新火種
2023-12-10 
國泰君安：當人形機器人年銷量100萬臺時電機市場規模多大？
智通財經APP獲悉，國泰君安發布研究報告稱，當人形機器人年銷量分別為100萬臺時，直流無刷力矩電機年新增市場規模140~280億元，是2022年市場規模的5~11倍。空心杯電機市場規模為72億元，是2022年市場規模的2倍。力矩電機全球第一梯隊廠商主要有科爾摩根、Aerctech、Parher。我國的力矩電機廠商主要廠商有步科股份、雷賽智能、昊志機電等，伺服廠商如匯川技術、禾川科技也有基礎切入無框電機市場。
▍國泰君安主要觀點如下：
人形機器人關節電機的三個關鍵需求：高效率、高動態和高功率密度。
①高效率：低能耗和低摩擦損失很重要，因為機器人通常由電池供電，能經受得起苛刻的運行條件，可進行十分頻繁的正反向和加減速運行，能在短時間內承受過載。
②高動態：整個驅動器的慣性應盡可能低，電動機從獲得指令信號到完成指令所要求的工作狀態的時間應短。
③高功率密度：機器人應用需要高速、高扭矩電機，電機需要小巧，緊湊，輕巧。由于應用需求場景不同，將人形機器人關節與工業機器人、協作機器人關節進行對比優劣沒有可比性。工業機器人對精度、壽命要求高，更適合采用伺服電機;人形機器人對控本、提效、力矩和運轉穩定的訴求更強，更適合采用力矩無框電機。
力矩電機相對于伺服電機能提供更加穩定的力矩和運轉速度，且由于不需要使用齒輪減速箱，能夠有效降低其成本和體積，減少誤差及提升效率，更能夠滿足人形機器人的需求。
①提供穩定的力矩和運轉速度，利于人形機器人的大范圍推廣及長期使用。②不需要使用齒輪減速箱，減少人形機器人部件的數量，從而最大限度降低其成本和體積。
③維護更加簡單，可靠性更高。④效率更高，更節能。機械系統中每增加一個傳動部件都將會產生效率的損失，因此減少系統中傳動部件，提高整個系統的效率，從而能夠變相的節能，有利于提高人形機器人的續航及負載。
人形機器人的空心杯電機以無刷空心杯電機為主。
因為空心杯電機高速低扭矩的特性，為了在較小空間內獲得較大的手指抓握力，空心杯電機都需要搭配行星減速箱進行使用，一般都會集成2-3級的行星減速箱。無刷電機通過驅動器實現電子換向，其定子部分使用空心杯繞組，采用無齒槽鐵芯設計，具有高轉速、長壽命、低噪音的特性，又具有高功率密度、高效率的優勢。
當人形機器人年銷量分別為100萬臺時，直流無刷力矩電機年新增市場規模140~280億元，是2022年市場規模的5~11倍。空心杯電機市場規模為72億元，是2022年市場規模的2倍。
1)直流無刷力矩電機市場規模的核心假設，單臺人形機器人配置直流無刷力矩電機28個;空心杯電機價格隨量產進程逐年下降，當人形機器人年銷量100萬臺時，關節電機均價500~1000元;
2)空心杯電機市場規模測算的核心假設：單臺人形機器人用空心杯電機12個;空心杯電機價格隨量產進程逐年下降，銷量達到100萬臺時，單價600元。據 QY Research 數據，2022年全球空心杯電機市場規模為7.48億美元。
我國力矩電機和空心杯電機廠商鈞處于全球第二梯隊。
力矩電機全球第一梯隊廠商主要有科爾摩根、Aerctech、Parher。我國的力矩電機廠商主要廠商有步科股份、雷賽智能、昊志機電等，伺服廠商如匯川技術、禾川科技也有基礎切入無框電機市場。
海外龍頭在空心杯電機領域布局較早，技術經驗積累深厚，產品系列完善，項目經驗豐富。與海外龍頭企業產品性能相比，我國空心杯電機部分品類的產品性能接近或達到海外龍頭，高端產品在功率、效率等方面存在差距。
風險提示：
1)產業進展低于預期;2)競爭環境惡化;3)新技術的應用速度低于預期。
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