行業(yè)行業(yè)深度報告人形機器人動力之源，電機應(yīng)用要求與變革方向投資評級：推薦

（維持）報告日期：

2025年12月18日8電機是人形機器人動力源，性能直接影響人形機器人運動能力、穩(wěn)定性等多方面表現(xiàn)電機是實現(xiàn)電能向機械能轉(zhuǎn)換的樞紐

，

人形機器人電機主要采用無框力矩電機及空心杯電機。

作為人形機器人核心零部件之一

，

電機性能直接影響人形機器人運動能力、

靈活性、穩(wěn)定性和能效等多方面的表現(xiàn)。

從特斯拉Optimus、

宇樹H1/G1等多款人形機器人關(guān)節(jié)核心參數(shù)看

，

電機動力輸出、

能效優(yōu)化訴求突出

，

高性能電機是目前關(guān)節(jié)迭代的關(guān)鍵

，

為人形機器人從實驗室走向規(guī)?；瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ)。人形機器人結(jié)構(gòu)緊湊，有限空間內(nèi)提升電機性能需聚焦結(jié)構(gòu)、原理、材料及控制等方向人形機器人結(jié)構(gòu)緊湊

，根據(jù)電機轉(zhuǎn)矩公式：Te

=

Ke

[Di

2

Le

]ABg

η

cosφ

∞

[Di

2

Le

]ABg

，在不增加體積的情況下

，實現(xiàn)扭矩/動態(tài)響應(yīng)速度的提升

，

需提升電機電負荷、

磁負荷及轉(zhuǎn)矩線性度

，

對應(yīng)在電機設(shè)計中需聚焦三個主要方向：

結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、

原理創(chuàng)新、材料與控制創(chuàng)新。1、

電機本體結(jié)構(gòu)革新：①軸向磁通電機：相對普通電機結(jié)構(gòu)扁平輕薄

，

同等條件下扭矩提升可達4倍

，

功率密度極高。

②

PCB定子電機：

定子線圈蝕刻在電路板上

，

減重50%

，適合輕量化需求。

③超聲波電機：擁有斷電自鎖、低速大扭矩等特點

，是靈巧手驅(qū)動的潛在競爭者。

④扁平線繞組：

槽滿率提升20-30%

，增加磁場強度

，且扁線接觸面積大

，散熱更優(yōu)。2、

電機工作原理創(chuàng)新：

諧波磁場技術(shù)（磁場調(diào)制）：

打破定轉(zhuǎn)子極對數(shù)限制

，大幅提升轉(zhuǎn)矩密度。3、

熱管理與控制系統(tǒng)升級：

①散熱改進：

引入液冷通道、碳納米管及相變材料

，解決高負載發(fā)熱問題。

②GaN（氮化鎵）驅(qū)動：

相比傳統(tǒng)MOSFET

，

GaN能實現(xiàn)更高頻率的PWM控制（如100kHz）

，提升控制精度并減小驅(qū)動器體積。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明投

資

要

點2靈巧手集成化設(shè)計趨勢明顯，微型電機壁壘較高我們認(rèn)為手部執(zhí)行器總數(shù)約為50個左右

，按照每個微型電機200元的價格測算

，

Optimus的微型電機ASP約為10000元?？招谋姍C和微型無框電機已成為靈巧手實現(xiàn)精確伺服驅(qū)動運動的理想解決方案：

1）

空心杯電機：

采用了無鐵芯轉(zhuǎn)子

，

使得電機重量和轉(zhuǎn)動慣量大幅降低

，從而減少轉(zhuǎn)子自身的機械能損耗；

2）

無框電機：

已精簡到只剩定子和轉(zhuǎn)子

，

并舍棄了傳統(tǒng)的框架、

軸承和軸

，

支持軸向長度靈活調(diào)整

，

徑向尺寸也可以根據(jù)關(guān)節(jié)腔定制

，

甚至能實現(xiàn)徑向安裝或中空貫通布局

，這種靈活性能讓工程師“創(chuàng)造關(guān)節(jié)”而不是被動地“適配電機”。建議關(guān)注具備高壁壘技術(shù)以及規(guī)?；圃炷芰Φ凝堫^企業(yè)推薦關(guān)注臥龍電驅(qū)、

偉創(chuàng)電氣、

鳴志電器、

江蘇雷利、

信捷電氣、

科爾摩根、

尼得科。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明投

資

要

點2傳統(tǒng)電機電磁轉(zhuǎn)矩表達式：Te

=

Ke

[Di

2

Le

]ABg

η

cosφ∞[Di

2

Le，]A

g中：

Te：電機扭矩

Di：電機定子內(nèi)徑

Le：電機有效鐵芯長度

A：電負荷

Bg：磁負荷

Ke、

η、

cosΦ：結(jié)構(gòu)常數(shù)、

效率、功率因數(shù)提升負荷與轉(zhuǎn)矩線性度誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明電機提升扭矩的常規(guī)思路

-電負荷、磁負荷、轉(zhuǎn)矩線性度以及體積資料來源：磁場調(diào)制—高轉(zhuǎn)矩密度電機的創(chuàng)新與發(fā)展，華鑫證券研究所提升電負荷提升磁負荷4公司代碼名稱2025-12-18股價EPSPE投資評級20242025E2026E20242025E2026E300660.SZ江蘇雷利46.230.920.810.9950.2557.0746.70未評級600580.SH臥龍電驅(qū)39.280.610.650.7364.3960.4353.81未評級603416.SH信捷電氣52.511.631.722.132.2130.5325.00未評級603728.SH鳴志電器61.780.190.210.31325.16294.19199.29未評級688698.SH偉創(chuàng)電氣79.001.161.31.5868.1060.7750.00未評級誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明重點關(guān)注公司及盈利預(yù)測資料來源：Wind，華鑫證券研究（未評級公司數(shù)據(jù)取自Wind一致預(yù)期）5電機新技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進程不及預(yù)期人形機器人商業(yè)化落地不及預(yù)期

行業(yè)競爭加劇與格局惡化原材料價格波動風(fēng)險誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明風(fēng)

險

提

示100

1電機是機器人動力源泉，性能高低至關(guān)重要執(zhí)行器是機器人實現(xiàn)運動的核心部件

，軀干按傳動形式可分為旋轉(zhuǎn)與線性兩類。執(zhí)行器（即一體化關(guān)節(jié)）

是將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為連桿機構(gòu)運動的關(guān)鍵組件

，是機器人實現(xiàn)動作的核心動力單元。

電機作為執(zhí)行器的核心零部件

，負責(zé)將電能轉(zhuǎn)化為機械能

，

為整體運動提供驅(qū)動力。人形機器人軀干中的執(zhí)行器可分為兩類：

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器與線性執(zhí)行器

，

主要區(qū)別在于其傳動機構(gòu)形式——前者通常采用減速器

，

后者則采用行星滾柱絲杠。

以特斯拉Optimus為例

，

其全身配置14個線性執(zhí)行器與14個旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器

，通過協(xié)同運作實現(xiàn)精確靈活的運動控制。

此外

，機器人靈巧手中同樣需要電機進行驅(qū)動。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明1.1電機是人形機器人動力之源資料來源：TeslaAI

