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1、人形機器人核心部件，高壁壘環節證券研究報告證券研究報告/行業深度行業深度研究報告研究報告運動控制專題研究：2025年4月【華西機械團隊華西機械團隊】分析師：黃瑞連分析師：黃瑞連SAC NOSAC NO：S1120524030001S1120524030001郵箱：郵箱：分析師：王寧分析師：王寧SAC NOSAC NO：S1120524080002S1120524080002郵箱：郵箱：1核心觀點運動控制系統：人形機器人核心部件，高壁壘環節。人形機器人的感知決策需要依賴大模型提供的“大腦”，肢體控制則依賴于“小腦”運動控制系統。先進的運動控制技術是人形機器人等高端裝備實現高速、高精度、高實時響應

2、作業性能的關鍵，完整的運動控制系統包括人機交互界面、控制器、驅動器、電機等部件，其中控制器、驅動器、電機三者相互聯系，共同組成運動控制系統的主干。運動控制產品集成計算機控制、微電子等多項技術，并需要長期深入工業一線應用場景進行不斷的知識反饋、經驗吸收和技術迭代，是基礎研究和應用實踐緊密結合的高競爭壁壘領域。人形機器人的自由度明顯超出普通高端裝備，為運動控制帶來了更高的挑戰，也帶來了更高的市場空間，參考工業母機行業，高檔數控系統價值約占高端數控機床成本的20%-40%。運動控制器：運動控制系統的核心，壁壘最高?？刂破魇沁\動控制系統中的核心模塊，其基于對被控對象（運動機械機構）的運動學和動力學模型

3、，依托內置的邏輯控制、精密定位、軌跡控制等高性能運動控制算法，將接收到的控制指令進行運動規劃，以完成特定運動軌跡、位姿、位置、速度與加速度控制，是運動控制系統的“大腦”，技術壁壘最高。運動控制器分為通用控制器與專用控制器兩大類，通用控制器主要包括PLC、PC-Based運動控制卡、嵌入式控制器三大類，專用控制器包括工業母機數控系統、工業機器人專用控制器等。驅動系統：運動控制系統的執行機構。驅動系統由驅動器與電機組成，驅動器是用來控制電機的一種裝置，控制器產生的命令信號是微小的信號，需要驅動器放大這些信號至高功率的電壓和電流以滿足電機工作的需要。驅動系統包括伺服系統和步進系統兩大類，其中伺服系統

4、是閉環控制，通過內置編碼器實時反饋電機位置和精度，具備高精度、高實時響應等優勢，市場規模超200億元；步進系統是開環控制，依賴脈沖信號驅動電機按固定步距角轉動，無反饋機制，具有控制簡單、成本低、可靠性高等方面的優勢，但精度受限，市場規模在10億元量級。投資建議：運動控制系統需求短期看順周期復蘇，中長期看制造業升級與機器人產業爆發，尤其是人形機器人的迅速發展，將為運動控制帶來更廣闊的發展空間。受益標的：匯川技術、信捷電氣、偉創電氣、雷賽智能、固高科技、華中數控、埃斯頓等。風險提示：人形機器人進展不及預期；順周期復蘇不及預期；行業競爭加劇的風險。2目錄運動控制系統：人形機器人核心部件一31.運動控

5、制系統：人形機器人核心部件運動控制系統是人形機器人的核心部件。人形機器人的核心功能模塊包括感知、決策、控制與執行等四部分，感知需要依賴各類傳感器與視覺鏡頭，決策依賴于大模型的計算能力，控制的載體則為運動控制系統，即所謂的人形機器人“小腦”。也是智能高端裝備的核心基礎。運動控制是指對機械運動部件（即執行機構）的位置、速度、方向等變量進行實時控制，使其按照預期的運動軌跡和規定的運動參數進行運動。以反饋控制為核心、機構為被控對象、數學為基礎的運動控制技術是人類在發明和制造機器的過程中發展起來的一門科學技術，是現代工業不可或缺的“制器之技”，高端裝備之所以具備“高速、高精度、高實時響應”的作業性能，先

6、進的運動控制系統在其中起著決定性的關鍵作用。資料來源：高工機器人產業研究所，華西證券研究所圖：運動控制系統是人形機器人的“小腦”圖：運動控制系統是高端裝備的核心基礎4運動控制系統是一個復雜的有機整體。一個完整的運動控制系統一般由人機交互界面、控制器、驅動器、電機等部件構成，其中控制器、驅動器、電機三者相互聯系，共同組成了運動控制系統的主干。操作員通過人機交互界面將運動指令下達給控制器，同時利用人機界面監控系統的運動狀態；控制器接收操作指令后進行運動軌跡規劃，形成控制參數，向驅動器發送控制信號；驅動器將控制信號轉變為能夠驅動電機運轉的電流和電壓信號；執行電機按所設定的力矩、速度、位置等指令信號完

7、成相應的運動；另外，測量反饋裝置將檢測到的內外部信息向上反饋，保證運動控制系統能夠正確運行。資料來源：固高科技招股書，華西證券研究所圖：典型的運動控制系統示例圖1.運動控制系統：人形機器人核心部件5市場需求：短期看順周期復蘇，中長期看制造業升級與機器人產業爆發。1）作為順周期品種，運動控制系統短期需求取決于宏觀經濟變化。運動控制系統作為工業自動化的核心基礎，產業鏈相對成熟，被廣泛應用于機器人、機床、半導體、紡織機械、包裝機械等各行各業，其短期需求不可避免受到宏觀經濟影響，受單一行業影響較小，順周期屬性明顯。國內制造業PMI近6個月有5個月位于榮枯線之上（僅25M1受春節擾動PMI低于50%），

