發(fā)現(xiàn)價(jià)值免責(zé)聲明發(fā)現(xiàn)價(jià)值人人形機(jī)器人系列之四電機(jī)深度：機(jī)械動(dòng)能之源，萬變不離其宗核心觀點(diǎn)：機(jī)械件，機(jī)器人每一個(gè)關(guān)節(jié)的電機(jī)選型需要充分考慮關(guān)節(jié)的類型和驅(qū)動(dòng)似，因此身體關(guān)節(jié)選用了無框力矩電機(jī)，沿用了協(xié)作機(jī)器人的供應(yīng)體11億美元，占整體電機(jī)市場的比例不到屬于“小而精”的市場。未來人形機(jī)器人若能夠達(dá)到消費(fèi)品級別的體量，將帶動(dòng)機(jī)器人電機(jī)市場擴(kuò)容。?本土電機(jī)企業(yè)具有供應(yīng)鏈優(yōu)勢，有望助力特斯拉實(shí)現(xiàn)降本目標(biāo)。特斯海外科爾摩根、日本電產(chǎn)為代表的企業(yè)雖然在高端產(chǎn)品及營收規(guī)模上。?本土電機(jī)企業(yè)已積累了豐富產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)，銷往全球多年。本土企業(yè)經(jīng)過業(yè)評級告日期相對市場表現(xiàn)3-07-018%2%07/221/2209/2201/2303/07/221/2209/2201/23-4%-10%-16%-21% 機(jī)械設(shè)備滬深300SFCCENoBOS6003678chuangfcom03680boyanggfcomcn請注意，孫柏陽并非香港證券及期貨事務(wù)監(jiān)察委員會(huì)的注冊持牌人，不可在香港從事受監(jiān)管活動(dòng)。23-06-3023-06-30空2023-06-18機(jī)器人系列之三:2023-06-18望，隱形冠軍的搖籃yaojiagfcomcn設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值司估值和財(cái)務(wù)分析表稱碼報(bào)告日期級合理價(jià)值(元/股)2023E2024E2023E2024Ex2023E2024E2023E2024E300124.SZ/06/282.4925.7924.4622.0021.40603915.SH8/11/0381.1518.420按照最新收盤價(jià)計(jì)算設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值 力市場 14 發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值表索引 表4：無框力矩電機(jī)和空心杯電機(jī)國內(nèi)外主要企業(yè)(單位：億人民幣) 19設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值一、機(jī)器之“心臟”，緊湊而高效的藝術(shù)(一)電機(jī)產(chǎn)品種類繁多，性能特點(diǎn)各異電機(jī)品種繁多，普遍有兩種分類方式：按照控制方式可以分為伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)定子轉(zhuǎn)動(dòng)是否同步可以分為同步電機(jī)和異步電機(jī)(感應(yīng)電機(jī))。表1：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的分類及功能特點(diǎn)理按照控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)：直流、交流(同步、異步)等使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制能力、穩(wěn)定性廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，從而達(dá)到精確定位的目的。度要求不是特別高的場合，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和成本低床等領(lǐng)域構(gòu)比較可靠、直流力矩電機(jī)體積小巧、定位精度高，運(yùn)用于協(xié)作機(jī)器人等領(lǐng)域；交流力矩電按照驅(qū)動(dòng)換向方式：有刷、無刷(霍調(diào)速性能好、起動(dòng)容易、能夠載重起動(dòng)等特點(diǎn)式：永磁、勵(lì)磁、磁機(jī)、多相異步(感應(yīng))電機(jī)的工作原理是“電磁感應(yīng)”，定子旋轉(zhuǎn)變化的磁場在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出電流，此電流在結(jié)構(gòu)簡單、成本低，從空載到滿載范圍等機(jī)磁、勵(lì)磁、磁交流電的驅(qū)動(dòng)下，轉(zhuǎn)子與定子的旋轉(zhuǎn)磁場同步運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。