線都是懸空繞線，內(nèi)部沒(méi)有任何支撐，在工藝上難度很高，早期成品率低。在繞線精度方面，空心杯電機(jī)精度要求比傳統(tǒng)電機(jī)更高?？招谋姍C(jī)本身體積較小，對(duì)誤差的容忍度和普通永磁電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)相比更低，加工精度直接影響磁場(chǎng)的穩(wěn)定性。導(dǎo)線粗細(xì)、繞組匝數(shù)的不同，使得繞組電阻值、啟動(dòng)電流以及速度常數(shù)等電機(jī)參數(shù)存在較大的差異。因此，國(guó)內(nèi)廠商需要在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)提高精度、良品率、自動(dòng)化程度。與海外相比，我國(guó)在繞線設(shè)備方面也相對(duì)薄弱。繞線設(shè)備可分為全自動(dòng)和需要人工的非自動(dòng)設(shè)備。與海外相比，我國(guó)繞線設(shè)備自動(dòng)化程度相對(duì)較低。全球領(lǐng)先的繞線設(shè)備制造商包括瑞士Meteor、日本田中精機(jī)株式會(huì)社和日特機(jī)械工程株式會(huì)社。國(guó)內(nèi)企業(yè)在設(shè)備方面仍然處于相對(duì)空缺的狀態(tài)，多外購(gòu)日本繞線設(shè)備，價(jià)格從幾十萬(wàn)到百萬(wàn)不等。國(guó)內(nèi)相對(duì)具有代表性的公司包括中特科技、東莞市臺(tái)立電子機(jī)械有限公司、勤聯(lián)科技、昆山庫(kù)克等。1.3.下游應(yīng)用：空心杯電機(jī)特性決定下游應(yīng)用場(chǎng)景空心杯電機(jī)屬于微特電機(jī)，上游原材料與微特電機(jī)原材料類(lèi)似，包括銅、鋼材、磁鋼、軸承、塑料等。空心杯電機(jī)最初被應(yīng)用于航空、航天、軍事等尖端行業(yè)，近年來(lái)其應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)展至民用行業(yè)，如醫(yī)療裝置、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具、工業(yè)自動(dòng)化等場(chǎng)景?？招谋姍C(jī)的不同性能對(duì)應(yīng)其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用：1）體積小、重量輕、功率體積比大的特征使其適用于對(duì)重量要求較高的領(lǐng)域，如各類(lèi)飛行器等，可以最大限度減輕飛行器的重量；也被廣泛用于各類(lèi)消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品，如電動(dòng)牙刷、便攜電風(fēng)扇等。2）起動(dòng)制動(dòng)迅速、響應(yīng)極快的特點(diǎn)使其適用于需要實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)控制的領(lǐng)域，如對(duì)控制性能要求較高的導(dǎo)彈方向調(diào)節(jié)、高倍率光驅(qū)隨動(dòng)、高靈敏設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人等。3）能量轉(zhuǎn)化效率高、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)使其適用于各類(lèi)對(duì)節(jié)能和續(xù)航有要求的領(lǐng)域，如便攜式儀表及野外工作的儀器設(shè)備。人形機(jī)器人打開(kāi)了空心杯電機(jī)應(yīng)用新藍(lán)海。據(jù)特斯拉5月AIDay發(fā)布的人形機(jī)器人Optimus最新進(jìn)展，每只手包括6個(gè)驅(qū)動(dòng)器和11個(gè)自由度，大拇指包含兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器，其他四指各包含一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，手部可負(fù)重20磅。手部關(guān)節(jié)模組主要由空心杯電機(jī)、精密行星減速器、滾珠絲杠和傳感器構(gòu)成?？招谋姍C(jī)使手指擁有活動(dòng)能力，精密行星齒輪箱使得機(jī)械手定位更精準(zhǔn)、運(yùn)用更靈活，編碼器提供了手部高精度位置反饋和速度反饋，傳感器使機(jī)器人擁有類(lèi)似人類(lèi)的知覺(jué)功能和反應(yīng)能力。據(jù)馬斯克預(yù)計(jì)，未來(lái)人形機(jī)器人數(shù)量或?qū)⒊^(guò)人類(lèi)數(shù)量，長(zhǎng)期有望達(dá)到百億臺(tái)級(jí)別。空心杯電機(jī)是機(jī)器人手部主流技術(shù)方案，確定性較高。人形機(jī)器人每只手用到6個(gè)空心杯電機(jī)，考慮終局情形，人形機(jī)器人有望達(dá)到百億臺(tái)級(jí)別，若人形機(jī)器人量產(chǎn)落地，將拉動(dòng)空心杯電機(jī)相關(guān)企業(yè)營(yíng)收大幅增長(zhǎng)。2.行業(yè)分析：人形機(jī)器人潛在市場(chǎng)廣闊，國(guó)產(chǎn)廠商迎彎道超車(chē)機(jī)遇2.1.下游需求：醫(yī)療、航空航天基本盤(pán)穩(wěn)固，人形機(jī)器人開(kāi)辟新藍(lán)海空心杯電機(jī)屬于微特電機(jī)的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。微特電機(jī)一般指功率在750瓦以下，機(jī)座外徑不大于160mm或中心高不大于90mm的電機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)微電機(jī)，全稱(chēng)微型特種電機(jī)。微特電機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域包括電動(dòng)玩具、模型制作、家用電器、汽車(chē)行業(yè)、醫(yī)療器械、機(jī)器人制造、電動(dòng)工具、安防設(shè)備等。據(jù)SKYQUEST數(shù)據(jù),2022年全球微特電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為406.5億美元，2030年預(yù)計(jì)達(dá)到560.7億美元，2022-2030年CAGR為4.1%。據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，2022年全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模7.48億美元，同比增長(zhǎng)10.55%，增速高于微特電機(jī)2022年的同比增速。①分地區(qū)看，2021年空心杯電機(jī)全球市場(chǎng)規(guī)模6.77億美元，中國(guó)、歐洲和其他地區(qū)分別占比34.80%、25.85%和39.35%。