8、顯示內需企穩回升趨勢明顯。2）中長期受益于制造業智能化升級。無論國內，還是全球，制造業均存在智能化升級改造的趨勢，這是提升生產力的必然選擇，運動控制系統作為制造業升級的關鍵核心裝置，中長期需求必然增長。3）人形機器人產業爆發會帶來更廣闊的發展空間。AI大模型等技術的快速發展使得具身智能機器人的產業爆發成為可能并提前，以“小腦”形式存在的運動控制系統作為核心模塊，價值量占比可參考機床數控系統（高檔數控機床中數控系統成本占比20-40%），將充分受益機器人產業爆發。根據東方財富網報道，馬斯克表示Optimus 機器人將于今年開啟試生產，預測今年產能可達5000-10000個，特斯拉目標在2026年

9、生產5萬個。資料來源：固高科技招股書，華西證券研究所圖：國內制造業PMI近6月5次高于50%圖：特斯拉機器人快速進化4546474849505152535455中國中國:制造業制造業PMI1.運動控制系統：人形機器人核心部件6運動控制產品技術復雜，壁壘較高。運動控制產品的研發與設計集成了計算機控制技術、電力電子技術、微電子技術、信號檢測與處理技術等多項技術，尤其是控制層和驅動層的算法具有較高的技術難度，且需要長期深入工業一線應用場景進行不斷的知識反饋、經驗吸收和技術迭代，是基礎研究和應用實踐緊密結合的高競爭壁壘領域。生產制造上，由于集成度高，不同元器件之間間隔距離近，需要承受電壓和電流以及外界

10、惡劣的運行環境，產品設計和工藝實現需要考慮絕緣、耐壓、散熱、抗干擾、電磁兼容性等諸多因素，想要大批量生產出可靠性和穩定性高的產品，需要長時間經驗積累，對生產工藝、元器件特性和制造水平要求較高。對新進入者來說，其產品的可靠性和穩定性需要經過長期使用和嚴苛環境檢驗，才能逐步被用戶認可。2023年國內工控自動化本土品牌市占率僅53%。從整個工業自動化的口徑來看，根據格物致勝數據，2023年本土工控品牌市場份額僅為53%，但處于加速提升狀態。資料來源：格物致勝，華西證券研究所圖：2023年國內工控自動化本土品牌市占率僅53%5%15%25%35%45%55%65%2010 2011 2012 2013

11、 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023工業自動化本土品牌市占率工業自動化本土品牌市占率1.運動控制系統：人形機器人核心部件71.運動控制：人形機器人核心部件資料來源：Wind，華西證券研究所圖：工控領域核心企業圖譜陣營陣營企業企業國家國家成立時間成立時間簡介簡介2023年收入規年收入規模（億元）模（億元）西門子德國1847年全球電子電氣工程領域的領先企業，全球500強企業之一。業務范圍廣闊，涵蓋工業自動化、樓宇科技、驅動技術、能源、醫療和交通等領域，其電子與電機產品是全球業界先驅，在工業自動化領域的控制層、驅動層、執行層都有系列產品

12、5899施耐德法國1836年全球化電氣企業，全球能效管理和自動化領域的專家，業務涉及配電、自動化控制兩大領域，主要為能源與基礎設施、工業、建筑及民用住宅等市場提供產品、解決方案和服務2822ABB（Asea BrownBoveri）瑞士1988年ABB由兩家擁有100多年歷史的國際性企業-瑞典的阿西亞公司和瑞士的布朗勃法瑞公司在1988年合并而成，總部位于瑞士，是全球電力和自動化技術領域的領導企業，全球500強企業，在工業自動化領域的控制層、驅動層、執行層都有工系列產品2283羅克韋爾美國1903年全球最大的致力于工業自動化與信息的公司。A-B公司最早可追溯至1903年，是著名的工控自動化企業

13、，1985年羅克韋爾國際公司收購了A-B公司，1995年收購瑞恩電氣公司，A-B公司與瑞恩電氣兩個品牌的結合，使得新成立的羅克韋爾自動化成為工廠自動化領域的領先企業650三菱電機1921年全球領先的電氣設備制造商之一，全球500強企業，是國際重要的工業自動化產品供應商，其相關產品在電梯、工業自動化設備、鐵道車輛中廣泛應用，在工業自動化領域的控制層、驅動層、執行層都有系列產品2480安川電機1915年世界一流的傳動產品制造商，以驅動控制、運動控制、機器人和系統工程四大事業為軸心，主要產品包括變頻器、伺服電機、控制器、機器人、附件等機電一體化產品273歐姆龍1933年全球知名的自動化控制及電子設備

14、制造廠商，主要產品涉及工業自動化控制系統、電子元器件、汽車電子、社會系統、健康醫療設備等廣泛領域，品種多達數十萬386松下電器1918年世界著名的國際綜合性電子技術企業集團。目前松下全球業務劃分為四個事業部，包括家電冷熱設備、環境方案、互聯解決方案及汽車電子和機電系統事業部。其中汽車電子和機電系統事業部經營范圍包括汽車電子、車載多媒體娛樂設備、電子元器件、電子材料、電池、工業自動化設備、工業生產設備等B2B解決方案事業4007匯川技術2003年國內工控自動化龍頭，公司聚焦工業領域的自動化、數字化、智能化，業務涵蓋通用自動化、電梯電氣大配套、新能源汽車、工業機器人業務、軌道交通五大業務板塊，在工

