人形机器人电机行业市场前景及投资研究报告：机器人核心驱动新成长

证券研究报告2024年5月31日行业：机械设备增持

（维持）电机是机器人核心驱动，人形机器人打开新成长——人形机器人电机行业深度主要观点电机驱动为机器人主要驱动方式，驱动系统是使机器人发出动作的机构，是机器人的关键部件机器人驱动方式可分为液压驱动、气体驱动和电机驱动三种，其中电机驱动是应用最广泛的方式，具有高精度、实时响应等优势，更适合如今机器人发展趋势。无框力矩电机崛起背景：主要跟随人工智能的高速发展，人工智能对协作机器人，服务类型的机器人，人形机器人需求增多，要求也越来越高，需要定制，无框力矩电机可以满足要求无框力矩电机目前存在较高的技术壁垒，国内只有少量厂商能提供品质较高的无框力矩电机，市场呈头部集中的趋势。主要玩家包括步科股份、科尔摩根、航天电器、昊志机电、微精电机等。全球无框电机主要生产企业包括瑞士MAXON

MOTOR公司、美国穆格公司（MOOG）、美国森萨塔科技公司（Sensata）、美国科尔摩根公司（Kollmorgen）、美国Novanta集团等。科尔摩根为全球最早研发出无框电机的企业，特斯拉的Optimus就在14个线性执行器和14个旋转执行器中使用了无框力矩电机，以实现精准控制并节省空间。空心杯电机是机器人灵活手的关键零件空心杯电动机在结构上突破了传统电机的转子结构形式，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。这种转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的机械能损耗。空心杯电机是机器人灵活手的关键零件，特斯拉擎天柱Optimus的单手采用了6个执行器，其中包括6个空心杯电机。未来十二个月内，维持人形机器人电机行业“增持”评级。◆

投资建议：建议关注能够供应无框力矩的厂商步科股份以及供应空心杯电机的厂商鸣志电器、鼎智科技等。风险提示：技术人员流失、技术创新不及预期。2目录Content一、机器人驱动方式：电机为主二、无框力矩电机行业国内企业集中度较高，产品实力有待追赶海外企业三、无框力矩行业重点标的：步科股份、昊志机电四、亚太地区是全球空心杯电机的主要市场，国内企业积极发力五、绕线工艺是空心杯电机的核心壁垒六、空心杯电机行业重点标的：鸣志电器、鼎智科技、雷赛智能七、风险提示1.1机器人以电机为主要驱动方式表

机器人驱动方式比较◆

机器人驱动方式可分为液压驱动、气体驱动和电机驱动三种，其中电机驱动是应用最广泛的方式，具有高精度、实时响应等优势，更适合如今机器人发展趋势。驱动方式液压驱动定义组成元件优点缺点代表企业以液体为实现易受环境温驱动的介质，

往复运动油缸、

输出功率大、

度影响

、设

BostonDynam适用于大型、

回转油知、液压

动作平稳、高

备难以小型

ics◆

电机驱动为机器人主要驱动方式，驱动系统是使机器人发出动重载、特种机器人马达等负载和爆发力

化、维护难

波士顿动力度较大作的机构，是机器人的关键部件，按照动力可分为液压驱动、气体驱动和电机驱动三种方式，其中液压驱动和电机驱动较为常见。美国波士顿动力公司在其Atlas机器人中使用液压驱动方式因其驱动强劲、爆发力强适用于弹跳、负重等活动，适用于注重运动能力的Atlas机器人。其余的大部分机器人公司采用电机驱动如特斯拉人形机器人Optimus更注重智能化，采用高扭矩密度电机伺服技术。电机驱动在动作的精准控制方面与其他驱动方式相比更胜一筹，配合处理器编码器可获得实时运动状态反馈，更适合如今注重智能化、多功能的机器人发展趋势。通过压缩空气实现驱动的方气体驱动

式，适于在中、小负荷的机器精度低、负节能方便、成同液压驱动

本低

、操作简便、柔顺性高载的力差、功率小、体积大FESTO费斯托人中将电能转化为机械能，是最

直流/交流伺服电成熟、应用最

机、步进电机、为广泛的驱动方式成本高、易受外界电磁

应用于大部和噪音的影

分机器人公响、负载能力较弱操作简单、响应快、轻量化设计、灵活、精度高电机驱动电磁铁等司资料：头豹研究院，上海证券研究所41.2电机：将电能转化为机械能部件，可分为直流电机、交流电机、特种电机图

电机分类◆

电机是根据电磁感应原理将电能转化为机械能的部件，可分为直流电机、交流电机和特种电机；机器人用电机需具备快速响应、起动转矩惯量比大、运动控制精度高等特性。资料：头豹研究院，上海证券研究所51.3

