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1、 機械設備/行業深度分析報告/2023.08.09 請閱讀最后一頁的重要聲明！空心杯電機行業深度研究報告 證券研究報告 投資評級投資評級:看好看好(維持維持)最近 12 月市場表現 分析師分析師 佘煒超 SAC 證書編號：S0160522080002 分析師分析師 劉俊奇 SAC 證書編號：S0160523060002 聯系人聯系人 孟欣 相關報告 1.絲 杠 行 業 深 度 研 究 報 告 2023-07-28 2.機器人行業深度報告 2023-07-12 3.光伏銅電鍍產業化進程漸行漸近，值得期待 2023-06-02 外資占據主導地位，人形機器人打開成長空外資占據主導地位，人形機器人打開

2、成長空間間 核心觀點核心觀點 空心杯電機采用無鐵芯轉子，性能遠超傳統電機空心杯電機采用無鐵芯轉子，性能遠超傳統電機?？招谋姍C是一種采用無鐵芯轉子的直流永磁伺服控制電機，空心杯電機通常尺寸較小，直徑不超過 40mm，也可歸類為微型電機。根據換向方式的不同，空心杯電機可分為有刷空心杯電機（空心杯電機 Coreless Motor）和無刷空心杯電機（無齒槽電機 Slotless Motor）?？招谋姍C響應速度快，具有良好的控制特性和伺服性能。行業規模持續增長，歐企主導高端市場行業規模持續增長，歐企主導高端市場。根據 NTCysd 測算，2022 年全球空心杯電機市場規模為51.0 億人民幣，20

3、28年市場規模將達到83.0 億人民幣。隨著工業技術的飛速發展，下游廠商對電動機的伺服特性不斷提出更高要求，由于空心杯電動機避開了有鐵芯電動機的多種技術弊端，在很多應用場合擁有不可替代的地位。根據 QY Research 數據，2021 年中國和歐洲的空心杯市場份額分別為 34.8%、25.9%。根據立鼎產業研究網信息，全球空心杯電機市場的主要制造商包括 Maxon、Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technolgies 等公司，目前這四家頂級制造商占據了市場份額的 65%以上。海外廠商如德國 Faulhaber 和瑞士的 Maxon 等企業深耕行業多年，行

4、業地位較高。人形機器人創造巨大需求，國內企業迎來發展契機人形機器人創造巨大需求，國內企業迎來發展契機。靈巧手作為機器人的末端執行器，從 3 指的 Stanford/Jpl 手到 DIST 手、UB 手、NASA 手、Shadow 手等，在學術上已經進行了大量研究，人形機器人靈巧手對電機功率密度、體積等要求較高，空心杯電機或將得到大量應用。我們假設未來人形機器人銷量達到 100 萬級別后空心杯電機均價為 800 元左右，假設單個人形機器人需要 12 個空心杯電機，對應人形機器人所需空心杯電機市場規模約為96 億元，這也為空心杯電機創造了更大的市場。國內具備空心杯電機量產化能力企業較少，隨著特斯拉

5、人形機器人的國產化，國內空心杯電機將有望切入人形機器人市場。國內典型的空心杯制造商包括鳴志電器、鼎智科技、禾川科技、拓邦股份等。投資建議投資建議：空心杯電機具有體積小、功率密度大、控制特性良好等特點，在人形機器人靈巧手或將取得大量應用。國內具備空心杯電機量產化能力企業較少，建議關注掌握編碼器技術與電機制造技術、具備（或可能具備）自動化生產能力的企業。重點公司包括鳴志電器、鼎智科技（江蘇雷利子公司）、禾川科技、偉創電氣、拓邦股份等。風險提示：風險提示：特斯拉人形機器人量產進展不及預期，國產化替代進展不及預期，制造業景氣度恢復低于預期。-17%-13%-8%-4%0%4%機械設備滬深300 謹請參

6、閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 2 行業深度分析報告/證券研究報告 表表 1：重點公司投資評級：重點公司投資評級:代碼代碼 公司公司 總市值總市值（億元）（億元）收盤價收盤價（08.09）EPS（元）（元）PE 投資評級投資評級 2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 603728 鳴志電器 256.36 61.03 0.59 0.95 1.45 56.19 65.02 42.85 未覆蓋 300660 江蘇雷利 94.03 29.66 0.99 1.11 1.46 23.57 27.38 20.79 未覆蓋 688320 禾川科技 54.74 36

7、.25 0.65 1.08 1.60 72.00 34.04 23.00 未覆蓋 688698 偉創電氣 59.06 32.65 0.78 1.13 1.56 26.55 29.01 20.89 未覆蓋 002139 拓邦股份 146.63 11.55 0.46 0.65 0.89 22.54 18.13 13.23 未覆蓋 數據來源：wind，財通證券研究所（未覆蓋公司預測數據來自 wind 一致預期）1XpY0UUUlVMBaQdN6MoMnNsQtQjMoOuMjMrQqRaQmNqRwMnMtPMYrQoN 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標

8、準 3 1 空心杯電機采用無鐵芯轉子，性能遠超傳統電機空心杯電機采用無鐵芯轉子，性能遠超傳統電機.5 2 行業規模持續增長，歐企主導高端市場行業規模持續增長，歐企主導高端市場.9 2.1 空心杯電機市場規模持續增長，靈巧手應用打開想象空間空心杯電機市場規模持續增長，靈巧手應用打開想象空間.9 2.2 空心杯電機行業的高端市場仍被歐企主導空心杯電機行業的高端市場仍被歐企主導.10 3 人形機器人創造巨大需求，國內企業迎來發展契機人形機器人創造巨大需求，國內企業迎來發展契機.18 3.1 人形機器人將創造百億級空心杯電機市場人形機器人將創造百億級空心杯電機市場.18 3.2 國內主要空心杯電機企業