15、業自動化領域的控制層、驅動層、執行層都有系列產品304信捷電氣2000年國內工控產品知名品牌，專注于工業自動化領域，產品主要有可編程控制器、伺服系統、人機界面、變頻器等15偉創電氣2013年專注于電氣傳動和工業控制領域，主營業務為變頻器、伺服系統與運動控制器等產品13雷賽智能2007年專注于為智能制造裝備業提供運動控制核心部件及行業運動控制解決方案，主營業務包括運動控制核心部件控制器、驅動器、電機以及相關行業應用系統，為客戶提供完整的運動控制系列產品及解決方案14埃斯頓1993年以工業機器人與工控自動化兩大核心業務為主，構建了運動控制完整解決方案，產品系列全面覆蓋：信息層控制層驅動層執行層，并

16、攜手全球化團隊共同打造出全球十大運動控制品牌 TRIO(翠歐)47固高科技1999年專注于運動控制、伺服驅動、多維感知、工業現場網絡和工業軟件五個方向的核心技術研究，產品廣泛應用于微電子、機器人、數控機床、電子加工、檢測、印刷、包裝及生產自動化等工業控制領域4臺達電子1971年總部位于中國臺灣，主營產品包括視訊顯示器、工業自動化、網路通訊產品與可再生能源相關產品自動化收入115億中國日本歐美日系中系8目錄控制器：運動控制系統的核心，壁壘最高二92.控制器：運動控制系統的核心，壁壘最高控制器是運動控制系統中的核心模塊，相當于機器的“大腦”?？刂破骰趯Ρ豢貙ο螅ㄟ\動機械機構）的運動學和動力學模型

17、，依托內置的邏輯控制、精密定位、軌跡控制等高性能運動控制算法，將接收到的控制目標指令進行運動規劃，完成特定運動軌跡、位姿、位置、速度與加速度控制，以及符合控制目標的精準指令輸出（如溫度、流量、速壓力、位移等），并通過多種傳感器信息反饋實現閉環控制，是運動控制系統的“大腦”。運動控制器由軌跡生成器、插補器、控制回路和步序發生器四部分構成。軌跡生成器計算出任務希望的理想軌跡，生成控制相序和脈沖，達到控制運動對象的目的。插補器根據位置或速度反饋單元的實際狀態，按照軌跡生成器的要求，計算出驅動單元下一步將要執行的命令，然后交由控制回路進行精確控制。如果是步進電機，則還有一部分就是步序發生器，步序發生器

18、根據控制回路控制指令進一步生成控制相序和脈沖，達到控制運動對象的目的。資料來源：華經情報網，華西證券研究所圖：運動控制器組成模塊軌跡生成器插補器控制回路步序發生器輸入輸出102.控制器：運動控制系統的核心，壁壘最高控制器分為通用控制器與專用控制器兩大類。通用控制器面向基礎運動控制需求，支持直線、單點等簡單軌跡規劃，功能相對標準化，適合多行業通用場景，主要包括PLC、PC-Based 運動控制卡、嵌入式控制器三大類。專用控制器針對特定行業需求深度優化，支持復雜運動模式（如三維空間圓弧、螺旋運動）和高級算法（電子齒輪、樣條曲線等），適用于高精度、高動態要求的場景，包括工業母機數控系統、工業機器人專

19、用控制器等。通用控制器中，控制卡能夠實現更為復雜的運動控制。1）PLC：早期專注于邏輯控制與信號處理，擅長開關量控制、定時計數等基礎邏輯操作，系統相對簡單，體積小，可靠性高；目前PLC已不僅局限于基礎邏輯控制功能，還能通過模塊化擴展與算法優化實現高精度運動控制。2）PC-Based運動控制卡：以“板卡”形態存在，通常采用高性能DSP和FPGA作為核心處理器，系統通用性強、可拓展性強，能夠滿足復雜運動的算法要求；用戶通常以PC機作為信息處理平臺，運動控制器以插卡形式嵌入PC機，即“PC+運動控制器”的模式，將PC機的信息處理能力和開放式的特點與運動控制器的運動控制能力有機地結合在一起，可實現高性

20、能多軸協調運動控制和高速點位運動控制。3）嵌入式控制器：以工業計算機的形態存在，集成了工業計算機和插卡式運動控制器。資料來源：固高科技招股書，華西證券研究所圖：通用運動控制器分類圖：通用運動控制器產品形態運動控制卡PLC分類特點應用領域PLC控制器系統簡單，體積小，可靠性高，但不支持復雜算法，可以通過在 PLC 平臺上，添加驅動步進電機或伺服電機的位置控制模塊，在為各種機械設備提供邏輯控制的同時，提供運動控制功能可以用于圓周運動或直線運動的控制，廣泛應用于各種機械、機床、機器人和電梯等行業PC-Based控制卡系統通用性強、可拓展性強，能夠滿足復雜運動的算法要求、抗干擾能力強，可供用戶根據不同

21、的需求，在 DOS 或 Windows 等平臺下自行開發應用軟件，組成各種控制系統主要應用于電子、半導體、工業機器人、包裝等領域嵌入式控制器涵蓋從簡單到復雜的各種運用，具有應用靈活、穩定性高、定制性強、價格便宜、操作和維護方便的特點在針織機械、激光、切割、點膠機等設備制造行業有廣泛的應用嵌入式控制器112.控制器：運動控制系統的核心，壁壘最高控制器的技術壁壘最高。物體的運動要遵循一條軌跡，當一機械的軸被要求從點A移動到點B時，需要生成這兩點間的連接軌跡，在運動控制中，這條軌跡也稱為運動曲線，基于用戶或者編程者定義的設定運動參數，控制器可以生成一個軸的運動曲線。每一運動由運動類型和約束條件組成，