2022年亞太、歐洲、北美地區(qū)分別占比49%、25%和20%。②分產(chǎn)品類(lèi)別看，2022年有刷空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模4.92億美元，占比65.8%；無(wú)刷空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模2.56億美元，占比34.2%。隨著空心杯電機(jī)技術(shù)的持續(xù)成熟，無(wú)刷空心杯電機(jī)占比預(yù)計(jì)持續(xù)提升，2028年預(yù)計(jì)達(dá)到42.2%?？招谋姍C(jī)目前市場(chǎng)規(guī)模較小，我們以微特電機(jī)為例對(duì)其下游市場(chǎng)應(yīng)用比例進(jìn)行大致把握。微特電機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)镃端民用產(chǎn)品，消費(fèi)電子占29%，家用電器占26%。武器、航空、農(nóng)業(yè)、紡織、醫(yī)療、包裝合計(jì)占比20%，其余汽車(chē)電子、影像處理、工業(yè)控制及其他分別占比13%、7%和5%。空心杯電機(jī)作為微特電機(jī)中的高端產(chǎn)品，主要應(yīng)用領(lǐng)域與微特電機(jī)存在一定差異。我們將重點(diǎn)介紹空心杯電機(jī)在醫(yī)療器械、航空航天以及機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用。2.1.1.醫(yī)療器械：長(zhǎng)期受人口老齡化趨勢(shì)推動(dòng)，短期國(guó)產(chǎn)替代邏輯清晰空心杯電機(jī)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用主要分為以下幾類(lèi)：1）有源植入物，如心臟支持系統(tǒng)、主動(dòng)閥、定位系統(tǒng)、泵系統(tǒng)等。傳感器或有源元件可以幫助有源植入物監(jiān)控或支持人體功能。植入物旨在確?？梢蚤L(zhǎng)期、可靠的應(yīng)用，電機(jī)也必須同樣安全地運(yùn)行。2）外科系統(tǒng)，如手術(shù)機(jī)器人、電動(dòng)工具、牙醫(yī)設(shè)備等?？招谋姍C(jī)作為精密外科手術(shù)機(jī)器人的動(dòng)力元件，可以保證復(fù)雜的手術(shù)安全、快速的完成，同時(shí)利用高靈敏的空心杯電機(jī)可以有效的減少組織創(chuàng)傷，縮短傷口愈合、康復(fù)時(shí)間。3）泵機(jī)和藥劑配量系統(tǒng)，如胰島素泵/止痛泵等。糖尿病患者日?？赡茈S身攜帶胰島素泵，在必要時(shí)自動(dòng)注射必要的胰島素劑量，使患者血糖水平維持正常?？招谋姍C(jī)更加小巧、安全，與齒輪箱配合可精確輸送胰島素。4）復(fù)健和假肢，如仿生手、仿生腳、外骨骼、治療系統(tǒng)等。假肢的設(shè)計(jì)要求緊湊、具備高轉(zhuǎn)矩和高速度，空心杯電機(jī)的特性可以滿足設(shè)計(jì)要求?？招谋姍C(jī)有望從以下兩方面受益于我國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展：1）人口老齡化促進(jìn)醫(yī)療水平提升需求，藥械比向全球水平對(duì)齊。我國(guó)65歲以上人口占比逐年提升，由2013年9.68%上升至2021年的14.22%。人口老齡化趨勢(shì)將增加對(duì)醫(yī)療服務(wù)的需求，遠(yuǎn)期來(lái)看醫(yī)療器械行業(yè)將受益，市場(chǎng)規(guī)模有望持續(xù)擴(kuò)大。據(jù)羅蘭貝格數(shù)據(jù)，2022年我國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)9,582億元人民幣，近7年復(fù)合增速約17.5%，而其余國(guó)家整體增速僅為1.2%，遠(yuǎn)超平均水平，已躍升成為除美國(guó)外的全球第二大市場(chǎng)。但從藥械比角度看，我國(guó)目前的藥械比水平為2.9，與全球平均藥械比1.4的水平仍有一定差距。2）醫(yī)療器械的國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)。我國(guó)醫(yī)療儀器和器械進(jìn)口金額同比整體呈下降趨勢(shì)，疫情期間因國(guó)內(nèi)醫(yī)療資源有限，進(jìn)口同比增速有所增加，2021年進(jìn)口金額同比增加23.51%。隨著新冠影響消退，進(jìn)口金額同比增速回落，2023年上半年同比下降4.49%。我國(guó)醫(yī)療器械主要進(jìn)口于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，據(jù)國(guó)家藥監(jiān)局醫(yī)療器械注冊(cè)報(bào)告，2022年進(jìn)口自美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)、法國(guó)的注冊(cè)數(shù)量分別為226、117、69、42、26，合計(jì)占全年總進(jìn)口注冊(cè)數(shù)目的76.4%。醫(yī)療器械需求有望穩(wěn)步增加，產(chǎn)業(yè)鏈自主可控提升我國(guó)對(duì)高端醫(yī)療設(shè)備自研自產(chǎn)的需要，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械的空心杯電機(jī)有望隨著醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展同步發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠商有望率先受益。2.1.2.航空航天：大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈自主可控進(jìn)程加速，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模高增空心杯電機(jī)在發(fā)展初期因其優(yōu)良的控制性能被率先應(yīng)用于航空、航天、軍事等尖端行業(yè)，目前仍是空心杯電機(jī)重要的應(yīng)用領(lǐng)域：1）航空領(lǐng)域，如飛機(jī)控制系統(tǒng)（包括小型舵面、各種類(lèi)型的空氣和液體閥門(mén)、電傳飛行控制系統(tǒng)、閥門(mén)、空調(diào)系統(tǒng)等的執(zhí)行器）、機(jī)上通訊和機(jī)艙設(shè)施（各種用于天線裝置、窗戶遮光板控制、電動(dòng)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）。