伺服电机、步进电机、力矩电机、直流电机、异步电机、同步电机等常见电机分类与应用现状对比表

常见电机分类与应用现状对比名称定义应用现状伺服电机

广泛应用于各种控制系统中，能够将输入的电压信

橡胶轮胎行业：轮弹簧钢丝机、线切割机、铝号转换为电机轴上的机械输出量，拖动被控元件，

包钢丝机等；食品行业：糖度显示仪、大型烤从而达到控制目的。箱、咖啡机等。服装行业：三菱高头机、纺纱机、电脑绣花机、印花机。步进电机

是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构；通俗来

数控机床制造领域、自动送料机、软盘驱动器、说就是当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号时，

打印机、绘图仪、工业机器手、包装机械、汽它就会驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的

车测试等。角度。力矩电机

是一种扁平形多极永磁直流电机。其电枢有较多的

交流力矩电机又可以分为同步和异步两种，目槽数、换向片数和串联导体数，以降低转矩脉动和

前常用的是鼠笼型异步力矩电动机，它具有低转速脉动。力矩电机有直流力矩电机和交流力矩电

转速和大力矩的特点。一般在纺织工业中经常机两种。使用交流力矩电机。直流电机

是出现最早的电机，大约在19世纪末，其大致可分

生活方面，被用于很多电动产品，如风扇、刮为有换向器和无换向器两大类。直流电机有较好的

胡刀等。在宾馆中，自动门、自动门锁、自动控制特性。直流电机在结构、价格、维护方面都不

窗帘都用到直流电机。直流电机还广泛应用于如交流电机，但直流电机具有调速性能好、启动容

飞机、易、可载重启动等优点而被广泛应用。、等武器装备中。直流电机还可应用于机车牵引、如铁路机车直流牵引电机、地铁机车直流牵引电机等。异步电机

是基于气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用

在异步电机中较为常见的是单相异步电机和三产生电磁转矩而实现能量转换的一种交流电机。异

相异步电机，其中三相异步电机是异步电机的步电机具有结构简单，制造、使用和维护方便，运

主体。三相异步电机可用于驱动压缩机、水泵、行可靠及质量较小，成本较低等优点。破碎机等，还可用于传动鼓风机、磨煤机、轧钢机、卷扬机等。单相异步电机在家用电气中使用较多，如电扇、冰箱、空调等。同步电机

是在交流电的驱动下，转子和定子的旋转磁场同步

主要用于大型机械，如鼓风机、水泵、球磨机、运行的电机。同步电机的定子和异步电机的完全一

压缩机、轧钢机以及小型、微型仪器设备或者样，但同步电机的转子有“凸极式”和“隐极式”

充当控制元件，三相同步电机是主体。同步电两种。机还可以当调相机使用，用于向电网输送感性或者电容性无功功率。资料：电机驱动探索者，上海证券研究所61.4

电机行业上游以稀土磁钢和硅钢片为主要成本，中游高端产品以国际厂商为主，下游人形机器人采用无框力矩电机和空心杯电机◆电机上游为原材料与零部件，稀土磁钢和硅钢片占主要成本;中游为电机的制造，高端产品以国际厂商为主;下游为电机在机器人中的应用，人形机器人采用无框力矩电机和空心杯电机，其快速发展将为电机市场带来增量。图

电机产业链情况◆电机的上游是原材料与零部件。以永磁同步电机为例，原材料成本中，稀土磁钢和硅钢片占比最高，合计超50%。原材料对电机的性能具有重要影响，其中编码器影响电机运动控制功能，高端产品主依赖进口重要元件芯片、码盘的制作工艺难度较大，是国产化的主要壁垒。磁性材料是电机的关键原材料之一、对电机的性能有着重要影响。评估永磁材料磁性能的关键参数主要是内京矫顽力和磁能积，二者数值越大，磁体越不容易退磁、体积越小。对比常见的几种永磁材料的内禀矫顽力、磁能积、剩磁强度和工作温度参数，可见烧结钕铁硼内磁性材料是电机的关键原材料之一、对电机的性能有着重要影响。评估永磁材料磁性能的关键参数主要是内禀矫顽力和磁能积，二者数值越大，磁体越不容易退磁、体积越小。对比常见的几种永磁材料的内禀矫顽力、磁能积、剩磁强度和工作温度参数，可见烧结钕铁硼内矫顽力和磁能积数值远高于其余几种材料具有极强的性能。钕铁硼为第三代稀土永磁产品，性能与一、二代产品相比有极大的突破，且价格低廉.以储量丰富的铁和钕取代了昂贵的战略物资钴和资源稀缺的钐、被称为“磁王”、是目前机器人、新能源汽车、风力发电等领域的关键材料之一矫顽力和磁能积数值远高于其余几种材料具有极强的性能。钕铁硼为第三代稀土永磁产品，性能与一、二代产品相比有极大的突破，且价格低廉.以储量丰富的铁和钕取代了昂贵的战略物资钴和资源稀缺的钐、被称为“磁王”、是目前机器人、新能源汽车、风力发电等领域的关键材料之一。资料：头豹研究院，上海证券研究所◆◆中游为电机的制造，中国电机产业超步较晚、目前中低端产品已实现商为主。人形机器人的高成长赛道将为中国企业突破高端电机带来机会。、高端产品以国际厂不同的应用场景使用不同种类的电机。工业机器人对精度要求较高，一毅使用伺服电机，协作机器人具有小型、轻量化特性，主要使用无框电机，人形机器人注重轻量化、灵巧性、结构紧凑，因此较多采用无框力矩电机和空心杯电机。7目录Content一、机器人驱动方式：电机为主二、无框力矩电机行业国内企业集中度较高，产品实力有待追赶海外企业三、无框力矩行业重点标的：步科股份、昊志机电四、亚太地区是全球空心杯电机的主要市场，国内企业积极发力五、绕线工艺是空心杯电机的核心壁垒六、空心杯电机行业重点标的：鸣志电器、鼎智科技、雷赛智能七、风险提示2.1