相比于異步電機(jī)多了轉(zhuǎn)子勵(lì)磁或，成本較高。格較高但效率更高，運(yùn)用于恒速負(fù)載等領(lǐng)域，比如風(fēng)扇，吹，設(shè)備中的計(jì)時(shí)器，錄研究中心服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，一般采用閉環(huán)/半閉環(huán)控制，設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值直流無刷和有刷電機(jī)：無刷電機(jī)以電子換向器(霍爾元件等)替代電刷。直流電機(jī)交流同步和異步電機(jī)：依據(jù)定子和轉(zhuǎn)子磁場轉(zhuǎn)速是否同步而劃分。異步電機(jī)的工作用于風(fēng)扇等恒速負(fù)載領(lǐng)域。電機(jī)區(qū)別電機(jī)區(qū)別設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值(二)電機(jī)選型需要考慮驅(qū)動(dòng)模式、關(guān)節(jié)類型等1.確定驅(qū)動(dòng)模式：電動(dòng)、液壓或者氣動(dòng)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式包括電動(dòng)、液壓和氣動(dòng)。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)能夠進(jìn)行更為靈活、精準(zhǔn)、方便的運(yùn)動(dòng)控制，但不易進(jìn)行重負(fù)載活動(dòng)，核心部件為電機(jī)，廣泛用于大部分機(jī)器人表2：機(jī)器人驅(qū)動(dòng)包括電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)三類應(yīng)用領(lǐng)域表產(chǎn)品等積小、重量、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活。穩(wěn)定性較難控制。制，動(dòng)作靈活迅速，節(jié)能簡單中，主要用于揀選、裝載等倉儲任務(wù)關(guān)節(jié)選型：剛性、柔性或者準(zhǔn)直驅(qū)機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)方式可以分為剛性驅(qū)動(dòng)、彈性驅(qū)動(dòng)和準(zhǔn)直驅(qū)驅(qū)動(dòng)等不同模式。制框架穩(wěn)定、扭矩密度高，缺點(diǎn)是輸出轉(zhuǎn)速低。設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值較少。此，折中采用電機(jī)加低傳動(dòng)比減速器的方案；準(zhǔn)直驅(qū)關(guān)節(jié)一般由高扭矩密度電機(jī)、構(gòu)中心量為剛性物體繞軸運(yùn)動(dòng)的慣性量度，相當(dāng)于線性力學(xué)中的質(zhì)量，決定電機(jī)的反應(yīng)速度慣量大、響應(yīng)慢、轉(zhuǎn)速小。關(guān)節(jié)架構(gòu)影響電機(jī)選擇，剛性驅(qū)動(dòng)偏好高轉(zhuǎn)速的細(xì)長電機(jī)，而準(zhǔn)直驅(qū)關(guān)節(jié)則偏好大設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值證券發(fā)展研究中心電機(jī)的選型需要做到與機(jī)器人關(guān)節(jié)的充分適配，需要綜合考慮機(jī)器人關(guān)節(jié)的尺寸功大小、精準(zhǔn)性、可靠性、資源消耗等多維因素。機(jī)類型看，全球機(jī)器人電機(jī)占比最高的為直流電機(jī)，憑借其緊湊的尺寸和高效率高系數(shù)控機(jī)床、工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)對高精度和精密控制的機(jī)器人系統(tǒng)的需求不斷增加設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值(三)人形機(jī)器人電機(jī)：傳統(tǒng)電機(jī)的變體，緊湊而高效的藝術(shù)1.