技術(shù)前沿：人形機(jī)器人靈巧手——空心杯電機(jī)

空心杯電機(jī)是一種微型伺服直流電機(jī)，由定子和轉(zhuǎn)子兩大核心部分組成，通常來(lái)講尺寸一般較小通常不超過(guò)40mm。在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子，其電樞繞組為空心杯線圈，形狀類似水杯，因此被稱為“空心杯電機(jī)”。

靈巧手空心杯電機(jī)

特斯拉Optimus的核心運(yùn)動(dòng)控制模組主要為三部分，其中手部環(huán)節(jié)的精密運(yùn)控要求更高。從此前公布的Optimus基本參數(shù)來(lái)看，全身共有28個(gè)執(zhí)行器（14個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器+14個(gè)線性執(zhí)行器），另外還有手部模組。從技術(shù)路線來(lái)看，靈巧手的方案主要由腱繩式和連桿式兩種，因時(shí)、SVH等多采用連桿，Shadow則采用腱繩式。從構(gòu)成上來(lái)看，Optimus的手部模組采用較為經(jīng)典的六電機(jī)+金屬腱繩的模式，主要由“編碼器+空心杯電機(jī)+微型精密齒輪箱+微型絲桿”構(gòu)成，其中空心杯是其中的核心環(huán)節(jié)。

不過(guò)對(duì)于一臺(tái)機(jī)器人來(lái)講，電機(jī)占用成本并不高，對(duì)于空心杯電機(jī)來(lái)講，更是“微不足道”。

空心杯電機(jī)被譽(yù)為電機(jī)領(lǐng)域“皇冠上的明珠”，充分適配靈巧手的應(yīng)用場(chǎng)景。空心杯取消鐵芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從本質(zhì)上解決了鐵芯結(jié)構(gòu)帶來(lái)的種種問(wèn)題，因此除小尺寸下帶來(lái)的高功率密度優(yōu)勢(shì)之外，空心杯電機(jī)還具有效率高、轉(zhuǎn)速快、響應(yīng)快等特點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)良好的節(jié)能效果、動(dòng)力性能、控制性能等。因此空心杯充分適配靈巧手在實(shí)際場(chǎng)景中進(jìn)行靈活抓握等需求。

空心杯電機(jī)份額仍然集中在海外廠商，國(guó)產(chǎn)廠商持續(xù)推進(jìn)國(guó)產(chǎn)替代。海外廠商起步較早，擁有性能優(yōu)異的設(shè)備和穩(wěn)定成熟的工藝。國(guó)產(chǎn)廠商奮起直追憑借更快的迭代以及性價(jià)比和配套服務(wù)優(yōu)勢(shì)持續(xù)追趕。

人形機(jī)器人帶動(dòng)空心杯電機(jī)及模組以及相關(guān)繞線機(jī)設(shè)備的起量。單臺(tái)人形機(jī)器人對(duì)應(yīng)12個(gè)空心杯電機(jī)。隨著人形機(jī)器人的商業(yè)化落地和持續(xù)量產(chǎn)推進(jìn)，空心杯電機(jī)有望迎來(lái)需求增量。此外預(yù)計(jì)繞線機(jī)作為核心的設(shè)備也有望大幅受益于空心杯電機(jī)需求起量。

空心杯電機(jī)是電機(jī)領(lǐng)域“皇冠上的明珠”

空心杯因特殊的繞組結(jié)構(gòu)而得名，其轉(zhuǎn)子形似杯子，也因其優(yōu)異性能被譽(yù)為電機(jī)領(lǐng)域“皇冠上的明珠”。空心杯電機(jī)是一種微型伺服電機(jī)，通常來(lái)講尺寸一般較小通常不超過(guò)40mm。與傳統(tǒng)電機(jī)對(duì)比來(lái)看，一般的直流有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是固定在金屬疊片（俗稱鐵芯）上的線圈，而空心杯電機(jī)最大的不同在于其電機(jī)繞組取消了鐵芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)子僅由線圈按照一定的排列繞制而成，轉(zhuǎn)子因形似杯子被形象地稱為空心杯電機(jī)。1958年Dr.F.Faulhaber博士研發(fā)出斜繞組線圈技術(shù)并在1965年獲得空心杯電機(jī)的相關(guān)專利，標(biāo)志著空心杯電機(jī)的問(wèn)世，其創(chuàng)造性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得電機(jī)可以兼具較小體積和較大效率，也一度使得Faulhaber成為空心杯電機(jī)的代名詞。

圖表1：空心杯電機(jī)爆炸圖

資料來(lái)源：鼎智科技官網(wǎng)，中金公司研究部

圖表2：空心杯電機(jī)內(nèi)部則不包括鐵芯轉(zhuǎn)子

資料來(lái)源：Faulhaber.，中金公司研究部

圖表3：傳統(tǒng)有刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)包含鐵芯

資料來(lái)源：[1]陳安.空心杯電機(jī)定制化管理的應(yīng)用研究[D].上海交通大學(xué),2018.DOI:10.27307/d.cnki.gsjtu.2018.000836.，中金公司研究部

從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，與傳統(tǒng)的直流有刷電機(jī)相對(duì)比，取消鐵芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從本質(zhì)上解決了鐵芯結(jié)構(gòu)帶來(lái)的種種問(wèn)題，進(jìn)而大幅提升電機(jī)性能。除其本身小尺寸下帶來(lái)的高功率密度優(yōu)勢(shì)之外，整體來(lái)看空心杯電機(jī)具有效率高、轉(zhuǎn)速快、響應(yīng)快等特點(diǎn)，也分別對(duì)應(yīng)著其良好的節(jié)能效果、動(dòng)力性能、控制性能等優(yōu)良特點(diǎn)。

?效率高，帶來(lái)優(yōu)良的節(jié)能效果：鐵芯的存在會(huì)使得電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，進(jìn)而造成渦損（鐵耗的主要部分）。而由于無(wú)鐵芯電樞設(shè)計(jì)，空心杯電機(jī)在高轉(zhuǎn)速下也基本沒(méi)有磁損和渦損，且由于重量較輕附加損耗也大幅減少，因此根據(jù)Bertotti鐵芯損耗分離模型來(lái)看，空心杯電機(jī)的鐵耗較傳統(tǒng)鐵芯電機(jī)而言有顯著的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)《空心杯直流電機(jī)的特點(diǎn)及其應(yīng)用》，傳統(tǒng)鐵芯電機(jī)的最大效率約為40-60%，而空心杯電機(jī)的最大效率一般都在65-85%以上，且部分產(chǎn)品的最大效率可達(dá)90%以上。

圖表4：Bertotti鐵芯損耗分離模型

資料來(lái)源：[1]畢紫莉.基于Bertotti模型的鐵磁材料磁滯及損耗特性研究[D].河北工業(yè)大學(xué),2022.DOI:10.27105/d.cnki.ghbgu.2022.000285.，中金公司研究部（f為磁場(chǎng)交變頻率、B為磁密幅值，Kh為磁滯損耗系數(shù)、Ke為渦流損耗系數(shù)，Kex為附加損耗系數(shù)）

?轉(zhuǎn)速高，帶來(lái)優(yōu)良的動(dòng)力性能：根據(jù)Bertotti分離模型，鐵芯電機(jī)鐵損中的渦流損耗與電機(jī)轉(zhuǎn)速成二次正相關(guān)，因此在轉(zhuǎn)速快速提升的情況下連續(xù)力矩也會(huì)快速下降。因此傳統(tǒng)的伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)大多數(shù)都被設(shè)計(jì)為5,000rpm以下。而空心杯電機(jī)由于特殊的空心轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，一般而言轉(zhuǎn)速可達(dá)10,000-20,000rpm，此外根據(jù)鳴志電器官網(wǎng)其EC系列最高轉(zhuǎn)速可達(dá)27,200rpm，ECH系列最高空載轉(zhuǎn)速可達(dá)45,900rpm，根據(jù)鳴志電器招股書其獨(dú)特的無(wú)齒槽空心杯無(wú)刷電機(jī)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)100,000rpm。

?響應(yīng)快，帶來(lái)較好的控制性能：傳統(tǒng)電機(jī)由于鐵芯的存在使得轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相對(duì)較大，而空心杯電機(jī)體積緊湊，且轉(zhuǎn)子是杯狀的自支撐線圈，因此重量較輕，其更小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也使得空心杯電機(jī)具有靈敏的啟停調(diào)整特性。根據(jù)《空心杯微型電機(jī)及線圈的研究進(jìn)展》，一般鐵芯電機(jī)的機(jī)械時(shí)間常數(shù)約為100ms，而空心杯電機(jī)的機(jī)械時(shí)間常數(shù)小于28ms，部分產(chǎn)品甚至小于10ms。

圖表5：鐵芯電機(jī)與空心杯電機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)比

資料來(lái)源：[1]陳安.空心杯電機(jī)定制化管理的應(yīng)用研究[D].上海交通大學(xué),2018.DOI:10.27307/d.cnki.gsjtu.2018.000836.，鳴志電器，中金公司研究部

圖表6：鐵芯電機(jī)與空心杯電機(jī)的響應(yīng)性能對(duì)比

資料來(lái)源：[1]張建,張黎明,朱廷友等.空心杯微型電機(jī)及線圈的研究進(jìn)展[J].內(nèi)江科技,2019,40(03):92-93.，中金公司研究部

空心杯電機(jī)也因其優(yōu)異的性能價(jià)格遠(yuǎn)超其他鐵芯電機(jī)，國(guó)產(chǎn)售價(jià)仍較海外廠商便宜。對(duì)比來(lái)看，常見的中低功率伺服電機(jī)售價(jià)約為400-500元/臺(tái)，步進(jìn)電機(jī)售價(jià)約為幾十元到小幾百元元/只。根據(jù)鳴志電器官網(wǎng)，其基座尺寸為10mm、額定電壓為6V的空心杯電機(jī)+精密減速器售價(jià)約為1100~1200元，而Maxon僅單只空心杯電機(jī)售價(jià)就約為1200元左右。

空心杯電機(jī)也因其優(yōu)異的性能被廣泛使用。空心杯下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，既可以應(yīng)用在部分對(duì)于轉(zhuǎn)速、性能要求等相對(duì)較低的場(chǎng)景諸如電動(dòng)牙刷、洗臉儀、傳送帶等，也可以用在對(duì)抗干擾能力要求較高的航空航天、以及對(duì)精度、轉(zhuǎn)速、控制性能要求較高的光學(xué)、測(cè)量、國(guó)防等領(lǐng)域。此外在醫(yī)療領(lǐng)域空心杯電機(jī)在假肢、外骨骼等領(lǐng)域已經(jīng)有較為成熟的應(yīng)用。

圖表7：空心杯電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景

資料來(lái)源：Faulhaber，Maxoon，中金公司研究部

空心杯電機(jī)應(yīng)用特性

與傳統(tǒng)直流電機(jī)對(duì)比來(lái)看，一般的直流有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是固定在鐵芯上的線圈，而空心杯電機(jī)最大的不同在于其電機(jī)繞組取消了鐵芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)子僅由線圈按照一定的排列繞制而成。

據(jù)了解，空心杯電機(jī)首先具備節(jié)能特性，由于無(wú)鐵芯設(shè)計(jì)徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，能量轉(zhuǎn)換效率很高，其最大效率一般在70%以上，部分產(chǎn)品可達(dá)到90%以上(鐵芯電動(dòng)機(jī)一般在70%)。

同時(shí)具備控制特性，其起動(dòng)、制動(dòng)迅速，響應(yīng)極快，機(jī)械時(shí)間常數(shù)小于28毫秒，部分產(chǎn)品可以達(dá)到10毫秒以內(nèi)(鐵芯電動(dòng)機(jī)一般在100毫秒以上);在推薦運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，可以方便地對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行靈敏的調(diào)節(jié)。

此外還有拖動(dòng)特性，即運(yùn)行穩(wěn)定性十分可靠，轉(zhuǎn)速的波動(dòng)很小，作為微型電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)速波動(dòng)能夠容易的控制在2%以內(nèi);以及輕量化特性，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。

資料來(lái)源：《永磁無(wú)刷空心杯電機(jī)及控制器研究》

空心杯電機(jī)可以說(shuō)是高端的直流、永磁、伺服微特電機(jī)，上游原材料與微特電機(jī)原材料類似，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)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具、工業(yè)自動(dòng)化等場(chǎng)景。