在客機(jī)上，電動(dòng)執(zhí)行器逐步取代液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)，空心杯電機(jī)被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)執(zhí)行器，也可在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中用于調(diào)整控制飛行姿態(tài)和自動(dòng)推力；2）航天領(lǐng)域，如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)閥門(mén)、光伏陣列驅(qū)動(dòng)裝置以及伸展機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置、科研航天器和機(jī)器人探測(cè)器的任務(wù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？招谋姍C(jī)已被用于許多火星、月球或太空深處等的研究任務(wù)；3）無(wú)人飛行器，如用于對(duì)接、維護(hù)、發(fā)射、降落系統(tǒng)的執(zhí)行器、有效載荷機(jī)構(gòu)、由電機(jī)、控制器和螺旋槳組成的優(yōu)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。空心杯電機(jī)輕量、可靠，可以用于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的節(jié)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?？招谋姍C(jī)有望受益于航空航天和無(wú)人飛行器的發(fā)展：1）航空航天：我國(guó)航空航天行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)，由2018年約6,800億元增至2021年8,933億元，2018-2021年CAGR為9.52%。①航空是指載人或不載人的飛行器在地球大氣層中的航行活動(dòng)。據(jù)中國(guó)商飛公開(kāi)資料披露，截至2022年底，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919已累計(jì)獲得32家客戶1,035架訂單。中國(guó)商飛發(fā)布的《2021—2040年商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)預(yù)測(cè)》數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)未來(lái)20年，中國(guó)航空市場(chǎng)將接收50座級(jí)以上客機(jī)9,084架，市場(chǎng)規(guī)模約1.4萬(wàn)億美元。高端裝備自主可控將推動(dòng)我國(guó)航空領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。②航天是指載人或不載人的航天器在地球大氣層之外的航行活動(dòng)，又稱(chēng)空間飛行或宇宙航行。零部件的精密化和小型化是航天行業(yè)未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)之一，空心杯電機(jī)的特性可以更好滿足此方面要求。2）無(wú)人飛行器：無(wú)人機(jī)可按用途分為軍用無(wú)人機(jī)和民用無(wú)人機(jī)。①軍用無(wú)人機(jī)：全球軍用無(wú)人機(jī)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模2019年為92.53億美元，預(yù)計(jì)2028年達(dá)到147.98億美元，2019-2028年CAGR為5.36%；②民用無(wú)人機(jī)：可進(jìn)一步分為消費(fèi)無(wú)人機(jī)和工業(yè)無(wú)人機(jī)，消費(fèi)無(wú)人機(jī)集中于航拍、攝像等娛樂(lè)功能；工業(yè)無(wú)人機(jī)被廣泛用于應(yīng)急產(chǎn)業(yè)、測(cè)繪與地理信息、農(nóng)林植保、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。我國(guó)民用無(wú)人機(jī)發(fā)展迅速，2015年-2019年，市場(chǎng)規(guī)模從155.51億元增長(zhǎng)到435.12億元，根據(jù)Frost&Sullivan預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2,075.59億元，2015-2024年CAGR高達(dá)33.37%。2.1.3.人形機(jī)器人：持續(xù)催化的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，打開(kāi)空心杯電機(jī)新增長(zhǎng)曲線2023年以來(lái)，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)展提速，主要受到兩方面的催化：1）以ChatGPT為代表的大模型使得通用人工智能得到質(zhì)的飛躍，有望從語(yǔ)言能力、視覺(jué)能力、運(yùn)動(dòng)控制和降低成本等幾個(gè)方面推動(dòng)人形機(jī)器人的落地。語(yǔ)言能力方面，快速迭代的ChatGPT具有不亞于人的語(yǔ)言生成能力，為機(jī)器人的語(yǔ)音交互難題提供了解決方案。視覺(jué)能力方面，在SAM模型的加持下，機(jī)器視覺(jué)的準(zhǔn)確性、識(shí)別速度和零樣本遷移能力得到革命性提升。運(yùn)動(dòng)控制方面，以AI模型為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)目前仍在不斷迭代中。降本方面，AI虛擬仿真測(cè)試大幅降低了測(cè)試成本，提升數(shù)據(jù)收集效率，加速產(chǎn)品迭代周期。2）特斯拉作為行業(yè)標(biāo)桿，5月在TeslaAIDay發(fā)布的Optimus最新進(jìn)展超預(yù)期，量產(chǎn)預(yù)期提前。馬斯克對(duì)人形機(jī)器人的未來(lái)進(jìn)行了非常積極的展望，認(rèn)為未來(lái)人形機(jī)器人數(shù)量會(huì)超過(guò)人類(lèi)，需求預(yù)計(jì)達(dá)到100億臺(tái)。同月，英偉達(dá)創(chuàng)始人CEO黃仁勛在2023年ITF世界大會(huì)發(fā)表視頻演講，表示具身AI將成為下一波人工智能浪潮。海內(nèi)外眾多公司開(kāi)始進(jìn)一步推進(jìn)人形機(jī)器人的布局，比如波士頓動(dòng)力將其機(jī)器狗Spot接入ChatGPT，OpenAI領(lǐng)投挪威人形機(jī)器人公司1XTechnologies,傅利葉智能發(fā)布其通用人形機(jī)器人GR-1等。Optimus每只靈巧手包含6個(gè)手部執(zhí)行器，11個(gè)自由度，主要由空心杯電機(jī)+精密行星減速器+滾珠絲杠+傳感器+編碼器構(gòu)成。