機(jī)械設(shè)備深度報(bào)告：空心杯電機(jī)-人形機(jī)器人的“掌”上明珠

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u人形機(jī)器人的“掌”上明珠——空心杯電機(jī) 4什么是空心杯電機(jī)？ 4空心杯電機(jī)分類：有刷與無刷 5空心杯電機(jī)價(jià)格較貴，核心壁壘在于自支撐繞組技術(shù) 7市場(chǎng)份額被海外廠商占據(jù)，供應(yīng)商格局固定 11下游應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，人形機(jī)器人靈巧手打開增量空間 12人形機(jī)器人空心杯電機(jī)市場(chǎng)空間測(cè)算 13空心杯電機(jī)相關(guān)標(biāo)的梳理 15鳴志電器：空心杯電機(jī)核心標(biāo)的，已形成收入 15鼎智科技：從醫(yī)療領(lǐng)域向人形機(jī)器人領(lǐng)域延申 16兆威機(jī)電：從微型驅(qū)動(dòng)向人形機(jī)器人領(lǐng)域拓展 17雷賽智能：擬推出空心杯電機(jī)產(chǎn)品 17風(fēng)險(xiǎn)提示 18圖表目錄圖表1：空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)圖 4圖表2：高速鐵芯電同轉(zhuǎn)速下的損耗情況 5圖表3：空心杯電機(jī)性 5圖表4：有刷空心杯爆炸圖 6圖表5：無刷空心杯爆炸圖 6圖表6：有刷與無刷杯電機(jī)性能特點(diǎn)對(duì)比 6圖表7：直繞型繞線面連接圖 7圖表8：直繞型線圈形式 7圖表9：斜繞型線圈形式 8圖表10：菱形繞組繞杯平面圖 9圖表11：菱形繞組線繞制形式 9圖表12：繞卷生產(chǎn)與次成型的對(duì)比 10圖表13：瑞士MeteorM21型繞線機(jī)（左）和日機(jī)械BAS-01-30（右）備圖 10圖表14：中特科技全動(dòng)雙軸空心杯繞線機(jī) 11圖表15：勤聯(lián)科技雙全自動(dòng)螺旋繞線機(jī) 11圖表16：空心杯電機(jī)游應(yīng)用場(chǎng)景 1217MaxonDCXDCU（MaxonECXECU（無刷空心杯電機(jī)部技術(shù)參數(shù)對(duì)比 13圖表18：2020-2028E球空心杯電機(jī)市場(chǎng)模億元） 14圖表19：人形機(jī)器人模化帶動(dòng)空心杯電市空間預(yù)測(cè) 15圖表20：2020Q4-2023Q3營(yíng)收、歸母凈利潤(rùn)同比 15圖表21：2020Q4-2023Q3毛利率及凈利率 15圖表22：空心杯電機(jī)醫(yī)療器械領(lǐng)域地運(yùn)示例 16圖表23：兆威機(jī)電PD006006空心杯減速電機(jī) 17圖表24：雷賽智能空杯微型伺服系統(tǒng)亮德國(guó)SPS大展 17人形機(jī)器人的“掌”上明珠——空心杯電機(jī)什么是空心杯電機(jī)？/轉(zhuǎn)子圖表1：空心杯電機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖資料來源：kegumotor，固有的種種問題。（鳳翔等圖表2：高速鐵芯電機(jī)不同轉(zhuǎn)速下的損耗情況資料來源：《高速永磁電機(jī)的損耗計(jì)算與溫度場(chǎng)分析》（孔曉光、王鳳翔等），，量用在以，分質(zhì)機(jī)達(dá)90以。慣電轉(zhuǎn)子10ms圖表3：空心杯電機(jī)特性特性所帶來的優(yōu)勢(shì)無齒槽效應(yīng)低速運(yùn)行平穩(wěn)低振動(dòng)，低噪音轉(zhuǎn)子可控制在任意位置結(jié)構(gòu)緊湊磁路設(shè)計(jì)更優(yōu)功率密度更高溫升低，效率高低電感高動(dòng)態(tài)響應(yīng)高加速度資料來源：鳴志電器官網(wǎng)，空心杯電機(jī)分類：有刷與無刷空心杯電機(jī)分為有刷和無刷兩種：空心杯電機(jī)（CorelessMotor：無齒槽電機(jī)（SlotlessMotor：或者圖表4：有刷空心杯電機(jī)爆炸圖 圖表5：無刷空心杯電機(jī)爆炸圖資料來源：鳴志電器官網(wǎng)， 