空心杯電機(jī)市場(chǎng)仍以外資為主，核心的壁壘在于繞線

空心杯電機(jī)市場(chǎng)仍以老牌海外廠商為主，市場(chǎng)份額仍然集中在頭部廠商。空心杯電機(jī)發(fā)源于瑞士、德國(guó)、日本、歐洲等廠商研制較早，具有性能優(yōu)異的生產(chǎn)設(shè)備和穩(wěn)定成熟的工藝。因此市場(chǎng)的主要份額也基本集中在MAXOON和Faulhaber等國(guó)際頭部空心杯廠商。根據(jù)Maxoon官網(wǎng)，2021年全球頭部廠商Maxoon的出貨量約為500萬(wàn)臺(tái)，品類超過(guò)12000個(gè)，銷售額約為6.26億瑞士法郎（合計(jì)約為50億元人民幣）。2016年Faulhaber的銷售額就超過(guò)2億歐元（合計(jì)約16億人民幣）。

?Maxoon：公司成立于1961年，全球約有3200個(gè)員工，銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全球40多個(gè)國(guó)家。公司產(chǎn)品系列豐富，包括有刷、無(wú)刷空心杯電機(jī)，行星齒輪箱、傳感器、編碼器等。下游市場(chǎng)橫跨醫(yī)療、工控、安防、汽車、航空航天等。根據(jù)公司官網(wǎng)，其空心杯產(chǎn)品直徑包括4-90mm，功率從0.3-650w，產(chǎn)品系列豐富。

?Faulhaber：公司歷史可以追溯至1947年，最早于1958年由Faulhaber博士設(shè)計(jì)斜線繞組方式的空心杯電機(jī)產(chǎn)品。作為空心杯電機(jī)的發(fā)明企業(yè)，F(xiàn)aulhaber一度成為空心杯你電機(jī)的代名詞，其產(chǎn)品最小直徑甚至可以達(dá)到1.9mm，其產(chǎn)品的最大連續(xù)扭矩則可以達(dá)到200N·m。

空心杯電機(jī)生產(chǎn)的關(guān)鍵是線圈的生產(chǎn)，因此其核心壁壘主要在于線圈設(shè)計(jì)、繞線工藝以及繞線設(shè)備。空心杯電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)始終是更小的體積、更快的轉(zhuǎn)速、更高的功率密度和更高的良率，而這些性能最直接的影響因素在于線圈繞制。導(dǎo)線的線徑、匝數(shù)、線性等都直接影響電機(jī)的各項(xiàng)核心參數(shù)。線圈繞制的核心壁壘直接體現(xiàn)在線圈設(shè)計(jì)，因?yàn)椴煌睦@線類型在自動(dòng)化率、銅耗等各有差異；另一方面也體現(xiàn)在繞線設(shè)備和繞線方式上，不同的繞線機(jī)械繞制的空心杯槽滿率有所差異，進(jìn)而導(dǎo)致稀疏有別，直接影響電機(jī)損耗、散熱、功率等。而先進(jìn)的空心杯繞線工藝和設(shè)計(jì)一直被海外廠商掌控，且海外設(shè)備價(jià)格昂貴。

壁壘1：線圈設(shè)計(jì)各有不同，體現(xiàn)廠商對(duì)于電機(jī)的理解。

直繞式繞線的槽滿率相對(duì)較高，中部壁薄，由于走線有所堆疊排線容易不整齊，因此往往用于線圈匝數(shù)要求較少的繞制；而斜繞式和馬鞍式是當(dāng)前國(guó)際廠商主流的線型設(shè)計(jì)，對(duì)比來(lái)看馬鞍式更省材，且功率更小。根據(jù)《馬鞍形空心杯電機(jī)線圈繞制設(shè)備研究》Faulhaber采用的是斜繞形線圈，瑞士Maxon 電機(jī)采用馬鞍形繞制方法。

圖表8：三種空心杯電機(jī)線圈繞制模型和實(shí)物圖

資料來(lái)源：[1]張忠強(qiáng).永磁無(wú)刷空心杯電機(jī)及控制器研究[D].哈爾濱工程大學(xué),2015.，中金公司研究部

壁壘2：繞卷式相對(duì)簡(jiǎn)單但步驟多人工參與率高，一次成型大幅提升效率

繞卷式：繞卷式工藝步驟繁多，人工參與率較高，且難以滿足較小尺寸的空心杯線圈繞制。繞卷式的工藝主要分為兩步，一步繞線，一步卷筒。首先需要在繞線機(jī)上繞制線圈坯，然后在線坯上粘接膠帶隨后展平，最后將扁平線坯進(jìn)行卷筒，并在接點(diǎn)處浸錫焊接，最后使得首尾相接，形成空心杯線圈。根據(jù)《繞卷式空心杯電樞制作工藝及其設(shè)備》繞卷式工藝下一臺(tái)繞線機(jī)配置4名工人即可達(dá)到年產(chǎn)3萬(wàn)臺(tái)的產(chǎn)量，但繞卷式的局限性在于其更適用于20-30mm的空心杯直徑，難以繞制抽頭間距小于7mm的較小尺寸線圈，即直徑小于10~12mm。

圖表9：繞卷式空心杯的示意圖

資料來(lái)源：趙秉生,蘇克科,邱鶴年.繞卷式空心杯電樞制作工藝及其設(shè)備[J].微特電機(jī),1985(04):33-35.，中金公司研究部

圖表10：繞卷式空心杯電機(jī)的工藝流程

資料來(lái)源：趙秉生,蘇克科,邱鶴年.繞卷式空心杯電樞制作工藝及其設(shè)備[J].微特電機(jī),1985(04):33-35.，中金公司研究部

一次成型生產(chǎn)技術(shù)：一次成型技術(shù)有利于縮減生產(chǎn)過(guò)程并提高效率。一次成型技術(shù)是繞線機(jī)在卷筒上使得線圈直接纏繞在軸心處，進(jìn)而高效進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。

圖表11：一次成型繞制過(guò)程示意圖

資料來(lái)源：[1]張忠強(qiáng).永磁無(wú)刷空心杯電機(jī)及控制器研究[D].哈爾濱工程大學(xué),2015.，中金公司研究部

壁壘3：繞線機(jī)是空心杯線圈的核心制造設(shè)備

設(shè)備水平?jīng)Q定工藝水平，繞線機(jī)的難點(diǎn)在于超細(xì)導(dǎo)線的張力控制和不同線型設(shè)計(jì)下的繞制。繞線機(jī)主要有機(jī)架、主軸結(jié)構(gòu)、排線結(jié)構(gòu)、張力控制結(jié)構(gòu)、模具等組成。由于導(dǎo)線較細(xì)，一般直徑約為0.02~0.25mm，因此需要配置高精度的PLC、伺服以及傳動(dòng)器件等；此外在導(dǎo)線進(jìn)給的過(guò)程中，如果張力較大則拉扯容易使得導(dǎo)線電阻增加，如果張力過(guò)小則容易使得排線疏松繞線品質(zhì)下降。而從線型的角度來(lái)看，斜繞線圈技術(shù)相對(duì)成熟，菱形一次成型技術(shù)則相對(duì)較少，大多數(shù)仍以繞卷式為主。

人形機(jī)器人打開空心杯市場(chǎng)空間

特斯拉人形機(jī)器人靈巧手打開空心杯市場(chǎng)空間。空心杯電機(jī)原本是一款定位于細(xì)分市場(chǎng)的中高端微特電機(jī)，市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)有限，全球最大的Maxon公司2021年?duì)I業(yè)收入合計(jì)約50億元人民幣。但隨著2022年特斯拉人形機(jī)器人Optimus的問(wèn)世以來(lái)，靈巧手再度打開空心杯電機(jī)的想象空間。人形機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中需要進(jìn)行靈活、細(xì)致的抓握等動(dòng)作，因此靈巧手需要在仿生人類手掌大小的基礎(chǔ)上還需具備較大的輸出力矩，也對(duì)相關(guān)運(yùn)控部件的功率密度有較高要求。而空心杯電機(jī)具有高傳動(dòng)效率、高響應(yīng)速度的優(yōu)勢(shì)，將其與微型齒輪箱、精密絲杠等集成為微型模組，天然適用于人形機(jī)器人的手指環(huán)節(jié)。

特斯拉人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大幕拉開，越來(lái)越多的廠商逐步加入靈巧手項(xiàng)目的開發(fā)，看到國(guó)內(nèi)外不同公司貢獻(xiàn)差異化的解決方案，并持續(xù)探索更高效、更靈活、更具性價(jià)比的靈巧手，持續(xù)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化落地。2023年騰訊RoboticsX實(shí)驗(yàn)室發(fā)布自研靈巧手TRX-hand以及TRX-arm，擁有三根手指和8個(gè)獨(dú)立控制關(guān)節(jié)；此前因時(shí)也發(fā)布了自己的RH56BFX系列和RH56DFX系列產(chǎn)品，整體具有6個(gè)自由度和12個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)。

當(dāng)前已有諸多靈巧手方案，但整體技術(shù)路線聚焦在腱繩式和連桿式兩種。對(duì)比來(lái)看，腱繩式的方案可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳動(dòng)，電機(jī)配置位置更靈活提升靈巧手設(shè)計(jì)的自由度；而連桿式的承重能力相對(duì)較高，對(duì)比來(lái)看采用腱繩式的Shadow在4.3kg自重的情況下負(fù)載5kg，而IH2在0.64kg的自重夏也同樣可以負(fù)載5kg。

?連桿式：此處以ILDA的連桿式靈巧手為例，其擁有15個(gè)自由度和34N的指尖力。其單根手指內(nèi)部具有三個(gè)微型電機(jī)模組（如圖d1、d2、d3），每個(gè)微型電機(jī)前端連有絲桿，當(dāng)d1、d2、d3以不同的垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)則會(huì)對(duì)應(yīng)如圖b-f的手指運(yùn)動(dòng)模式，而不同的手指運(yùn)動(dòng)組合出手指運(yùn)動(dòng)方式。

?腱繩式：Shadow的靈巧手有24g額關(guān)節(jié)和20個(gè)自由度，且通過(guò)40根氣動(dòng)肌肉利用腱式傳動(dòng)，如下圖xx所示一個(gè)自由度需要由兩組腱在動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下共同完成。

圖表13：連桿式運(yùn)控手指結(jié)構(gòu)?

資料來(lái)源：[1]Kim? Uikyum, et al."Integrated linkage-driven dexterousanthropomorphic robotic hand." Nature Communications 12.1(2021).? doi:10.1038/S41467-021-27261-0.，中金公司研究部

圖表14：腱式運(yùn)控手指結(jié)構(gòu)

資料來(lái)源：[1]靳果,邱兵濤,韓楓.Shadow仿人靈巧手動(dòng)力學(xué)研究[J].電子設(shè)計(jì)工程,2016,24(24)10.14022/j.cnki.dzsjgc.2016.24.029.，中金公司研究部

特斯拉的Optimus靈巧手采用經(jīng)典的六電機(jī)+金屬腱繩方案。其中大拇指外的每節(jié)手指對(duì)應(yīng)一個(gè)空心杯電機(jī)模組，大拇指環(huán)節(jié)同時(shí)完成伸縮和翻轉(zhuǎn)兩個(gè)動(dòng)作配備兩個(gè)空心杯電機(jī)模組。具體來(lái)看，空心杯電機(jī)模組方案為編碼器+空心杯電機(jī)+精密齒輪箱+絲桿（如下圖15），其中空心杯電機(jī)負(fù)責(zé)輸出高轉(zhuǎn)速，齒輪箱負(fù)責(zé)提升力輸出，絲桿則將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，而金屬肌腱連接終端絲桿，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)之下最終模擬手指的抓取功能。