22、即運動位置/距離、最大速度和加減速，根據這些信息，軌跡發生器產生一條速度曲線，或者為梯形或者為S形。遵循這條速度曲線，軸從起點開始運動，加速到指定速度運行一段時間，然后減速，到達終點停止。運動可以是沿一條直線的單軸運動，但大多數場合要更復雜，比如CNC的切削刀具可能要求沿圓周運動，就要求多軸聯動，此時需要運動控制器將運動曲線分配給各個軸，監控I/0并且閉合反饋回路，控制器要接收每一個軸對應電機的反饋信息，當某個軸上的給定和實際位置或速度存在差異（跟隨誤差）時，控制器會對相應的軸發出校正命令。因此控制器是運動控制系統中最核心的環節，當控制軸數更多、軌跡規劃更復雜時，對控制器的要求就會更高，一般運

23、動控制器毛利率超過50%。人形機器人對控制器的要求更高。以工業機器人為例，六軸機器人是控制難度相對較大的，其需要控制的軸數為6個，而特斯拉Optimus人形機器人僅全身關節就有28個（相當于28個軸），再加上靈巧手，一個人形機器人的自由度超過50個，這給運動控制帶來了更高的挑戰，也帶來了更高的價值空間。資料來源：Wind，華西證券研究所圖：信捷電氣PLC毛利率圖：固高科技運控毛利率40%50%60%70%20132014201520162017201820192020202120222023信捷電氣信捷電氣PLC毛利率毛利率50%60%70%80%20182019202020212022固高科

24、技運動控制器毛利率固高科技運動控制器毛利率122.1 PLC：市場規模160億元，國產化率不足20%PLC即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）。PLC本質上是一種專用于工業控制的計算機，使用可編程存儲器儲存指令，執行諸如邏輯、順序、計時、計數與計算等功能，并通過模擬或數字I/O組件，控制各種機械或生產過程的裝置，是機器設備邏輯控制和實時數據處理的中心。國內市場規模160億元左右。受宏觀需求走弱影響，最近2年PLC需求放緩，根據睿工業統計數據，2023年國內PLC市場規模約160億元，同比-5.6%，近5年CAGR=5.3%。小型PLC主要應用于OEM

25、市場，中大型PLC多應用于項目項市場。行業內通常根據I/O點數多少來劃分PLC規格大小，一般I/O點數越多，控制關系越復雜，要求的程序存儲器容量也越大，可編程控制器的指令及其他功能也較多，能夠適應大型、復雜的控制任務。根據中國工控網2015年數據，小型PLC在OEM市場應用占比94%，在項目型市場占比6%；中型PLC在OEM市場占比31%，在項目性市場占比69%；大型PLC在OEM市場占比9%，在項目性市場占比91%。資料來源：睿工業，中國工控網，華西證券研究所圖：2023年國內PLC市場規模約160億元圖：PLC規格分小中大型-20%-10%0%10%20%30%05010015020020

26、1520162017201820192020202120222023PLC市場規模（億元）市場規模（億元）YOYPLC類型小型中型大型I/O點數256以下256-10241024以上13歐美日PLC技術領先，國內處于追趕地位。歐美的可編程控制器是各自獨立研發成功的，在技術上存在明顯的差異；日本的PLC產品則對美國的PLC技術有一定繼承性。1969年，美國數字設備公司的子公司AB公司研制出了世界第一臺可編程邏輯控制器，并應用于通用汽車公司的生產線上。1971年日本從美國引進了這項新技術，1973年歐洲研制出了他們的第一臺可編程控制器。歐美以大中型PLC聞名，主要企業包括美國的羅克韋爾、通用電氣、

27、德國的西門子；日本則以小型PLC著稱，在世界小型可編程控制器市場上約占有70%的份額，在靈活性和價位方面占優勢，主要品牌包括三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等。我國自1974年開始研制PLC，國產品牌普遍采取了先從技術較簡單、不需要大規模投資的小型PLC領域進入，在小型PLC基本實現規模效應的時候，再逐漸向中大型PLC方向發展。小型PLC國產化率提升趨勢明顯，中大型PLC國產替代進程緩慢。國內領先品牌在小型PLC市場已贏得穩定的客戶基礎，且市場份額持續提升，2023年國產化率約為39.7%，同比+5.5pp；相比2018年+11.0pp。中大型PLC國產品牌的市場地位還不穩固，暫時沒有領先

28、的品牌，國產化率在疫情期間有小幅提升，但疫情結束之后隨即回落，2023年中大型PLC國產化率僅6.1%，同比-0.9pp，相比2018年+0.5pp。資料來源：睿工業，華西證券研究所圖：2023年小型PLC國產化率40%圖：2023年中大型PLC國產化率僅6%0%20%40%60%80%100%201820192020202120222023歐美歐美日韓日韓中國中國0%20%40%60%80%100%201820192020202120222023歐美歐美日韓日韓中國中國2.1 PLC：市場規模160億元，國產化率不足20%142.控制器：運動控制系統的核心，壁壘最高PLC內資品牌以匯川技術、

29、信捷電氣為首。在國內小型PLC市場，匯川技術排名全行業第二，內資品牌第一；信捷電氣全市場排名第四，內資品牌第二。在中大型PLC市場，目前還沒有領先的國產品牌，市場基本被歐美日品牌壟斷，包括西門子、歐姆龍、羅克韋爾、三菱電機、基恩士、施耐德等。資料來源：睿工業，華西證券研究所圖：2023年國內PLC市占率排行公司市占率排名國家/地區公司市占率排名國家/地區西門子39%1德國西門子54%1德國匯川技術15%2中國歐姆龍13%2日本三菱電機9%3日本羅克韋爾9%3美國信捷電氣7%4中國三菱電機8%4日本臺達6%5中國臺灣基恩士5%5日本歐姆龍5%6日本施耐德5%6法國松下4%7日本臺達1%7中國臺灣