9、介紹國內主要空心杯電機企業介紹.19 4 投資建議投資建議.22 5 風險提示風險提示.22 圖圖 1.空心杯電機結構示意圖空心杯電機結構示意圖.5 圖圖 2.有刷空心杯電機結構有刷空心杯電機結構.6 圖圖 3.無刷空心杯電機結構無刷空心杯電機結構.6 圖圖 4.空心杯電機空心杯電機.7 圖圖 5.傳統有刷直流電機傳統有刷直流電機.7 圖圖 6.三種空心杯電機線圈繞制模型和實物圖三種空心杯電機線圈繞制模型和實物圖.8 圖圖 7.繞卷式空心杯電機的工藝流程繞卷式空心杯電機的工藝流程.9 圖圖 8.一次成型繞制過程示意圖一次成型繞制過程示意圖.9 圖圖 9.全球空心杯市場規模預測（億人民幣）全球空

10、心杯市場規模預測（億人民幣）.9 圖圖 10.2021 年全球空心杯市場分布情況年全球空心杯市場分布情況.10 圖圖 11.無刷直流電機直徑（無刷直流電機直徑（mm）、最大連續扭矩（）、最大連續扭矩（mNm）和最大轉速（）和最大轉速（rpm）.14 圖圖 12.有刷直流電機直徑（有刷直流電機直徑（mm）與最大連續扭矩（）與最大連續扭矩（mNm）.14 圖圖 13.DLR-II 靈巧手可精確抓取雞蛋靈巧手可精確抓取雞蛋.19 圖圖 14.Gifu-III 靈巧手可抓我圓柱體靈巧手可抓我圓柱體.19 表表 1.無刷電機和有刷電機優劣勢對比無刷電機和有刷電機優劣勢對比.6 表表 2.空心杯電機特點及

11、優勢空心杯電機特點及優勢.7 表表 3.Maxon 有刷有刷 DC 電機產品矩陣電機產品矩陣.11 內容目錄內容目錄 圖表目錄 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 4 表表 4.Maxon 無刷無刷 DC 電機產品矩陣電機產品矩陣.12 表表 5.Portescap 產品矩陣產品矩陣.13 表表 6.Portescap 產品性能對比產品性能對比.13 表表 7.FAULHABER 直流電機產品類型概況直流電機產品類型概況.15 表表 8.FAULHABER 直流無刷電機產品類型概況直流無刷電機產品類型概況.16 表表 9.Allied Motion

12、 直流無刷電機產品類型概況直流無刷電機產品類型概況.17 表表 10.Allied Motion 直流有刷電機產品類型概況直流有刷電機產品類型概況.18 表表 11.鼎智科技空心杯電機產品系列鼎智科技空心杯電機產品系列.20 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 5 1 空心杯電機采用無鐵芯轉子，性能遠超傳統電機空心杯電機采用無鐵芯轉子，性能遠超傳統電機 空心杯電機是一種采用無鐵芯轉子的直流永磁伺服控制電機?？招谋姍C空心杯電機是一種采用無鐵芯轉子的直流永磁伺服控制電機?？招谋姍C通常尺寸較小，直徑不超過 40mm，也可歸類為微型電機?？招谋姍C主要

13、由后蓋、接線端子、電刷端蓋、電刷、換向器、杯形繞組（轉子）、轉軸、墊圈、滑動軸承、外殼、磁鐵（定子）、法蘭、定位環組成?？招谋姍C的定子由永磁體、殼體和法蘭組成。其中磁體通常采用燒結釹鐵硼材料，并且磁體的性能直接影響著電機的性能?？招谋姍C磁體需要在徑向方向上進行磁化，因此圓環磁體的端面上設有槽，這是它的顯著特點之一?？招谋姍C的殼體提供了恒定的磁場，從而有效地消除了鐵損耗?？招谋姍C產生的轉矩均勻分布，即使在低速下也能保持平穩運行。在高速運行時，電機還能減少振動和噪音的產生。電機的轉子包含繞組和換向器，繞組通過一組稱為換向板的連接件連接到軸上。線圈在磁鐵和外殼之間的氣隙內移動。電機的換向系統

14、采用貴金屬刷片，有效降低了電刷火花的產生，減少了電磁輻射。圖1.空心杯電機結構示意圖 數據來源：萬泰電器官網，財通證券研究所 根據換向方式的不同，空心杯電機可分為有刷空心杯電機（空心杯電機根據換向方式的不同，空心杯電機可分為有刷空心杯電機（空心杯電機 Coreless Motor）和無刷空心杯電機（無齒槽電機）和無刷空心杯電機（無齒槽電機 Slotless Motor）。）。行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 6 1）有刷空心杯電機：）有刷空心杯電機：采用機械換向，磁極固定，線圈旋轉。在工作時，線圈和換向器一起旋轉，而磁鋼和碳刷保持靜止。電機通過換

15、向器和碳刷的交替接觸，使線圈電流方向隨著電機的轉動而變化。然而，由于碳刷的摩擦，會導致能量損耗，需要定期更換碳刷。此外，碳刷與線圈接線頭之間的斷續接觸會產生電火花，并干擾電子設備。有刷空心杯電機采用空心杯線圈轉子，具有無齒槽轉矩、小轉動慣量、靈敏反應和高扭矩的特點，適用于對產品靈敏性和可靠性要求較高的行業。2）無刷空心杯電機：）無刷空心杯電機：采用電子換向，線圈固定，2 磁極旋轉。無刷空心杯電機利用電子設備、霍爾元件感知永磁體磁極的位置，并根據感知結果，使用電子線路適時切換線圈中電流的方向，確保產生正確方向的磁力來驅動電機。由于采用自控式運行，無刷空心杯電無需像變頻調速下的同步電機那樣在轉子上