无框力矩电机可提供更大设备空间、更大功率密度、更大扭矩◆◆力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机，有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。力矩电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机的特点是具有软的机械特性，可以堵转。当负载转矩增大时能自动降低转速，同时加大输出转矩。当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速，但转速的调整率不好。因而在电机轴上加一测速装置，配上控制器，利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比，来自动调节电机的端电压，使电机稳定。◆◆力矩电机具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点，可直接驱动负载省去减速传动齿轮，从而提高了系统的运行精度。为取得不同性能指标，力矩电机有小气隙、中气隙、大气隙三种不同结构形式，小气隙结构，可以满足一般使用精度要求，优点是成本较低；大气隙结构，由于气隙增大，消除了齿槽效应，减小了力矩波动，基本消除了磁阻的非线性变化，电机线性度更好，电磁气隙加大，电枢电感小，电气时间常数小，但是制造成本偏高;中气隙结构，其性能指标略低于大气隙结构电机，但远高于小气隙结构电机，而体积小于大气隙结构电机，制造成本低于大气隙结构电机。◆◆力矩电机应用：卷绕、开卷、无级调速、堵转等。力矩电机分为有框力矩电机和无框力矩电机。无框力矩电机崛起背景：主要跟随人工智能的高速发展，对协作机器人，服务类型的机器人需求增多，要求也越来越高，而这类机器人关节部分使用的电机都是特殊定制的，与普通的步进或者伺服电机外形差距甚大，机器人关节狭小的空间内集成了电机，减速机，抱闸机构，编码器，驱动器，所以要求电机具有定制的尺寸，紧凑的体积和强大的供能，而无框力矩电机可以满足这类应用。无框力矩电机没有外壳，可以提供更大的设备空间，中间是中空型，便于走线，在设计中，可以使整个机器体积更小，力矩电机可以提供更大的功率密度，同尺寸电机可以提供更大的扭矩。图

无框力矩电机图

有框力矩电机资料：科尔摩根产品手册，上海证券研究所资料：科尔摩根产品手册，上海证券研究所92.2

无框力矩电机是人形机器人不可或缺的零部件，特斯拉的Optimus在28个执行器中使用了无框力矩电机◆

无框力矩电机只提供两个单独的组件，定子和转子，不包括输出轴，轴承和端盖，无框电机可以通过支撑负载和电机本身的同一个轴承与负载进行直接耦合，这种结构消除了轴，轴承，端盖，联轴器，降低了电机的体积，重量和复杂性，而且也使得伺服刚性和快速响应进一步改善。无框电机可以添加包括构成整个电机所需要的霍尔传感器以及额外的位置反馈装置，譬如编码器或者旋转变压器等单独的组件。◆

无框力矩电机的结构特点使其能够直接嵌入机构中，中空设计便于布线，实现高度集成化，从而缩小终端产品体积。此外，无框力矩电机具有高扭矩、性能稳定和高精度等优点。◆

无框力矩电机，机器人的不可或缺之一：无框力矩电机在人形机器人中具有广泛的应用潜力。它可以用于模仿关节的活动，也可用于模拟肌肉的拉伸。特斯拉的人形机器人Optimus就在14个线性执行器和14个旋转执行器中使用了无框力矩电机，以实现精准控制并节省空间。图

特斯拉Opitmus旋转关节用到无框力矩电机图

特斯拉Opitmus直线关节用到无框力矩电机资料：特斯拉

2022AIDAY，上海证券研究所资料：特斯拉

2022AIDAY，上海证券研究所102.3

瑞士MAXONMOTOR公司领先，我国无框电机行业集中度较高，产品实力有待追赶海外公司◆

无框力矩电机目前存在较高的技术壁垒，国内只有少量厂商能提供品质较高的无框力矩电机，市场呈头部集中的趋势。主要玩家包括步科股份、科尔摩根、航天电器、昊志机电、微精电机等。◆