30、施耐德3%8法國羅克韋爾1%9美國小型PLC中大型PLC152.2 PC-Based控制卡：高性能運動控制器運動控制卡：運動控制卡是一種基于PC總線，利用高性能微處理器及大規?？删幊唐骷崿F多個伺服電動機的多軸協調控制的高性能的步進/伺服電動機運動控制器件，包括脈沖輸出、脈沖計數、數字輸入、數字輸出、D/A輸出等功能。它可以發出連續的、高頻率的脈沖串，通過改變發出脈沖的頻率來控制電動機的速度，改變發出脈沖的數量來控制電動機的位置，它的脈沖輸出模式包括脈沖/方向、脈沖/脈沖方式。脈沖計數可用于編碼器的位置反饋，提供機器準確的位置，糾正傳動過程中產生的誤差。數字輸入/輸出點可用于限位、原點開關等。

31、運動控制卡廣泛應用于工業自動化控制領域中需要精確定位、定長的位置控制系統和基于PC的NC控制系統。一般地，運動控制卡與PC機構成主從式控制結構：PC機負責人機交互界面的管理和控制系統的實時監控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標的管理、系統狀態的顯示、運動軌跡規劃、控制指令的發送、外部信號的監控等）；控制卡完成運動控制的所有細節（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。運動控制卡都配有開放的函數庫供用戶在Windows系統平臺下自行開發、構造所需的控制系統，庫函數包括S型、T型加速，直線插補和圓弧插補，多軸聯動函數等。這類似于我們手機的安卓系統應用，因此這種結構開放的

32、運動控制卡能夠廣泛地應用于制造業中設備自動化的各個領域。資料來源：華經產業研究院，雷賽智能招股書，華西證券研究所固高科技43.8%雷賽智能15.7%美國泰道9.4%翠歐6.3%成都樂創4.7%其他20.2%根據華經產業研究院數據，2023年中國通用運動控制器行業市場規模約為96.6億元，其中PC-Based控制卡、專用控制器、PLC控制器在中國的市場份額占比分別為34.6%、37.8%和27.6%。運動控制卡核心玩家包括：雷賽智能、固高科技、埃斯頓等。圖：2018年國內運動控制卡市場份額162.3 機床數控系統：高端市場進口依賴度近90%數控系統是工業母機的“大腦”，價值量占比高。數控系統是運

33、動控制系統的一個分支，特別應用于數控機床行業，能按照零件加工程序的數值信息指令進行控制，使機床完成預定工作。數控系統是數控機床的“大腦”，是數控機床最核心的部件，機床的加工速度、精度等核心指標很大程度上取決于數控系統的技術水平。根據紐威數控招股說明書，數控系統在其機床生產成本中占比高達21%。根據科德數控招股說明書，高檔數控系統價值約占高端數控機床成本的20%-40%。根據智妍咨詢數據，2024年中國機床數控系統行業市場規模約為153億元。高端數控系統進口依賴度很高，亟待國產化。我國機床行業經過近30年的發展取得了巨大的成就，產業鏈各環節條已逐步建立起來，但在數控系統上與海外品牌仍有很大的技術

34、差距，根據紐威數控招股說明書，國內高檔數控機床配套的數控系統90%以上均為西門子、發那科等國外廠商所壟斷，其中日本發那科的數控系統市占率在50%以上。國產數控系統以華中數控、廣州數控、科德數控等為主。資料來源：紐威數控招股書，智妍咨詢，華西證券研究所功能部件25.6%數控系統20.9%鑄件22.3%傳動部件15.4%機床附件6.2%鈑金件3.7%其他5.9%圖：數控系統成本占比高020406080100120140160180201920202021202220232024中國機床數控系統市場規模（億元）中國機床數控系統市場規模（億元）圖：2024年國內數控系統市場規模約為153億元17目錄驅

35、動系統：運動控制系統的執行機構三183.驅動系統：運動控制系統的執行機構驅動系統由驅動器與電機組成。驅動器是用來控制電機的一種裝置，控制器產生的命令信號是微小的信號，需要驅動器放大這些信號至高功率的電壓和電流以滿足電機工作的需要，因此驅動器也被稱為放大器。驅動系統主要包括伺服系統與步進系統。伺服系統產品種類豐富，按照功率大小可以分為小型伺服、中型伺服、大型伺服；按照末端執行機構種類可以分為電氣伺服、液壓伺服、氣動伺服；目前應用最為廣泛的是電氣伺服系統，電氣伺服系統根據所驅動的電機類型分為直流伺服系統和交流伺服系統。伺服系統是閉環控制，通過內置編碼器實時反饋電機位置和精度，確保高精度定位；步進系

36、統是開環控制，依賴脈沖信號驅動電機按固定步距角轉動，無反饋機制，具有控制簡單、成本低、可靠性高等方面的優勢，但精度受限。資料來源：固高科技招股書，華西證券研究所圖：驅動系統分類分類簡介交流伺服系統交流伺服系統依據不同的電機運行原理分為永磁同步交流伺服系統、感應交流伺服系統、磁阻同步交流伺服系統和無刷直流伺服系統，當前市場以永磁同步電機及無刷直流伺服電機為主。交流伺服電機通過驅動器磁場換向實現電流的精確通知，同時它具備轉矩密度大、效率高、力矩大，響應快，可靠性高等特點，在工業場景得到廣泛應用。直流伺服系統直流伺服系統由直流伺服驅動器和直流伺服電機組合構成。直流伺服電機通過電刷進行換向，驅動器只需