圖表15：特斯拉Optimus的靈巧手

資料來(lái)源：特斯拉發(fā)布會(huì)，中金公司研究部

圖表16：空心杯電機(jī)模組示意圖（編碼器+空心杯+微型精密齒輪箱+微型螺桿）

資料來(lái)源：Faulhaber，中金公司研究部

特斯拉人形機(jī)器人有望帶動(dòng)空心杯電機(jī)及相關(guān)繞線設(shè)備的需求放量。

空心杯及電機(jī)模組：特斯拉當(dāng)前方案的靈巧手對(duì)應(yīng)單手掌配備6個(gè)空心杯電機(jī)，單臺(tái)機(jī)器人對(duì)應(yīng)12個(gè)空心杯電機(jī)。當(dāng)前來(lái)看，空心杯電機(jī)的價(jià)格相對(duì)較高，但考慮在規(guī)模化量產(chǎn)的情況下，預(yù)計(jì)單個(gè)空心杯電機(jī)或降至600元左右的單價(jià)，結(jié)合微型精密齒輪箱、編碼器、微型絲桿等配套為空心杯電機(jī)模組的價(jià)值量或降至1000-1200元。隨著未來(lái)人形機(jī)器人的商業(yè)化落地和持續(xù)量產(chǎn)推進(jìn)，空心杯電機(jī)需求也有望迎來(lái)持續(xù)放量。

空心杯繞線機(jī)：以當(dāng)前市場(chǎng)較為常見的繞卷式工藝為例，根據(jù)1985年上海微電機(jī)所的《繞卷式空心杯電樞制作工藝及其設(shè)備》，繞制速度約為12-15分鐘/只，當(dāng)前來(lái)看隨著工藝水平的提升，繞制速度已經(jīng)提升至3分鐘/只左右。當(dāng)前來(lái)看繞卷式的單軸繞線機(jī)單價(jià)多為不超過(guò)20萬(wàn)元的水平，多軸繞線機(jī)售價(jià)則根據(jù)產(chǎn)品復(fù)雜程度售價(jià)不一。

競(jìng)爭(zhēng)格局：

目前空心杯電機(jī)第一梯隊(duì)為海外瑞士的MAXON（主要應(yīng)用在醫(yī)療）、德國(guó)FAULHABER（下游主要應(yīng)用是電動(dòng)工具）和瑞士PORTESCAP（下游主要應(yīng)用是醫(yī)療+電動(dòng)工具），三者合計(jì)全球市占率70-80%。國(guó)內(nèi)廠家鳴志電器最先突破設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)壁壘，產(chǎn)品性能與海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)標(biāo)，可滿足人形機(jī)器人用要求，且價(jià)格至少低于海外1000元，鼎智科技也已實(shí)現(xiàn)空心杯電機(jī)繞組的自動(dòng)化生產(chǎn)，跟進(jìn)速度很快，另外幾家如昊志機(jī)電、兆威機(jī)電、拓邦股份和偉創(chuàng)電氣均有涉獵空心杯電機(jī)產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)公司在該方面和國(guó)際巨頭仍有差距。通過(guò)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，可以看到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。

國(guó)外空心杯電機(jī)龍頭廠家

空心杯電機(jī)份額仍然集中在海外廠商，國(guó)內(nèi)外空心杯電機(jī)制造商在軟實(shí)力和硬實(shí)力均有一定差距。硬實(shí)力的差距主要集中在電機(jī)材料選用、本體設(shè)計(jì)和機(jī)電控制方案配置，國(guó)外企業(yè)具有先進(jìn)的加工鍍膜工藝與更扎實(shí)的電機(jī)材料理論研究、小尺寸電機(jī)設(shè)計(jì)能力強(qiáng)和上千種方案進(jìn)行驅(qū)動(dòng)配置；軟實(shí)力的差距主要集中于市場(chǎng)影響力、客戶資源、品牌聲譽(yù)與市場(chǎng)認(rèn)可度等。

海外廠商起步較早，擁有性能優(yōu)異的設(shè)備和穩(wěn)定成熟的工藝。海外三大家成立最早、技術(shù)和工藝深厚，價(jià)格偏高，目前空心杯電機(jī)龍頭為瑞士MAXON、德國(guó)FAULHABER和瑞士PORTESCAP，全球市占率70-80%，主要用于醫(yī)療領(lǐng)域和電動(dòng)工具。

?

瑞士MAXON：成立于1961年，全球約3200名員工，總部在瑞士Sachseln。1)產(chǎn)品，1.2w個(gè)品種，包括直流有刷、無(wú)刷電機(jī)，齒輪箱，傳感器，編碼器，伺服放大器，位置控制器;2)產(chǎn)量，約500萬(wàn)件;3)營(yíng)收，2022年7.08億瑞士法郎(折合人民幣57億元);4)空心杯電機(jī)應(yīng)用，主要用于醫(yī)療領(lǐng)域。

德國(guó)FAULHABER：1947年Dr.Fritz FaulhaberGmbH在德國(guó)斯圖加特附近成立，全球約2300名員工，總部在德國(guó)。1)產(chǎn)品，包括高性能直流電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、線性電機(jī)、步進(jìn)電機(jī);2)研發(fā)生產(chǎn)基地，包括德國(guó)、瑞士、美國(guó)、羅馬尼亞、匈牙利;3)專利，集團(tuán)在全球范圍內(nèi)擁有超過(guò)50項(xiàng)專利;4)空心杯電機(jī)應(yīng)用，主要用于電動(dòng)工具。

瑞士PORTESCAP：1931年在瑞士成立，1959年推出空心杯電機(jī)后進(jìn)入微型電機(jī)行業(yè)。1)產(chǎn)品，包括直流有刷、無(wú)刷電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，齒輪箱，驅(qū)動(dòng)器，編碼器;2)研發(fā)生產(chǎn)基地，研發(fā)中心包括美國(guó)、中國(guó)、印度和瑞士，制造工廠位于美國(guó)、印度;3)空心杯電機(jī)應(yīng)用，用于醫(yī)療領(lǐng)域和電動(dòng)工具。

4空心杯電機(jī)國(guó)產(chǎn)化壁壘

高端空心杯電機(jī)國(guó)產(chǎn)化率較低，壁壘在于：

設(shè)計(jì)：線圈專利多，每家廠商繞組設(shè)計(jì)不同。海外繞線具體工藝處于保密狀態(tài)，瑞士MAXON擁有精密直流電機(jī)的五種繞組技術(shù)，德國(guó)FAULHABER采用FritzFaulhaber博士設(shè)計(jì)的斜交纏繞設(shè)計(jì)，鳴志電器空心杯繞組設(shè)計(jì)采用V狀結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)性能達(dá)不到國(guó)際先進(jìn)水平;

設(shè)備：設(shè)備要求高，產(chǎn)品的一致性、長(zhǎng)壽命和批量化生產(chǎn)需要自動(dòng)化產(chǎn)線。MAXON、FAULHABER自研自制自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，外部不供應(yīng)，量產(chǎn)產(chǎn)能2000萬(wàn)臺(tái)。國(guó)內(nèi)已有廠商主要采用半自動(dòng)/手工生產(chǎn)，返工率高(國(guó)內(nèi)萬(wàn)分之三十，國(guó)外萬(wàn)分之五)，性能有偏差，且不具備批量生產(chǎn)能力。國(guó)內(nèi)鳴志電器的繞線機(jī)采購(gòu)自日本小田原&田中精機(jī)，鼎智科技表示能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化批產(chǎn)，但尚未進(jìn)入量產(chǎn)階段;

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(控制芯片、軟件算法)未能及時(shí)跟進(jìn)。

通過(guò)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。這里對(duì)比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，鳴志電器在空載轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩上差別不大，但在在功率、效率等方面存在一定差距。

表：MAXON、鳴志、鼎智空心杯電機(jī)生產(chǎn)技術(shù)對(duì)比

性能：通過(guò)近似尺寸產(chǎn)品性能參數(shù)對(duì)比，可以看出鳴志電器空心杯電機(jī)基本與瑞士MAXON、德國(guó)FAULHABER、瑞士PORTESCAP對(duì)標(biāo)，主要性能滿足機(jī)器人應(yīng)用要求。

表：主要廠商同尺寸空心杯電機(jī)性能對(duì)比

1)額定轉(zhuǎn)矩和額定電流(對(duì)應(yīng)電機(jī)力矩)：鳴志與MAXON接近，略低于PORTESCAP；2)熱阻（對(duì)應(yīng)電機(jī)發(fā)熱情況）：鳴志與MAXON、PORTESCAP接近，優(yōu)于FAULHABER。

價(jià)格：海外均價(jià)在2000元/個(gè)，國(guó)產(chǎn)均價(jià)1000元/個(gè)，鳴志表示量產(chǎn)時(shí)價(jià)格可降至600+元/個(gè)，具備性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

降價(jià)空間：1)產(chǎn)線投資，根據(jù)鼎智，自動(dòng)化產(chǎn)線投資約500-600w/條，鳴志表示單條半自動(dòng)產(chǎn)線設(shè)備投資額280w(繞線機(jī)40w/臺(tái)*3+其他)；2)產(chǎn)線產(chǎn)出，鳴志表示單臺(tái)設(shè)備平均年產(chǎn)出近3w個(gè)(5分鐘下線一個(gè))，年產(chǎn)出額4500w元。根據(jù)投入產(chǎn)出比，國(guó)內(nèi)廠商還具有進(jìn)一步降價(jià)空間。

國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)度：19年以來(lái)，由于疫情難以進(jìn)口，國(guó)內(nèi)企業(yè)加緊研發(fā)、改進(jìn)工藝，涌現(xiàn)出一批企業(yè)，實(shí)現(xiàn)較多技術(shù)攻關(guān)，國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)得到空前發(fā)展。在人形機(jī)器人等應(yīng)用催化下，國(guó)內(nèi)企業(yè)會(huì)持續(xù)加大研發(fā)投入，改進(jìn)設(shè)備工藝，加速高端應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)替代。

性能：通過(guò)近似尺寸產(chǎn)品性能參數(shù)對(duì)比，可以看出鳴志電器空心杯電機(jī)基本與瑞士MAXON、德國(guó)FAULHABER、瑞士PORTESCAP對(duì)標(biāo)，主要性能滿足機(jī)器人應(yīng)用要求。

5

空心杯電機(jī)國(guó)內(nèi)主要供應(yīng)商

從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，國(guó)內(nèi)具備空心杯電機(jī)公司不多，市場(chǎng)還擁有較大增量空間，國(guó)產(chǎn)廠商持續(xù)推進(jìn)國(guó)產(chǎn)替代。

01鳴志電器

已有產(chǎn)品：空心杯電機(jī)（本體+驅(qū)動(dòng)器）、減速機(jī)、編碼器。

有刷空心杯電機(jī)：機(jī)座尺寸范圍φ8mm-φ24mm，空載轉(zhuǎn)速最高可達(dá)10000rpm~16000rpm，最高功率可達(dá)13.5w；

無(wú)刷空心杯電機(jī)：機(jī)座尺寸范圍φ13mm-φ30mm，分為ECU（普通）和ECH（高速）系列，空載轉(zhuǎn)速可達(dá)15000rpm~50000rpm，最高功率可達(dá)150w；

驅(qū)動(dòng)器：Tmotion的ONEFOR ALL 全能型智能電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，能實(shí)現(xiàn)通用電機(jī)支持（可匹配無(wú)刷空心杯電機(jī)）。

應(yīng)用情況：定位高端應(yīng)用，主要布局慢速移動(dòng)人工智能、高端醫(yī)療器械及生化分析儀器、智能汽車電子、暖通水泵模組系統(tǒng)、半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備和工控自動(dòng)化等領(lǐng)域。

22年空心杯電機(jī)產(chǎn)銷情況：營(yíng)收1000w元，產(chǎn)量2萬(wàn)臺(tái)。訂單超出產(chǎn)能，訂單收入占比排序?yàn)殡妱?dòng)工具（單價(jià)5、600元/臺(tái)）>半導(dǎo)體>醫(yī)療（單價(jià)1500元/臺(tái)）。根據(jù)專家口徑，公司計(jì)劃擴(kuò)張15條產(chǎn)品線，規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)30萬(wàn)臺(tái)/年，最快預(yù)計(jì)24年底投產(chǎn)。

公司主要優(yōu)勢(shì)在于：

1）技術(shù)積累：鳴志2010年起開始研發(fā)空心杯電機(jī)，2018年起空心杯電機(jī)產(chǎn)品線建立，截至目前公司擁有空心杯電機(jī)發(fā)明專利30項(xiàng)；

2）驅(qū)動(dòng)配套：驅(qū)動(dòng)器通過(guò)高頻率控制電壓電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，技術(shù)和算法門檻較高。子公司瑞士TMotion生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器，技術(shù)對(duì)標(biāo)以色列ELMO，能與空心杯電機(jī)搭配形成微驅(qū)系統(tǒng)；