資料來源：鳴志電器官網(wǎng)，2000圖表6：有刷與無刷空心杯電機(jī)性能特點(diǎn)對(duì)比長(zhǎng)壽命（20000h）高轉(zhuǎn)速長(zhǎng)壽命（20000h）高轉(zhuǎn)速有鐵損需要輔以驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)壽命受限（2000h）有火花無鐵損無刷空心杯（無齒槽）電機(jī)有刷空心杯電機(jī)資料來源：鳴志電器官網(wǎng)，空心杯電機(jī)價(jià)格較貴，核心壁壘在于自支撐繞組技術(shù)空心杯電機(jī)的整體裝配過程同普通電機(jī)類似，其核心技術(shù)壁壘在于定子/FritzFaulhaberSr1958SystemFAULHABER（空心杯電機(jī)的繞組類型眾多，有盤式繞組、直繞組、斜繞組、同心式繞組、疊繞組等，我們對(duì)其中比較常見的幾種繞組類型進(jìn)行說明：（一）直繞型圖表7：直繞型繞線杯平面連接圖 圖表8：直繞型線圈繞制形式 資料來源：《空心繞線杯無刷電機(jī)繞組設(shè)計(jì)技術(shù)》（楊素香、石峰等），

資料來源：《馬鞍形空心杯電機(jī)線圈繞制設(shè)備研究》（謝春輝），，在排線芯（二）斜繞型圖表9：斜繞型線圈繞制形式資料來源：《馬鞍形空心杯電機(jī)線圈繞制設(shè)備研究》（謝春輝），歐洲Faulhaber（三）同心式繞組（菱形繞組）圖表10：菱形繞組繞線杯平面圖 圖表11：菱形繞組線圈繞制形式資料來源：《空心繞線杯無刷電機(jī)繞組設(shè)計(jì)技術(shù)》（楊素香、石峰等），

資料來源：《馬鞍形空心杯電機(jī)線圈繞制設(shè)備研究》（謝春輝），Maxon圖表12：繞卷生產(chǎn)與一次成型的對(duì)比資料來源：《馬鞍形空心杯電機(jī)線圈繞制設(shè)備研究》（謝春輝），MeteorMeteorM21CNCBAS圖表13MeteorM21（左）BAS-01-30（右）設(shè)備圖 資料來源：《馬鞍形空心杯電機(jī)線圈繞制設(shè)備研究》（謝春輝），圖表14：中特科技全自動(dòng)雙軸空心杯繞線機(jī) 圖表15：勤聯(lián)科技雙軸全自動(dòng)螺旋繞線機(jī)資料來源：中特科技官網(wǎng)， 資料來源：勤聯(lián)科技官網(wǎng)，市場(chǎng)份額被海外廠商占據(jù)，供應(yīng)商格局固定196133004020227.0850012000DCCIMMIM1.2-400德國(guó)FaulhaberritzFalharSr.1958FaulhaberFaulhaber302300工。其無刷空心杯電機(jī)B-Micro0615N1.5S6mm。Portescap：19311959escapTM，闖入微型電機(jī)行業(yè)，2023年被RegalRexnord下游應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，人形機(jī)器人靈巧手打開增量空間圖表16：空心杯電機(jī)下游應(yīng)用場(chǎng)景資料來源：Maxon官網(wǎng)，F(xiàn)aulhaber官網(wǎng)，人形機(jī)器人手部方案對(duì)于空心杯電機(jī)的應(yīng)用，打開了產(chǎn)品未來的發(fā)展空間。電機(jī)是人形機(jī)器人的關(guān)鍵組成部件之一，人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)需要兼具高自由度和在此之前，醫(yī)療行業(yè)的外科手術(shù)機(jī)器人上就已應(yīng)用了空心杯電機(jī)，而在特斯拉Optimus611人形機(jī)器人空心杯電機(jī)市場(chǎng)空間測(cè)算Maxon8mm10mm13mm圖表17：MaxonDCXDCU（有刷空心杯電機(jī)、MaxonECXECU（無刷空心杯電機(jī)）部分技術(shù)參數(shù)對(duì)比DCX8MDCU08017P06-S002&PG08C-0016DCX10LDCX10SDCU10017P06-S102&PG10C-0016DCX12SDCX14LDCU13020P06-S001機(jī)座尺寸（mm）88101010121413額定電壓（V）66666666空載轉(zhuǎn)速（rpm）11000845（空心杯轉(zhuǎn)速