37、輸出正負直流電機即可驅動電機正反運行。由于直流電機的輸出特性，它的力矩線性、平穩，通常被用在高精密的控制領域。同時，直流伺服電機可配備編碼器形成閉環系統。因此，直流伺服系統可準確掌握電機的轉動情況，實現精確的定位。步進系統步進系統由步進驅動器和步進電機組合構成，步進驅動器接收指令信號后，驅動步進電機按設定的方向轉動固定的角度，因此可通過驅動器發出的控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的。步進系統通常為開環系統，在步進電機添加編碼器后也可形成閉環控制系統。圖：驅動系統示例圖193.1 伺服系統：市場規模超200億元，國產化率55%伺服系統又稱隨動系統。伺服系統（Servo Mecha

38、nism）是一種運動控制部件，主要任務是按控制命令（通常為可編程控制器下達的命令）的要求，對功率進行放大、變換、調控等處理，控制驅動裝置的輸出力矩、速度和位置，使物體的位置、方位、狀態等輸出量，隨著輸入量的任意變化而變化。伺服系統是工業自動化的關鍵零部件，是實現精準定位、精準運動的必要途徑。國內伺服系統市場規模超200億。伺服系統廣泛應用于機床、3C設備、鋰電光伏、機器人、半導體、包裝、紡織等各行各業，同樣具備順周期屬性，近兩年需求略有下滑。根據睿工業數據，2023年國內通用伺服系統市場規模約214億元，同比-4.1%，近5年CAGR=7.7%。隨著國內工業自動化的深入推廣，伺服系統普及度將持

39、續提高，其市場規模仍處于成長階段。資料來源：偉創電氣招股書，睿工業，華西證券研究所圖：伺服系統結構圖圖：2023年國內伺服系統市場規模214億元-10%0%10%20%30%40%050100150200250201520162017201820192020202120222023通用伺服市場規模（億元）通用伺服市場規模（億元）YOY20伺服技術最早應用于軍事，同樣是外資技術領先。伺服技術最早應用于軍事需求，例如軍事船舶的自動駕駛、火炮的控制發射以及飛船與導彈的制導，后來被逐步應用于民用工業，如自動機床、針式打印機等，隨著電機技術、電力電子技術、微電子技術、控制技術和計算機技術的快速發展，交流

40、伺服驅動技術日益成熟，性能和成本更具優勢的交流伺服系統在國外得到快速發展，應用領域不斷拓展，涌現出松下電器、安川電機、三菱電機、西門子等知名品牌。我國伺服系統起步較晚，最初也是用于國防軍工，2000年以后隨著國內中高端制造業不斷發展，國內伺服系統市場快速增長，國內廠商紛紛開始民用伺服系統的研發，通過引進、消化吸收國際先進技術等舉措，國產伺服系統產品質量和技術水平不斷提升。伺服系統國產化率相對較高，內資品牌市占率提升明顯?？傮w來說，外資品牌仍在伺服系統占據重要地位，但內資品牌市占率提升明顯。根據睿工業數據，2023年國內通用伺服系統國產化率超過50%，達到55.0%；日韓品牌市占率持續收縮，20

41、23年為26.0%；歐美品牌市占率保持穩定，2023年為19.0%。從企業上來看，2023年國內通用伺服系統龍頭為匯川技術，市占率高達28.2%，行業前十名中包含禾川科技、信捷電氣、雷賽智能等其他3家內資品牌，日系品牌安川電機、三菱電機、松下電器、歐姆龍等企業市占率持續下降。資料來源：偉創電氣招股書，睿工業，華西證券研究所圖：2023年通用伺服國產化率達55%圖：2023年國內伺服系統市占率分布0%20%40%60%80%100%2017201820192020202120222023歐美歐美日韓日韓中國中國匯川技術28.2%西門子10.4%安川電機8.4%三菱電機6.1%臺達5.9%松下電器

42、5.7%禾川科技4.4%信捷電氣3.0%雷賽2.5%歐姆龍1.9%其他23.4%3.1 伺服系統：市場規模超200億元，國產化率55%213.2 步進系統：市場規模10億元量級，集中度較高步進系統市場規模在10億元量級。步進系統能夠滿足大多數低負載/恒負載的低速工況，并且具有控制簡單、成本低、可靠性高等方面的優勢，與其他運動控制系統相比，在精度和速度要求并不苛刻的場合下，步進系統憑借其經濟性和實用性，市場應用也在持續擴大，廣泛運用在普通機床、紡織、包裝、電子加工、儀器、激光加工、線切割、焊接等領域。根據中國工控網、雷賽智能招股書數據，2020年國內步進系統市場規模約為8.5億元。步進系統國產化

43、率高，市場相對集中。根據中國工控網、雷賽智能招股書數據，我國步進系統市場已經以內資品牌為主，雷賽智能、深圳研控、鳴志電器等國產品牌已占據整個市場份額的90%以上，且市場集中度較高，雷賽智能以38%的市場占有率位居行業第一。東方馬達（Oriental Motor）和百格拉（Berger Lahr）等外資品牌在部分高端應用環節應用較多。資料來源：雷賽智能招股書，華西證券研究所圖：步進系統市場規模在10億量級圖：2018年步進系統份額分布0246810201420152016201720182019F2020F步進系統市場規模（億元）步進系統市場規模（億元）雷賽智能37.9%深圳研控15.1%鳴志電