3）本土化服務(wù)：國(guó)內(nèi)生產(chǎn)空心杯電機(jī)，美國(guó)子公司AMP（專注高精度運(yùn)動(dòng)控制）提供控制算法和前端研發(fā)，美國(guó)子公司LIN整合銷售網(wǎng)絡(luò)，可直接對(duì)接北美客戶提供服務(wù)；

表：鳴志電器空心杯電機(jī)研發(fā)情況

送樣進(jìn)度：B樣階段，2022年10月、12月分別為第一、第二輪送樣，2023年3月第三輪送樣，已送樣300+臺(tái)，預(yù)計(jì)今年10月C樣；2）反饋，已滿足TSL需求。

02鼎智科技/江蘇雷利

已有產(chǎn)品：22年推出無(wú)刷空心杯電機(jī)，電機(jī)直徑范圍φ16mm-φ42mm，包括5個(gè)產(chǎn)品系列。

應(yīng)用情況：當(dāng)前多款樣品處在測(cè)試階段。

1）醫(yī)療領(lǐng)域，無(wú)刷空心杯電機(jī)可替代有創(chuàng)呼吸機(jī)的主電機(jī)，已處于客戶驗(yàn)證階段，”空心杯電機(jī)+精密齒輪箱”模組可用于多款口腔醫(yī)療儀器；

2）軍工領(lǐng)域，空心杯電機(jī)可用于國(guó)內(nèi)導(dǎo)彈精準(zhǔn)制導(dǎo)系統(tǒng)。

優(yōu)勢(shì)在于：

1）批量生產(chǎn)：國(guó)內(nèi)第一家能夠?qū)崿F(xiàn)空心杯電機(jī)自動(dòng)化批產(chǎn)廠商，公司自研高速無(wú)槽無(wú)刷電機(jī)制造一體化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化批產(chǎn)，降低返工率，制造能力具備一致性、長(zhǎng)壽命；

2）自研自動(dòng)化設(shè)備：繞線設(shè)備由母公司江蘇雷利自動(dòng)化團(tuán)隊(duì)、鼎智科技以及其他合作方共同研發(fā)，市場(chǎng)上無(wú)相關(guān)產(chǎn)品，可避免需求爆發(fā)設(shè)備供應(yīng)限制的情況。

03兆威機(jī)電

已有產(chǎn)品：公司主要產(chǎn)品以微型電機(jī)+齒輪箱為主，其中電機(jī)主要為外采標(biāo)準(zhǔn)化電機(jī)，公司優(yōu)勢(shì)在于齒輪箱。如公司的相機(jī)調(diào)焦驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由直流空心杯電機(jī)+塑膠行星齒輪箱構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小，質(zhì)量輕。

應(yīng)用情況：集中在汽車電子、智能家居、消費(fèi)電子領(lǐng)域，如美容儀、吹風(fēng)機(jī)、電動(dòng)牙刷、智能門鎖等。后續(xù)向工業(yè)裝備、智慧醫(yī)療深入布局。

研發(fā)實(shí)力：側(cè)重驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)控制，公司核心技術(shù)人員陳毅東（研發(fā)二部經(jīng)理）從事電機(jī)控制系統(tǒng)研發(fā)10余年，包括空心杯電機(jī)控制技術(shù)研發(fā)，參與國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，發(fā)表論文10余篇。

04偉創(chuàng)電氣

已有產(chǎn)品：公司22Q2成立了機(jī)器人行業(yè)部，有空心杯電機(jī)產(chǎn)品。目前主要是以機(jī)器人大配套為出發(fā)點(diǎn)，執(zhí)行端主要以低壓伺服、空心杯電機(jī)、特種無(wú)框力矩電機(jī)、諧波減速器等這類產(chǎn)品為主。公司研制的空心杯電動(dòng)機(jī)具有高轉(zhuǎn)速、高扭矩、低噪音振動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、更精確的控制；電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊讓電機(jī)提供了更高的效率和功率密度。

應(yīng)用情況：產(chǎn)品目前在內(nèi)部測(cè)試階段，主要面向移動(dòng)類、協(xié)作類、服務(wù)類的機(jī)器人領(lǐng)域。

空心杯電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

1）功率密度高：空心杯微電機(jī)的功率密度是輸出功率與重量或體積的比值，無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子與普通鐵芯轉(zhuǎn)子相比要輕，無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子消除了鐵芯轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的渦流與磁滯損耗，提高了微電機(jī)的效率，確保較高的輸出轉(zhuǎn)矩與輸出功率；

2）使用效率高：微電機(jī)效率高的原因是因?yàn)闊o(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子沒(méi)有渦流損耗與磁滯損耗，電阻也非常小降低了銅損；

3）無(wú)轉(zhuǎn)矩滯后：無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子因沒(méi)有磁滯損耗，所以減少了速度和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)；

4）無(wú)齒槽效應(yīng)：普通微電機(jī)會(huì)在槽與磁體的相互作用下產(chǎn)生齒槽效應(yīng)，而無(wú)鐵芯直流電機(jī)就消除了此效應(yīng)，所以齒槽效應(yīng)和轉(zhuǎn)矩滯后現(xiàn)象都不會(huì)存在；

5）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低：由于無(wú)磁滯損耗、無(wú)齒槽效應(yīng)所以啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常低，通常軸承負(fù)荷是唯一的阻礙；

6）微電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間無(wú)徑向作用力：沒(méi)有鐵芯轉(zhuǎn)子的直流電機(jī)是不存在轉(zhuǎn)子和定子的徑向磁力，在一些應(yīng)用產(chǎn)品中，轉(zhuǎn)子和定子的徑向力會(huì)造成轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定，減少?gòu)较蛄筛纳妻D(zhuǎn)子的穩(wěn)定性；

7）速度曲線平滑、噪音低：沒(méi)有鐵芯轉(zhuǎn)子減少了轉(zhuǎn)矩與電壓的諧波，因?yàn)槲㈦姍C(jī)內(nèi)不存在AC場(chǎng)，所以沒(méi)有AC產(chǎn)生噪音，僅有軸承與氣流產(chǎn)生的噪音和非正弦波電流造成的振動(dòng)

8）高轉(zhuǎn)速線圈：微電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電感值參數(shù)是重要的，電感值小會(huì)使起動(dòng)電壓低，通過(guò)增加極數(shù)和減少機(jī)殼的厚度，電感值表笑有助于降低微電機(jī)的重量同時(shí)提高了功率密度；

9）快速響應(yīng)：由于微電機(jī)感應(yīng)值低，電流對(duì)電壓的波動(dòng)響應(yīng)快，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，轉(zhuǎn)矩和電流的響應(yīng)轉(zhuǎn)速相當(dāng)，所以轉(zhuǎn)子的加速度是普通鐵芯電機(jī)的2倍左右；

10）峰值轉(zhuǎn)矩高：微電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩和連續(xù)轉(zhuǎn)矩的比值很大，因?yàn)殡娏魃仙椒逯档倪^(guò)程中轉(zhuǎn)矩常數(shù)是不變的，電流和轉(zhuǎn)矩的線性關(guān)系能使微電機(jī)產(chǎn)生較大的峰值轉(zhuǎn)矩。普通鐵芯直流電機(jī)達(dá)到飽和后，電流不管再加大，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩不會(huì)再增加；

11）散熱性好：空心杯轉(zhuǎn)子表面有空氣流動(dòng)，比鐵芯轉(zhuǎn)子的散熱性能要好，鐵芯轉(zhuǎn)子的漆包線鑲嵌在硅鋼片槽內(nèi)，線圈表面氣流少，溫升較大，在同等功率輸出條件下，空心杯直流電機(jī)的溫升較小。

空心杯電機(jī)的缺點(diǎn)

無(wú)鐵芯空心杯微電機(jī)在處于靜止?fàn)顟B(tài)下，如繞組一相切斷或電源切斷一相接通電源，繞組的發(fā)生的磁場(chǎng)點(diǎn)2個(gè)大小相等，方向相反旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它們和轉(zhuǎn)子作用發(fā)生的扭矩大小相等，方向相反相互抵消，零起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下電機(jī)不能啟動(dòng)，這便是空心杯電機(jī)的缺點(diǎn)。

空心杯減速電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率很高，其最大效率一般在70%以上，部分產(chǎn)品可達(dá)到90%以上（鐵芯減速電機(jī)一般在70%）。起動(dòng)、制動(dòng)迅速，響應(yīng)極快，機(jī)械時(shí)間常數(shù)小于28毫秒，部分產(chǎn)品可以達(dá)到10毫秒以內(nèi)（鐵芯減速電機(jī)一般在100毫秒以上）；在推薦運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，可以方便地對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行靈敏的調(diào)節(jié)。作為微型減速電機(jī)其轉(zhuǎn)速波動(dòng)能夠容易的控制在2%以內(nèi)。

動(dòng)能未來(lái)：空心杯電機(jī)崛起

空心杯電機(jī)是一種采用無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子的微型電機(jī)，具有高能量轉(zhuǎn)化效率、快速響應(yīng)速度、拖動(dòng)特性和高能量密度等特點(diǎn)，適用于隨動(dòng)系統(tǒng)、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、人形機(jī)器人等領(lǐng)域。人形機(jī)器人的崛起推動(dòng)了空心杯電機(jī)的需求，年均增長(zhǎng)率約為8.5%。全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)由海外企業(yè)主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)廠商仍面臨挑戰(zhàn)。人形機(jī)器人降本需求帶來(lái)國(guó)產(chǎn)替代新機(jī)遇，同時(shí)政策支持也將促進(jìn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

空心杯的特點(diǎn)和市場(chǎng)

空心杯電機(jī)具有高能量轉(zhuǎn)化效率、快速響應(yīng)速度、拖動(dòng)特性和高能量密度等特點(diǎn)，適用于隨動(dòng)系統(tǒng)、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、機(jī)器人等廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。

空心杯電機(jī)介紹。空心杯電機(jī)采用無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子，性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電機(jī)，響應(yīng)速度快，具有良好的控制特性和伺服性能。空心杯電機(jī)通常尺寸較小，直徑不超過(guò)40mm，也可歸類為微型電機(jī)。

空心杯電機(jī)的特點(diǎn)。空心杯電機(jī)具有高能量轉(zhuǎn)化效率、快速響應(yīng)速度、拖動(dòng)特性和高能量密度等特點(diǎn)。其能量轉(zhuǎn)化效率一般超過(guò)70%，部分產(chǎn)品能夠達(dá)到90%以上，而傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)化效率通常在70%以下。空心杯電機(jī)具有快速響應(yīng)速度和較小的機(jī)械時(shí)間常數(shù)，一般在28毫秒以內(nèi)，部分產(chǎn)品甚至可以小于10毫秒。空心杯電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，轉(zhuǎn)速波動(dòng)較小且易于控制，通常可控制在2%以內(nèi)。空心杯電機(jī)具有較高的能量密度，相較于相同功率的傳統(tǒng)鐵芯電機(jī)，空心杯電機(jī)的重量可以減輕1/3至1/2，體積減小1/3至1/2。

空心杯電機(jī)分類。空心杯電機(jī)分為有刷和無(wú)刷兩種類型，有刷空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)鐵芯，無(wú)刷空心杯電機(jī)定子無(wú)鐵芯。有刷電機(jī)采用機(jī)械換向，需要定期更換碳刷，電機(jī)壽命有限，但不存在渦流損耗；無(wú)刷電機(jī)采用電子換向，消除了電刷的損耗和電火花對(duì)電子設(shè)備的干擾，但存在渦輪損耗和成本增加。有刷空心杯電機(jī)適用于對(duì)產(chǎn)品靈敏性和可靠性要求較高的行業(yè)。無(wú)刷空心杯電機(jī)適用于需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行和具有較高控制要求或可靠性要求的應(yīng)用場(chǎng)景。

空心杯電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。空心杯電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景包括需要快速響應(yīng)的隨動(dòng)系統(tǒng)，如導(dǎo)彈的飛行方向快速調(diào)節(jié)，高倍率光驅(qū)的隨動(dòng)控制，快速自動(dòng)調(diào)焦，高靈敏的記錄和檢測(cè)設(shè)備，工業(yè)機(jī)器人，仿生義肢等。還包括對(duì)驅(qū)動(dòng)元件要求平穩(wěn)持久拖動(dòng)的產(chǎn)品，如各類便攜式的儀器儀表，個(gè)人隨身裝備，野外作業(yè)的儀器設(shè)備等，同樣一組電源，供電時(shí)間可以延長(zhǎng)一倍以上。另外還在光學(xué)儀器、醫(yī)療設(shè)備、機(jī)器人方向有廣泛應(yīng)用，具體而言，包括牙科設(shè)備、微型泵、紅外鏡頭、移液模塊、電動(dòng)夾爪、機(jī)器人手、點(diǎn)膠閥、手術(shù)工具等。?