緊湊而高效：人形機(jī)器人所用的微特電機(jī)為傳統(tǒng)電機(jī)之上的優(yōu)化變體人形機(jī)器人涉及的電機(jī)產(chǎn)品包括無框力矩電機(jī)和空心杯電機(jī)等。機(jī)主要規(guī)格為功率，力矩電機(jī)的規(guī)格和選型主要取決于扭矩，力矩電機(jī)極對數(shù)多，在電機(jī)低速甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)仍能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并提供穩(wěn)定的力矩給負(fù)載；同時(shí)，力矩電機(jī)為要用在協(xié)作機(jī)器人等領(lǐng)域。構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。這設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值所以它的效率要比普通的微型直流電機(jī)要高；同時(shí)，由于轉(zhuǎn)子重量大幅降低，所以應(yīng)(如軍工、檢測)和對重量和能耗要求較高(如無人機(jī)、機(jī)器人)等領(lǐng)域。2.無框力矩電機(jī)：定制化設(shè)計(jì)，電機(jī)與關(guān)節(jié)高度集成力矩電機(jī)目前主要用在協(xié)作機(jī)器人等領(lǐng)域，電機(jī)本質(zhì)為對機(jī)器人功能的適配。作機(jī)器人采用無控制柜、輕量化的設(shè)計(jì)方式，進(jìn)而影響零部件選型，包括采用緊湊用于協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域，本質(zhì)是對其緊湊、大扭矩、中空走線的功能之實(shí)現(xiàn)。設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值型方面也更加多樣化。因此人形機(jī)器人與協(xié)作機(jī)器人在關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)中有相同的產(chǎn)品特征化的功能實(shí)現(xiàn)。構(gòu)3.空心杯電機(jī)：高精尖產(chǎn)品走向工業(yè)與民用，微型執(zhí)行器的重要組成成熟度的增加，空心杯電機(jī)逐漸向工業(yè)自動(dòng)化等民用領(lǐng)域推廣，如機(jī)器人、微型泵設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域術(shù)要求。久體積小、能耗低的重量。K3Hand協(xié)作機(jī)器人為例，其模仿人手部結(jié)構(gòu)，共有3根手指8個(gè)自由度，其中拇指有4個(gè)自由度，其余手指各2個(gè)自由度，機(jī)器人可以抓住不同形狀、位置和柔軟度的高效靈活，執(zhí)行器尺寸僅有12mm*24mm*14mm，重量僅12g，輸出扭矩可達(dá)mNm穩(wěn)運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。特斯拉靈巧手單手有6個(gè)主動(dòng)自由度，其執(zhí)行器采用空心杯電機(jī)+微型齒輪的模式，可以做到輕量且高效。設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值OrbrayKHand二、人形機(jī)器人風(fēng)起，電機(jī)賽道擴(kuò)容(一)機(jī)器人電機(jī)增速快于行業(yè)，東亞為主力市場電機(jī)是工業(yè)社會(huì)中的基礎(chǔ)產(chǎn)品，全球市場空間超千億美元。根據(jù)precedence機(jī)器人占電機(jī)整體市場比例不到1%，但增速較快，東亞為主力市場。根據(jù)future東亞地區(qū)憑借高機(jī)器人數(shù)量和自動(dòng)化水平在機(jī)器人電機(jī)細(xì)分領(lǐng)域占比更高：根據(jù)grandviewresearch數(shù)據(jù)，亞洲在全球電機(jī)占比僅為40%；而根據(jù)futuremarket設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值insights亞地區(qū)機(jī)器人電機(jī)市場規(guī)模占全球市場比重達(dá)61%。全球電機(jī)市場規(guī)模(億美元)00十年CAGE：7%0024452283213319930占比0%全球機(jī)器人電機(jī)市場空間(億美元)22-30年CAGE4.050究中心區(qū)域占比洲東(二)力矩、空心杯電機(jī)市場“小而精”，逐漸向工業(yè)、民用拓展年力矩電機(jī)市場規(guī)模約6.1億美元，并有望以8.0%的CAGR增長至27年的9.0億。