44、器11.6%和利時6.4%東方馬達5.0%其他23.9%22目錄產業鏈重點公司四23匯川技術：公司聚焦工業領域的自動化、數字化、智能化，專注“信息層、控制層、驅動層、執行層、傳感層”核心技術。經過20多年的發展，公司形成四大業務板塊：通用自動化、新能源汽車、智慧電梯、軌道交通，主要為設備自動化/產線自動化/工廠自動化提供變頻器、伺服系統、PLC/HMI、高性能電機、氣動元件、傳感器、機器視覺等工業自動化核心部件及工業機器人產品，為新能源汽車行業提供電驅&電源系統，為軌道交通行業提供牽引與控制系統。公司產品廣泛應用于工業領域的各行各業，總體上與經濟周期緊密相關。資料來源：公司官網，Wind，華西

45、證券研究所圖：匯川技術產品圖譜4.1 重點公司匯川技術：工業自動化國產龍頭圖：公司營業收入保持高速增長圖：公司近年毛利率及凈利率表現控制層驅動層執行層傳感層工業機器人0%10%20%30%40%50%60%70%050100150200250300350營業收入（億元）營業收入（億元）yoy0%10%20%30%40%50%60%毛利率毛利率凈利率凈利率24信捷電氣：公司是國內最早進入工業自動化行業的企業之一，以PLC起家，目標打造工控整體解決方案供應商。公司核心產品包括可編程控制器（PLC）、驅動系統、人機界面、智能裝置等四部分。PLC可編程控制器是公司拳頭產品，信捷是PLC控制器內資第二品

46、牌（僅略次于匯川），驅動系統以伺服系統為主、變頻器為輔，人機界面主要搭配PLC銷售，智能裝置包括機器視覺、工業機器人等。公司在運動控制領域積累深厚，自主開發工業機器人控制器，具備人形機器人“小腦”研發能力。資料來源：公司官網，Wind，華西證券研究所圖：信捷電氣產品圖譜4.2 重點公司信捷電氣：PLC控制器龍頭圖：公司營業收入始終保持增長0%10%20%30%40%50%60%70%80%05101520營業收入（億元）營業收入（億元）YOY0%10%20%30%40%50%毛利率毛利率凈利率凈利率圖：公司近年毛利率及凈利率表現25偉創電氣：公司專注于電氣傳動和工業控制領域，核心產品包括變頻器

47、、伺服系統以及控制系統等。公司控制系統產品主要包含PLC、運動控制器和遠程IO模塊產品，其中PLC產品包括小型系列和中型PLC系列?？刂葡到y主要和伺服系統、變頻器產品形成行業綜合解決方案，運用于金屬切削機床、紡織機械、金屬成型設備、印刷包裝設備、木工機械、機器人/機械手、電子設備、光伏鋰電設備、激光設備、非標自動化設備等各行業。同時，公司緊跟時代發展趨勢，向機器人、新能源、醫療等新興領域延伸，研制了空心杯電機、無框電機、制氫電源、光伏儲能逆變器、手術動力系統等產品，為高景氣度行業深度賦能。資料來源：公司官網，Wind，華西證券研究所圖：偉創電氣產品圖譜4.3 重點公司偉創電氣：運動控制領軍企業

48、0%10%20%30%40%50%051015營業收入（億元）營業收入（億元）yoy0%10%20%30%40%50%60%毛利率毛利率凈利率凈利率圖：公司近年毛利率及凈利率表現圖：公司營業收入保持快速增長26雷賽智能：公司專注于智能裝備運動控制核心部件，主要產品為伺服系統、步進系統、控制技術類產品三大類，可以為下游設備客戶提供完整的運動控制系列產品、產品組合、系統級解決方案。在機器人領域，公司產品涵蓋高密度無框力矩電機、CD 伺服驅動器、中空編碼器、空心杯電機及配套的微型伺服驅動系統等，并于2025年3月份發布DH系列靈巧手解決方案。公司在運動控制領域技術積累豐富，控制器產品包括運動控制卡、

49、XPC 工控機、大中小型PLC等。資料來源：公司官網，Wind，華西證券研究所圖：雷賽智能產品圖譜4.4 重點公司雷賽智能：重點布局人形機器人部件伺服系統人形機器人電機控制器靈巧手0%10%20%30%40%50%05101520營業收入（億元）營業收入（億元）yoy圖：公司營業收入持續增長0%10%20%30%40%50%60%毛利率毛利率凈利率凈利率圖：公司近年毛利率及凈利率表現27固高科技：公司核心業務包括運動控制核心部件、運動控制系統級解決方案、運動控制整機。其中，運動控制核心部件包括運動控制器、伺服驅動器、特種電機、編碼器、傳感器等產品，運動控制系統包括機床數控系統、機器人控制系統等

50、。公司推出系列化的高速、高精度運動控制器，將驅動與控制融為一體，可為半導體/泛半導體裝備、高端數控裝備等領域客戶提供整體解決方案。通過連續軌跡優化和高階控制算法融合，公司研發的CNC控制系統（軟件平臺+控制器+驅動器）進入高端數控機床領域，逐步實現五軸車銑復合和精密銑削、磨削控制系統的量產。資料來源：公司官網，Wind，華西證券研究所圖：固高科技產品圖譜4.5 重點公司固高科技：專注于運動控制系統伺服系統控制器數控系統-20%-10%0%10%20%30%012345營業收入（億元）營業收入（億元）yoy圖：公司近年營業收入情況0%10%20%30%40%50%60%毛利率毛利率凈利率凈利率圖