空心杯電機(jī)使手指擁有活動(dòng)能力；精密行星齒輪箱可實(shí)現(xiàn)降速增矩的作用，使得機(jī)械手定位更精準(zhǔn)、運(yùn)用更靈活，增大手指抓握力；編碼器提供了手部高精度位置反饋和速度反饋；傳感器使機(jī)器人擁有類(lèi)似人類(lèi)的知覺(jué)功能和反應(yīng)能力。多指靈巧手是人形機(jī)器人大概率發(fā)展方向。人手共有27個(gè)自由度，完全復(fù)制難度大，對(duì)控制、傳動(dòng)要求很高，也難以實(shí)現(xiàn)輕量化。在降低自由度的同時(shí)保證場(chǎng)景適應(yīng)性是人形機(jī)器人手部技術(shù)路線發(fā)展的核心邏輯，也是其實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的關(guān)鍵。工業(yè)用二指夾爪與物體接觸面積有限，在抓握復(fù)雜形狀物體、對(duì)物體實(shí)現(xiàn)多個(gè)方向掌控等方面具備先天劣勢(shì)。我們認(rèn)為人形機(jī)器人靈巧手必須至少具備三根手指，主要由其下游應(yīng)用決定。服務(wù)類(lèi)場(chǎng)景，如家庭、養(yǎng)老院、醫(yī)院等，是人形機(jī)器人有望率先落地的場(chǎng)景，此類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景中接觸的物品對(duì)手部精度有一定要求，如家庭場(chǎng)景中廚具、遙控器、水杯等，醫(yī)院場(chǎng)景中接觸的藥瓶、注射器等，至少需要三指去操作。騰訊RoboticsX自研的機(jī)械臂TRX-Arm有三根手指，采用多傳感器融合技術(shù)，可流暢完成諸如調(diào)酒、穿刺、拋接等動(dòng)作。主流代表性機(jī)器人產(chǎn)品特斯拉Optimus、優(yōu)必選Walker、達(dá)闥CloudGinger、傅利葉智能FourierGR-1采用五指方案?？紤]到人形機(jī)器人“仿人”的出發(fā)點(diǎn)以及下游應(yīng)用，我們認(rèn)為五指方案是未來(lái)靈巧手主流路線。空心杯電機(jī)是機(jī)器人靈巧手關(guān)鍵零部件。據(jù)我們測(cè)算，以O(shè)ptimus為例，在大規(guī)模量產(chǎn)價(jià)格600的假設(shè)下，空心杯電機(jī)單臺(tái)機(jī)器人價(jià)值量為7,200元，占總成本4.43%，屬于占比較高的零部件環(huán)節(jié)。手部關(guān)節(jié)除空心杯電機(jī)外，還需要搭配行星齒輪箱、滾珠絲杠、傳感器和編碼器，組成模組使用，空心杯電機(jī)占手部執(zhí)行器成本的54.5%。我們根據(jù)如下假設(shè)對(duì)空心杯電機(jī)在人形機(jī)器人不同銷(xiāo)量下的潛在市場(chǎng)空間進(jìn)行了測(cè)算：1）單臺(tái)人形機(jī)器人用空心杯電機(jī)12個(gè)；2）空心杯電機(jī)價(jià)格隨量產(chǎn)進(jìn)程逐年下降，銷(xiāo)量10萬(wàn)臺(tái)時(shí)，單價(jià)假設(shè)為1,000元；銷(xiāo)量50萬(wàn)臺(tái)時(shí)，單價(jià)假設(shè)為800元；銷(xiāo)量達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)時(shí)，量產(chǎn)單價(jià)假設(shè)為600元。根據(jù)以上假設(shè)，在人形機(jī)器人銷(xiāo)量分別為10/50/100萬(wàn)臺(tái)時(shí)，空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模分別為12/48/72億元，相對(duì)于2022年市場(chǎng)規(guī)模的彈性分別為23.2%/93.0%/139.5%。早期量產(chǎn)節(jié)奏存在不確定性，目前尚處于探索期。我們預(yù)計(jì)一旦量產(chǎn)，人形機(jī)器人發(fā)展將進(jìn)入快車(chē)道，滲透率迅速提升，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)黃金時(shí)期，帶來(lái)空心杯電機(jī)廣闊增量空間。2.2.競(jìng)爭(zhēng)格局：外資仍占據(jù)主要份額，國(guó)產(chǎn)廠商持續(xù)追趕超越空心杯電機(jī)海外頭部企業(yè)包括瑞士Maxon、德國(guó)Faulhaber和瑞士Portescap，國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)為鳴志電器。海外企業(yè)Orbray、Nidec、CITIZENMICRO、AlliedMotion等也在全球享有較高聲譽(yù)。國(guó)內(nèi)拓邦股份、鼎智科技空心杯電機(jī)進(jìn)展較快，另有萬(wàn)至達(dá)電機(jī)、昊升電機(jī)、鑫寶達(dá)電機(jī)等未上市公司布局。空心杯電機(jī)市場(chǎng)集中度高，以海外三大家為主的企業(yè)占據(jù)主要市場(chǎng)份額。據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，2022年全球空心杯電機(jī)CR5為67%，前五名企業(yè)包括Faulhaber、Portescap、AlliedMotionTechnologies、MaxonMotor及NidecCopalCorporation。海外頭部企業(yè)歷史積淀悠久，技術(shù)積累深厚，營(yíng)收規(guī)模處于前列。我國(guó)空心杯電機(jī)發(fā)展較晚，在規(guī)模、技術(shù)積累方面與海外相比有一定差距。1）規(guī)模差距:國(guó)內(nèi)企業(yè)空心杯電機(jī)營(yíng)收靜待起量2022年，Maxon營(yíng)收7.08億瑞士法郎（約合52.83億人民幣），同期鳴志電器/鼎智科技/拓邦股份營(yíng)收分別為29.60/3.18/88.75億人民幣，但國(guó)內(nèi)企業(yè)空心杯電機(jī)占營(yíng)收比例很小，非主營(yíng)業(yè)務(wù)，規(guī)模與海外企業(yè)相比差距較大，尚待起量。2）技術(shù)差距:在產(chǎn)品尺寸、部分性能等方面存在一定差距海外空心杯電機(jī)企業(yè)起步很早，三大家成立時(shí)間已有60年以上，而國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)起步較晚，技術(shù)積累與海外有一定差距。代表企業(yè)鳴志電器、鼎智科技、拓邦股份分別成立于1994年、2008年和1996年。鳴志電器2015年取得空心杯電機(jī)相關(guān)專(zhuān)利，2019年收購(gòu)瑞士TechnosoftMotionAG，該公司公司在空心杯和無(wú)齒槽電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制領(lǐng)域始終保持著全球領(lǐng)先的技術(shù)水平，并擁有專(zhuān)門(mén)為無(wú)齒槽和空心杯電機(jī)開(kāi)發(fā)的驅(qū)動(dòng)控制器產(chǎn)品系列，此次收購(gòu)進(jìn)一步加強(qiáng)鳴志電器在空心杯電機(jī)領(lǐng)域的能力。