根據(jù)NTCysd的測(cè)算，預(yù)計(jì)到2028年，全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將增至83.0億人民幣，年均增長(zhǎng)率約為8.5%。此外，無(wú)刷空心杯電機(jī)市場(chǎng)份額正在不斷提升。

全球市場(chǎng)規(guī)模。根據(jù)NTCysd測(cè)算，2022年全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為51.0億人民幣，2028年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到83.0億人民幣。期間CAGR約8.5%。

無(wú)刷空心杯電機(jī)市場(chǎng)份額持續(xù)提升。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年全球有刷空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為4.92億美元，占比65.8%，無(wú)刷空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為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%。

價(jià)格和利潤(rùn)率。空心杯電機(jī)的價(jià)格范圍在1,500元到2,000元左右，從低端的玩具到高端的醫(yī)療或海外航空，差價(jià)較大。在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用較多，價(jià)格也較高。國(guó)內(nèi)和進(jìn)口海外企業(yè)的空心杯電機(jī)利潤(rùn)率非常高，以一臺(tái)空心杯電機(jī)售價(jià)1,500元為例，其綜合成本包括生產(chǎn)制造的成本在內(nèi)大約在200元以內(nèi)。?

空心杯技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

空心杯電機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)件包括轉(zhuǎn)子、永磁體、電刷和軸承以及繞組方式。永磁體位于中心，產(chǎn)生高磁通密度，永磁材料的選擇需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景權(quán)衡性能和成本。電刷和軸承的選擇取決于電機(jī)的大小和應(yīng)用。此外，空心杯電機(jī)的繞組方式有直線形、馬鞍形和斜繞形漆包線結(jié)構(gòu)，適用于不同尺寸和驅(qū)動(dòng)需求的應(yīng)用場(chǎng)景。

空心杯電機(jī)的轉(zhuǎn)子。空心杯電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，選用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。這種新穎的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)徹底消除了因?yàn)殍F芯構(gòu)成渦流而形成的電能損耗，其分量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅下降，從而減少了轉(zhuǎn)子本身的機(jī)械能損耗。

空心杯電機(jī)的永磁體。空心杯電機(jī)的永磁體置于中心，導(dǎo)致氣隙中的高磁通密度，并通過(guò)強(qiáng)磁體進(jìn)一步增強(qiáng)，產(chǎn)生扭矩增加。釹鐵硼永磁材料（NdFeB）vs鋁鎳鈷永磁材料（AlNiCo），不同永磁材料的特點(diǎn)和性能存在差異，在保證產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定的同時(shí)，需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)工作溫度、環(huán)境的要求，合理的配置永磁材料，達(dá)到電機(jī)的性能和成本效應(yīng)最大化。

空心杯電機(jī)的電刷和軸承。空心杯電機(jī)采用不同的電刷和軸承，需根據(jù)電機(jī)的大小和應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的電刷和軸承。石墨電刷更適用于大電機(jī)，貴金屬電刷更適用于小電機(jī)。滾珠軸承適用于較高的軸向和徑向負(fù)載，使用于大型電機(jī)，價(jià)格更貴。而套筒軸承適用于連續(xù)高轉(zhuǎn)速的運(yùn)行模式，適用于小型電機(jī)，價(jià)格相對(duì)較低。

空心杯電機(jī)的繞組方式。空心杯電機(jī)的典型繞組方式有直線形、馬鞍形、斜繞形漆包線結(jié)構(gòu)。直線形式適用于長(zhǎng)尺寸、長(zhǎng)徑比大的線圈柱體繞組；馬鞍形式適用于中等長(zhǎng)度和直徑的線圈，易于制造；斜方形式適用于直徑較小的線圈，適用于高效、高速驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。?

國(guó)外在空心杯電機(jī)技術(shù)方面起步較早，具備成熟的線圈生產(chǎn)技術(shù)和專利技術(shù)，國(guó)外采用高度自動(dòng)化的一次成型生產(chǎn)工藝，具有高效率和低不良率的優(yōu)勢(shì)。相比之下，國(guó)內(nèi)廠商在技術(shù)發(fā)展和設(shè)備投入方面仍處于起步階段，繞卷式工藝的復(fù)雜性和高要求構(gòu)成了技術(shù)壁壘。

國(guó)外技術(shù)領(lǐng)先。海外空心杯技術(shù)起步較早，德國(guó)的Dr.F.Faulhaber 在1958 年研制出斜繞組線圈繞制技術(shù)，并在1965年獲得空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈斜繞組專利技術(shù)，目前國(guó)外的空心杯線圈生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)十分成熟。瑞士MAXON和德國(guó)FAULHABER等廠商擁有精密加工技術(shù)和專利技術(shù)，使其在空心杯電機(jī)領(lǐng)域具有技術(shù)壁壘和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。空心杯電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)在于線圈繞制成型工藝和繞線方式的設(shè)計(jì)。海外廠商采用高自動(dòng)化的一次成型生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度高、人為干擾少，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了成本優(yōu)勢(shì)。而國(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。在國(guó)內(nèi)，空心杯電機(jī)的不良率大約在萬(wàn)分之30以上；而海外的空心杯電機(jī)不良率通常控制在萬(wàn)分之5左右。

國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。國(guó)內(nèi)廠商在相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的成本投入尚處于起步階段。此外，繞卷式工藝復(fù)雜、設(shè)備要求高和繞線機(jī)操作困難等因素構(gòu)成了技術(shù)壁壘，使得國(guó)內(nèi)廠商在短時(shí)間內(nèi)很難打破壁壘。國(guó)內(nèi)企業(yè)經(jīng)過(guò)近幾年的追趕，產(chǎn)品性能差距不斷縮小。國(guó)內(nèi)龍頭鳴志電器現(xiàn)在已經(jīng)可以生產(chǎn)基座尺寸8mm，額定電壓6V，空載轉(zhuǎn)速13,500rpm，機(jī)械常數(shù)6.6ms，最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩0.60mNm 的有刷空心杯電機(jī)，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。

空心杯的競(jìng)爭(zhēng)格局

全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)主要由Maxon、Faulhaber等海外頭部企業(yè)主導(dǎo)，其中Faulhaber和Maxon市場(chǎng)份額超過(guò)45%。相對(duì)而言，國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)企業(yè)數(shù)量較少，大多數(shù)大型產(chǎn)品依賴進(jìn)口，進(jìn)入高端領(lǐng)域仍面臨挑戰(zhàn)。

海外頭部企業(yè)主導(dǎo)，市場(chǎng)集中度高。全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)的主要制造商包括Maxon、Faulhaber、Portescap、AlliedMotionTechnolgies等公司，目前這四家頂級(jí)制造商占據(jù)了市場(chǎng)份額的65%以上。其中，F(xiàn)aulhaber和Maxon市場(chǎng)份額超過(guò)45%。

歐企主導(dǎo)空心杯電機(jī)市場(chǎng)高端市場(chǎng)。Faulhaber和Maxon等歐洲以及北美廠商對(duì)空心杯電機(jī)研發(fā)較早，具有性能優(yōu)異的生產(chǎn)設(shè)備和穩(wěn)定成熟的工藝，行業(yè)地位較高，且掌握了大批量生產(chǎn)的核心工藝。Faulhaber和Maxon銷售的空心杯電機(jī)+齒輪箱+編碼器集成件年銷售額超30億歐元，產(chǎn)品主要面向軍工和工業(yè)市場(chǎng)。Maxon產(chǎn)品種類豐富，可提供100萬(wàn)種組合方式進(jìn)行定制化搭配；Faulhaber在微小尺寸空心杯電機(jī)制造上具有顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

國(guó)內(nèi)企業(yè)的數(shù)量和現(xiàn)狀。相對(duì)來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)在空心杯電機(jī)領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量較少，大約90%的大型空心杯電機(jī)由國(guó)外廠商生產(chǎn)，并且進(jìn)入高端領(lǐng)域存在較大阻礙。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)出一些高質(zhì)量的產(chǎn)品，但生產(chǎn)能力和品質(zhì)穩(wěn)定性仍存在問(wèn)題。

鳴志電器通過(guò)收購(gòu)瑞士電機(jī)公司取得了空心杯技術(shù)突破，具備領(lǐng)先地位。拓邦股份作為中國(guó)智能控制領(lǐng)域的第一家上市公司，在空心杯電機(jī)領(lǐng)域具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。鼎智科技在微特電機(jī)領(lǐng)域表現(xiàn)出色，有望切入人形機(jī)器人市場(chǎng)。偉創(chuàng)電氣專注于電氣傳動(dòng)和工業(yè)控制領(lǐng)域，也投身機(jī)器人核心零部件的研制，展現(xiàn)出廣闊的成長(zhǎng)潛力。

鳴志電器。鳴志電器是一家成立于1994年的綜合制造商，專注于運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域。公司擁有豐富的制造經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，主營(yíng)產(chǎn)品包括步進(jìn)電機(jī)、無(wú)齒槽&空心杯電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)等。鳴志在2019年完成了對(duì)瑞士Technosoft Motion的收購(gòu)，具有空心杯技術(shù)和正向研發(fā)能力，率先突破了空心杯電機(jī)核心技術(shù)，具備歐美廣泛的客戶資源，在國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)先地位。2022年，鳴志電器的營(yíng)業(yè)收入達(dá)到29.6億元，同比增長(zhǎng)9.05%，其中空心杯電機(jī)業(yè)務(wù)表現(xiàn)出色，營(yíng)收達(dá)1,000萬(wàn)元，產(chǎn)量2萬(wàn)臺(tái)。

拓邦股份。拓邦股份是中國(guó)智能控制領(lǐng)域第一家上市公司，通過(guò)掌握電控、電機(jī)、電池三大核心技術(shù)，為機(jī)器人、工具、家電、新能源等行業(yè)提供智能解決方案。公司在人形機(jī)器人控制器和空心杯電機(jī)領(lǐng)域具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，有望受益于人形機(jī)器人帶來(lái)的新增量，未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

鼎智科技。鼎智科技是國(guó)內(nèi)微特電機(jī)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，主營(yíng)產(chǎn)品包括線性執(zhí)行器、混合式步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、音圈電機(jī)等，下游覆蓋醫(yī)療器械、工業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域。公司營(yíng)收凈利持續(xù)高增，2022年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收3.18億元，同比增長(zhǎng)64%；實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)過(guò)億，同比增長(zhǎng)103%。公司擁有絲桿、螺母獨(dú)立生產(chǎn)能力，定制化屬性強(qiáng)，客戶優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定。公司在醫(yī)療器械、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域需求旺盛，空間廣闊，同時(shí)有望切入人形機(jī)器人市場(chǎng)。

偉創(chuàng)電氣。偉創(chuàng)電氣是一家專注于電氣傳動(dòng)和工業(yè)控制領(lǐng)域的公司，產(chǎn)品種類包括變頻器、伺服系統(tǒng)、PLC和HMI等，廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。公司在鞏固自身低壓變頻器等優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品基礎(chǔ)上，向伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)拓展，形成工控系統(tǒng)解決方案的能力。公司成立機(jī)器人部門致力于空心杯電機(jī)、諧波減速器等機(jī)器人核心零部件的研制，有望打開更廣闊的成長(zhǎng)空間。

空心杯的國(guó)內(nèi)機(jī)遇

隨著醫(yī)療水平提升和人口老齡化，醫(yī)療器械行業(yè)對(duì)空心杯電機(jī)的需求有望進(jìn)一步增加。此外，空心杯電機(jī)有望受益于航空航天和無(wú)人飛行器的發(fā)展。在人形機(jī)器人領(lǐng)域，空心杯電機(jī)作為機(jī)器人靈巧手的關(guān)鍵零部件，占據(jù)了50%以上的成本，隨著人形機(jī)器人自由度的提高，對(duì)空心杯電機(jī)的需求還將繼續(xù)增長(zhǎng)。