Day，空間五指靈巧手控制系統(tǒng)設(shè)計_韓運崢，華鑫證券研究所圖表：特斯拉Optimus執(zhí)行器圖表：靈巧手結(jié)構(gòu)線性執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器Optimus軀干共需要28個執(zhí)行器腿部執(zhí)行器*14手臂執(zhí)行器*148電機作為人形機器人的核心部件之一，其性能直接影響人形機器人的運動能力、靈活性、穩(wěn)定性和能效等方面的表現(xiàn)：

電機的峰值扭矩為機器人提供負重作業(yè)、復(fù)雜動作執(zhí)行的動力支撐，是實現(xiàn)重載操作、越障移動等功能的基礎(chǔ)；

電機高扭矩密度則通過

“輕量化+高效動力輸出”的結(jié)合，大幅提升機器人的運動靈活性，同時降低能耗以

延長續(xù)航時長；

電機的輸出精度與穩(wěn)定性，是機器人實現(xiàn)平穩(wěn)行走、精準(zhǔn)操作、動態(tài)平衡的關(guān)鍵保障

，從細微動作的精準(zhǔn)控制到復(fù)雜場景下的姿態(tài)調(diào)整，均依賴電機的穩(wěn)定動力響應(yīng)。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明1.2電機性能對人形機器人至關(guān)重要，是機器人核心部件電機散熱影響機器人長時間運轉(zhuǎn)能力電機性能不穩(wěn)定會造成機器人摔倒資料來源：中國青年報、華鑫證券研究7北京亦莊半程馬拉松：人形機器人充電北京亦莊半程馬拉松：噴射冷卻液為人形機器人散熱關(guān)節(jié)種類膝部關(guān)節(jié)膝部關(guān)節(jié)腰部旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)大腿線性關(guān)節(jié)膝關(guān)節(jié)膝關(guān)節(jié)膝關(guān)節(jié)膝關(guān)節(jié)電機峰值扭矩(N

·M)360120180280(3.5cm力臂等效)200270250150關(guān)節(jié)重量(kg)1.92.262.21.28扭矩密度(N

·M/kg)189.579.6127.3156.3人形機器人對電機的核心性能需求正持續(xù)攀升。

從宇樹

H1/G1、特斯拉

Optimus、智元靈犀X1等多款人形機器人關(guān)節(jié)的核心參數(shù)來看：

一方面，動力輸出要求逐步提高，例如宇樹

H1膝部關(guān)節(jié)電機的峰值扭矩已達

360N

?

M，為機器人復(fù)雜動作與負重作業(yè)提供支撐；另一方面，輕量化與能效優(yōu)化的訴求突出，

宇樹

H1、智元靈犀X1的扭

矩密度分別達到

189.5N

?

M/kg、

156.3N

?

M/kg，

體現(xiàn)出電機在控制自身重量的同時，需實現(xiàn)更高的動力輸出效率，電機的效率將直接影響機器人的續(xù)航能力。各類機器人核心關(guān)節(jié)參數(shù)對比誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明1.3電機性能對人形機器人至關(guān)重要，是機器人核心部件宇樹H1宇樹G1特斯拉Optimus特斯拉Optimus智元靈犀X1

遠征A2優(yōu)必選WalkS1

Figure02資料來源：各機器人官網(wǎng)，機器人大講堂，華鑫證券研究7人形機器人高性能關(guān)節(jié)的

“高性能”

主要體現(xiàn)在動力及控制。其核心是仿生運動能力與工業(yè)級可靠性的融合

，技術(shù)演進路徑可概括為：

材料革命→結(jié)構(gòu)集成→控制智能→系統(tǒng)仿生。

隨著

3D

打印、AI

算法和新型材料的突破

，

未來關(guān)節(jié)有望實現(xiàn)300Nm/kg扭矩密度和98%能效

，

為人形機器人從實驗室走向規(guī)?；瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ)。高性能電機五大關(guān)鍵誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明1、可靠性：萬次循環(huán)的耐用體魄2、抗沖擊性：摔倒時的自我保護機制3、輕量化：超模身材的承重極限4、仿生驅(qū)動：從剛性機械到類人肌肉1.4高性能關(guān)節(jié)為人形機器人從實驗室走向規(guī)?；瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ)1、動力密度：毫米級空間的噸級力量2、動力響應(yīng)：毫秒級的神經(jīng)反射速度3、能效管理：從續(xù)航焦慮到持久耐力控制1、控制精度：發(fā)絲級的運動細膩度資料來源：華鑫證券研究所整理材料動力11直流電動機可分為有換向器和無換向器兩大類。直流電動機有較好的控制特性。直流電動機在結(jié)構(gòu)、價格、維護方面不如交流電動機，但是由于交流電動機的調(diào)速控制問題一直未得到很好的解決方案，而直流電動機具有調(diào)速性能好、起動容易、能夠載重起動等優(yōu)點，所以目前直流電動機的應(yīng)用仍然很廣泛，尤其在可控硅直流電源出現(xiàn)以后。有刷電機無刷電機直流電機電機是通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)能量或信號轉(zhuǎn)換的電氣設(shè)備

，可按功能或結(jié)構(gòu)分為發(fā)電機、

電動機等多種類型。

電機是一種依靠電磁感應(yīng)原理運行的電氣設(shè)備

，用于實現(xiàn)機械能與電能之間的轉(zhuǎn)換

，或不同形式電能及信號之間的傳遞與轉(zhuǎn)換。

電機種類繁多、結(jié)構(gòu)多樣、性能各異

，通?？蓮囊韵聝煞矫孢M行分類：①按能量轉(zhuǎn)換或傳遞的功能及用途

，可分為發(fā)電機、電動機、變壓器和控制電機；②按結(jié)構(gòu)特點及電源類型

，可分為變壓器與旋轉(zhuǎn)電機兩大類。其中

，旋轉(zhuǎn)電機具有相對旋轉(zhuǎn)的運動部件

，可進一步細分為控制電動機、功率電動機及信號電機。電機主要分類類別產(chǎn)品特點伺服電機將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為電機軸上的機械輸出量，拖動被控制元件，從而達到控制目的?？刂齐?/p>

機步進電機將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)；可以通過控制脈沖的個數(shù)來控制電機的角位移量，從而達到精確

定位的目的；同時還可以通過控制脈沖頻率控制電動機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。力矩電機一種扁平型多極永磁直流電動機。其電樞有較多的槽數(shù)、換向片數(shù)和串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)，以降低轉(zhuǎn)矩脈動和

轉(zhuǎn)速脈動。力矩電動機有直流力矩電動機和交流力矩電動機兩種。異步電動機是基于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的一種交

流電機。異步電動機一般為系列產(chǎn)品，品種規(guī)格繁多，其在所有的電動機中應(yīng)用最為廣泛，需量最大。在交流電的驅(qū)動下，轉(zhuǎn)子與定子的旋轉(zhuǎn)磁場同步運行的電動機。同步電動機的定子和異步電動機的完

全一樣；但其轉(zhuǎn)子有“凸極式”和“隱極式”兩種。凸極式轉(zhuǎn)子的同步電動機結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，

但是機械強度較低，適用于低速運行場合；隱極式同步電動機制造工藝復(fù)雜，但機械強度高，適用于

高速運行場合。1.5電機是執(zhí)行器核心部件，通過電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換