作為微特電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的高技術(shù)附加值產(chǎn)品，能否將空心杯電機(jī)產(chǎn)品做到足夠微型化，可以在一定程度上體現(xiàn)公司的技術(shù)水平，國(guó)內(nèi)公司在該方面和國(guó)際巨頭仍有差距。我們對(duì)Maxon、Faulhaber、Portescap、鳴志電器、鼎智科技和拓邦股份的空心杯電機(jī)直徑范圍做了梳理。Maxon和Faulhaber在技術(shù)上處于領(lǐng)先，有刷空心杯電機(jī)最小尺寸可做到6mm，無(wú)刷空心杯電機(jī)直徑Maxon和Faulhaber分別可做到4mm和3mm。Portescap和鳴志電器較為接近，有刷空心杯最小直徑為8mm，無(wú)刷空心杯可分別做到12mm、13mm。與海外三大家產(chǎn)品相比，我國(guó)企業(yè)在功率、效率等方面存在差距。為對(duì)比技術(shù)先進(jìn)性，我們選取了較小尺寸的電機(jī)，對(duì)比了Maxon、Faulhaber、Portescap和鳴志電器的直徑為8mm、額定電壓均為6V的有刷空心杯電機(jī)產(chǎn)品參數(shù)。與海外產(chǎn)品相比，我國(guó)企業(yè)在功率、效率等方面存在一定差距。我國(guó)空心杯電機(jī)仍較為嚴(yán)重地依賴(lài)海外產(chǎn)能，國(guó)產(chǎn)化率偏低。展望未來(lái)格局，我國(guó)企業(yè)和外資的差距有望逐步縮小，我們看好我國(guó)企業(yè)在空心杯電機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展：1）人形機(jī)器人降本需求將為國(guó)內(nèi)廠商彎道超車(chē)提供發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)特斯拉人形機(jī)器人Optimus的方案，每臺(tái)機(jī)器人需要用到12個(gè)空心杯電機(jī)，潛在需求巨大。而目前人形機(jī)器人落地的難點(diǎn)之一在于其高昂的成本，降本需求迫切。與海外企業(yè)相比，我國(guó)企業(yè)具備價(jià)格低廉、交付周期短、響應(yīng)迅速等優(yōu)勢(shì)。鳴志電器產(chǎn)品大部分性能已對(duì)標(biāo)國(guó)際產(chǎn)品，可滿足人形機(jī)器人對(duì)空心杯電機(jī)的要求。未來(lái)我國(guó)企業(yè)有望發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，乘人形機(jī)器人降本的東風(fēng)得到長(zhǎng)足發(fā)展。2）國(guó)產(chǎn)替代的持續(xù)推動(dòng)?！痘A(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》中提出重點(diǎn)產(chǎn)品高端行動(dòng)，包括“小型化、集成化、高精密、高效節(jié)能微特電機(jī)”。海外三大家占據(jù)空心杯電機(jī)絕大部分市場(chǎng)份額，隨著國(guó)產(chǎn)廠商陸續(xù)切入空心杯電機(jī)領(lǐng)域，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)追趕超越，國(guó)產(chǎn)替代邏輯持續(xù)演繹，我國(guó)企業(yè)份額預(yù)計(jì)會(huì)穩(wěn)步提升。3.對(duì)標(biāo)分析：十年磨一劍，產(chǎn)品、渠道、品牌優(yōu)勢(shì)顯著3.1.瑞士MAXON：空心杯電機(jī)全球龍頭，質(zhì)量為本，渠道、品牌優(yōu)勢(shì)強(qiáng)空心杯電機(jī)龍頭Maxon的發(fā)展歷史距今已有62年之久，早于1970年便成功開(kāi)發(fā)研制DC迷你型電機(jī)，產(chǎn)品得到美國(guó)航天航空局背書(shū)，全球化布局持續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)。Maxon的前身為InterelectricAG公司，起源于1961年，其代表性產(chǎn)品DC迷你型電機(jī)于1968-1970年間開(kāi)發(fā)問(wèn)世。1980-2010年為公司快速成長(zhǎng)期，期間進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)；Maxon電機(jī)分別于1997年和2004年登上火星，產(chǎn)品在市場(chǎng)的地位得到確認(rèn)；并于2007年在瑞士成立醫(yī)療部門(mén)。2010年后，公司開(kāi)始加快全球化布局，Maxon韓國(guó)工廠于2013年投入使用，并在2017、2018年分別收購(gòu)瑞士ZubMachineControl和英國(guó)ParvaluxElectricMotors，打開(kāi)市場(chǎng)的同時(shí)與現(xiàn)有產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)協(xié)同，為客戶提供更多元的解決方案。下游需求帶動(dòng)Maxon營(yíng)收同比增速加快。Maxon營(yíng)收由2019年5.68億瑞士法郎增至2022年7.08億瑞士法郎（按2022年12月30日收盤(pán)匯率7.4612，約合52.83億人民幣），2019-2022年CAGR為7.62%。受益于工業(yè)自動(dòng)化和醫(yī)療需求增長(zhǎng)，2021年及2022年同比增速分別為13.19%和12.96%。據(jù)Maxon官網(wǎng)數(shù)據(jù)，2022年總產(chǎn)量約500萬(wàn)臺(tái)。Maxon產(chǎn)品種類(lèi)多樣，涵蓋精密運(yùn)控多個(gè)領(lǐng)域，擁有超5,000種產(chǎn)品，100萬(wàn)種組合方式，可提供模組解決方案。用戶可根據(jù)需求選擇搭配電機(jī)、齒輪箱、傳感器、控制器和其他配件，用于特定場(chǎng)景。客戶采購(gòu)?fù)患夜竟た禺a(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)更好的兼容性，使模組發(fā)揮最大性能，同時(shí)批量采購(gòu)可享受較為低廉的價(jià)格。定制化、模組化代表著精密運(yùn)控的發(fā)展趨勢(shì)，有助于公司產(chǎn)品之間的技術(shù)、加工協(xié)同以及對(duì)下游應(yīng)用領(lǐng)域的積累和把控，形成“零部件——模組——下游應(yīng)用——零部件改進(jìn)”的正向循環(huán)。Maxon全球領(lǐng)先的地位主要來(lái)自于技術(shù)、渠道、品牌方面的優(yōu)勢(shì)：1）技術(shù)領(lǐng)先，持續(xù)投入研發(fā)。