16000）1210011300863（空心杯轉(zhuǎn)速13000）9110773012100最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩（mNm）0.6376.51.910.9927.91.966.191.74速度/轉(zhuǎn)矩斜率（rpm/mNm）172681703063351139111404464812492471產(chǎn)品種類電機(jī)電機(jī)+減速器電機(jī)電機(jī)電機(jī)+減速器電機(jī)電機(jī)電機(jī)價(jià)格零售1028/批發(fā)7651433零售1172/批發(fā)872零售1139/批發(fā)8471060零售1212/批發(fā)901零售1386/批發(fā)1032583ECXSPEED8M大功率ECXSPEED8M標(biāo)準(zhǔn)型ECXSPEED13L大功率ECXSPEED13LECXSPEED13M大功率ECXSPEED13MECU13038H18-S001ECU13026H18-S001機(jī)座尺寸（mm）88131313131313額定電壓（V）66181818181818空載轉(zhuǎn)速（rpm）3550035400673004190066800457002340025050最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩（mNm）1.230.9178.285.165.884.215.72.77產(chǎn)品種類電機(jī)，電機(jī)，電機(jī)，電機(jī)，電機(jī)，電機(jī)，電機(jī)電機(jī)價(jià)格1162996資料來源：Maxon官網(wǎng)，鳴志電器官網(wǎng)，8376.465.58376.465.569.656.160.743.647.35190807060504030201002020 2021 2022 2023E2024E2025E2026E2027E2028E資料來源：觀研報(bào)告網(wǎng)，101005001000ptius26221110mm1200/101440014.4電機(jī)的28左當(dāng)人機(jī)人品貨級(jí)達(dá)百五萬(wàn)級(jí)10080705610349101353103520222720圖表19：人形機(jī)器人規(guī)模化帶動(dòng)空心杯電機(jī)市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)單臺(tái)機(jī)器人空心杯電機(jī)用量（只）12121222全球人形機(jī)器人出貨量（萬(wàn)臺(tái)）101005001000空心杯電機(jī)平均單價(jià)（元）1200840588470.4降本幅度30%30%20%市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)（億元）14.4100.8352.81034.88對(duì)比2022年行業(yè)規(guī)模彈性（%）28%198%692%2029%資料來源：空心杯電機(jī)相關(guān)標(biāo)的梳理鳴志電器：空心杯電機(jī)核心標(biāo)的，已形成收入圖表20：2020Q4-2023Q3營(yíng)收、歸母凈利潤(rùn)及同比 圖表21：2020Q4-2023Q3毛利率及凈利率資料來源：， 資料來源：，2023H16.59鼎智科技：從醫(yī)療領(lǐng)域向人形機(jī)器人領(lǐng)域延申MaxonPortescap10mm圖表22：空心杯電機(jī)在醫(yī)療器械領(lǐng)域地運(yùn)用示例資料來源：Portescap官網(wǎng)，公司依托此前在微特電機(jī)領(lǐng)域在醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)沉淀，2022年將空心杯電8mm8/心工藝及設(shè)備自研，其空心杯電機(jī)產(chǎn)能建設(shè)周期較短，可以快速滿足批量訂單。另外，公司掌握與空心杯電機(jī)配套的行星減速箱核心技術(shù)，自研空心杯電機(jī)+減速箱配套產(chǎn)品處于樣機(jī)和測(cè)試階段。兆威機(jī)電：從微型驅(qū)動(dòng)向人形機(jī)器人領(lǐng)