最有代表性的位置信號電機：旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器和自整角機；可測量線位移等。最有代表性的速度信號電機是測速發(fā)電機，其實質(zhì)上是一種將轉(zhuǎn)速變換為電信號的機電磁元件，其輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。從工作原理上講，它屬于“發(fā)電機”的范疇。測速發(fā)電機在控制系統(tǒng)中主要作誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：華鑫證券研究所根據(jù)SUMZI等公開資料整理

為阻尼元件、微分元件、積分元件和測速元件來使用。

位置信號電機速度信號電機異步電機同步電機信號電機功率電機交流電機120

2關(guān)節(jié)電機路徑解析電機旋轉(zhuǎn)是定轉(zhuǎn)子相互排斥/吸引的周期行為體現(xiàn)

，

由線圈匝數(shù)、

磁通量等多因素決定。

電流在線圈中流動時由磁體和磁場之間產(chǎn)生的排斥／吸引

，

利用來自相同磁極的排斥力和不同磁極的吸引力來旋轉(zhuǎn)電機。然后

，

通過控制定子上纏繞線圈的電流方向

，依次切換定子磁場

，使轉(zhuǎn)子（帶永磁體）

旋轉(zhuǎn)。

電動勢大小由線圈匝數(shù)、磁通量變量決定。電機旋轉(zhuǎn)原理

法拉第電磁感應(yīng)定律2.1電機扭矩和旋轉(zhuǎn)的產(chǎn)生由磁場和電流之間的相互作用產(chǎn)生誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：東芝，國際教育聯(lián)盟，華鑫證券研究所14在機器人本體空間有限的約束下

，提升電機功率及扭矩密度

，

是增強整機性能與靈巧手抓握能力的重要途徑。

根據(jù)D2L規(guī)則，轉(zhuǎn)矩的增加與電機疊片長度的增加成正比

，

或者與力矩臂直徑增加的平方成正比。

電機峰值扭矩性能直接決定人形機器人的整體動態(tài)表現(xiàn)

，

而當(dāng)前功率密度不足則限制了靈巧手的抓取力上限。因此

，在有限空間內(nèi)實現(xiàn)電機功率與扭矩密度的進一步提升

，

已成為推動人形機器人整體性能進階的主要技術(shù)方向。D2L規(guī)則2.2人形機器人性能突破關(guān)鍵：功率/扭矩密度提升

誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：科爾摩根，華鑫證券研究所15傳統(tǒng)電機電磁轉(zhuǎn)矩表達式：Te

=

Ke

[Di

2

Le

]ABgηcos

φ

∞[Di

2

Le，]Ag中：

Te：電機扭矩

Di：電機定子內(nèi)徑

Le：電機有效鐵芯長度

A：電負荷

Bg：磁負荷

Ke、

η、

cosΦ：結(jié)構(gòu)常數(shù)、

效率、功率因數(shù)提升負荷與轉(zhuǎn)矩線性度2.3電機提升扭矩的常規(guī)思路

-電負荷、磁負荷、轉(zhuǎn)矩線性度以及體積誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：磁場調(diào)制—高轉(zhuǎn)矩密度電機的創(chuàng)新與發(fā)展，華鑫證券研究所整理提升電負荷提升磁負荷16人形機器人電機有三個關(guān)鍵需求：高效率、高動態(tài)和高功率密度。需要從電機結(jié)構(gòu)、原理等方向出發(fā)實現(xiàn)電機性能提升。

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(jīng)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(nèi)承受過載。

高動態(tài)：整個驅(qū)動器（電機、機構(gòu)、接線、傳感器和控制器）的慣性應(yīng)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(tài)的時間應(yīng)短。

高功率密度：機器人應(yīng)用需要高速、高扭矩電機

，電機還需要小巧

，緊湊

，輕巧。電機主要技術(shù)方向及其特點電機/技術(shù)類型關(guān)鍵優(yōu)勢

(針對體積/功率)對精度的貢獻

(低脈動/高效率)主要挑戰(zhàn)結(jié)構(gòu)無框力矩電機空間利用率最大化，高集成度高扭矩輸出，便于力控繞線工藝壁壘高，對軸承系統(tǒng)剛度要求高軸向磁通電機極致扁平化、高扭矩密度高效率區(qū)間廣散熱困難、氣隙精度要求極高、制造成本高PCB/SMC定子促進軸向磁通電機規(guī)?；唤档蜏u流損耗提升繞組精度，降低熱漂移SMC磁性能挑戰(zhàn)；PCB定子制造工藝復(fù)雜，適用于微型化磁場調(diào)制電機大幅提升功率密度有效抑制轉(zhuǎn)矩脈動、降低噪聲振動、提升運行平穩(wěn)性增加定轉(zhuǎn)子設(shè)計復(fù)雜性，可能輕微犧牲基波性能原理超聲波/壓電電機GaN

驅(qū)動技術(shù)體積小、重量輕、低速大扭矩驅(qū)動器體積減小，高功率密度響應(yīng)極快（啟動停止在毫秒級）且控制精度高實現(xiàn)高頻PWM，高精度電流控制最高轉(zhuǎn)速低、功率有限成本高，EMC/EMI挑戰(zhàn)，散熱設(shè)計嚴(yán)格控制策略模型預(yù)測MPC動態(tài)響應(yīng)快、電流控制性能好、易于考慮系統(tǒng)線性約束、控制靈活等優(yōu)點開關(guān)頻率較高，且計算量非常大，易引起電機的鐵、銅損耗增加，可能會誘發(fā)不良的諧波振蕩新材料第四代稀土衫鐵氮、導(dǎo)熱材料2.4高效電機是高性能關(guān)節(jié)關(guān)鍵，聚焦功率密度、高動態(tài)等三維度誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：華鑫證券研究所整理17軸向磁通電機通過改變磁通方向與結(jié)構(gòu)布局

，

使轉(zhuǎn)子位于定子側(cè)面

，

實現(xiàn)更高的功率密度與設(shè)計靈活性。

軸向磁通電機（又稱

“盤式電機

”

）是一種磁通路徑區(qū)別于傳統(tǒng)徑向電機的創(chuàng)新型電機

，

其氣隙為平面結(jié)構(gòu)

，

氣隙磁場方向與電機軸線平行。

與普通電機相比

，

軸向磁通電機在結(jié)構(gòu)上最大的特點是轉(zhuǎn)子位于定子的側(cè)面

，

而非包覆于定子內(nèi)部。

此設(shè)計使轉(zhuǎn)子直徑可顯著增大

，從而帶來更高的轉(zhuǎn)矩密度與結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活性

，成為新一代高性能驅(qū)動系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。2.5軸向磁通電機：磁通量平行于軸線的電機，盤式結(jié)構(gòu)帶來性能優(yōu)勢

誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：YASA，明陽電路，電動車千人會，華鑫證券研究所軸向與徑向磁通電機磁場通路軸向磁通電機爆炸圖18軸向磁通電機可根據(jù)定轉(zhuǎn)子組合分為多種結(jié)構(gòu)形式

，不同配置在功率密度、受力特性及應(yīng)用領(lǐng)域上各具優(yōu)勢。根據(jù)定子與轉(zhuǎn)子的組合方式

，軸向磁通電機可分為以下四種典型結(jié)構(gòu)：1、單定子/單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：