Maxon成立于1961年，至今在驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域已有超60年的歷史，早于1970即注冊(cè)了DC迷你型電機(jī)，獲得了鉆石型繞組無(wú)鐵轉(zhuǎn)子的制造工藝專(zhuān)利。截至2022年底，Maxon在全球10個(gè)開(kāi)發(fā)中心擁有約340名研發(fā)人員，研發(fā)開(kāi)支占營(yíng)業(yè)額比例達(dá)8%左右的水平。Maxon的核心技術(shù)包括：①精密DC電機(jī)的五種繞組技術(shù)；②標(biāo)準(zhǔn)和特殊齒輪箱；③編碼器技術(shù)；④電氣和系統(tǒng)技術(shù)；⑤用于塑料、陶瓷和金屬粉末的注塑成型工藝（CIM/MIM）；⑥裝配和自動(dòng)化技術(shù)。領(lǐng)先的技術(shù)是優(yōu)良質(zhì)量的保證。Maxon的電機(jī)已被成功應(yīng)用于太空、極端惡劣的地表和地下環(huán)境，產(chǎn)品參數(shù)在效率、穩(wěn)定性等方面處于領(lǐng)先。長(zhǎng)期機(jī)械測(cè)試可發(fā)現(xiàn)負(fù)載情況下的弱點(diǎn)，因此能夠及早進(jìn)行修正。公司已通過(guò)ISO9001、ISO14001、ISO13485、EN9100、IATF16949等多項(xiàng)國(guó)際認(rèn)證。2）渠道布局廣，銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球。Maxon國(guó)際化布局已基本完善，分布于全球40個(gè)國(guó)家，在瑞士、德國(guó)、匈牙利、韓國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、荷蘭、中國(guó)、英國(guó)（Parvalux）設(shè)有生產(chǎn)基地。全球約有3,300名員工，其中超過(guò)1,300名在瑞士薩克瑟恩。公司的全球化進(jìn)程始于1980年代，1981年收購(gòu)位于美國(guó)舊金山南部的分銷(xiāo)商，開(kāi)始進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)；1989年在德國(guó)Sexau成立生產(chǎn)基地。3）品牌力得到認(rèn)可，獲美國(guó)航天航空局背書(shū)。Maxon電機(jī)1997年隨美國(guó)航天航空局的“探路者”號(hào)探測(cè)器成功登陸火星，2004年分別隨“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”火星探測(cè)器再次登陸火星。此外，Maxon電機(jī)亦隨Philae登陸器于2014年登陸彗星，并在真空環(huán)境下工作10年之久。成功登陸火星和彗星證明了Maxon電機(jī)在極端苛刻條件下的良好使用性能，美國(guó)航天航空局為公司產(chǎn)品提供了背書(shū)，為Maxon電機(jī)品牌力的建立提供了強(qiáng)有力支持。3.2.德國(guó)FAULHABER：技術(shù)鼻祖，成功收并購(gòu)、擴(kuò)展能力圈Faulhaber的歷史最早可回溯至1947年，是空心杯電機(jī)的技術(shù)鼻祖。1958年，Dr.F.Faulhaber（馮哈伯）研制出斜繞組線圈繞組技術(shù)，F(xiàn)aulhaber一度成為空心杯電機(jī)的代名詞。公司1961年即在美國(guó)俄亥俄州克里夫蘭成立公司，但全球布局的加速始于2000年左右。自1999年收購(gòu)FeintechnikBertschGmbH&Co.KG（德國(guó)）后，公司相繼在匈牙利、羅馬尼亞、新加坡、法國(guó)、中國(guó)、荷蘭、波蘭、奧地利、馬來(lái)西亞、意大利等多地設(shè)立公司，并持續(xù)通過(guò)收購(gòu)擴(kuò)展公司能力圈。盈利能力改善，資本結(jié)構(gòu)優(yōu)化。2021年，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收2.53億歐元，凈利潤(rùn)0.18億歐元，凈利率為7.07%，較2020年提升了5.12pcts，盈利能力改善。公司規(guī)模近十年穩(wěn)步增長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，總資產(chǎn)由2012年的1.80億歐元增至2021年2.87億歐元，同時(shí)資產(chǎn)負(fù)債率由75.94%下降至61.73%。與Maxon類(lèi)似，F(xiàn)aulhaber亦有豐富的產(chǎn)品布局，總產(chǎn)品種類(lèi)達(dá)274種，涵蓋電機(jī)、減速箱、線性致動(dòng)器、編碼器、電子控件和其他配件,標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品組合方式超2,500萬(wàn)種。FAULHABERGROUP由FAULHABERDriveSystems（總部位于德國(guó)）和MicroPrecisionSystems（簡(jiǎn)稱(chēng)：MPS，成立于1936年，總部位于瑞士）兩個(gè)分部組成。Faulhaber主要提供高精度微型和微驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；MPS在微型軸承和滾珠絲杠技術(shù)、高科技機(jī)械制造和組裝領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。復(fù)盤(pán)Faulhaber的發(fā)展歷史，其突出優(yōu)勢(shì)主要來(lái)自于以下兩個(gè)方面：1）領(lǐng)先的技術(shù)?？招谋姍C(jī)最早的源起和Faulhaber密不可分。FritzFaulhaber博士1958年即設(shè)計(jì)了斜交纏繞設(shè)計(jì)，是空心杯電機(jī)的發(fā)明者，技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)先Maxon超十年。目前，集團(tuán)的四個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)在全球范圍內(nèi)共擁有超過(guò)50項(xiàng)專(zhuān)利。2）戰(zhàn)略布局拓展公司能力圈。在過(guò)去十幾年間，F(xiàn)AULHABERGROUP成功并購(gòu)了高精密小型和微型技術(shù)重要領(lǐng)域內(nèi)的多家企業(yè)，提供更為豐富的產(chǎn)品種類(lèi)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓寬。目前，公司全球有超2,300名員工，下設(shè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)事業(yè)部、微型精密系統(tǒng)事業(yè)部、精密零件事業(yè)部和北美能力中心四個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)，銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)覆蓋歐洲、北美和亞洲。