全球无框电机主要生产企业包括瑞士MAXON

MOTOR公司、美国穆格公司（MOOG）、美国森萨塔科技公司（Sensata）、美国科尔摩根公司（Kollmorgen）、美国Novanta集团等。科尔摩根为全球最早研发出无框电机的企业，具备高端产品核心生产技术，KBM系列无框电机为公司明星产品。与海外发达国家相比，我国无框电机行业起步较晚，产品质量相对落后，高端需求高度依赖进口。◆

我国无框电机行业集中度较高，龙头企业占据市场主导地位。我国无框电机市场主要参与者包括步科股份、昊志机电、江南奕帆等。步科股份为我国无框电机龙头企业，专注于机器人用无框电机以及空心杯电机的研发、生产及销售，目前公司已成功推出具有温度控制稳定、尺寸小、功率密度高等优势第三代无框电机，产品在高端人形机器人领域拥有广阔应用前景。据步科股份企业年报显示，2023年公司实现营收5.06亿元，同比减少6.09%。◆

新思界行业分析人士表示，无框电机作为人形机器人重要组件，市场需求不断增长。目前，我国无框电机行业尚处于起步阶段，市场参与者数量较少，产品质量与海外发达国家相比存在一定差距。预计未来一段时间，伴随本土企业自主研发实力提升，我国无框电机行业景气度将进一步提高。表

无框力矩电机代表企业及其产品特性表

参数对比分析-步科股份VS科尔摩根定子外径(mm)额定扭矩(N.m)最大电流/额定电流国际中国产品转子内径(mm)转速(rpm)企业科尔摩根TQ-RoboDrive步科股份昊志机电步科股份FM80.640.7530003产品型号TBM2G系列ILM系列FMC系列无框力矩电机转矩波动科尔摩根TBM2G-060-26负载能力强、能效与国际接轨的产品306044002.8-3.9产品特点高、运动平稳、移

较高的扭矩密度、较低

尺寸，成本优势明

≤1%,3.5倍过载动速度快

的损耗和高动态

显

能力资料：头豹研究院，上海证券研究所资料：觅数据MDATA，上海证券研究所11目录Content一、机器人驱动方式：电机为主二、无框力矩电机行业国内企业集中度较高，产品实力有待追赶海外企业三、无框力矩行业重点标的：步科股份、昊志机电四、亚太地区是全球空心杯电机的主要市场，国内企业积极发力五、绕线工艺是空心杯电机的核心壁垒六、空心杯电机行业重点标的：鸣志电器、鼎智科技、雷赛智能七、风险提示3.1

无框力矩电机重点标的：步科股份-2023年无框力矩电机出货量约1.4万台◆公司概况：公司主要从事工业自动化设备及机器人核心部件与数字化工厂软硬件的研发、生产、销售以及相关技术服务，并为客户提供设备自动化控制、机器人动力、数字化工厂解决方案。目前已拥有人机界面、可编程逻辑控制器、伺服系统、步进系统、低压变频器等完整的工业自动化核心部件产品线，可为客户提供设备自动化控制、机器人动力产品及解决方案。◆无框力矩电机业务情况：✓

以步科从执行层到控制层到物联层到SaaS应用层的强大整体技术平台为基础，步科深耕人形机器人应用，在特种领域、工业制造领域、服务业领域、教育培训领域、娱乐休闲、医疗保健等领域，助力人形机器人快速落地、批量性应用、高质量发展。自2015年步科开发无框力矩电机以来，2016年步科首代无框电机以媲美国外某品牌的性能上市后，就未曾停止技术探索之路。接着突破了设计和工艺极限创造了国内市场上多槽分瓣式结构，极大提高了槽满率，降低了温升。推出了第二代无框力矩电机。这种基于18槽的灌封工艺属于首创。市场和需求是不断进化的，2022年8月，步科基于更多用户痛点推出了第三代无框力矩电机FMC系列，首创无框灌封工艺、轻量化机身设计、运动速度更快。◆

与同行相比，优势体现在：（1）专业化：通过深⼊优化电磁方案，获得更高的转矩密度；（2）精细化：目前有52mm-132mm10种框架尺⼨，覆盖3-25kg

负载需求，相同转矩下，尺⼨更小，温升更低；（3）特色化：首创无框灌封工艺，轻量化设计、更薄机身，运动速度更快，更平稳，与市场产品相比，铜损下降率高达20%；（4）新颖化：与市场主流的谐波减速机尺⼨匹配

，更⼤的中空内径满足多样化的穿线需求。（5）搭载可集成24bit绝对值中空编码器或者霍尔传感器，让运行更加平稳；（6）定转子激光标识保证追溯性；（7）提供定制化解决方案—可提供无机壳/有机壳等方案；（8）数字化工厂，持续稳定⽣产，全球分销，国内多地设有办事处提供支持和服务。图