由一個轉(zhuǎn)子與一個定子組成

，結(jié)構(gòu)簡單、體積緊湊

，但存在單邊磁拉力大、軸承負荷高、振動噪音明顯及定轉(zhuǎn)子摩擦風(fēng)險

，影響電機壽命。2、單定子/雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：

由一個內(nèi)定子與兩個外轉(zhuǎn)子構(gòu)成

，功率密度高

，能在有限空間內(nèi)輸出更大轉(zhuǎn)矩

，適用于牽引系統(tǒng)、航空航天等對性能密度要求高的領(lǐng)域。3、雙定子/單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：

由一個內(nèi)定子與兩個外轉(zhuǎn)子組成

，結(jié)構(gòu)對稱性好

，可有效降低單邊磁拉力

，常用于風(fēng)力發(fā)電等需要穩(wěn)定運行的系統(tǒng)。4、多定子/多轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：

由多個定子與轉(zhuǎn)子疊加形成

，能輸出極高轉(zhuǎn)矩

，適合船舶推進、大型風(fēng)力與水力發(fā)電機組等大功率場景。軸向磁通電機各參數(shù)對比2.5軸向磁通電機：設(shè)計靈活，可根據(jù)定轉(zhuǎn)子不同數(shù)量組合成多類型誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：明陽電路，汽車電驅(qū)動新型軸向磁通電機技術(shù)綜述，華鑫證券研究所，

B代表壞，0代表一般，G代表好軸向磁通電機組合結(jié)構(gòu)19軸向磁通電機因轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子直徑立方成正比

，在相同材料與轉(zhuǎn)速條件下可實現(xiàn)4倍扭矩提升。

電機的能量輸出主要以轉(zhuǎn)矩衡量

，轉(zhuǎn)矩定義為力×

半徑。對于軸向磁通電機

，其轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子直徑的立方成正比

，

而傳統(tǒng)徑向磁通電機的轉(zhuǎn)矩僅與轉(zhuǎn)子直徑的平方成正比

，

因此在相同的受力條件下

，

軸向磁通電機能獲得更高的轉(zhuǎn)矩輸出。

功率密度與扭矩密度通過轉(zhuǎn)速相聯(lián)系，公式為

P

=T

×

ω（功率

=轉(zhuǎn)矩

×角速度）

，

即在相同轉(zhuǎn)速下

，軸向磁通電機可實現(xiàn)更高功率輸出。總體來看

，在使用相同數(shù)量的永磁材料與銅線材料時

，軸向磁通電機可較徑向磁通電機實現(xiàn)4倍扭矩提升

，

展現(xiàn)出顯著的能量轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢。2.5軸向磁通電機：擁有高轉(zhuǎn)矩與高功率密度優(yōu)勢誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明軸向磁通電機可實現(xiàn)更高扭矩/質(zhì)量比軸向磁通電機與普通徑向電機對比資料來源：YASA，明陽電路，華鑫證券研究所20PCB定子通過無鐵芯設(shè)計顯著減輕體積與重量

，

同時降低損耗并提升效率與可靠性。

與傳統(tǒng)電機相比

，

PCB定子將銅線圈直接蝕刻在電路板上

，

使電機的重量和尺寸可減少約50%

。

在電動汽車電源系統(tǒng)中

，

牽引逆變器的驅(qū)動電流通過固定的PCB定子繞組產(chǎn)生軸向磁通量

，

驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)

，

從而推動車輛前進。

除了體積和重量的優(yōu)勢

，

無鐵芯設(shè)計還可顯著減少定子磁滯損耗與渦流損耗

，

提升能效和單位電力輸入的物理輸出。

同時

，

通過消除傳統(tǒng)電機中銅繞組及絕緣相關(guān)的潛在故障點

，

PCB定子能夠有效提高電機整體可靠性

，

為輕量化與高性能電驅(qū)動系統(tǒng)提供創(chuàng)新解決方案。PCB軸向磁通電機圖示2.6

PCB定子電機：可實現(xiàn)輕量化、高效與高可靠性誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：TENGYE，華鑫證券研究所21諧波磁場電機是基于磁場調(diào)制原理工作的新型電機。

諧波磁場電機的勵磁和電樞單元的極對數(shù)不等

，

需新增調(diào)制單元進行磁場極對數(shù)轉(zhuǎn)換

，

這種特殊的電磁現(xiàn)象稱為

“磁場調(diào)制效應(yīng)

”。

在該效應(yīng)下

，

諧波磁場電機在外特性上與機械減速齒輪箱類似

，轉(zhuǎn)矩新增放大系數(shù)“極比”

，從而可在相同材料選型和散熱條件下大幅提升電機轉(zhuǎn)矩密度

，具有廣闊應(yīng)用前景。諧波磁場電機2.7諧波磁場電機：打破勵磁和電樞單元的極對數(shù)相等限制，提升扭矩

誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：磁場調(diào)制——高轉(zhuǎn)矩密度電機的創(chuàng)新與發(fā)展，華鑫證券研究所22諧波磁場電機2.7諧波磁場電機：工作原理為利用氣隙磁場諧波磁通產(chǎn)生感應(yīng)電勢誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：磁場調(diào)制——高轉(zhuǎn)矩密度電機的創(chuàng)新與發(fā)展，華鑫證券研究所23超聲波電機利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)制成的新型驅(qū)動器。超聲波電機由定子、轉(zhuǎn)子以及施加預(yù)壓力的機構(gòu)等部件構(gòu)成。超聲波電機把超聲頻交變電壓加在壓電陶瓷上可以在定子表面產(chǎn)生超聲振動

，通過定子與轉(zhuǎn)子之間的摩擦力驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動。與電磁電機相比

，超聲電機的主要特點包括：①具有低速、高扭矩特性

，不需要減速裝置；②不需要減速齒輪，

因此

，靜音性能優(yōu)異；③不通電時擁有保持扭矩；④不會受到磁影響

，不產(chǎn)生電磁場；⑤小型、輕量。超聲波電機2.8超聲波電機：擁有自鎖及高精度等特點，有望運用于靈巧手誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：

PI，華鑫證券研究所242.8超聲波電機：有較強物理柔韌性，易于實現(xiàn)體積非常薄的電機誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明資料來源：尼得科，新生工業(yè)，華鑫證券研究所不同類型電機對比超聲波電機25更精確的控制。

GaN可通過提高電機控制回路的速度和

PWM

頻率。例如

，

100kHz

的開關(guān)頻率可以實現(xiàn)分辨率更高的電機電流

，

從而實現(xiàn)更小的電機電流紋波和更精確的控制。

高分辨率電機電流波形也意味著可以獲得更好的正弦電流

，

這可以提高電機的運行效率并減少電機發(fā)熱。減少開關(guān)損耗。

GaN

器件具有更小的柵極電容和更小的輸出電容

，相比Si-MOSFET可實現(xiàn)更快的開關(guān)速度。

由于關(guān)斷和開通時間縮短

，可以在較短的范圍內(nèi)控制死區(qū)時間

，

死區(qū)時間的縮短可降低開關(guān)損耗。GaN尺寸更小。

與

MOSFET

相比

，

GaN

具有更小的

RSP（比電阻、

裸片面積尺寸比較）

，這意味著與具有相同

RDSon的MOSFET

相比

，

GaN

具有更小的裸片面積。2.9氮化鎵GaN：

電流更精準(zhǔn)的控制，減少開關(guān)損耗，并減小執(zhí)行器體積誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明GaN可實現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制資料來源：TI，華鑫證券研究所GaN尺寸更小26槽填扁平線繞組通過高槽填充率、