3.3.對(duì)標(biāo)結(jié)論：技術(shù)與應(yīng)用并重，形成產(chǎn)品迭代的良性循環(huán)通過(guò)對(duì)Maxon、Faulhaber的對(duì)標(biāo)分析，國(guó)內(nèi)廠商在空心杯電機(jī)領(lǐng)域需從以下幾方面發(fā)力來(lái)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代以及在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)機(jī)遇中彎道超車(chē)：1）持續(xù)重視研發(fā)投入，早日打破技術(shù)壁壘，提升工藝水平。海外巨頭起步早，技術(shù)積累深厚，同時(shí)在下游應(yīng)用反饋過(guò)程中沉淀行業(yè)KnowHow。我國(guó)企業(yè)起步晚，在加工精度、產(chǎn)品效率等方面存在一定差距。重視研發(fā)投入、提升產(chǎn)品技術(shù)水平是打破壁壘的前提。此外，空心杯電機(jī)的加工工藝復(fù)雜，繞線技術(shù)更是核心難點(diǎn)所在。產(chǎn)品質(zhì)量自然而然隨著技術(shù)水平的提升和工藝水平的進(jìn)步而提高，優(yōu)良的口碑帶來(lái)客戶的認(rèn)可，提升產(chǎn)品影響力，形成正向循環(huán)。如Maxon電機(jī)技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，在火星上可工作十年之久，穩(wěn)定性得到驗(yàn)證，并因此獲得美國(guó)航天航空局背書(shū)，奠定其市場(chǎng)地位，為進(jìn)一步開(kāi)拓客戶創(chuàng)造條件。Maxon研發(fā)投入逐年增長(zhǎng)，2022年投入5,150萬(wàn)瑞士法郎，在全球10個(gè)開(kāi)發(fā)中心擁有約340名研發(fā)人員。2）優(yōu)化產(chǎn)品矩陣，加深對(duì)下游應(yīng)用的把控，提升公司提供整體解決方案的能力。Maxon和Faulhaber產(chǎn)品雖然種類(lèi)繁多，但基本圍繞“精密運(yùn)控”展開(kāi)，以空心杯電機(jī)為核心，提供微型齒輪箱、編碼器、其他配件，可交付整體解決方案。如Maxon和Faulhaber的齒輪箱主要為毫米級(jí)，以配套其毫米級(jí)電機(jī)，F(xiàn)aulhaber的成功收并購(gòu)也為其產(chǎn)品矩陣的優(yōu)化而服務(wù)。海外企業(yè)致力于在一個(gè)特定方向做到“專(zhuān)”和“精”，面對(duì)客戶的特定場(chǎng)景需求，可從其產(chǎn)品矩陣中選擇合適的組合，交付模組化解決方案，同時(shí)也加深了公司對(duì)下游應(yīng)用領(lǐng)域的積累。模組化和定制化代表著工控領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展方向，國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)優(yōu)化產(chǎn)品矩陣，提升提供整體解決方案的能力。4.重點(diǎn)公司分析4.1.鳴志電器：HB步進(jìn)電機(jī)龍頭，空心杯電機(jī)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先鳴志電器為國(guó)內(nèi)步進(jìn)電機(jī)龍頭，初創(chuàng)于1994年，1998年工廠建成，HB電機(jī)產(chǎn)品初步投產(chǎn)。2000年布局電源業(yè)務(wù)，電源工廠建成投產(chǎn)；同年在美國(guó)芝加哥成立鳴志工業(yè)（美洲），進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)。2005年布局LED驅(qū)動(dòng)器業(yè)務(wù)。2007年，鳴志與AppliedMotionProducts合資，安浦鳴志成立。2009-2013年，分別在意大利、新加坡和日本成立公司，加快全球化布局。2014年收購(gòu)AppliedMotionProducts。2015年鳴志電器與PBCLinear合資，鳴志派博思成立，同年收購(gòu)LINENGINEERING。2017年，鳴志電器成功掛牌上交所主板。此后，鳴志電器相繼成立太倉(cāng)智能產(chǎn)業(yè)基地、收購(gòu)常州市運(yùn)控電子股份、收購(gòu)瑞士TechnosoftMotionAG、成立印度公司等，持續(xù)擴(kuò)展全球化布局。截至2022年底，鳴志電器全資控股、直接控股及間接控股子公司共計(jì)30家，總部位于中國(guó)上海，在北京、廣州、深圳等十大城市設(shè)有辦事處，分公司遍及北美、歐洲、日本和東南亞，已形成全球銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)跨國(guó)并購(gòu)在海外擁有了多處研發(fā)中心和制造基地，全球員工總數(shù)已達(dá)3,000多人。業(yè)績(jī)穩(wěn)扎穩(wěn)打，基本盤(pán)穩(wěn)定。鳴志電器2022年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收29.60億元，2012-2022年CAGR為12.66%；歸母凈利潤(rùn)從2012年0.58億元增至2022年2.47億元，期間CAGR為15.59%。主營(yíng)業(yè)務(wù)為控制電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，占總營(yíng)收比例穩(wěn)步上升，從2012年的46.81%上升至2022年78.43%，代表性產(chǎn)品HB步進(jìn)電機(jī)打破日本壟斷，份額已進(jìn)入全球前五。公司盈利能力穩(wěn)定，毛利率和凈利率跨周期波動(dòng)較小，近五年平均毛利率、凈利率水平為37.78%和9.04%。在空心杯電機(jī)領(lǐng)域，鳴志電器屬于國(guó)內(nèi)稀缺標(biāo)的，起步較早，持續(xù)投入研發(fā)，有刷空心杯電機(jī)外徑可做到8mm，產(chǎn)品技術(shù)亦處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。鳴志電器在空心杯電機(jī)領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)利可追溯至2015年，2019年收購(gòu)瑞士TechnosoftMotionAG，進(jìn)一步加強(qiáng)其在空心杯電機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。公司持續(xù)重視研發(fā)投入，研發(fā)費(fèi)用穩(wěn)步增長(zhǎng)，2022年研發(fā)支出2.18億元，占總營(yíng)收比例呈上升趨勢(shì)，2022年研發(fā)費(fèi)用率為7.38%。