空心杯電機(jī)在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用。空心杯電機(jī)在醫(yī)療器械領(lǐng)域應(yīng)用分為多個(gè)類別，包括心臟支持系統(tǒng)、手術(shù)機(jī)器人、糖尿病泵、假肢等。未來(lái)，隨著醫(yī)療水平提升和人口老齡化，醫(yī)療器械行業(yè)對(duì)空心杯電機(jī)的需求還有提升空間。同時(shí)，醫(yī)療儀器和器械進(jìn)口金額整體呈下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)廠商將率先受益。

空心杯電機(jī)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。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)，這些行業(yè)目前仍是空心杯電機(jī)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。此外，無(wú)人飛行器也是一個(gè)常見的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)Frost & Sullivan 預(yù)測(cè)，2015-2024 年中國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模CAGR高達(dá)33.37%。

空心杯電機(jī)在人形機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用。空心杯電機(jī)是機(jī)器人靈巧手關(guān)鍵零部件。目前在手部執(zhí)行器中，空心杯電機(jī)占據(jù)了50%以上的成本，也是壁壘最高的零部件之一。特斯拉的Optimus人形機(jī)器人采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擁有28個(gè)執(zhí)行器和12個(gè)空心杯關(guān)節(jié)。特斯拉計(jì)劃在3-5年內(nèi)交付數(shù)百萬(wàn)Optimus機(jī)器人，或?qū)?chuàng)造百億級(jí)空心杯電機(jī)市場(chǎng)。

人形機(jī)器人降本需求帶來(lái)國(guó)產(chǎn)替代新機(jī)遇。另外，政策支持也將加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力國(guó)產(chǎn)廠商在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)追趕超越。然而，生產(chǎn)能力不足和設(shè)備采購(gòu)的挑戰(zhàn)仍然存在。空心杯電機(jī)生產(chǎn)需要高度自動(dòng)化設(shè)備和自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備，而設(shè)備采購(gòu)成本高且周期長(zhǎng)。

降本需求帶來(lái)國(guó)產(chǎn)替代新機(jī)遇。特斯拉的人形機(jī)器人Optimus 最終量產(chǎn)時(shí)，價(jià)格要控制在2萬(wàn)美元以下，因此人形機(jī)器人降本需求迫切。國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)性價(jià)比較高，鳴志的空心杯產(chǎn)品性能與外資接近，而價(jià)格相對(duì)便宜超過(guò)30%。在降本需求的推動(dòng)下，將會(huì)有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)廠商進(jìn)入空心杯行業(yè)。另外，人工成本是目前限制成本下降的因素，如果能夠降低人工成本，機(jī)器人的成本將能夠下降更多。

政策驅(qū)動(dòng)。政策支持將加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力國(guó)產(chǎn)廠商在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)追趕超越，《基礎(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)”。隨著支持政策的落地，國(guó)內(nèi)企業(yè)份額預(yù)計(jì)會(huì)穩(wěn)步提升。

生產(chǎn)能力不足的挑戰(zhàn)。一方面，空心杯產(chǎn)品對(duì)設(shè)備要求較高，需要投入大量的自動(dòng)化設(shè)備或自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備，整體效率仍受制于制造環(huán)節(jié)的特殊性，同時(shí)產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性較差；另一方面，人員的專業(yè)性比較欠缺，也導(dǎo)致生產(chǎn)能力不足。

設(shè)備采購(gòu)的挑戰(zhàn)。空心杯電機(jī)設(shè)備的供應(yīng)商相對(duì)較少，主要集中在歐美和日本的企業(yè)。設(shè)備采購(gòu)成本較高且周期較長(zhǎng)，導(dǎo)致設(shè)備采購(gòu)相對(duì)較難。因此，空心杯電機(jī)企業(yè)要擴(kuò)產(chǎn)能方面，設(shè)備采購(gòu)是一個(gè)主要壁壘。

重點(diǎn)企業(yè)鳴志電器成長(zhǎng)分析：

特斯拉機(jī)器人引領(lǐng)了全球機(jī)器人制造大趨勢(shì)，

誰(shuí)能覆蓋更多海外科技巨頭，誰(shuí)就能獲得十倍百倍的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。

【海外客戶】

鳴志電器下游客戶包括：谷歌、華為、亞馬遜、沃爾瑪、通用、Facebook、荷蘭ASML，飛利浦、特斯拉星鏈、美國(guó)B-2 轟炸機(jī)以及GE 等頂尖客戶。?以及西門子，愛立信，松下，夏普，施耐德等工業(yè)巨頭。

【覆蓋全球的巨大市場(chǎng)增量】

谷歌，亞馬遜，華為，西門子，愛立信，施耐德?未來(lái)生產(chǎn)多少機(jī)器人，

國(guó)內(nèi)唯一上榜企業(yè)，?鳴志電器將能獲得訂單十倍百倍的持續(xù)增長(zhǎng)。

【出口替代】

打破日本絕對(duì)壟斷，鳴志電器是行業(yè)龍頭中唯一非日本廠商?

【國(guó)內(nèi)唯一，技術(shù)領(lǐng)先】

鳴志電器HB步進(jìn)電機(jī)出貨量由2016年的814萬(wàn)臺(tái)提升至2019年的1817萬(wàn)臺(tái)，

市占率由10%提升至18%，銷售量進(jìn)入全球前三。

鳴志電器是行業(yè)龍頭中唯一非日本廠商，打破了日本企業(yè)對(duì)該行業(yè)的壟斷。?

鳴志電器?將加速?gòu)?fù)制?4400?億微電機(jī)龍頭日本電產(chǎn)成長(zhǎng)路徑

公司簡(jiǎn)介：

，鳴志電器（上海鳴志電器股份有限公司），作為運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品綜合制造商，始終秉持對(duì)專業(yè)應(yīng)用技術(shù)和國(guó)際化科學(xué)管理手段的追求。

鳴志成立于1994年。在二十余年的時(shí)間內(nèi)，鳴志發(fā)展成集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的精密電子設(shè)備生產(chǎn)制造跨國(guó)公司。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。鳴志，是全球控制電機(jī)系統(tǒng)的綜合提供商和主要生產(chǎn)商。

1.國(guó)內(nèi)控制器行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)之一。知名的運(yùn)動(dòng)控制及智能照明產(chǎn)品綜合制造商，擁有遍布全球的研發(fā)、制造、銷售、技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)。鳴志官網(wǎng)是全球運(yùn)動(dòng)控制及智能照明行業(yè)專業(yè)電商平臺(tái)，集聚全球運(yùn)動(dòng)控制及智能照明行業(yè)各個(gè)細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域的高性能、高品質(zhì)、有特色產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)面向中國(guó)地區(qū)專業(yè)用戶的一站式快速直供。全球兩家能夠生產(chǎn)非晶帶材企業(yè)之一；

2.隱形冠軍，國(guó)內(nèi)第一、全球第四的步進(jìn)電機(jī)龍頭，打破了日企壟斷。公司的控制電機(jī)產(chǎn)品主要應(yīng)用于通信基站、天線設(shè)施和其他相關(guān)基站設(shè)備中，華為是公司非常重要的客戶之一。在全球HB步進(jìn)電機(jī)市場(chǎng)市占率8%，打破了日本企業(yè)壟斷；17年7月公告5.5億元在太倉(cāng)投建智能制造產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目；擬收購(gòu)的運(yùn)控電子是國(guó)內(nèi)僅次于鳴志電器的生產(chǎn)混合式步進(jìn)電機(jī)的公司，在國(guó)內(nèi)安防設(shè)備、紡織機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域的市占率排名靠前。

3.全球運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域先進(jìn)制造商，混合式步進(jìn)電機(jī)的市占率穩(wěn)居全球前三。公司及子公司安浦鳴志、美國(guó)AMP、美國(guó)LIN、瑞士TMo-t-i-on、鳴志派博思均深度布局于移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)，目前已擁有步進(jìn)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制技術(shù)系統(tǒng)四大類產(chǎn)品線，業(yè)務(wù)覆蓋商業(yè)移動(dòng)機(jī)器人、AGV、AMR等；20年公司移動(dòng)機(jī)器人（商用及消費(fèi)）類應(yīng)用領(lǐng)域業(yè)務(wù)進(jìn)一步快速增長(zhǎng)，全年?duì)I業(yè)收入同比增長(zhǎng)約70%。

4.工業(yè)4.0的前沿企業(yè)與先驅(qū)。鳴志電器是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，掌握了混合步進(jìn)電機(jī)、永磁步進(jìn)電機(jī)、線性電機(jī)、伺服電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、無(wú)刷無(wú)槽電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與集成、電動(dòng)滑臺(tái)、智能LED調(diào)光、LED智能控制與驅(qū)動(dòng)、大型設(shè)備管理與故障診斷等核心技術(shù)。公司持續(xù)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，提高產(chǎn)品性能，根據(jù)市場(chǎng)和客戶需求不斷開發(fā)出創(chuàng)新性的產(chǎn)品。截至2019年12月31日，公司擁有已獲證書的專利207項(xiàng)，其中發(fā)明專利44項(xiàng)（國(guó)際專利24項(xiàng)，國(guó)內(nèi)專利20項(xiàng)），實(shí)用新型專利149項(xiàng)，外觀專利14項(xiàng)；軟件著作權(quán)98項(xiàng)。

5.具有報(bào)國(guó)情懷，奮發(fā)圖強(qiáng)的民族企業(yè)：

可以說(shuō)，鳴志電器是中國(guó)HB步進(jìn)電機(jī)絕對(duì)龍頭企業(yè)。也是中國(guó)唯一能在國(guó)際市場(chǎng)上與日本、德國(guó)、美國(guó)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的民族企業(yè)。在步進(jìn)電機(jī)領(lǐng)域，日本是技術(shù)和市場(chǎng)占有率第一的絕對(duì)強(qiáng)國(guó)，控制了全球大部分市場(chǎng)和技術(shù)。德國(guó)美國(guó)部分企業(yè)掌握極少的獨(dú)特技術(shù)，小范圍內(nèi)與日本競(jìng)爭(zhēng)，而鳴志能殺出日本企業(yè)的重重圍困，其難度可想而知。鳴志電器著眼于全球范圍競(jìng)爭(zhēng)，已成為全球HB步進(jìn)電機(jī)的主要生產(chǎn)商。在步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，鳴志電器與日本信濃、日本電產(chǎn)、山洋電氣較為類似，主要為專業(yè)打印機(jī)、銀行設(shè)備、通信設(shè)備、辦公自動(dòng)化、紡織機(jī)械、安防系統(tǒng)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域提供產(chǎn)品及服務(wù)。

下游包括谷歌、華為、亞馬遜、沃爾瑪、通用、Facebook、荷蘭ASML，飛利浦、特斯拉星鏈、美國(guó)B-2 轟炸機(jī)以及GE 等頂尖客戶。?

公司正在復(fù)制日本電產(chǎn)的成長(zhǎng)路徑：?

日本電產(chǎn)：日本最知名的電子部件生產(chǎn)企業(yè)，成立于1973 年，所研發(fā)生產(chǎn)的小型精密電動(dòng)機(jī)、車載機(jī)械部件和電子光學(xué)零件等廣銷海內(nèi)外，市值4400?億元。

日本電產(chǎn)從?1984?年?2月收購(gòu)美國(guó)托林公司軸流風(fēng)扇部門開始，

到?2019?年?11?月收購(gòu)美國(guó)?Robotec?為止，35?年中實(shí)施了?66?起并購(gòu)，

其中超過(guò)半數(shù)的并購(gòu)對(duì)象是海外企業(yè)，以英美德法意企業(yè)居多，逐步成長(zhǎng)為精密小型電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的世界龍頭。?

鳴志電器：

2014年收購(gòu)美國(guó)?AMP，電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研發(fā)企業(yè)，收購(gòu)后作為美國(guó)地區(qū)及研發(fā)中心的角色

2015年收購(gòu)美國(guó)步進(jìn)電機(jī)企業(yè)LIN，下游客戶40%是醫(yī)療，航空、航天、電子、半導(dǎo)體等；

2019?年，公司收購(gòu)瑞士?TechnosoftMotion?公司?100%的股權(quán)，

TMotion在控制電機(jī)（尤其是直流無(wú)刷電機(jī)、空心杯、無(wú)槽無(wú)刷電機(jī)）的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)始終保持著全球領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力。

預(yù)計(jì)公司將繼續(xù)通過(guò)收購(gòu)?fù)晟飘a(chǎn)業(yè)鏈橫向以及縱向布局。

下游應(yīng)用及分析：?