優(yōu)化熱管理和形狀設(shè)計

，

實現(xiàn)更大功率、

更高效率及更優(yōu)耐熱耐壓性能。高槽填充率：

扁平線繞組能夠在相同空間內(nèi)容納更多導(dǎo)體

，

槽填充率比傳統(tǒng)圓線高出約20-30%

，

從而產(chǎn)生更強磁場并提升電機功率。更優(yōu)熱管理：

扁平線的形狀優(yōu)勢增加了導(dǎo)線間接觸面積

，增強散熱能力。在高槽填充率情況下

，

繞組間熱導(dǎo)率可提升至低槽填充率的150%

，

有效降低運行溫度并延長使用壽命。高速高頻工況適應(yīng)性：

在高速、

高頻操作下

，扁線的寬高比可隨轉(zhuǎn)速優(yōu)化

，增大比表面積

，

減輕集膚效應(yīng)，提高電機效率。耐電壓與耐熱性：

得益于特殊繞制方法

，扁平線圈在耐壓和耐熱性能上優(yōu)于傳統(tǒng)圓線繞組

，增強了電機的可靠性與長期穩(wěn)定性。資料來源：TENGYE，華鑫證券研究所2.10扁平線繞組：帶來高功率、高效率與可靠性等優(yōu)勢誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明扁平線圈定子圖示27通過定子分段、轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔優(yōu)化及導(dǎo)熱材料布局，

電機散熱效率顯著提升，降低渦流和滯后損耗導(dǎo)致

的熱量積聚。定子鐵芯分段設(shè)計：

將定子鐵芯沿軸向或徑向分割，并在段間保留間隙或使用低導(dǎo)熱材料，可減少內(nèi)部熱傳導(dǎo)路徑，降低渦流和磁滯損耗產(chǎn)生的熱量。同時，間隙處可設(shè)置冷卻通道或填充導(dǎo)熱材料，進一步提升散熱效果。優(yōu)化轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔設(shè)計：在轉(zhuǎn)子上設(shè)計形狀和分布獨特的通風(fēng)孔（如不對稱或螺旋布置）

，形成復(fù)雜氣流路徑，增加空氣與轉(zhuǎn)子之間的熱交換面積與停留時間，從而提高冷卻效率。優(yōu)化定子設(shè)計：

在定子齒軸向中心嵌入導(dǎo)熱材料，

形成單向冷卻通道。這些通道可在不影響電氣連接的前提下，為繞組提供直接散熱路徑，同時間接冷2.11電機熱管理優(yōu)化設(shè)計：提升定子與轉(zhuǎn)子散熱能力誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明卻轉(zhuǎn)子組件，有效增強整體熱管理能力。資料來源：TENGYE，華鑫證券研究所電機結(jié)構(gòu)優(yōu)化28通過液冷通道、

碳納米管導(dǎo)熱和相變材料吸熱

，

電機散熱效率顯著提升

，

實現(xiàn)高功率密度穩(wěn)定運行。液冷通道：

在定子支架外壁及支撐桿內(nèi)部設(shè)計冷卻液流路，使冷卻液可直接帶走定子鐵芯及其周圍線圈的熱量。

另一種方式是使用帶有多個小孔的條形鋁板水通道

，

將鐵芯繞組線圈安置于通道內(nèi)

，

既吸收熱量

，

又有效傳遞繞組熱量，同時實現(xiàn)結(jié)構(gòu)密封。碳納米管：

碳納米管具有極高導(dǎo)熱性

，

將其與定子繞組或轉(zhuǎn)子組件結(jié)合使用

，

可快速傳導(dǎo)熱量。

例如

，

在定子繞組絕緣層中添加碳納米管

，

既保持絕緣性能

，

又顯著增強散熱效率。相變材料：

將相變材料封裝于微膠囊中

，

添加至電機冷卻介質(zhì)或直接填充到冷卻結(jié)構(gòu)

，

可在溫度升高時吸收熱量

，實現(xiàn)臨時熱緩沖。

封裝設(shè)計可防止泄漏和腐蝕

，

確保電機安全可靠運行。資料來源：TENGYE，華鑫證券研究所2.12新型材料：液冷、碳納米管等應(yīng)用有望帶動電機散熱技術(shù)提升誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明新型材料及散熱系統(tǒng)290

3靈巧手微型電機路徑解析電機和滾珠/滾柱絲杠外置于手臂中，電機通過減速箱帶動滾珠絲杠，電機軸的轉(zhuǎn)動被轉(zhuǎn)化為絲杠螺母的平移運動，絲杠螺母拉動腱繩，腱繩另一端連接到手指指骨上，拉動手指繞關(guān)節(jié)軸旋轉(zhuǎn)。由于手腕

的俯仰和側(cè)擺運動會扭動腱繩的位置和形狀，為了消除手腕運動對

腱繩的影響，在腱繩外面套上硬質(zhì)彈簧，類似自行車剎車線的原理。當(dāng)手腕運動時，硬質(zhì)彈簧能保證腱繩中的張力不受影響。但彈簧的

引入又增大了腱繩受到的摩擦力，為了減小腱繩與彈簧之間的摩擦

力，在腱繩和彈簧之間套入Teflon管，既能提高傳動效率，又解決

了腱繩與彈簧之間的長時間摩擦帶來的磨損問題。腱驅(qū)動原理3.1靈巧手是機器人最重要的末端執(zhí)行器

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31驅(qū)動器外置靈巧手整機機構(gòu)資料來源：空間五指靈巧手控制系統(tǒng)設(shè)計_韓運崢，華鑫證券研究

驅(qū)動裝置：本專利靈巧手采用空心杯電機作為驅(qū)動裝置，這種電機以其體積小、重量輕、響應(yīng)速度快的特點，非常適合用于需要精密控制的場合。

傳動裝置：傳動裝置采用繩驅(qū)結(jié)合蝸輪蝸桿的方式，既保證了傳動的平順性，

也確保了足夠的力量傳遞及自鎖性能。資料來源：人形機器人研究院，華鑫證券研究3.2特斯拉靈巧手電機設(shè)計朝著小型化、集成化方向發(fā)展

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32執(zhí)行器總數(shù)為17個，支撐22個自由度。手部采用了顏色編碼肌腱，表明這是為了解決組裝復(fù)雜性而進行的改進。特斯拉靈巧手新一代腱繩設(shè)計3.3特斯拉靈巧手電機設(shè)計朝著小型化、集成化方向發(fā)展

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33特斯拉股東大會視頻中，手部執(zhí)行器設(shè)計與此前不同。我們認(rèn)為手部

