電機(jī)驅(qū)動(dòng)為機(jī)器人主要驅(qū)動(dòng)方式,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是使機(jī)器人發(fā)出動(dòng)作的機(jī)構(gòu),是機(jī)器人的關(guān)鍵部件
機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓驅(qū)動(dòng)、氣體驅(qū)動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)三種,其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)是應(yīng)用很廣泛的方式,具有高精度、實(shí)時(shí)響應(yīng)等優(yōu)勢(shì),更適合如今機(jī) 器人發(fā)展趨勢(shì)。
無(wú)框力矩電機(jī)崛起背景:主要跟隨人工智能的高速發(fā)展,人工智能對(duì)協(xié)作機(jī)器人,服務(wù)類型的機(jī)器人,人形機(jī)器人需求增多,要求也越來(lái)越高, 需要定制,無(wú)框力矩電機(jī)可以滿足要求

無(wú)框力矩電機(jī)目前存在較高的技術(shù)壁壘,國(guó)內(nèi)只有少量廠商能提供品質(zhì)較高的無(wú)框力矩電機(jī),市場(chǎng)呈頭部集中的趨勢(shì)。主要玩家包括步科股份、 科爾摩根、航天電器、昊志機(jī)電、微精電機(jī)等。全球無(wú)框電機(jī)主要生產(chǎn)企業(yè)包括瑞士MAXON MOTOR公司、美國(guó)穆格公司(MOOG)、美國(guó)森 薩塔科技公司(Sensata)、美國(guó)科爾摩根公司(Kollmorgen)、美國(guó)Novanta集團(tuán)等。科爾摩根為全球極早研發(fā)出無(wú)框電機(jī)的企業(yè),特斯拉的 Optimus就在14個(gè)線性執(zhí)行器和14個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器中使用了無(wú)框力矩電機(jī),以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制并節(jié)省空間。
022年全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為51億人民幣,中國(guó)成為全球很大的空心杯電機(jī)產(chǎn)地
空心杯電機(jī)全球市場(chǎng)發(fā)展增速?gòu)?qiáng)勁。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2022年全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為51億人民幣,預(yù)計(jì)2028年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 83億人民幣,期間復(fù)合年均增長(zhǎng)率約8.5%。
分地區(qū)產(chǎn)量:2022年中國(guó)空心杯電機(jī)產(chǎn)量占比為56%,成為全球很大的空心杯電機(jī)產(chǎn)地,歐洲和北美地區(qū)產(chǎn)量占比分別為15%和11%。
2022年無(wú)刷空心杯電機(jī)占比34.2%,未來(lái)占比預(yù)計(jì)持續(xù)提升
2022年全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模7.48億美元,同比增長(zhǎng)10.55%,增速高于微特電機(jī)2022年的同比增速。其中,有刷空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模4.92 億美元,占比65.8%;無(wú)刷空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模2.56億美元,占比34.2%。隨著空心杯電機(jī)技術(shù)的持續(xù)成熟,無(wú)刷空心杯電機(jī)占比預(yù)計(jì)持續(xù)提 升,2028年預(yù)計(jì)達(dá)到42.2%。
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu):上中下三游緊密銜接,機(jī)器人領(lǐng)域或成為市場(chǎng)關(guān)注焦點(diǎn)
空心杯電機(jī)與微特電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈相似。空心杯電機(jī)歸屬于微特電機(jī),其上游原材料與微特電機(jī)相似,包括銅、鋼材、磁鋼、軸承、塑料等。 空心杯電機(jī)主要應(yīng)用于航空、航天、軍事等高科技領(lǐng)域,近年來(lái)其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展至民用行業(yè),包括醫(yī)療設(shè)備、消費(fèi)電子產(chǎn)品、 電動(dòng)工具、工業(yè)自動(dòng)化等各個(gè)領(lǐng)域。
空心杯電機(jī)是機(jī)器人靈活手的關(guān)鍵零件。以特斯拉2023年開(kāi)始生產(chǎn)的擎天柱Optimus的人形機(jī)器人為例,空心杯電機(jī)占單臺(tái)機(jī)器人成本的 4.43%,屬于占比較高的零部件環(huán)節(jié)。特斯拉Optimus單手有11個(gè)自由度,采用6個(gè)執(zhí)行器,采用空心杯電機(jī)+蝸輪蝸桿+金屬肌腱驅(qū)動(dòng)的 方案,空心杯電機(jī)占手部執(zhí)行器成本的54.5%。
空心杯電機(jī)的永磁材料以高端釹鐵硼為主,2022年其占比為43%
在原材料中,空心杯電機(jī)的永磁材料以高端釹鐵硼(第三代稀土永磁)為主,2022年釹鐵硼永磁材料中高端型占比43%。不同永碰體的特點(diǎn)和性 能存在差異,在保證產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定的同時(shí),需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)縣對(duì)工作溫度、環(huán)垃的要求,合理的配置永磁材料,達(dá)到電機(jī)的性能和成本效應(yīng) 極大化。
目前稀土產(chǎn)量受限于企業(yè)的冶煉分離能力,中國(guó)頭部企業(yè)產(chǎn)能利用率約為85%,釹鐵硼永磁材料應(yīng)用領(lǐng)城不斷擴(kuò)大。包括風(fēng)電領(lǐng)域、變頻空調(diào) 、工業(yè)機(jī)器人等多方面對(duì)稀土需求形成有力支撐。