步科第三代FMC无框力矩电机和技术平台◆

根据公司2023年年12月21日披露的《投资者关系活动记录表》显示，公司无框力矩电机属于低压伺公司无框力矩电机属于低压伺服的一种，它与伺服电机产品共用产能，目前是步科技术平台半自动化生产。公司正在常州建设智能制造生产基地，预计明年年底竣工投产，为低压伺服规划了全自动生产线，产能设计能够满足下游行业扩张的需求。公司无框力矩电机主要应用在协作机器人领域，还有少量的仿生机器人领域。从第一代产品上市迄今，已经发展了七八年的时间，目前公司的无框力矩电机为第三代产品，已经得到市场充分的验证和认可。◆

根据公司2024年5月17日披露的《投资者关系活动记录表》显示，公司在机器人行业的销售收入

90%于工业移动机器人（AGV/AMR）；2023

年，公司在协作机器人行业的销售实现了翻倍增长，无框力矩电机出货量约

1.4

万台；其余的销售收入为少量泛服务机器人方向，目前仿生机器人方向均是样品订单，对销售贡献还很小。资料：Kinco步科公众号，上海证券研究所133.2无框力矩电机重点标的：昊志机电-公司无框力矩电机、谐波减速器等产品可用于人形机器人表昊志机电机器人领域功能部件产品◆公司概况：为一家专业从事中高端数控机床、机器人、新能源汽车核心功能部件等的研发设计、生产制造、销售与维修服务的国家高新技术企业。截至2023年，公司拥有

2

家全资子公司、1

家控股子公司以及

13

家全资孙公司，并已成立机器人事业部、高速风机事业部、精密事业部、直驱事业部等多个事业部，生产基地分布国内外。公司产品涵盖数控机床领域的主轴、转台、直线电机、数控系统、直线电机等；机器人领域的谐波减速器、DD

电机、低压伺服驱动、刹车机构、编码器、末端执行、力矩传感器等；新能源汽车领域的氢燃料电池空压机和曝气鼓风机等。特点配套机器人采用公司自主研发的独特

ES齿形，齿轮接触和啮

一般用于小型工业机合的范围比较广，负载时同时啮合的齿数将达到总

器人；工业机器人的齿数的约

30%，较之传统的渐开线齿形，在精度、

小臂、腕部或手部等强度、刚性、使用寿命等各方面实现大幅提升，传

末端轴位置；协作机动比大且传动范围宽，传动精度高，实现零齿隙传动，传动平稳、无冲击、工作可靠，结构简单、体积小、重量轻，较之一般齿轮减速器，在传动比和承载条件相当的情况下，体积和重量可减小

1/3至

1/2。器人◆公司在人形机器人就领域业务布局情况：✓

根据公司披露的2023年年报，公司的谐波减速器、机器人关节模组、末端执行机构（气动手指和快换模块）等产品能够满足协作机器人、轻型机器人生产的模块化、标准化、小型化要求，具有较好的市场前景。凭借在机器人领域深厚的技术积累，公司先后攻克了智能机器人用“高性能谐波减速器”、“高精度编码器”、“一体化关节模组”、“六维力传感器”、“控制系统”等一系列核心功能部件技术，打破了智能机器人核心功能部件依赖进口的局面，实现了智能机器人核心功能部件的全国产化。公司与客户共同开发的按摩机器人，已成功应用于美业专业连锁机构。公司开发的无框力钜电机，具有以下特点：（1）

主要应用于协作机器转矩波动≤1%，更利于机器人力矩控制；（2）3.5

人和轻型机器人倍过载能力，使得机器人负载能力大大加强。公司开发的编码器，具有以下特点：（1）（定位

主要应用于协作机器精度）≤±20-40"

，重复点位精度≤±3-10"；（2）工作温度范围宽：-40℃至+85摄氏度，满足严苛气候条件下的应用；（3）可靠性高、耐油污粉尘和水汽，维护方便，性能稳定可靠。人和轻型机器人✓

根据公司2024年5月11日披露的《投资者关系活动记录表》显示，公司机器人子公司成立事宜正在有序推进中，主要负责机器人核心功能部件（包括但不限于谐波减速器、无框力钜电机、刹车机构、编码器、电磁快换模块、六维度力钜传感器、控制系统、关节模组、末端执行机构（气动手指、快换模块）以及RV减速器等机器人领域功能部件）研发、生产、销售等。公司现有的产品包括谐波减速器、无框力矩电机、驱动器、编码器、力矩传感器等可应用于人形机器人，但尚未应用于人形机器人领域，也没有签署相关协议。公司开发的六维度力钜传感器具有以下特点：（1）