設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值ollmorgen(科爾摩根)，第二梯隊(duì)廠商有綠的諧波、西門子、PranshuElectricals等。9876543210全球力矩電機(jī)市場空間(億美元).0 23-27年CAGE：8.0%6.16.5.7.7.7.7 電機(jī)各類產(chǎn)品占比3%年空心杯電機(jī)全球市場規(guī)模約7.5億美元，并預(yù)計(jì)以8.0%的CAGR成長至2028年的的需求不斷增長，也是推動(dòng)該市場增長的關(guān)鍵因素；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，有刷空心杯電機(jī)4.8%，歐洲市場占比25.9%。主要制造商包括Faulhaber(馮哈伯)、Portescap、AlliedMotion(艾萊德摩新)、的市場。海外公司在高端產(chǎn)品較為領(lǐng)先，如馮哈伯的產(chǎn)品應(yīng)用于手術(shù)機(jī)器人、呼吸本體設(shè)計(jì)(如最小尺寸)、機(jī)電控制(定制化開發(fā)能力)。設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值8全球空心杯電機(jī)市場空間(億美元)23-28年CAGE：8.0%9.99.48.78.07.56.86.2648全球空心杯電機(jī)市場空間(億美元)23-28年CAGE：8.0%9.99.48.78.07.56.86.2642012%10%8%6%4%2%0%DOIdcnkigxadu.2021.002520，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心空心杯電機(jī)各類產(chǎn)品占比刷空心杯(三)預(yù)計(jì)人形機(jī)器人放量將帶動(dòng)電機(jī)市場擴(kuò)容第一個(gè)五年為0到1的過程，伴隨著新產(chǎn)品的研發(fā)、市場模式的摸索以及政策補(bǔ)貼的介入，特斯拉新能源汽車銷量由2012年的不到1萬臺增長至2017年的10萬臺；第二五年為產(chǎn)品規(guī)?；?到N的過程，伴隨著電池、電驅(qū)等產(chǎn)業(yè)鏈的培育，產(chǎn)業(yè)競爭前人形機(jī)器人正處于產(chǎn)品研發(fā)和政策摸索的0到1的過程，與新能源汽車產(chǎn)業(yè)化早期將憑借其性能優(yōu)勢在工業(yè)、生活等各領(lǐng)域高速滲透，未來潛在市場空間達(dá)上百億美設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值0000%0%0%0%0%%%%0%65718042016201720182019202020212022odel三、產(chǎn)品+平臺加持，本土電機(jī)企業(yè)蓄勢待發(fā)(一)產(chǎn)品基礎(chǔ)：本土企業(yè)在產(chǎn)品端已準(zhǔn)備充分，具備驗(yàn)證條件我們認(rèn)為，海外科爾摩根、日本電產(chǎn)為代表的企業(yè)雖然在高端產(chǎn)品及營收規(guī)模上較國內(nèi)無框力矩電機(jī)主要玩家有步科股份、昊志機(jī)電。其中步科股份無框力矩電機(jī)產(chǎn)設(shè)備發(fā)現(xiàn)價(jià)值發(fā)現(xiàn)價(jià)值作機(jī)器人和輕型機(jī)器人領(lǐng)域，同時(shí)，昊志機(jī)電現(xiàn)有的產(chǎn)品包括諧波減速器、無框力、驅(qū)動(dòng)器、編碼器、力矩傳感器等可應(yīng)用于人形機(jī)器人。空心杯電機(jī)主要玩家為鳴志電器、江蘇雷利、偉創(chuàng)電氣。其中鳴志電器為運(yùn)動(dòng)控制在測試階段。匯川技術(shù)和禾川科技為國內(nèi)伺服產(chǎn)品主要供應(yīng)商。其中匯川技術(shù)具備工控和工業(yè)機(jī)器人雙重業(yè)務(wù)優(yōu)勢，并持續(xù)研發(fā)提高直驅(qū)電機(jī)競爭力；禾川科技的無框力矩直驅(qū)電表4：無框力矩電機(jī)和空心杯電機(jī)國內(nèi)外主要企業(yè)(單位：億人民幣)公司名稱相關(guān)產(chǎn)品根無框力矩電機(jī)等直驅(qū)電機(jī)、伺服電機(jī)、有刷直流電機(jī)、防爆電機(jī)、步進(jìn)25電機(jī)、減速電機(jī)、無刷馬達(dá)等微特空心杯電機(jī)、直流有刷電機(jī)、直流無刷電機(jī)、緊湊型驅(qū)動(dòng)裝置等///刷電機(jī)、無齒槽無刷電機(jī)、伺服電機(jī)、直線電機(jī)模組等產(chǎn)品被國內(nèi)