16、額外增加啟動繞組，也能避免在負載突變時產生振蕩和失步現象。無刷空心杯電機采用無齒槽結構線圈，消除了齒槽轉矩，并大幅提升了電機的效率和功率密度。它適用于需要長時間連續運行和具有較高控制要求或可靠性要求的應用場景。表1.無刷電機和有刷電機優劣勢對比 無刷電機無刷電機 有刷電機有刷電機 長壽命（20000h）電機壽命受限（2000h）高轉速 電機轉速有限 電磁干擾可忽略 有火花 有鐵損 無鐵損 需要驅動控制 控制簡單 資料來源：鳴志電器官網，財通證券研究所 圖2.有刷空心杯電機結構 圖3.無刷空心杯電機結構 資料來源：鳴志電器官網，財通證券研究所 資料來源：鳴志電器官網，財通證券研究所 行業深度分析

17、報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 7 由于由于空心杯電機空心杯電機在結構上突破了傳統電機的轉子結構，采用了無鐵芯轉子，因在結構上突破了傳統電機的轉子結構，采用了無鐵芯轉子，因此徹底消除了鐵芯形成的渦流造成的功率損耗，同時其轉動慣量大大降低，響此徹底消除了鐵芯形成的渦流造成的功率損耗，同時其轉動慣量大大降低，響應速度快，具有良好的控制特性和伺服性能。應速度快，具有良好的控制特性和伺服性能。節能特性：節能特性：空心杯電機的能量轉化效率一般超過 70%，部分產品能夠達到 90%以上，而傳統電機的轉化效率通常在 70%以下?？刂铺匦裕嚎刂铺匦裕嚎招谋姍C具有快速響應

18、速度和較小的機械時間常數，一般在 28 毫秒以內，部分產品甚至可以小于 10 毫秒。相比之下，鐵芯電機的機械時間常數通常在 100 毫秒以上。此外，空心杯電機具有良好的啟動和停止特性，在高速運行時，轉速調節靈敏。拖動特性：拖動特性：空心杯電機運行穩定可靠，轉速波動較小且易于控制，通?？煽刂圃?%以內的范圍內。能量密度特性：能量密度特性：空心杯電機具有較高的能量密度，相較于相同功率的傳統鐵芯電機，空心杯電機的重量可以減輕 1/3 至 1/2，體積減小 1/3 至 1/2。表2.空心杯電機特點及優勢 特點特點 優勢優勢 無齒槽效應 低俗運行平穩；低振動，低噪音；轉子可控制在任意位置 結構緊湊 磁路

19、設計更優；功率密度更高；溫升低，效率高 低電感 高動態響應；高加速度 資料來源：鳴志電器官網，財通證券研究所 空心杯電機的核心生產壁壘主要集中在線圈的設計、繞線工藝和繞線設備空心杯電機的核心生產壁壘主要集中在線圈的設計、繞線工藝和繞線設備三大三大方面。方面。線圈的繞制過程直接影響了空心杯電機體積、轉速、功率密度和良率等性能。圖4.空心杯電機 圖5.傳統有刷直流電機 資料來源：陳安空心杯電機定制化管理的應用研究（2023），財通證券研究所 資料來源：陳安空心杯電機定制化管理的應用研究（2023），財通證券研究所 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 8

20、 直繞式繞線可以實現較高的槽滿率，但中部壁厚較薄，線路的堆疊排列容易不整齊，因此通常適用于匝數要求較少的線圈繞制。而斜繞式和馬鞍式則是目前國際廠商主流采用的線型設計，其中馬鞍式繞線相比之下更節省材料，并且功率更小。例如，Faulhaber 采用斜繞式線圈設計，瑞士 Maxon 電機則采用馬鞍式繞線方法。繞線工藝：繞線工藝：包括繞卷式和包括繞卷式和一次成型生產技術一次成型生產技術。繞卷式工藝對于較小尺寸的空心杯線圈繞制存在一些挑戰，工藝步驟繁多且人繞卷式工藝對于較小尺寸的空心杯線圈繞制存在一些挑戰，工藝步驟繁多且人工參與率較高。工參與率較高。根據繞卷式空心杯電樞制作工藝及其設備的報告，使用繞卷式

21、工藝，一臺繞線機配備 4 名工人，年產量可達 3 萬臺。然而，其局限性在于其更適用于直徑為 20-30mm 的空心杯，難以繞制抽頭間距小于 7mm 的較小尺寸線圈。一次成型生產技術一次成型生產技術自動化程度高，在生產效率和成本上具備優勢。自動化程度高，在生產效率和成本上具備優勢。一次成型技術有利于縮減生產過程并提高效率，繞線機在卷筒上使得線圈直接纏繞在軸心處，進而高效進行自動化生產。繞線設備：設備水平直接影響工藝水平，大多數繞線機仍以繞卷式為主要方繞線設備：設備水平直接影響工藝水平，大多數繞線機仍以繞卷式為主要方式。式。繞線機主要由機架、主軸結構、排線結構、張力控制結構和模具等組成。由于導線的

22、直徑通常在 0.020.25mm 之間，屬于超細導線，因此需要配置高精度的 PLC、伺服和傳動器件等設備。在導線的進給過程中，適當的張力控制至關重要。如果張力過大，容易拉扯導線導致電阻增加；如果張力過小，會導致排線疏松，從而降低繞線質量。圖6.三種空心杯電機線圈繞制模型和實物圖 數據來源：張忠強永磁無刷空心杯電機及控制器研究（2015），財通證券研究所 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 9 2 行業規模持續增長，歐企主導高端市場行業規模持續增長，歐企主導高端市場 2.1 空心杯電機市場規模持續增長，靈巧手應用打開想象空間空心杯電機市場規模持續增長