1、工控占比25-30%，30%增速：工業(yè)設(shè)備、包裝設(shè)備、全自動(dòng)生產(chǎn)線；?

2、醫(yī)療占比15-20%，50%增速：下游客戶主要是GE、飛利浦、華大；內(nèi)部還分包括體外診斷等等；看海外市場(chǎng)，醫(yī)療一直都是最大的細(xì)分市場(chǎng)；?

3、安防、紡織，各占10%；?

4、光伏6-7%：跟蹤支架，板面清潔，硅板自動(dòng)化生產(chǎn)?

5、泵、閥，6-7%?

6、物流倉(cāng)儲(chǔ)AGV：5%；

未來(lái)幾年亮點(diǎn)：

汽車電動(dòng)化趨勢(shì)下，無(wú)刷電機(jī)滲透率將逐步提升：?

目前汽車上配備微電機(jī)數(shù)約20?只，高檔車可配備50?只以上，單車價(jià)值量約4000-10000。目前微電機(jī)以有刷直流電機(jī)為主。隨著汽車全面電動(dòng)化以及電機(jī)功能要求越發(fā)復(fù)雜，越來(lái)越多方案選擇無(wú)刷電機(jī)。

公司通過(guò)海外并購(gòu)?fù)晟屏丝刂齐姍C(jī)（主要是直流無(wú)刷電機(jī)、空心杯電機(jī)、無(wú)槽無(wú)刷電機(jī)）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)，目前全球領(lǐng)先。直流無(wú)刷產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入谷歌，通用、飛利浦等一線客戶，2020年實(shí)現(xiàn)銷量約30?萬(wàn)臺(tái)，未來(lái)產(chǎn)能將擴(kuò)張10?倍以上滿足下游暴增的需求。?

公司激光雷達(dá)產(chǎn)品得到核心玩家背書：?

公司3 年前就和Waymo 合作開發(fā)激光雷達(dá)，參與了華為/蔚來(lái)激光雷達(dá)的招標(biāo)，明年開始放量。華為規(guī)劃22-25 年出貨100?萬(wàn)輛，公司的單車價(jià)值500?元，合計(jì)訂單5 億，將實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)領(lǐng)域從?0?到1 的突破并借此有望切入其他客戶。?

沃爾瑪美國(guó)AGV 機(jī)器人的獨(dú)供：?

全球4000?個(gè)supercenter，每個(gè)100?個(gè)機(jī)器人，每個(gè)300-500?美金，總共就是2 億美金的合同3 年釋放完；現(xiàn)在這一塊它收入只有不到1 個(gè)億（今年4 季度小批量），總收入也就20?多個(gè)億；而且這是個(gè)標(biāo)桿項(xiàng)目，未來(lái)有望拓展其他大客戶。?

機(jī)器人行業(yè)的巨大市場(chǎng)增量?

谷歌，亞馬遜，華為，西門子，愛立信，施耐德?未來(lái)生產(chǎn)多少機(jī)器人，

國(guó)內(nèi)唯一上榜企業(yè)，?鳴志電器將能獲得訂單十倍百倍的持續(xù)增長(zhǎng)。

（七）對(duì)標(biāo)日本電產(chǎn)，估值探討：

管理層認(rèn)為自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是日本電產(chǎn)，其?18-21?年?duì)I收共增長(zhǎng)了?8.7%，毛利率和凈利率為?22.45%和?7.93%，市盈率?53?倍，市值?4400?億?RMB（公司今年毛利率，凈利率分別是?37.5%和?10.1%）?

未來(lái)業(yè)績(jī)預(yù)期：今年受缺芯、原材料漲價(jià)以及呼吸機(jī)銷量下滑的不利影響，增速40%，約2.8億利潤(rùn)。22年原材料下降、出口美國(guó)關(guān)稅降低，預(yù)期4 億凈利潤(rùn)，未來(lái)幾年復(fù)合50%以上增長(zhǎng)，2024年業(yè)績(jī)指引10?億。?

考慮到#公司所處市場(chǎng)巨大，下游需求旺盛，產(chǎn)品技術(shù)實(shí)力獲得頂尖客戶背書

公司管理層有意識(shí)的復(fù)制日本電產(chǎn)的成長(zhǎng)路徑，新品無(wú)刷電機(jī)以及激光雷達(dá)產(chǎn)品即將快速放量帶動(dòng)未來(lái)幾年業(yè)績(jī)高速增長(zhǎng)。?

下一個(gè)世紀(jì)，科技必將更大程度改變?nèi)祟惿鐣?huì)。

人類將迎來(lái)機(jī)器人次世代應(yīng)用的全面爆發(fā)。

公司稀缺性和市場(chǎng)地位，合理估值應(yīng)該在100?倍甚至更高。22年看400?億市值。

2024?年?10?億的業(yè)績(jī)指引，給予微電機(jī)龍頭100PE，

鳴志電器市值有望達(dá)到日本電產(chǎn)的1/4，即市值超過(guò)過(guò)千億。

機(jī)器人空心杯電機(jī)交流要點(diǎn)20231019

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人形機(jī)器人上應(yīng)用的電機(jī)比較廣泛。比如腰關(guān)節(jié)的輪盤電機(jī)。空心杯電機(jī)主要運(yùn)用在人形機(jī)器人的手指上面，拇指運(yùn)用的電機(jī)比其他手指多出一個(gè)，就是用到兩個(gè)。競(jìng)爭(zhēng)格局方面，國(guó)外的產(chǎn)品一致性和穩(wěn)定性優(yōu)于國(guó)內(nèi)，國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格、貨期、定制化程度。

交流細(xì)節(jié):

Q1:鼎智科技的情況?

A:特斯拉做的人形機(jī)器人還沒(méi)有正式大批量市場(chǎng)投入。鼎智的強(qiáng)項(xiàng)在線性電機(jī)，國(guó)內(nèi)空心杯還有比它強(qiáng)的。特斯拉的空心杯電機(jī)還沒(méi)有決定用哪家的，都是送樣測(cè)試。

Q2:國(guó)內(nèi)其它廠商的情況?

A:鳴志，除了國(guó)外瑞士的品牌，空心杯領(lǐng)域處于第一梯隊(duì)。在產(chǎn)品性能、一致性、定制化程度、樣式都是優(yōu)于國(guó)內(nèi)其它品牌，但是價(jià)格沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。因?yàn)轼Q志的材料和其它公司是有所不同的，包括它們產(chǎn)品的質(zhì)感，也是有所不同的。

Q3:鼎智能彌補(bǔ)跟鳴志之間的差距嗎?

A:用料方面是可以的。但是它們品牌效應(yīng)上存在天然的差距。

Q4:鼎智的產(chǎn)品在哪些方面有優(yōu)勢(shì)?

A:鼎智的技術(shù)在于沒(méi)法保證一致性，大批量生產(chǎn)時(shí)，扭力、穩(wěn)定性、零部件結(jié)構(gòu)可能會(huì)有參差。

Q5:電機(jī)的一致性和穩(wěn)定性是由什么決定的?

A:技術(shù)、工藝、專利。像是瑞士品牌的空心杯電機(jī)，同樣的規(guī)格尺寸，國(guó)外的電機(jī)輸出的扭力就會(huì)更大，能量也會(huì)更穩(wěn)定。

Q6:國(guó)內(nèi)外廠商技術(shù)路線上的差異?

A:國(guó)內(nèi)主要是對(duì)標(biāo)國(guó)外幾家做得比較好的。雖然形象、參數(shù)上做得差不多，但是使用體驗(yàn)感不行。

Q7:特斯拉機(jī)器人放量節(jié)奏/節(jié)點(diǎn)?

A:具體到時(shí)候怎樣的，還是未知的。

Q8:未來(lái)機(jī)器人出貨量?

A:出貨量呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但是不會(huì)特別明顯。前期可能會(huì)有一些小批量供給市場(chǎng)，進(jìn)行一些測(cè)試，再后續(xù)看一下問(wèn)題的反饋，但是最終產(chǎn)品沒(méi)那么快。

Q9:下游廠商有沒(méi)有給到訂單指引?

A:目前還沒(méi)有給到。

Q10:其他廠商下游放量節(jié)奏?

A:都是慢。之前有一些國(guó)內(nèi)做人形機(jī)器人的公司，在去年有一些出貨，大概四五十套，今年都還在做一些調(diào)整。這個(gè)項(xiàng)目周期3年前就開始了。

Q11:去年實(shí)驗(yàn)性的小批是多大的規(guī)模?

A:教育類人形機(jī)器人100臺(tái)/年。除此以外還分商業(yè)類、服務(wù)類、工業(yè)機(jī)器人。

Q12:機(jī)器人放量慢的核心原因?

A:機(jī)器人還是比較概念化的東西，需要在實(shí)踐中去改進(jìn)、提升。

Q13:公司在微特電機(jī)有什么可以完善的地方?

A:電機(jī)的產(chǎn)品不夠豐富去支撐機(jī)器人去實(shí)現(xiàn)多樣的動(dòng)作、運(yùn)轉(zhuǎn)，這個(gè)涉及到算法能否去支持機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更豐富的功能的問(wèn)題。

Q14:鳴志和鼎智的技術(shù)能滿足下游機(jī)器人的應(yīng)用需求嗎?

A:基本能，但不能說(shuō)豐富。常規(guī)的沒(méi)有問(wèn)題。

Q15:AI對(duì)機(jī)器人的影響?

A:不太好過(guò)多的評(píng)價(jià)，因?yàn)槭亲鲭姍C(jī)的。

Q16:波士頓動(dòng)力出貨的進(jìn)展?

A:醫(yī)療這塊進(jìn)展會(huì)比剛才幾家互聯(lián)網(wǎng)大廠快一些。

Q17:空心杯電機(jī)在人形機(jī)器人中的成本占比?是不是核心零部件?

A:是核心零部件。價(jià)格我認(rèn)為是九牛一毛，我了解到人形機(jī)器人的售價(jià)在10-100萬(wàn)之間，但是單電機(jī)的成本最終也不會(huì)超過(guò)2萬(wàn)。但是一臺(tái)人形機(jī)器人上面會(huì)用很多電機(jī)，不止是空心杯電機(jī)，還有輪盤電機(jī)。醫(yī)療機(jī)器人的電機(jī)成本也不高，就3、4千一臺(tái)，但是一臺(tái)設(shè)備里能有7、80臺(tái)電機(jī)。

Q18:一個(gè)機(jī)器人的電機(jī)用量有多少?

A:要區(qū)分類型，正常來(lái)說(shuō)在30-50臺(tái)。

Q19:空心杯電機(jī)毛利率?相比非空心的電機(jī)毛利率是否有所改善/下降?

A:不方便去講。

Q20:空心杯電機(jī)各個(gè)環(huán)節(jié)的成本分配?核心技術(shù)環(huán)節(jié)?

A:我認(rèn)為是在轉(zhuǎn)子上。因?yàn)榭招谋瓫](méi)有定子，就是線圈遙組通電之后進(jìn)行正向反向的旋轉(zhuǎn)，電機(jī)能輸出多大的力就是在遙組這里。還有就是在軸承，因?yàn)檩S承的報(bào)廢率很高，為了能滿足零部件之間能夠組合去使用，軸承會(huì)進(jìn)行一些深度定制;其次還有編碼器。

Q21:國(guó)內(nèi)做空心杯的企業(yè)都能做到核心零部件自研嗎?

A:不完全，很多存在外購(gòu)。鳴志電器這邊，空心杯分有刷和無(wú)刷，有刷這一塊在跟日本的西鐵城合作。

Q22:國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景?出貨量?

A:空心杯在醫(yī)療和電動(dòng)工具的應(yīng)用前景是比較好的，醫(yī)療領(lǐng)域像是手術(shù)機(jī)器人、根管治療、驗(yàn)光儀等，電動(dòng)工具中的電動(dòng)螺絲刀空心杯的應(yīng)用還是很廣泛的。出貨量我沒(méi)有明確的數(shù)據(jù)。但是醫(yī)療領(lǐng)域出貨量是最大的。

Q23:哪些大的醫(yī)療公司在用醫(yī)療機(jī)器人?下游問(wèn)誰(shuí)買的空心杯?邁瑞是不是未來(lái)直接跟鼎智買?明智跟哪幾家醫(yī)療廠商綁定?A:邁瑞跟鳴志綁定比較深，現(xiàn)在鳴志也有向邁瑞批量電機(jī)。鼎智這邊我沒(méi)有更多的消息。上海微創(chuàng)有在用醫(yī)療機(jī)器人。

Q24:過(guò)去兩年給醫(yī)療客戶大概出了多少的空心杯?