主要应用于协作机器世界级的力控精度≤0.1Nm；（2）温度自补偿，蠕

人和轻型机器人变小，结构解耦；（3）18或

24

位

A/D转换，采样率高达

1KHz；（

4）通信协议：Ethercat、网、CAN、R485等多种选择；（5）卡尔曼和巴特沃双重滤波算法，力/力矩输出更平顺；（6）6通道模拟信号输入，低噪声仪表放大。资料：昊志机电2023年半年报公告，上海证券研究所14目录Content一、机器人驱动方式：电机为主二、无框力矩电机行业国内企业集中度较高，产品实力有待追赶海外企业三、无框力矩行业重点标的：步科股份、昊志机电四、亚太地区是全球空心杯电机的主要市场，国内企业积极发力五、绕线工艺是空心杯电机的核心壁垒六、空心杯电机行业重点标的：鸣志电器、鼎智科技、雷赛智能七、风险提示4.1空心杯电机相比普通电机，具有功率密度高、高效率、高精度、高集成度◆空心杯电机定义及原理。空心杯电动机属于直流永磁的伺服、控制电动机，也可以将其归类为微特电机。在结构上突破了传统电机的转子结构形式，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。这种新颖的转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗。因为没有铁损，所以它的效率要比普通的微型直流电机要高，它的线圈就是转子，转动惯量小，易于控制，但是没有铁芯，转子的线圈只能做得非常薄，不然就会损失磁通，所以空心杯电机的功率不大，大型的空心杯电机也只能做到几百瓦。◆◆从结构上空心杯电机和普通电机的区别如下：1.

结构不同：空心杯电机的定子是空心的杯状结构，而普通电机的定子是实心的。2.

外形尺寸小：由于空心杯电机的定子结构呈空心杯状，因此其外形尺寸可以更加紧凑，相对于同样功率的普通电机来说，空心杯电机的体积更小。

3.

轻巧：空心杯电机的设计结构使其非常轻巧，适用于有重量要求的应用领域。从应用优势上空心杯电机和普通电机的区别如下：1.

功率密度高：空心杯电机由于体积小，因此具有更高的功率密度，即单位体积内可以承载更高的功率输出。2.

高效率：空心杯电机的结构紧凑，磁路短，铁芯和铜芯损耗较小，因此具有较高的能量转化效率。3.

高精度：由于空心杯电机配合高分辨率编码器一起使用，可以实现非常精确的位置控制。4.

集成度高：空心杯电机常常具有集成传感器的功能，例如编码器，使其能够实时监测电机转子的位置和速度。图

铁芯和无铁芯电机对比图

空心杯电机图示无铁芯电机铁芯电机资料：优特美尔，上海证券研究所资料：优特美尔，上海证券研究所164.2

空心杯电机可应用于航天航空、医疗设备、工业自动化和机器人等领域图

空心杯电机组成图示◆空心杯电机主要由后盖、接线端子、电刷端盖、电刷、换向器、杯形绕组（转子）、转轴、垫圈、滑动轴承、外壳、磁铁（定子）、法兰、定位环组成。定子由永磁体、壳体、法兰组成。外壳提供了恒定的磁场，使电机无铁损耗。没有软磁性牙齿。所产生的转矩是均匀的，即使在低速下也能使运行平稳。在较高的速度下，电机能减少振动，减少噪音。有绕组和换向器的转子。绕组通过所谓的换向板连接到轴上。线圈在磁铁和外壳之间的气隙中运动。换向系统使用一对贵金属刷减少了电刷火花。减少的电刷火花产生较少的电磁排放。◆应用场景：✓

需要快速响应的随动系统。如的飞行方向快速调节，高倍率光驱的随动控制，快速自动调焦，高灵敏的记录和检测设备，工业机器人，仿生义肢等，空心杯电动机能很好地满足其技术要求。✓

对驱动元件要求平稳持久拖动的产品。如各类便携式的仪器仪表，个人随身装备，野外作业的仪器设备，电动车等，同样一组电源，供电时间可以延长一倍以上。资料：香磁磁业公众号，上海证券研究所✓

各种飞行器，包括航空、航天、航模等。利用空心杯电动机重量轻，体积小，能耗低的优点，可以最大限度地减轻飞行器的表

空心杯电机应用领域重量。✓

各种各样的民用电器、工业产品。采用空心杯电动机作为执行元件，可以使产品档次提高，性能优越。应用领域具体应用产品飞机控制系统：用于小型舵面、各种类型的空气和液体阀门、电传飞行控制系统、阀门、空调系统等的执行器；航空领域

机上通讯和机舱设施：各种用于天线装置、窗户遮光板控制、电动座椅调节、卫生间、行李架关闭辅助装置的执行器。✓

利用其能量转换效率高的优势，也作为发电机使用；利用其线性运行特性，也作为测速发电机使用；配上减速器，也可以作为力矩电动机使用。用于火箭发动机阀门、光伏阵列驱动装置以及伸展机构的驱动装置。用于对接分离系统的执行器；应用于科研航天器和机器人探测器的任务执行机构，尤其是在月球和火星的探测任务中。航天航空