特斯拉靈巧手新一代設(shè)計微型絲杠——

微型電機資料來源：

Soctter

Walter

，華鑫證券研究目前市場上大部分靈巧手采用的是空心杯電機、無刷有齒槽電機和微型無框電機方案。對比項目空心杯電機無刷有齒槽電機微型無框電機結(jié)構(gòu)特點轉(zhuǎn)子無鐵芯、繞組呈杯狀結(jié)構(gòu)，無齒槽定子有鐵芯和槽口，繞組嵌入槽中定子與轉(zhuǎn)子分離式設(shè)計，無外殼可直接集成到機械結(jié)構(gòu)體積與結(jié)構(gòu)緊湊性小型，但需要獨立外殼體積較大，需完整機殼和軸承最緊湊，可直接嵌入關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中重量較輕較重（鐵芯與殼體）輕（無殼體與軸承）扭矩密度低至中等高（磁通集中）中高，可根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化功率密度中等（受散熱限制）高高（可充分利用安裝空間與結(jié)構(gòu)散熱）效率中等偏高（無齒槽損耗）高（磁路效率高）高（優(yōu)化磁路設(shè)計與散熱）轉(zhuǎn)動平滑度非常平滑（無齒槽效應(yīng)）存在齒槽轉(zhuǎn)矩，低速不夠平滑平滑，可通過優(yōu)化設(shè)計消除齒槽效應(yīng)響應(yīng)速度極快，慣量小較快快，適合精密控制控制復(fù)雜度簡單（有刷或無刷控制）中等（需霍爾/編碼器反饋）高（需外部驅(qū)動與精確位置控制）散熱性能一般，依賴外殼散熱較好（定子導(dǎo)熱性強）優(yōu)秀，可直接熱耦合結(jié)構(gòu)散熱成本中等偏高較低（批量成熟）較高（需定制設(shè)計與裝配）典型應(yīng)用醫(yī)療儀器、精密微驅(qū)動工業(yè)伺服電機、通用自動化機器人靈巧手、協(xié)作機械臂末端關(guān)節(jié)3.4特斯拉靈巧手電機設(shè)計朝著小型化、集成化方向發(fā)展

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34資料來源：

《空心杯電機定制化管理的應(yīng)用研究》，思瀚研究院，香磁磁業(yè)，御馬股份，Nanotec

，華鑫證券研究空心杯電機

普通(有刷直流)電機結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)工作原理轉(zhuǎn)子為空心杯形狀（由一個薄壁金屬杯構(gòu)成，內(nèi)部為空心，

外部為環(huán)形磁極）利用空心杯轉(zhuǎn)子中的磁場與定子產(chǎn)生的磁場相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子通常為實心或有槽的圓柱形，內(nèi)部裝有導(dǎo)線和磁極利用轉(zhuǎn)子中的導(dǎo)線在磁場中受到的洛倫茲力來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩性能特點外形尺寸小、輕巧；轉(zhuǎn)矩密度較高；集成度高；高精度、高效率(最高效率＞80%)；轉(zhuǎn)速高(受限于換向系統(tǒng),最高轉(zhuǎn)速≥10000rpm)；響應(yīng)速度較快(機械時間常數(shù)通常只有十幾個ms)；壽命長(預(yù)期大約在1000-3000h)；制造成本較高(9或11或13片換向片)體積和重量較大；鐵損較大(存在渦流損耗,最高效率約為50%)；無法運行在高轉(zhuǎn)速下(一般最高轉(zhuǎn)速＜5000rpm)；響應(yīng)較慢(機械時間常數(shù)一般＞100ms)；壽命較短(一般幾百個h)；制造成本較低(3-5片換向片)應(yīng)用場景應(yīng)用于對性能要求較高的領(lǐng)域，如航空航天、機器人等應(yīng)用于對性能要求較低的領(lǐng)域，如家用電器、工業(yè)設(shè)備等微型電機是由定子、轉(zhuǎn)子(由鐵芯轉(zhuǎn)子和繞組構(gòu)成)、電樞繞組、電刷、換向器等部件組成?？招谋姍C的轉(zhuǎn)子是直接采用導(dǎo)線繞制而成，線圈通過連接板與換向器、主軸連接在一起；從結(jié)構(gòu)上看

，其是由外框架、沿外圍分布的驅(qū)動線圈、

中間的空心轉(zhuǎn)子以及附加的傳感器組成?？招谋姍C屬于直流永磁的伺服控制電機

，也可以將其歸類為微特電機?？招谋姍C在結(jié)構(gòu)上突破傳統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式

，采用了無鐵芯轉(zhuǎn)子

，這種新穎的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)徹底消除了因鐵芯形成渦流而造成的電能損耗；同時

，空心杯電機重量和轉(zhuǎn)動慣量大幅降低

，從而減少轉(zhuǎn)子自身的機械能損耗。

由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)變化而使電機的運轉(zhuǎn)特性得到極大改善

，不但具有突出的節(jié)能特點

，更為重要的是具備了鐵芯電機所無法達到的控制和拖動特性。作為高效率的能量轉(zhuǎn)換裝置

，在很多領(lǐng)域代表了電動機的發(fā)展方向特點優(yōu)勢無齒槽效應(yīng)低速運行平穩(wěn)低振動，低噪音結(jié)構(gòu)緊湊轉(zhuǎn)子可控制在任意位置磁路設(shè)計更優(yōu)功率密度更高溫升低，效率高高動態(tài)響應(yīng)低電感高加速度3.5空心杯電機功率密度高、響應(yīng)速度快

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35資料來源：天孚電機官網(wǎng)，上海茂碩機械設(shè)備有限公司官網(wǎng)，鳴志電器官網(wǎng)，

《空心杯電機定制化管理的應(yīng)用研究》，華鑫證券研究空心杯電機和普通電機的區(qū)空心杯電機優(yōu)勢機器人關(guān)節(jié)的定位精度不僅與電機的能力、質(zhì)量有關(guān)，傳統(tǒng)電機與關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的裝配間隙、傳動環(huán)節(jié)的回程誤差，也會影響其精度，所以無框力矩電機的嵌入性設(shè)計，有利于抵消這些隱性誤差。由于直接集成在關(guān)節(jié)內(nèi)部，無框電機與減速器、編碼器的同軸度誤差可控制在0.02mm以內(nèi)（理想情況下），比傳統(tǒng)電機的裝配誤差低很多。有的機器人正是依靠無框力矩電機無框結(jié)構(gòu)的直接導(dǎo)熱設(shè)計，配合中空散熱風(fēng)道，才使得電機溫度始終保持在安全區(qū)間。因為既然沒有外露的接線端子、沒有易損耗的外置軸承，那么電機故障的概率自然也就降低了，從源頭上減少了故障點。無框電機的定子與關(guān)節(jié)殼體是直接接觸的，這就便于集成溫度、振動等微型傳感器，理論上結(jié)合AI算法可實現(xiàn)故障預(yù)警。比如通過監(jiān)測電機繞組溫度變化，可提前預(yù)判絕緣層老化情況；通過分析轉(zhuǎn)矩波動的異常，能識別減速器磨損情況等等。這種預(yù)測性維護的本領(lǐng)，有助于減少機器人的計劃外停機時間。無框電機是實現(xiàn)精確伺服驅(qū)動運動的控制軸的理想解決方案

，

包括機器人末端執(zhí)行器和機器人關(guān)節(jié)。

無框電機已精簡到只?；窘M件：

定子和轉(zhuǎn)子

，

并舍棄了傳統(tǒng)的框架、

軸承和軸。

得益于這種簡單的結(jié)構(gòu)