A:具體數(shù)據(jù)不太方便過(guò)多的講，但是在醫(yī)療領(lǐng)域空心杯是主要的，重點(diǎn)是發(fā)展醫(yī)療領(lǐng)域。醫(yī)療領(lǐng)域客戶中使用終端，單臺(tái)醫(yī)療器械，它的成本是非常高的，所以作為上游供應(yīng)鏈里面的電機(jī)，因?yàn)榭蛻舨辉诤醭杀镜脑颍麧?rùn)率也是非常的高。所以，目前的可能核心方向都還是在于醫(yī)療領(lǐng)域。

Q25:單臺(tái)的醫(yī)療機(jī)器人，所用到的空心杯的平均駕駛量大概是多大?

A:單論大公司來(lái)講每年會(huì)有近千萬(wàn)的業(yè)務(wù)。

Q26:目前在醫(yī)療空心杯領(lǐng)域的份額/市占率?

A:市場(chǎng)份額其實(shí)相較于國(guó)外幾家，可能還有待去替換。市場(chǎng)占有率如果說(shuō)是按國(guó)內(nèi)品牌來(lái)講，是可以排到第一梯隊(duì)的。如果要加入其他幾家國(guó)外的一些品牌，那可能還要在國(guó)外幾家往后靠一靠。因?yàn)樵谝恍┣捌诘?a target="_blank">認(rèn)證階段，研發(fā)去完善做機(jī)器的時(shí)候，客戶可能會(huì)優(yōu)先去考慮使用國(guó)外的模型，一些醫(yī)療設(shè)備資質(zhì)認(rèn)證通過(guò)之后，他們?cè)龠M(jìn)行產(chǎn)品改良后，他們會(huì)進(jìn)行一些成本降低，然后進(jìn)行電器的替換，后面是國(guó)內(nèi)品牌切入的好時(shí)候。

Q27:目前下游的客戶采購(gòu)空心杯的要求主要體現(xiàn)在哪些核心指標(biāo)方面?

A:主要是尺寸跟一些特殊性能。比如骨鋸骨傳，骨鋸骨傳會(huì)觸碰到人體，空心杯要達(dá)到高溫滅菌的級(jí)別，符合相關(guān)的認(rèn)證，才能進(jìn)行機(jī)器上面的裝配，用到人體里面。包括尺寸，空心杯還有優(yōu)勢(shì)是尺寸，像一些毛細(xì)血管的一些根管治療，空心杯的電吸目前最小可以做到4 毫米直徑的電吸，進(jìn)行幀的推進(jìn)。

Q28:目前下游醫(yī)療機(jī)器人，或者是特斯拉機(jī)器人，在空心杯的要求上面有什么比較大的差別嗎?哪個(gè)領(lǐng)域要求會(huì)更嚴(yán)格?

A:醫(yī)療要求嚴(yán)格。

特斯拉那邊的人形機(jī)器人，他要求的

是在盡可能小尺寸做到帶動(dòng)更大的負(fù)載

區(qū)別像剛才講的醫(yī)療特殊的要求，高溫滅菌是其中，這是它的差異。

Q29:鼎智跟邁瑞是有很深入的合作的，邁瑞為什么看好鼎智?

A:在國(guó)內(nèi)做空心杯的，等到批量之后才決定說(shuō)到底會(huì)不會(huì)用你的，而且只要是大公司，通常都會(huì)有幾家供應(yīng)商，避免說(shuō)斷供的情況，避免說(shuō)發(fā)布不貨的情況，看后面鼎智能拿到多少份額。深度綁定是一個(gè)點(diǎn)，但是最終能拿到多少份額是另外因素。

Q30:醫(yī)療機(jī)器人目前為什么能夠這么快放量是什么原因?

A:醫(yī)療是不完全自主讓它自行去解決一些問(wèn)題的，是需要人工進(jìn)行一些輔助去執(zhí)行。人形機(jī)器人是放開，讓他自己去干，但是醫(yī)療的不行，所以醫(yī)療是需要人為進(jìn)行去輔助干預(yù)執(zhí)行。其次在醫(yī)療方面要求了精度做的更高，達(dá)到他的一些特殊性能的要求。人為干預(yù)了因素，可以更快地投入市場(chǎng)。

Q31:空心杯下游應(yīng)用比較大的領(lǐng)域是電動(dòng)工具，目前電動(dòng)工具對(duì)空心杯的要求是具體有哪些?

A:運(yùn)動(dòng)工具這一塊是被大扭力，要求跟這機(jī)器人是一樣的。尺寸更小，產(chǎn)品更穩(wěn)定，輸出率去更高，就是好產(chǎn)品。

Q32:鼎智目前的空心杯電機(jī)，除了應(yīng)用到特斯拉的機(jī)器人之外，短期來(lái)看，會(huì)應(yīng)用到物流企業(yè)嗎?

A:可能在假爪，包括現(xiàn)在一些無(wú)人機(jī)，像大疆某些型號(hào)已經(jīng)采用空心杯電機(jī)去帶動(dòng)機(jī)翼，在這物流領(lǐng)域，它會(huì)有一些無(wú)人機(jī)配送這一方面，正在實(shí)踐當(dāng)中。

Q33:物流鳴志目前有沒(méi)有相關(guān)的一些導(dǎo)入或者是客戶的合作?

A: 有，快倉(cāng)、海康威視等。

Q34:醫(yī)療領(lǐng)域，軍工的人形機(jī)器人領(lǐng)域，空心杯電機(jī)大概的市場(chǎng)收入空間能有多少?

A:兩個(gè)很大頭的兩個(gè)行業(yè)，軍工企業(yè)，一般公司不會(huì)選擇直接跟軍工合作，而是去走代理商，從中走代理商利潤(rùn)率肯定會(huì)被截取掉一部分，但是軍工的這成本是非常的高的，賣出去的售價(jià)。

Q35:國(guó)內(nèi)現(xiàn)在空心杯電機(jī)的廠商，在技術(shù)上面跟國(guó)外的有差距有多大?或者是說(shuō)已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)較好的國(guó)產(chǎn)替代了。

A:如果說(shuō)是普通的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)正常替代，但是比較高端的一些應(yīng)用，主要有兩個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)品牌的空心杯對(duì)比國(guó)外的一些品牌功率密度不夠高，產(chǎn)品多樣性不夠豐富。

Q36:特斯拉的產(chǎn)業(yè)鏈，首先特斯拉對(duì)的供應(yīng)商考核關(guān)鍵的技術(shù)點(diǎn)是在哪里?以及可能有一些國(guó)內(nèi)的廠商稱已經(jīng)切入了特斯拉人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈，這些廠商未來(lái)主要拿的是國(guó)內(nèi)特斯拉工廠的單子，還是有可能依托特斯拉的渠道就打入國(guó)外的市場(chǎng)?A:主要核心的價(jià)格、成本、交期，最重要的產(chǎn)品性能，主要綜合考量這幾個(gè)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)品牌肯定是不可能是直接去找到海外特斯拉工廠進(jìn)行直接合作的，都是需要達(dá)到一定產(chǎn)品的穩(wěn)定性，國(guó)內(nèi)使用的沒(méi)有問(wèn)題，找機(jī)會(huì)再去切入國(guó)外的一些工廠。通常采購(gòu)端，其實(shí)是分開的，國(guó)外屬于國(guó)外的，國(guó)內(nèi)屬于國(guó)內(nèi)的，還不共通。

Q37:除了現(xiàn)在已經(jīng)知道就能做空心杯電機(jī)的公司，賽道有沒(méi)有一些潛在的進(jìn)入者?比如說(shuō)做一些傳統(tǒng)的電機(jī)的公司有沒(méi)有通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)型切入進(jìn)來(lái)的可能，以及他們會(huì)不會(huì)有一些相的比較優(yōu)勢(shì)?不能說(shuō)得太直接，個(gè)人認(rèn)為在做空心杯領(lǐng)域是相較于傳統(tǒng)的一些什么部件，包括永磁式電機(jī)或者其他的電機(jī)，空心杯的技術(shù)成本是最高的。如果說(shuō)是傳統(tǒng)做電機(jī)的一些企業(yè)，突然想要轉(zhuǎn)型做空心杯，是有一定的門檻的。

Q38:門檻主要是體現(xiàn)在投資還有成本方面，技術(shù)上面只要想做，花大力去投資，技術(shù)上面還是比較好去突破的。是嗎?

A:可以這么說(shuō)，如果愿意花重心去投資，人才應(yīng)該不缺。

Q39:給特斯拉供應(yīng)的空心杯，是直接由鼎智科技或者鳴志電器供應(yīng)給特斯拉，還是有第三方的供應(yīng)商，或者是解決方案的供應(yīng)商去給做匹配的?A:其他的廠商不太清楚，但是通常想要進(jìn)入特斯拉的供應(yīng)鏈，其實(shí)不是這么容易的。通常會(huì)有自己的這合作的經(jīng)銷商或者是貿(mào)易商，進(jìn)行去采購(gòu)幫代買，不是說(shuō)直接說(shuō)覺得你產(chǎn)品沒(méi)問(wèn)題了，可以把你引入到我的供應(yīng)商系統(tǒng)，更多是通過(guò)他們自己的一些貿(mào)易商進(jìn)行幫代買再采購(gòu)。

Q40:特斯拉汽車?yán)锩娈a(chǎn)業(yè)鏈有蠻多的國(guó)內(nèi)供應(yīng)商，所以他們會(huì)更容易切入到人形機(jī)器人的供應(yīng)里面來(lái)?

A:我個(gè)人是認(rèn)為也比較難。汽車歸于屬于汽車的部門，人形機(jī)器人歸于人形機(jī)器人的部門，只能說(shuō)有窗口。

Q41:鳴志或者鼎智，目前在導(dǎo)入到特斯拉的工藝?yán)锩妫蟾庞昧硕嚅L(zhǎng)的時(shí)間，空心杯的認(rèn)證周期大概是多長(zhǎng)?

A:前期的合作包括簽署各種協(xié)議，樣品的驗(yàn)證至少一年，它真正的能應(yīng)用在產(chǎn)品上量去進(jìn)入，開始投放市場(chǎng)去使用，一年時(shí)間算短的。

Q42:特斯拉在采購(gòu)方面有分第一批跟第二批次的嗎?

A:主要是第一選擇跟第二選擇，可能會(huì)有六邊形評(píng)分，那可能這一家在價(jià)格上面會(huì)有優(yōu)勢(shì)，但是性能可能會(huì)略差一些，產(chǎn)品會(huì)略微差一些，會(huì)分一些市場(chǎng)份額。

Q43:第一批跟第二批的間隔大概是有多長(zhǎng)?

A:沒(méi)有說(shuō)有間隔多長(zhǎng)，資質(zhì)審核OK，覺得你產(chǎn)品沒(méi)有問(wèn)題，他們是可以嘗試把你們公司導(dǎo)入成為他們的供應(yīng)商系統(tǒng)里。

Q44:特斯拉在空心杯這一塊已經(jīng)找好幾家供應(yīng)商了，他們?cè)诠?yīng)商的分配，或者是未來(lái)的供應(yīng)的分配比例方面會(huì)是優(yōu)先去考慮第一批的，還是說(shuō)是平等的考慮的準(zhǔn)則?

A:都是要看到后期實(shí)現(xiàn)印證之后才能決定的。不是第二批的就一定會(huì)弱于第一批的，主要還是要看最終能不能用。

Q45:實(shí)際上第一批跟第二批是沒(méi)有太大的可能等級(jí)或者是權(quán)重上的差異的，主要還是看產(chǎn)品或者是它的綜合的性價(jià)比的考慮，是吧?

A: 對(duì).

Q46:未來(lái)多久會(huì)有很明確的導(dǎo)入的進(jìn)展?

A:產(chǎn)品完全OK，要進(jìn)行正式批量的時(shí)候，就是可以的時(shí)候。

Q47:預(yù)期可能今年年底或者是明年年中的時(shí)候會(huì)有相應(yīng)的節(jié)奏?

A: 今年我覺得不太有希望。

審核編輯：黃飛

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