51、：公司近年毛利率及凈利率表現28華中數控：公司堅持“一核三軍”發展戰略，即以數控系統技術為核心，以機床數控系統、工業機器人及智能產線、新能源汽車配套為三個主要業務板塊。公司作為國產中高檔數控系統的創新型企業，擁有數控裝置、伺服驅動、伺服電機成套裝備研發生產能力，為各類數控機床企業和汽車、3C、木工、磨床及高端重點領域等用戶提供數控系統配套和服務。工業機器人及自動化業務則為各類制造企業提供多關節工業機器人整機、機器人核心零部件控制器等產品以及智能產線等業務。新能源汽車配套主要是圍繞汽車電動化、輕量化、智能化開展技術研究和應用推廣，具體包括新能源汽車伺服電機、伺服驅動器、控制器、輕量化車身及新能源

52、汽車智能化產品等資料來源：公司官網，Wind，華西證券研究所圖：華中數控產品圖譜4.6 重點公司華中數控：數控系統國產龍頭-20%-10%0%10%20%30%40%50%0510152025營業收入（億元）營業收入（億元）yoy圖：公司近年營業收入情況-10%0%10%20%30%40%50%毛利率毛利率凈利率凈利率圖：公司近年毛利率及凈利率表現29-10%0%10%20%30%40%毛利率毛利率凈利率凈利率-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%05101520253035404550營業收入（億元）營業收入（億元）yoy埃斯頓：公司是目前中國運動控制領域極具影響力企業

53、及具有高度自主核心技術和核心部件的國產工業機器人領軍企業，業務覆蓋從自動化核心部件及運動控制系統、工業機器人、機器人工作站到智能制造系統的全產業鏈。公司業務主要分為兩個核心業務模塊：自動化核心部件及運動控制系統、工業機器人及智能制造系統。自動化核心部件及運動控制系統包括金屬成形機床自動化完整解決方案、運動控制系統（包括HMI、運動控制器、Motion PLC、IO模塊、伺服系統等）、機器人專用控制器、機器視覺和運動控制一體的智能控制單元解決方案。工業機器人及智能制造系統覆蓋3kg到700kg負載的87款工業機器人產品，行業地位領先。資料來源：公司官網，Wind，華西證券研究所圖：埃斯頓產品圖譜

54、4.7 重點公司埃斯頓：工業機器人國產龍頭工業機器人圖：公司近年營業收入情況圖：公司近年毛利率及凈利率表現自動化核心部件及運動控制系統30目錄投資建議與風險提示五31運動控制系統需求短期看順周期復蘇，中長期看制造業升級與機器人產業爆發，尤其是人形機器人的迅速發展，將為運動控制帶來更廣闊的發展空間。受益標的：匯川技術、信捷電氣、偉創電氣、雷賽智能、固高科技、華中數控、埃斯頓等。風險提示：人形機器人進展不及預期；順周期復蘇不及預期；行業競爭加劇的風險。資料來源：華西證券研究所5 投資建議與風險提示華西證券研究所：華西證券研究所：地址：北京市西城區太平橋大街豐匯園11號豐匯時代大廈南座5層公司評級標

55、準公司評級標準投資評級投資評級說明說明以報告發布日后的6個月內公司股價相對上證指數的漲跌幅為基準。買入分析師預測在此期間股價相對強于上證指數達到或超過15%增持分析師預測在此期間股價相對強于上證指數在5%15%之間中性分析師預測在此期間股價相對上證指數在-5%5%之間減持分析師預測在此期間股價相對弱于上證指數5%15%之間賣出分析師預測在此期間股價相對弱于上證指數達到或超過15%行業評級標準行業評級標準以報告發布日后的6個月內行業指數的漲跌幅為基準。推薦分析師預測在此期間行業指數相對強于上證指數達到或超過10%中性分析師預測在此期間行業指數相對上證指數在-10%10%之間回避分析師預測在此期間

56、行業指數相對弱于上證指數達到或超過10%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或相當的專業勝任能力，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，通過合理判斷并得出結論，力求客觀、公正，結論不受任何第三方的授意、影響，特此聲明。評級說明評級說明32免責聲明免責聲明華西證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）具備證券投資咨詢業務資格。本報告僅供本公司簽約客戶使用。本公司不會因接收人收到或者經由其他渠道轉發收到本報告而直接視其為本公司客戶。本報告基于本公司研究所及其研究人員認為的已經公開的資料或者研究人員的實地調研資料，但本公司對該等信息的準確性、完整

57、性或可靠性不作任何保證。本報告所載資料、意見以及推測僅于本報告發布當日的判斷，且這種判斷受到研究方法、研究依據等多方面的制約。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及預測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息始終保持在最新狀態。同時，本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改，投資者需自行關注相應更新或修改。在任何情況下，本報告僅提供給簽約客戶參考使用，任何信息或所表述的意見絕不構成對任何人的投資建議。市場有風險，投資需謹慎。投資者不應將本報告視為做出投資決策的惟一參考因素，亦不應認為本報告可以取代自己的判斷。在任何情況下，本報告均未考慮到個別客戶的特殊投資目標、財務狀況或

58、需求，不能作為客戶進行客戶買賣、認購證券或者其他金融工具的保證或邀請。在任何情況下，本公司、本公司員工或者其他關聯方均不承諾投資者一定獲利，不與投資者分享投資收益，也不對任何人因使用本報告而導致的任何可能損失負有任何責任。投資者因使用本公司研究報告做出的任何投資決策均是獨立行為，與本公司、本公司員工及其他關聯方無關。本公司建立起信息隔離墻制度、跨墻制度來規范管理跨部門、跨關聯機構之間的信息流動。務請投資者注意，在法律許可的前提下，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。在法律許可的前提下，本公司的董事、高級職員或員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。所有報告版權均歸本公司所有。未經本公司事先書面授權，任何機構或個人不得以任何形式復制、轉發或公開傳播本報告的全部或部分內容，如需引用、刊發或轉載本報告，需注明出處為華西證券研究所，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。33