23、，靈巧手應用打開想象空間 空心杯電機市場規模將持續不斷擴大?？招谋姍C市場規模將持續不斷擴大。根據 NTCysd 測算，2022 年全球空心杯電機市場規模為51.0 億人民幣；另根據NTCysd 預計，2028 年市場規模將達到83.0億人民幣，期間 CAGR 約 8.5%。圖9.全球空心杯市場規模預測（億人民幣）數據來源：NTCysd，財通證券研究所(匯率按照 1 美元=7 人民幣計算)空心杯電動機從軍事、高科技領域進入大工業和民用領域后，十多年來得到迅速的發展。隨著工業技術的飛速發展，下游廠商對電動機的伺服特性不斷提出更高要求，由于空心杯電動機避開了有鐵芯電動機的多種技術弊端，在很多應用場

24、合擁有不可替代的地位。43.6 47.3 51.0 56.1 60.7 65.5 69.6 76.4 83.0 0%2%4%6%8%10%12%3540455055606570758085202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E圖7.繞卷式空心杯電機的工藝流程 圖8.一次成型繞制過程示意圖 資料來源：趙秉生等繞卷式空心杯電樞制作工藝及其設備（1985），財通證券研究所 資料來源：張忠強永磁無刷空心杯電機及控制器研究（2015），財通證券研究所 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 10 推動空心杯電機市場

25、增長的關鍵因素在于全球范圍內對醫療設備、儀器儀表、電動工具、工業自動化、航空航天以及交通運輸需求的持續擴大。同時，在需要快速響應（如軍工、檢測）和對重量和能耗要求較高（如無人機、機器人）等領域廣泛應用。中國與歐洲為主要市場，高端市場仍被歐企主導。中國與歐洲為主要市場，高端市場仍被歐企主導。根據 QY Research 數據，2021年中國和歐洲的空心杯市場份額分別為 34.8%、25.9%?？招谋姍C由于繞組設計和制造工藝復雜，生產自動化率和成品率要求高，導致其生產成本高，勞動力成本高，而且對操作者的技能水平要求高，限制了大規模生產。由于瑞士、德國等歐洲以及北美廠商對空心杯電機研發較早，具有性

26、能優異的生產設備和穩定成熟的工藝。圖10.2021 年全球空心杯市場分布情況 數據來源：QY Research、財通證券研究所 2.2 空心杯電機行業的高端市場仍被歐企主導空心杯電機行業的高端市場仍被歐企主導 目前全球空心杯電機的競爭格局呈高度集中狀態，目前全球空心杯電機的競爭格局呈高度集中狀態，CR4 值超過值超過 65%。根據立鼎產業研究網信息，全球空心杯電機市場的主要制造商包括 Maxon、Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technolgies 等公司，目前這四家頂級制造商占據了市場份額的 65%以上。海外廠商如德國 Faulhaber 和瑞士的 Ma

27、xon 等企業深耕行業多年，行業地位較高，且掌握了大批量生產的核心工藝，國內大多數廠商主要受制于此項工藝。Faulhaber 和 Maxon 銷售的空心杯電機+齒輪箱+編碼器集成件年銷售額超 30 億歐元，產品主要面向軍工和工業市場。海外重點公司一：海外重點公司一：Maxon 公司成立于 1961 年，全球約有 3300 個員工，銷售網絡遍布全球 40 多個國家。公司產品系列豐富，包括有刷、無刷空心杯電機，行星齒輪箱、傳感器、編碼器等。下游市場橫跨醫療、工控、安防、汽車、航空航天等。根據公司官網，其空34.8%25.9%39.4%中國歐洲其他 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲

28、明及財通證券股票和行業評級標準 11 心杯產品直徑包括 4-90mm，功率從 0.3-650w，產品系列豐富，2022 年營業額達7.08 億瑞士法郎。除了持續開發產品和改善制造工藝之外，該機構對用于生產和檢測的設備也相當注重。共有 200 多名員工在研發部門工作，投入研發的資金高達公司營業額的 8%。Maxon 的生產基地遍布全球八個國家，采用獨立研發的機器和生產線自行生產精密驅動系統的所有重要部件，其生產不論產品批量大小，均能快速完成，同時可以靈活調整，以滿足客戶的特殊需要。（1）有刷有刷 DC 電機電機 Maxon DC 采用高性能永磁體，享有全球專利的空芯杯轉子。這項最先進的技術帶給驅

29、動器的優勢是緊湊的結構、高性能和低慣性。由于慣量較小，DC 電機可達到很高的加速度。表3.Maxon 有刷 DC 電機產品矩陣 名稱名稱 圖片圖片 直徑直徑 功率功率 產品概述產品概述 DCX 系列 6-35mm-可選擇稀有金屬/石墨電刷、滑動軸承/燒結軸承等各種選項。DC-max 系列 16-22mm-可以在石墨電刷和稀有金屬電刷、燒結軸承和滾珠軸承以及多種不同元件之間自由選擇。A-max 系列 12-32mm 0.5-20W 采用高效空芯杯轉子和鋁鎳鈷磁鋼。RE-max 系列 13-29mm 0.75-22W 采用釹磁鋼，可達到極高的功率。RE 系列 6-65mm 0.3-250W 效率9

30、0%，并且配備有高性能磁鐵。Parvalux|PMDC 電機 42-90mm-在 PMDC 電機中，生成磁場的不是定子繞組，而是位于定子中的永磁體。PMDC 電機具有極其強大的性能，是電動汽車/病患護理/工業以及休閑娛樂應用的理想選擇。數據來源：Maxon 官網，財通證券研究所 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 12 （2）無刷）無刷 DC 電機電機 電子換向的 Maxon EC 電機具有轉矩特性良好、功率高、轉速范圍大和使用壽命長久等優點。它調節性能出色，因此可實現精確定位。Maxon EC-max 電機屬于成本優化的 EC 系列。如果空間較為