，

設(shè)計人員能夠?qū)o框電機直接安裝到機器人關(guān)節(jié)或末端執(zhí)行器組件上

，

以傳輸所需的扭矩。

支持軸向長度靈活調(diào)整

，徑向尺寸也可以根據(jù)關(guān)節(jié)腔定制

，

甚至能實現(xiàn)徑向安裝或中空貫通布局。這種靈活性能讓工程師

“創(chuàng)造關(guān)節(jié)”而不是被動地

“適配電機”。3.6微型無框電機集成化設(shè)計，小空間內(nèi)便于散熱

無框力矩電機是需要定制化的，其轉(zhuǎn)子與定子是分離式設(shè)計的，支持軸向長度靈活調(diào)整，徑向尺寸也可以根據(jù)關(guān)節(jié)腔定制，甚至能實現(xiàn)徑向安裝或中空貫通布局。這種靈活性能讓工程師“創(chuàng)造關(guān)節(jié)”而不是被動地“適配電機”。主要優(yōu)點微型無框電機優(yōu)勢誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明

36嵌入性設(shè)計抵消誤差便于散熱模塊化封裝一體化集成可以進行創(chuàng)新設(shè)計資料來源：Maxon

，御馬股份，Nanotec

，

，華鑫證券研究微型無框電機主要結(jié)構(gòu)圖示微型無框電機性能優(yōu)勢04標(biāo)的推薦電機綜合競爭力最大限度提高功率密度與對峰值效率的要求相沖突。為了在有限空間內(nèi)壓縮更多功率，必須提高電流密度和磁場強度，必然導(dǎo)致更高的熱損耗，從而降低整體效率。對于機器人、數(shù)控機床等需要精確位置控制的應(yīng)用，動態(tài)響應(yīng)速度和控制精度至關(guān)重要，精度依賴于電機的控制電子系統(tǒng)以及機械裝配的動態(tài)響應(yīng)與

精度（低扭矩脈動）。高精度電機公司必須掌

控制精度

握復(fù)雜的控制算法和微米級的制造公差。電機公司的競爭力由性能三要素、經(jīng)濟與供應(yīng)鏈以及系統(tǒng)集成能力共同決定。

電機制造的競爭優(yōu)勢是多維度的

，

基于性能物理極限、

經(jīng)濟可行性以及系統(tǒng)彈性。

電機優(yōu)勢并非單一因素決定

，

而是由性能三要素、

經(jīng)濟與供應(yīng)鏈因素

，

以及系統(tǒng)集成能力共同構(gòu)成。電機產(chǎn)業(yè)五大競爭要素制造成本和可擴展性：不同行業(yè)對成本結(jié)構(gòu)的要求差異巨大。消費電子產(chǎn)品要求大規(guī)模自動化和簡化的生產(chǎn)流程，工業(yè)電機則要求的是多年的堅固性和可靠性。制造上的專業(yè)化導(dǎo)致了不可轉(zhuǎn)讓的規(guī)模經(jīng)濟。材料約束與地域風(fēng)險：對稀土永磁體的依賴是電機產(chǎn)業(yè)一個關(guān)鍵的戰(zhàn)略脆弱點。在競爭中獲得優(yōu)勢的公司，需確保多元化、長期穩(wěn)定的采購渠道，或投資于不含稀土的拓撲結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)集成：現(xiàn)代電機競爭力取決于整個系統(tǒng)的效率和封裝，包括電機、齒輪箱、逆變器和控制器等。壽命可靠性與認(rèn)證：在重工業(yè)等領(lǐng)域，需要卓越的絕緣系統(tǒng)、堅固的軸承和高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)材料共同決定，與消費電子領(lǐng)域追求的高速度、低成本和短產(chǎn)品周期的要求不同。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明能效提升是全球監(jiān)管指令和長期運營成本降低的核心驅(qū)動力。實現(xiàn)高效率需要使用專業(yè)的材料，例如低損耗硅鋼片和高質(zhì)量銅線，并采用先進的繞線技術(shù)來最小化電阻和鐵損。資料來源：華鑫證券研究所整理4.1電機設(shè)計生產(chǎn)是一個高度綜合性產(chǎn)業(yè)

經(jīng)濟與供應(yīng)鏈因素系統(tǒng)集成與可靠性功率及扭矩密度能源效率38公司以電機及控制技術(shù)為核心

，

積極拓展機器人與AI領(lǐng)域

，

并在軸向磁通電機結(jié)構(gòu)與散熱等技術(shù)進行探索。

公司主營業(yè)務(wù)涵蓋電機及控制系統(tǒng)的研發(fā)、

生產(chǎn)、

銷售與服務(wù)

，

產(chǎn)品可應(yīng)用于防爆、

暖通、

工業(yè)及新能源交通等多個領(lǐng)域。

同時

，

公司積極布局新興技術(shù)方向

，

包括機器人組件與人工智能。

旗下?lián)碛卸嗉覚C器人相關(guān)子公司

，

如浙江希爾機器人股份有限公司。

2025年3月

，

臥龍電驅(qū)成為智元機器人的戰(zhàn)略股東

，持股約0.74%；

同月

，智元通過增資擴股戰(zhàn)略注資臥龍電驅(qū)旗下浙江希爾機器人

，

雙方合作推進具身智能技術(shù)及柔性制造解決方案的開發(fā)。

在技術(shù)研發(fā)方面

，

公司已申請多項軸向磁通電機相關(guān)專利

，

涵蓋《一種混合冷卻軸向磁通永磁電機》

《一種軸向磁通定子鐵心及電機》

等

，

主要聚焦于電機結(jié)構(gòu)優(yōu)化與散熱改進。臥龍電驅(qū)營收

臥龍電驅(qū)專利4.2臥龍電驅(qū)：電機龍頭，擁有多項軸向磁通電機專利誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明180.00

160.00

140.00

120.00

100.00

80.00

60.00

40.00

20.000.00資料來源：Wind，專利顧如，華鑫證券研究所14%12%10%8%6%4%2%0%-2%-4%

營業(yè)總收入——

同比39億元公司是變頻器、

伺服系統(tǒng)、

運動控制器專業(yè)制造商

，

現(xiàn)積極轉(zhuǎn)型場景化解決方案提供商。

公司成立于2005年

，

以工業(yè)自動化為核心

，產(chǎn)品覆蓋變頻器、伺服系統(tǒng)、控制器等。變頻器方面

，公司逐步構(gòu)建起覆蓋驅(qū)動層、

控制層與執(zhí)行層的全棧工業(yè)自動化產(chǎn)品體系

，

實現(xiàn)了從核心部件供應(yīng)商向系統(tǒng)解決方案平臺的戰(zhàn)略躍遷。

2025年Q1-Q3公司實現(xiàn)營收13.5億元

，

同比

+16.7%

，

數(shù)字能源業(yè)務(wù)營收快速增長。

公司毛利率穩(wěn)中有進

，

2025H1綜合毛利率達37.8%。

公司積極研發(fā)機器人用電機，產(chǎn)品覆蓋關(guān)節(jié)模組、靈巧手等多方面。

隨著機器人產(chǎn)業(yè)加速落地

，相關(guān)產(chǎn)品收入有望快速增長

，帶動公司營收進一步提升。偉創(chuàng)電氣營收

偉創(chuàng)電氣產(chǎn)品誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明4.3偉創(chuàng)電氣：工控平臺解決方案全鏈路供應(yīng)商18.016.014.012.010.08.06.04.02.00.0資料來源：Wind，公司公告，華鑫證券研究所50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%