航天领域◆

缺点：当直流电机处于静止状态时，如果绕组一相切断或电源切断一相接通电源，绕组会产生两个大小相等，方向相反的旋转磁场，这两个旋转磁场和转子作用产生的扭矩大小相等，方向相反，正好互相抵消，启动转矩为零，电机无法启动，这就是空心杯电机的缺点。空心杯电机的这个缺点是一种危险很大的故障，在使用时，我们需要检查直流电机是否有故障，检查电源电路是否有断路开关，是否有熔保险丝，然后检查三相绕组各相有无断流现象。基础设施：用于对接、维护、发射和降落系统的执行器，用于执行维护作业的机器人系统；有效载荷机构：舵面无人机领域

执行器、电子光学元器件、云台和负载驱动装置、绞盘和负载锁定装置；由电机、控制器和螺旋桨组成的优化驱动系统，可用于多轴飞行器、固定翼飞行器和无人垂直起降飞行器。传感器或有源元件可以帮助有源植入物监控或支持人体功能，例如在心脏支持系统、主动阀、定位系统、泵系统等。有源植入物外科系统

手术机器人，用于支持外科医生；外科手持工具，用于去除组织和软骨、钻孔和固定螺栓。医疗设备泵机和药剂

胰岛素泵，在必要时自动注射必要的胰岛素量，以使糖尿病患者的血糖水平保持在正确的水平；全新泵机和药剂配量系统

配量系统的开发，并专门处理客户的需求。复健和假肢

各种的假体，例如仿生手、仿生脚、外骨骼等。实验室液体处理(移液机器人)、即时检测诊断(P0C)、DNA测序、PCR分析。工业自动化

自动化和机器人工业自动化

传送带、电动夹具、泵、半导体、纺织品、焊接设备。资料：华经产业研究院，上海证券研究所174.3

空心杯电机具有可靠的运行稳定性、高能量密度、启动和制动迅速、更少电磁干扰等优势◆可靠的运行稳定性：较强的自适应能力，速度波动可控制在2%

。◆最大能量转换效率(衡量其节能特性的指标)

：其效率通常为70，一些产品可达到90

(普通铁芯电机为15

–

50）。◆高能量密度：与同等功率的铁芯电机相比，其重量和体积减少了1

/

3

-

1

/

2;相应的参数如速度-电压、速度-扭矩、扭矩-电流等都显示出标准的线性关系。◆启动和制动迅速，反应非常迅速：机械时间常数小于28毫秒，一些产品可达到10毫秒，在推荐运行区域的高速运行条件下，速度调节是敏感的。◆更少的电磁干扰：采用高质量的电刷和换向器结构，减少换向火花，并可消除额外的抗干扰装置;◆转动波动小：由于铁芯没有潜在的机械损耗，空心杯电机运行稳定性非常可靠，而且其体积和重量摆脱了传统铁芯的限制，有很大的扩展设计空间，可以引入许多先进的技术来调节转速的波动，使得空心杯电机的波动频率和时间远小于传统电机。因此，空心杯电机是精密电器的最佳选择。◆无转矩滞后：铜板线圈方式无有槽硅钢片，无磁滞损耗，无齿槽效应减少了速度和转矩波动。◆

稳定性好：空心杯电机生产技术在国内也比较成熟，一般应用的要求各厂家都有配套的研发、测试、半自动化及自动化生产经验，产品一致性、稳定性可靠。◆降温效果好：铜盘管内外表面有气流，比槽转子线盘管冷却效果好，传统的漆包线嵌在硅钢片的凹槽内，线圈表面气流少，散热差，温升大，在输出功率相同的情况下，采用铜线圈模式的电机温升较小。◆峰值转矩高：峰值扭矩与连续扭矩的比率非常大，因为当电流上升到峰值时，扭矩常数是恒定的，电流和扭矩之间的线性关系使马达能够产生更大的峰值扭矩，当马达达到饱和时，无论增加多少电流，马达的扭矩都不会增加。184.4有刷空心杯电机相比无刷空心杯电机，具有寿命更长、转速更高、有铁损等特点◆◆空心杯电机分为有刷和无刷两种，有刷空心杯电机转子无铁芯，无刷空心杯电机定子无铁芯。空心杯直流有刷微电机采用机械换向，磁极不动，线圈旋转。电机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换向器和电刷来完成的。在转动的过程中会摩擦碳刷，造成损耗，需要定期更换碳刷。碳刷与线圈接线头之间通断交替，会发生电火花，产生电磁破，干扰电子设备。无刷空心杯直流电机采取电子换向，线圈不动，磁极旋转。◆无刷空心杯直流电机，是使用一套电子设备，通过霍尔元件，感知永磁体磁极的位置，根据这种感知，使用电子线路，适时切换线圈中电流的方向，保证产生正确方向的磁力，来驱动电机。因为是自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步，消除了空心杯直流有刷微电机的缺点。图