31、狹小，還可選擇 Maxon 盤式電機。表4.Maxon 無刷 DC 電機產品矩陣 名稱名稱 圖片圖片 直徑直徑 功率功率 產品概述產品概述 ECX SPEED 系列 -無刷 ECX 電機系列已經過優化，可達到極高的轉速（最高至 120000rpm）并可消毒滅菌達 2000 次。EC 系列 4-90mm 1.2-400W 轉矩性能優異、功率高、轉速范圍大、使用壽命長。EC-max 系列 16-40mm 5-120W 無刷式設計，適用于長時間運行，且性價比極高。EC-4pole 系列 22-32mm 90-480W 4 極強力電機擁有最優秀的體積和重量單位功率比。使用壽命最長。EC-i 系列 30

32、-52mm 30-180W 如果需要極高的動態性能和轉矩，但安裝空間又有限，Maxon EC-i 電機將是最佳選擇。EC flat 系列 9.2-90mm 0.2-260W 薄型設計，性能優異。盤式電機帶有霍爾傳感器和內置電子裝置。EC frameless flat 43-90mm-無框電機套件僅包括轉子和定子無軸承、無電機軸。數據來源：Maxon 官網，財通證券研究所 海外重點公司二：海外重點公司二：Portescap 公司于 1931 年在瑞士成立，最初致力于鐘表制造業的產品制造，于 1959 年推出了革命性的空心杯轉子直流電機，闖入微型電機行業。Portescap 擁有行業內最廣泛的微型

33、電機產品線，包含有刷直流，無刷直流電機，步進可堆疊，線性致動器，光盤磁鐵和混合動力技術。Portescap電機具有體積小、重量輕、熱量低的特點，適用于便攜式小型設備。雖然電機的體積變小了，但其性能得到了改善，給終端 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 13 使用者帶來了更大的舒適感與便利性。此外，對于電池供電的應用系統，空心杯設計還延長了使用壽命、提高了能源效率。表5.Portescap 產品矩陣 名稱名稱 圖片圖片 外殼尺寸外殼尺寸 轉速轉速 無刷有槽直流電機 12.7 到 50.8mm 最大 100,000rpm 無刷無槽直流電機 16 到 3

34、5mm 最大 70,000rpm 有刷直流無線電機 8 到 35mm 最大 16,000rpm 數據來源：Portescap 產品目錄，財通證券研究所 表6.Portescap 產品性能對比 無刷直流有槽電機無刷直流有槽電機 無刷無槽直流電機無刷無槽直流電機 有刷直流電機有刷直流電機 效率/電池壽命 電機壽命 高溫高壓滅菌 /承受惡劣環境能力 高功率/重量比 高電機加速度 開環定位 /簡單控制 低噪音 最大額定連續轉矩 最大速度 數據來源：Portescap 產品目錄、財通證券研究所(1)無刷直流電機無刷直流電機 無刷直流電機具有超高的精度、效率和可靠性，能夠在最緊湊的應用中提供頂級性能所需的

35、功率密度。這些電機采用有槽和無槽設計方案，能夠提供出色的加速度、轉速、扭矩和位置控制，并且能夠實現長時間無故障運行。Portescap 的高溫高壓滅菌型無刷直流電機（BLDC）通過輕巧的人體工程學封裝結構，專門提供超高功率。該電機能夠很好地滿足手術效果的要求，并且經久耐用，能夠滅菌處理以及手術環境遇到的鹽水或其它材料的腐蝕。行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 14 圖11.無刷直流電機直徑（mm）、最大連續扭矩（mNm）和最大轉速（rpm）數據來源：Portescap 產品目錄、財通證券研究所(2)有刷直流電機有刷直流電機 有刷直流電機采用永磁空心

36、杯設計方案，通過小巧輕便的封裝提供高效率和高功率密度。這些電機采用高質量的制造材料以實現最佳的性能，具有低轉動慣量、低摩擦系數和長換向器壽命。它們非常適合需要提供高加速度、高扭矩和高效率，并且無齒槽效應的緊湊型應用場合。圖12.有刷直流電機直徑（mm）與最大連續扭矩（mNm）數據來源：Portescap 產品目錄、財通證券研究所 海外重點公司三：海外重點公司三：Faulhaber 公司歷史可以追溯至 1947 年，最早于 1958 年由 Faulhaber 博士設計斜線繞組方式的空心杯電機產品。作為空心杯電機的發明企業，Faulhaber 一度成為空心杯0.950.93.53.36.96.14

37、15.72214.974717.94192160020406080100120140160180810121316172223242526283035最大連續扭矩（mNm）直徑（mm）行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 15 你電機的代名詞，其產品最小直徑甚至可以達到 1.9mm，其產品的最大連續扭矩則可以達到 200mNm。Faulhaber 的標準產品能夠通過 2500 多萬種組合方式為特殊應用提供最優的驅動系統。與此同時，這種技術上的“標準件”也為改型提供了基礎，使其能夠通過配置專門版本的產品來滿足客戶的具體需求。Faulhaber 作為微型

38、和微驅動技術領域的單一供應商，為全球客戶提供最齊全的產品組合。公司提供的產品系列包括：高性能 DC 電機、BLDC 電機、線性電機、步進電機等，每種驅動系統都致力于在實現最小尺寸和最輕質量設計的同時達到最大性能。微型和微驅動系統還包含與電機相匹配的高精度減速箱、編碼器、直線組件和驅動電子裝置。這些產品主要應用于生產自動化和機器人、航空航天、光學系統以及醫藥和實驗室技術。(1)直流電機直流電機 與傳統的鐵電樞直流電機不同，FAULHABER直流電機有一個自承式斜繞銅線圈。這種設計不僅最大限度地降低了轉子的慣性矩，還為驅動設備提供了最大的動力和精確的無齒槽運行。該技術由 Fritz Faulhab