營業(yè)收入

同比40億元積極拓展高端設(shè)備領(lǐng)域

，

人形機器人有望帶來第二增長曲線。

公司成立于1998年

，

是全球領(lǐng)先的混合式步進電機和空心杯電機制造商

，

專注于運動控制及智能電源領(lǐng)域核心技術(shù)和系統(tǒng)級解決方案的研發(fā)與經(jīng)營

，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機器人、

醫(yī)療器械、工業(yè)自動化和智能照明等高端裝備領(lǐng)域。公司持續(xù)向控制電機及其驅(qū)動系統(tǒng)業(yè)務(wù)在激光雷達等高附加值行業(yè)持續(xù)擴張

，包括①工業(yè)自動化領(lǐng)域；

②智能汽車及自動駕駛/激光雷達應(yīng)用領(lǐng)域；

③機器人領(lǐng)域；

④醫(yī)療設(shè)備和生化實驗儀器領(lǐng)域；

⑤太陽能光伏領(lǐng)域。

公司空心杯電機產(chǎn)品技術(shù)全球領(lǐng)先

，

價格優(yōu)勢明顯

，

2024年無齒槽空心杯業(yè)務(wù)在機器人應(yīng)用領(lǐng)域的增長接近

200%。

隨著新興技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和公司在人形機器人應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品和市場布局優(yōu)勢顯現(xiàn)

，

相關(guān)業(yè)務(wù)有望實現(xiàn)更快速增長。鳴志電器營收

鳴志電器產(chǎn)品誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明4.4鳴志電器：產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴張，人形機器人帶來廣闊市場空間35.0030.00

25.00

20.00

15.00

10.00

5.000.00資料來源：Wind，公司官網(wǎng)，華鑫證券研究所25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%-20%

營業(yè)總收入

同比(%)41億元微特電機領(lǐng)軍企業(yè)

，

加速產(chǎn)品及全球化布局。

公司成立于2006年

，

是國內(nèi)微特電機及組件領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)

，

深耕家電、

汽車零部件、

工控、

醫(yī)療等多元業(yè)務(wù)板塊

，

具備從研發(fā)、

制造到方案交付的全鏈路能力。

公司2025年Q1-Q3實現(xiàn)營收30.08億元

，

同比+21.5%

，

新興業(yè)務(wù)如汽車電機及零部件、

工業(yè)控制電機及組件板塊增速突出。公司主要客戶包括國內(nèi)外知名的家電、

新能源汽車、

工控、

醫(yī)療器械生產(chǎn)商

，其中國內(nèi)客戶主要為格力、美的、邁瑞醫(yī)療、

圖達通等知名企業(yè)

，

國外客戶主要包括LG、

松下、

GE、

富士通、

戴森、

濱特爾、

西門子醫(yī)療等知名企業(yè)。

公司持續(xù)推動產(chǎn)品矩陣升級

，

如激光雷達電機、空調(diào)無刷電機等在多個下游高景氣賽道實現(xiàn)量產(chǎn)

，技術(shù)創(chuàng)新成果顯著

，

并通過越南、

墨西哥等海外工廠加速全球化布局。江蘇雷利營收

江蘇雷利產(chǎn)品誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明4.5江蘇雷利：產(chǎn)品矩陣持續(xù)擴張，加速全球化布局

營業(yè)總收入

同比資料來源：Wind，公司官網(wǎng)，華鑫證券研究所40.00

35.00

30.00

25.00

20.00

15.00

10.00

5.000.0030%25%20%15%10%5%0%-5%42億元加速具身智能產(chǎn)業(yè)布局

，

國際化戰(zhàn)略成效顯著。公司于2008年成立于無錫

，

2016年12月登陸上交所主板。

主要經(jīng)營小型可編程邏輯控制器(PLC)、

人機界面(HMI)、

伺服系統(tǒng)和機器視覺等機器人核心部件等產(chǎn)品

，

擁有視覺感知技術(shù)、

運動控制技術(shù)。公司2025年Q1-Q3實現(xiàn)營收13.82億元

，

同比+14.2%。

公司在人形機器人領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力

，

布局無框力矩電機、

空心杯電機、驅(qū)動器及編碼器等核心零部件

，

并與參股公司長春榮德合作

，實現(xiàn)小批量銷售。

同時

，公司加快具身智能產(chǎn)業(yè)布局，開發(fā)適配人形機器人的產(chǎn)品

，并與華為云合作推進雙臂協(xié)作智能焊接機器人、智能移動雙臂分揀機器人等項目落地

，展現(xiàn)出在智能制造和機器人領(lǐng)域的前瞻性和技術(shù)實力。公司加快海外市場拓展步伐

，重點布局俄羅斯、

中東、東南亞、

日韓等區(qū)域，

2025H1海外訂單同比增長近50%。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明4.6信捷電氣：工控領(lǐng)軍企業(yè)，海外市場持續(xù)拓展

營業(yè)總收入——

同比資料來源：Wind，公司官網(wǎng)，華鑫證券研究所18.00

16.00

14.00

12.00

10.00

8.00

6.00

4.00

2.000.0080%70%60%50%40%30%20%10%0%信捷電氣營收信捷電氣產(chǎn)品43億元技術(shù)積淀深厚，無框電機領(lǐng)軍企業(yè)?？茽柲Ω↘ollmorgen）

是全球出色的運動控制系統(tǒng)和配件供應(yīng)商，憑借七十多年的運動控制設(shè)計與開發(fā)專業(yè)經(jīng)驗，科爾摩根公司提供的突破性解決方案，

具有突出的性能、可靠性和便捷性?？茽柲Ω邪l(fā)和制造整合直線運動控制伺服系統(tǒng)：運動控制器,伺服電機,無框電機,步進電機,伺服驅(qū)動器,線性定位器，減速機等運動控制產(chǎn)品?？茽柲Ω鶕碛惺澜缫涣鞯倪\動控制技術(shù)、業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的運動控制產(chǎn)品質(zhì)量、以及集成和定制運動控制產(chǎn)品的專業(yè)能力。公司主要發(fā)展歷程誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明4.7科爾摩根：百年歷史，精密運動控制領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者資料來源：公司官網(wǎng)，AGV網(wǎng)，華鑫證券研究44轉(zhuǎn)矩（Nm）0.27-6.030.03-9.320.24-6.37定子直徑（mm）50-11525-11557.8-127額定功率（Kw）0.205-1.4300.034-1.0860.075-1.600額定轉(zhuǎn)速（rpm）2600-8000650-105002000-3000負載（kg）-45,741.0045,741.00電機產(chǎn)品性能優(yōu)勢顯著。公司的TBM2G無框力矩電機具備七種框架尺寸，

適配48伏及以下直流電壓，可選集成不增加長度的霍爾傳感器與多種熱傳感器，繞組針對3.5、

15千克級協(xié)作機器人的速矩需求優(yōu)化，

85℃內(nèi)性能優(yōu)異且溫度達

155℃時仍能穩(wěn)定持續(xù)工作?？茽柲Ω瑫r具備交流/直流伺服電機、直流有刷電機、步進電機、直驅(qū)電機等多種產(chǎn)品。公司核心伺服電機產(chǎn)品AKM2G

，其機體尺寸較市面上同類型產(chǎn)品（包括AKM上一代產(chǎn)品）小

20%，并且在同等尺寸條件下，其動力輸出能力要高出

30%?？茽柲Ω鶡o框力矩電機與雷賽智能，步科股份的參數(shù)對比誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明4.7科爾摩根：百年歷史，精密運動控制領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者