截至2022年底，公司共取得專(zhuān)利546項(xiàng)，數(shù)量較2018年增長(zhǎng)一倍以上，其中發(fā)明專(zhuān)利55項(xiàng)。具體到空心杯電機(jī)，根據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局查詢(xún)結(jié)果，檢索關(guān)鍵詞“空心杯”，鳴志電器共檢索到12項(xiàng)有效專(zhuān)利，包括3項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利和9項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利，在2015年已具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。我們預(yù)計(jì)空心杯電機(jī)將為鳴志電器帶來(lái)新的增長(zhǎng)契機(jī)，鳴志電器有望借助以下優(yōu)勢(shì)受益：1）已有產(chǎn)品助力渠道客戶拓展。鳴志電器率先打破日本在步進(jìn)電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的壟斷地位，主要產(chǎn)品HB步進(jìn)電機(jī)連續(xù)5年全球占比8%以上，銷(xiāo)量位列全球第四。借助步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)固的基本盤(pán)和成熟的全球銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，公司空心杯電機(jī)有望得到更快推廣，以更低的成本獲取用戶；2）性?xún)r(jià)比助力人形機(jī)器人降本。降本是人形機(jī)器人落地的重要訴求之一，我國(guó)零部件廠商具備價(jià)格低廉、交付周期短等優(yōu)勢(shì)，人形機(jī)器人價(jià)格降至消費(fèi)級(jí)離不開(kāi)我國(guó)供應(yīng)鏈的賦能。鳴志電器在空心杯電機(jī)領(lǐng)域具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)和卡位優(yōu)勢(shì)。雖然公司產(chǎn)品與海外仍有差距，但大部分性能已能對(duì)標(biāo)國(guó)際產(chǎn)品，可滿足人形機(jī)器人手部電機(jī)要求，在技術(shù)積累、產(chǎn)品布局方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，具備相對(duì)優(yōu)勢(shì)。空心杯電機(jī)技術(shù)壁壘在于繞線，新進(jìn)入者需要在設(shè)計(jì)和制造工藝兩方面攻關(guān)，鳴志電器先發(fā)優(yōu)勢(shì)顯著。空心杯電機(jī)有望乘著人形機(jī)器人東風(fēng)，為公司開(kāi)辟新的增長(zhǎng)曲線。鳴志電器整體性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯。我們對(duì)比了鳴志電器和Maxon的不同外徑空心杯電機(jī)產(chǎn)品價(jià)格，16mm以下產(chǎn)品額定電壓選擇6V，16mm以上產(chǎn)品額定電壓選擇12V；對(duì)于選定尺寸和電壓下有多款規(guī)格的產(chǎn)品，價(jià)格取平均值。Maxon為電機(jī)價(jià)格，鳴志電器為電機(jī)+減速機(jī)配套價(jià)格。鳴志電器和Maxon定價(jià)呈現(xiàn)出不同的走勢(shì)，16mm左右產(chǎn)品價(jià)格最低。我們分析原因?yàn)椋盒〕叽绠a(chǎn)品國(guó)內(nèi)尚未突破技術(shù)壁壘，鳴志電器在國(guó)內(nèi)具有稀缺性，因此定價(jià)較高；16mm以上產(chǎn)品隨原材料用量增加價(jià)格也增高。考慮到去除減速機(jī)價(jià)格，以及未來(lái)空心杯電機(jī)入局者增加，技術(shù)壁壘突破，國(guó)內(nèi)廠商仍有很大降價(jià)空間，尤其在于小尺寸電機(jī)，隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)度加快，我國(guó)企業(yè)性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)將得到充分發(fā)揮。4.2.鼎智科技：微特電機(jī)隱形冠軍，多產(chǎn)品有望受益于人形機(jī)器人發(fā)展鼎智科技為北交所上市公司，江蘇雷利（300660）為其控股股東。鼎智科技成立于2008年，前身為“常州市鼎智機(jī)電有限公司”。2019年8月，江蘇雷利通過(guò)受讓股權(quán)取得了鼎智機(jī)電的70%股權(quán)，成為鼎智機(jī)電的控股股東。2021年6月，公司登陸全國(guó)中小企業(yè)股份轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)。2022年8月，公司入選江蘇省第四批專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)公示名單。2023年4月，公司登陸北交所。鼎智科技全球化布局處于加速階段。公司總部位于江蘇省常州市，在中國(guó)和美國(guó)設(shè)有生產(chǎn)基地；在中國(guó)深圳、美國(guó)加州和韓國(guó)設(shè)有銷(xiāo)售分部。2023年以來(lái)，公司密集公布多項(xiàng)業(yè)務(wù)和布局進(jìn)展，包括與邁瑞醫(yī)療深化在音圈電機(jī)的戰(zhàn)略合作、在韓國(guó)設(shè)立全資子公司DINGS'KOREACo.,Ltd、在常州設(shè)立控股子公司“一和起”等，進(jìn)一步完善公司業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。鼎智科技是我國(guó)微特電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的隱形冠軍，線性執(zhí)行器已處于領(lǐng)先地位，音圈電機(jī)借疫情契機(jī)供應(yīng)邁瑞醫(yī)療。產(chǎn)品矩陣圍繞精密運(yùn)控及其解決方案展開(kāi)，主要包括線性執(zhí)行器、混合式步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)和音圈電機(jī)。公司線性執(zhí)行器主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手為美國(guó)海頓科克，鼎智科技市占率全球第二，國(guó)內(nèi)第一，是該領(lǐng)域隱形冠軍。音圈電機(jī)發(fā)展于疫情期間，鼎智原先是邁瑞線性執(zhí)行器的第二供應(yīng)商，隨著第一波疫情來(lái)臨，音圈電機(jī)成為有創(chuàng)呼吸機(jī)量產(chǎn)的卡脖子零件，公司借此契機(jī)開(kāi)始給邁瑞供應(yīng)