39、er Sr 博士開發，以最小的空間提供最大的性能，為眾多應用領域創造了新的驅動設備選項。表7.FAULHABER 直流電機產品類型概況 型號型號 圖片圖片 直徑直徑 轉速轉速上限上限 轉矩轉矩上限上限 特點特點 S/G 6-22mm 24000min 5.9 mNm 緊湊、低功耗、精確的低噪聲換向信號，以及控制簡單，具有廣泛的市場適用性。SR 8-22mm 17000min 10 mNm 此類換向系統的特征在于體積小、接觸電阻極低，換向信號精確且低 噪，非常適用于低電流負載的系統和電池供電的應用。CXR 13-26mm 10000min 40 mNm CXR 系列尺寸小巧，同時具有高功率、堅固

40、耐用和高可控等特性。CR 23-38mm 11000min 224 mNm 動慣量低因而具有最佳動態性能；有極高的功率密度；19 至 224mNm 的持續輸出非常適用于頻繁啟?；蛑芷谛赃^載的運行工況。SR-FLAT 15-26mm 16000min 100 mNm 及其扁平的設計，長度范圍為 6mm 到 19mm；電機可集成減速箱和光電式編碼器，三者結合一體組成非常緊湊的驅動系統，輸出轉矩也因減速而增大。數據來源：FAULHABER 官網，財通證券研究所 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 16 (2)直流無刷電機直流無刷電機 FAULHABER無

41、刷電機在最小安裝空間內提供最佳性能。擁有最高的速度、轉矩和使用壽命。產生的噪音和振動都很低。它們甚至可以處理過載和持續運轉。型號從最小的微電機到高效扁平電機和采用外部轉子技術的超強力電機。表8.FAULHABER 直流無刷電機產品類型概況 型號型號 圖片圖片 直徑直徑 轉速轉速上限上限 轉矩轉矩上限上限 特點特點 B-MICRO 3-5mm 96000min 18 Nm 設計十分緊湊，直徑范圍為 3-5mm，適用空間非常有限的應用，可適配高度緊湊的減速箱（用于增加輸出轉矩）和調速驅動器。B 6-44mm 100000min 217 mNm 結構精密，使用壽命極長，并且可靠性高，與高分辨率編碼器

42、和精密減速箱等相互適配。BHX 16mm 100000min 18.7 mNm 有兩種不同的版本，以支持各種不同的應用需求：BHT 系列輸出高轉矩以適應周期性高負載沖擊，BHS 系列則更適合持續超高轉速的應用；BHx 系列能夠以最小的速度波動驅動可變負載，以保證恒速穩定運行。BX4 22-32mm 29000min 96mNm 使用壽命長、轉矩高、結構緊湊；運行平穩、低振動和低噪聲。BP4 22-32mm 34500min 158mNm 可抗過載，不僅適用于涉及高功率的應用（總重量盡可能低，安裝空間盡可能?。?，還適用于動態啟?？刂?。B-FLA 15-26mm 40000min 100mNm 使

43、用三個數字霍爾傳感器實現電子換向；可集成直齒減速箱，在最小軸向長度上實現很大減速比。BXT 22-42mm 10000min 134mNm 鐵芯電機的轉子上裝備 14 個強力磁體，定子上有 12 個齒，而電機長度僅為14mm、16mm 和 21mm，尤其適合需要高轉矩的短型驅動應用場合。數據來源：FAULHABER 官網，財通證券研究所 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 17 海外重點公司四：海外重點公司四：Allied Motion Technologies Allied Motion 最初于 1962 年根據科羅拉多州法律成立為一家上市公司，

44、名稱為Hathaway Corporation。如今，Allied Motion 在美國、加拿大、墨西哥、歐洲和亞洲開展業務。Allied Motion Technologies Inc.（Allied Motion）是一家全球性公司，設計、制造和銷售用于廣泛行業的精密和專業運動控制組件和系統。雖然公司的服務業務非常廣泛，但主要目標市場是車輛、醫療、航空航天和國防、電子和工業市場。產品包括有刷和無刷直流電機、無刷伺服和力矩電機、無芯直流電機、集成無刷電機驅動器、齒輪電機、齒輪傳動、模塊化數字伺服驅動器、運動控制器、增量和絕對光學編碼器，以及相關的運動控制相關產品。公司以其在電磁、機械和電子等運

45、動技術領域的專長為核心，在運動控制領域有著廣泛的應用。Allied Motion 的有刷和無刷電機和電子設備被設計成機器人設備，應用范圍包括從手術機器人到 IED 處理機器人再到自動化材料處理機器人。表9.Allied Motion 直流無刷電機產品類型概況 系列系列 圖片圖片 額定功率額定功率 額定扭矩額定扭矩 額定轉速額定轉速 EnduraMax 75s 0.14-0.18HP(100-124W)0.18-0.49Nm(25-70oz-in)2400-5500RPM EnduraMax 75i 0.169-0.39HP(120-289W)0.31-1.0Nm(44-142oz-in)265

46、0-3900RPM EnduraMax 95i 0.16-0.39HP(120-289W)0.42-1.62Nm(60-230oz-in)2400-3500RPM 數據來源：Allied Motion 官網、財通證券研究所 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 18 表10.Allied Motion 直流有刷電機產品類型概況 系列系列 圖片圖片 額定功率額定功率 額定扭矩額定扭矩 額定轉速額定轉速 MD-ENM-50 0.07-0.12HP(56-87W)1-2lb-in(0.113-0.226Nm)3267-6200RPM PE 0.03-0.2

47、HP(22-150W)10-60oz-in(0.07-0.42Nm)2600-3400RPM PJ 0.06-0.27HP(44-200W)20-140oz-in(0.14-0.99Nm)1750-3600RPM PK 0.06-0.27HP(44-200W)20-140oz-in(0.14-0.99Nm)1750-3600RPM PR 0.25-0.5HP(187-373W)80-240oz-in(0.56-1.69Nm)1300-4800RPM 數據來源：Allied Motion 官網、財通證券研究所 3 人形機器人創造巨大需求，國內企業迎來發展契人形機器人創造巨大需求，國內企業迎來發展

48、契機機 3.1 人形機器人將創造百億級空心杯電機市場人形機器人將創造百億級空心杯電機市場 人形機器人靈巧手對電機功率密度、體積等要求較高，空心杯電機或將得到大人形機器人靈巧手對電機功率密度、體積等要求較高，空心杯電機或將得到大量應用量應用。靈巧手作為機器人的末端執行器，從 3 指的 Stanford/Jpl 手到 DIST 手、UB 手、NASA 手、Shadow 手等，在學術上已經進行了大量研究。對于人形機器人而言，其靈巧手應該具備體積小、美觀、捏緊力大、負載力強等特點，因此對于靈巧手的動力源有較高的要求，目前特斯拉為代表的著力于人形機器人量產化的企業主要采用了空心杯電機方案。行業深度分析報

49、告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 19 圖13.DLR-II 靈巧手可精確抓取雞蛋 圖14.Gifu-III 靈巧手可抓我圓柱體 數據來源：劉宏、姜力仿人多指靈巧手及其操作控制，財通證券研究所 數據來源：劉宏、姜力仿人多指靈巧手及其操作控制，財通證券研究所 人形機器人即將造就一個百億級空心杯電機市場人形機器人即將造就一個百億級空心杯電機市場。根據 maxon 官網信息，ECX SPEED 16L 系列無刷空心杯電機零售價格區間約為 22002500 元，考慮到電機產品大批量采購通常具有折扣（官網顯示折扣約 6 折），同時空心杯電機國產化后售價會有一定優勢，我們

50、假設未來人形機器人銷量達到 100 萬級別后空心杯電機均價為 800 元左右，假設單個人形機器人需要 12 個空心杯電機，對應人形機器人所需空心杯電機市場規模約為 96 億元。3.2 國內主要空心杯電機企業介紹國內主要空心杯電機企業介紹 國內具備空心杯電機量產化能力企業較少，隨著特斯拉人形機器人的國產化，國內具備空心杯電機量產化能力企業較少，隨著特斯拉人形機器人的國產化，國內空心杯電機將有望切入人形機器人市場，建議關注掌握編碼器技術與電機國內空心杯電機將有望切入人形機器人市場，建議關注掌握編碼器技術與電機制造技術、具備（或可能具備）自動化生產能力的企業。制造技術、具備（或可能具備）自動化生產能

51、力的企業。國內典型的空心杯制造商包括鳴志電器、鼎智科技、偉創電氣、禾川科技、拓邦股份等。（1）鳴志電器）鳴志電器 鳴志電器是一家運動控制領域綜合制造商，公司成立于 1994 年，致力于為客戶從工廠自動化專業部件到智能 LED 照明驅動器，從大型工廠設備的智能管理系統到汽車通信設備的控制執行機構，提供各種解決方案。公司主營產品包括步進電機、無齒槽&空心杯電機、伺服驅動器與電機、集成式電機、直線運動產品、直流無刷驅動器與電機、LED驅動及智能照明產品、照明控制、電子元器件等。2010 年起，公司開始研發空心杯電機。2014 年收購了美國 AMP，強化了驅動器、伺服控制系統等方面的實力。2015 年

52、，公司收購美國 Lin Engineering 時便突破了空心杯相關技術。2019 年，公司收購瑞士 Technosoft Motion AG，該公司在空心杯電機和無齒槽電機的驅動控制領域保持全球領先優勢。公司 2022 年營業收入為 29.6 億元，同比增長 9.05%，其中空心杯電機營收 1000 萬元，產量 2 萬臺。公司率先突破空心杯電機核心技術，擁有歐美廣泛客戶資源，有望率先占領國內空心杯電機增量市場。行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 20 （2）鼎智科技鼎智科技 鼎智科技成立于 2008 年，公司專注于直線絲桿以及步進電機，同時不斷提

53、升成為市場領域內精密直線運動系統專家，目前是江蘇雷利子公司。公司主營產品包括線性執行器、步進電機、直流無刷電機、空心杯電機、音圈電機、運動控制產品等。2022 年，公司自研設備和工藝，實現空心杯電機自動化批產，目前多款樣機處于測試階段，后續可用于高端醫療裝備、人形機器人和國防航天生產單位。公司空心杯電機產品共有 6 個系列，由于沒有齒槽將就以及其結構緊湊，能得到更平穩的高低速支行、更精準的控制以及更高的效率和功率密度，廣泛應用于智能家電、醫療泵、手術器械等領域。表11.鼎智科技空心杯電機產品系列 名稱名稱 圖片圖片 主要參數主要參數 16 系列 空心杯電機 16mm 空心杯電機，額定電壓 18

54、V、24V、36V、48V，空載轉速最高達 58000RPM 22 系列 空心杯電機 22mm 空心杯電機，額定電壓 12V、24V、36V、48V，空載轉速最高達 55000RPM 28 系列 空心杯電機 28mm 空心杯電機，額定電壓 12V、24V、36V、48V，空載轉速最高達 9680RPM 30 系列 空心杯電機 30mm 空心杯電機，額定電壓 24V，空載轉速最高達 9200RPM 36 系列 空心杯電機 36mm 空心杯電機，額定電壓 18V、24V、36V、48V，空載轉速最高達 13000RPM 42 系列 空心杯電機 42mm 空心杯電機，額定電壓 18V、24V、36V

55、、48V，空載轉速最高達 13800RPM 數據來源：鼎智科技官網、財通證券研究所 行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 21 （3）偉創電氣）偉創電氣 偉創電氣自成立以來始終專注于電氣傳動和工業控制領域，是一家從事工業自動化產品研發、生產、銷售于一體的高新技術企業，榮獲“專精特新小巨人企業”，“高新技術企業”，“江蘇省工程技術研究中心”，“江蘇省級企業技術中心”，“江蘇省民營科技企業”，“AAA 信用證書”等榮譽稱號。主營產品包括變頻器、伺服系統、控制系統和行業專機等。公司開發出一系列擁有自主知識產權的專利技術，截至 2023 年 5 月 22 日

56、，已獲授權專利共計 162 項，其中發明專利 43項。2022 年，公司成立機器人行業部，切入機器人產業鏈，主要面向移動類、協作類、服務類的機器人領域，提供低壓伺服、空心杯電機、特種無框力矩電機等核心部件。產品目前在內部測試階段，該產品具有高轉速、高扭矩、低噪音振動的優勢，電機運行平穩、具有更精確的控制，電機結構緊湊讓電機提供了更高的效率和功率密度。（4）禾川科技）禾川科技 浙江禾川科技股份有限公司成立于 2011 年 11 月，是一家專注于工業自動化產品的研發、制造、銷售及應用集成，致力于為智慧工廠提供核心部件和系統集成解決方案的企業，產品廣泛應用于光伏、3C、鋰電、機器人、包裝、紡織、物流

57、、激光、CNC 等領域。禾川科技是較早進入工業機器人行業的國產伺服品牌，公司目前已有空心杯電機產品，但還未進行銷售。（5）拓邦股份）拓邦股份 深圳拓邦股份有限公司 1996 年成立于有中國科技“硅谷”之稱的深圳高新技術產業園內。2007 年在深圳證券交易所成功上市，成為國內智能控制領域首家上市公司。公司主營業務為智能控制系統解決方案的研發、生產和銷售，即以電控、電機、電池、電源、物聯網平臺的“四電一網”技術為核心，面向家電、工具、新能源、工業和智能解決方案等行業提供各種定制化解決方案。拓邦電機業務始于 2007 年，2008 年突破技術門檻成為國內第一家空心杯電機制造企業，2010 年空心杯電

58、機率先應用于醫療產品并得到市場認可，2014 年成為德語區空心杯電機核心供應商。隨著未來人形機器人的商業化落地以及量產，空心杯電機需求有望顯著提升。行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 22 4 投資建議投資建議 空心杯電機具有體積小、功率密度大、控制特性良好等特點，在人形機器人靈巧手或將取得大量應用。國內具備空心杯電機量產化能力企業較少，建議關注掌握編碼器技術與電機制造技術、具備（或可能具備）自動化生產能力的企業。重點公司包括鳴志電器、鼎智科技（江蘇雷利子公司）、禾川科技、偉創電氣、拓邦股份等。5 風險提示風險提示 特斯拉人形機器人量產進展不及預期

59、。特斯拉人形機器人量產進展不及預期。特斯拉在人形機器人上的進展對行業量產具有引領作用，但是特斯拉人形機器人降本仍然有一定壓力，量產進展有低于預期的可能性。國產化替代進展不及預期。國產化替代進展不及預期?？招谋瓏a化率較低，國產化替代有助于人形機器人降本，但國內空心杯電機制造能力與國際龍頭相比有一定差距，產品性能提升有低于預期的可能性。制造業景氣度恢復低于預期。制造業景氣度恢復低于預期。國內空心杯電機制造商目前主業以工控類業務為主，屬于通用設備領域，與制造業景氣度相關性較強，如果國內制造業景氣度恢復低于預期，公司業績可能會受到影響。行業深度分析報告/證券研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股

60、票和行業評級標準 23 分析師承諾分析師承諾 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格，并注冊為證券分析師，具備專業勝任能力，保證報告所采用的數據均來自合規渠道，分析邏輯基于作者的職業理解。本報告清晰地反映了作者的研究觀點，力求獨立、客觀和公正，結論不受任何第三方的授意或影響，作者也不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。資質聲明資質聲明 財通證券股份有限公司具備中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。公司評級公司評級 買入：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅大于 10%；增持：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在 5%10%之間；中性：相對同期相關

61、證券市場代表性指數漲幅在-5%5%之間；減持：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%；無評級：由于我們無法獲取必要的資料，或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件，或者其他原因，致使我們無法給出明確的投資評級。行業評級行業評級 看好：相對表現優于同期相關證券市場代表性指數；中性：相對表現與同期相關證券市場代表性指數持平；看淡：相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數。免責聲明免責聲明 本報告僅供財通證券股份有限公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的信息來源于已公開的資料，本公司不保證該等信息的準確性、完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供

62、給客戶作參考之用，并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的邀請或向他人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，本報告所指的證券或投資標的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司通過信息隔離墻對可能存在利益沖突的業務部門或關聯機構之間的信息流動進行控制。因此，客戶應注意，在法律許可的情況下，本公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的情況下，本公司的員工可能擔任本報告

63、所提到的公司的董事。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶，不構成客戶私人咨詢建議。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下，本公司不對任何人使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告僅作為客戶作出投資決策和公司投資顧問為客戶提供投資建議的參考?？蛻魬敧毩⒆鞒鐾顿Y決策，而基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前應咨詢所在證券機構投資顧問和服務人員的意見；本報告的版權歸本公司所有，未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用，或再次分發給任何其他人，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。信息披露信息披露