有刷空心杯电机拆解图图

无刷空心杯电机拆解图图

有刷和无刷空心杯电机比较有刷无齿槽(空心杯)长寿命(20000小时)无刷无铁芯(空心杯)寿命有限(2000h)高转速(可达50000rpm)

转速受限(最多15000rpm)电磁干扰可忽略有铁损有电磁干扰，有火花无铁损需要驱动控制不需要，控制简单资料：鸣志电器，上海证券研究所资料：鸣志电器，上海证券研究所资料：云熙机电公众号，上海证券研究所194.5政策端发力助力空心杯电机国产化◆

中央及地方出台微特电机和空心杯电机相关政策助力空心杯电机国产化。2022年12月，由工信部推出《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》，推进高效节能电机、电力系统组网等技术研究；推动船用动力电池、电机等上下游配套产品集聚发展。表

我国空心杯电机行业相关政策政策名称发布部门发布时间相关产业政策《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》推进高效节能电机、电力系统组网等技术研究；推动船用动力电池、电机等上下游配套产品集聚发展。工信部2022.12《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》发展高功率密度永磁电机、同步磁阻电机、智能电机、超高效异步电机等产品。推动完善废旧电机回收体系，鼓励企业开展电机再制造。工信部2022.82022.7该《目录》编制、收录了21个领域1047项产业基础产品和技术。其中，含有“电机”的相关产品与技术主要包括：节能与新能源汽车领域基础零部件和元器件中的“高效高功率轮毂/轮边电机总成、深度集成电驱动总成”；节能与新能源汽车领域基础制造工艺及装备中的“扁线电机核心工艺”等。《产业基础创新发展目录(2021年版)》国家产业基础专家委员会《工业领域碳达峰方案》工信部、环境部、等提升重点用能设备能效。实施变压器、电机等能效提升计划；重点推广稀土永磁无铁芯电机等新型节能设备。2022.72022.6《工业能效行动计划》工信部、六部门2025年新增高效节能电机占比达到70%以上。针对压缩机等通用设备，鼓励采用2级能效及以上的电动机，推广2级能效及以上的变频调速永磁电机，鼓励采用低速直驱和高速直驱式永磁电机，大力发展永磁外转子电动滚筒、

一体式螺杆压缩机等。《电机能效提升计划

工信部

、市场监管(2021-2023年)》

总局2021.112021.102020.5《2030年前碳达峰行

工信部

、市场监管动方案》

总局推进重点用能设备节能增效。以电机、风机、泵压缩机、变压器、换热器、工业锅炉等设备为重点，全面提升能效标准。《GB18613-2020电动机能效限定及能效等级》市场监督管理局淘汰IE3以下能效电机，该标准于2021年6月1日正式实施。机器人高性能伺服电机、100马力以上拖拉机电机及其控制系统、为电动叉车配套的电机、城市轨道永磁牵引电机、电动汽车驱动电机系统等属于鼓励类别。《产业结构调整指导目录(2019年本)》国家发展改革委2019.10资料：华经产业研究院，上海证券研究所204.6

2022年全球空心杯电机市场规模为51亿人民币，中国成为全球最大的空心杯电机产地◆

空心杯电机全球市场发展增速强劲。根据华经产业研究院数据，2022年全球空心杯电机市场规模为51亿人民币，预计2028年市场规模将达到83亿人民币，期间复合年均增长率约8.5%。◆

分地区产量：2022年中国空心杯电机产量占比为56%，成为全球最大的空心杯电机产地，欧洲和北美地区产量占比分别为15%和11%。图

全球空心杯电机市场规模（单位：亿元）图

2022年全球空心杯电机地区产量占比中国

欧洲

北美

其他90807060504030201018%11%56%15%020222028E资料：华经产业研究院，上海证券研究所资料：华经产业研究院，上海证券研究所214.7

2022年无刷空心杯电机占比34.2%，未来占比预计持续提升◆

2022年全球空心杯电机市场规模7.48亿美元，同比增长10.55%，增速高于微特电机2022年的同比增速。其中，有刷空心杯电机市场规模4.92亿美元，占比65.8%；无刷空心杯电机市场规模2.56亿美元，占比34.2%。随着空心杯电机技术的持续成熟，无刷空心杯电机占比预计持续提升，2028年预计达到42.2%。图

2021-2028年全球有刷、无刷空心杯电机市场规模（单位：亿美元）有刷空心杯电机无刷空心杯电机70%60%50%40%30%20%10%0%20222028E资料：华经产业研究院

，上海证券研究所224.8.1

产业链结构：上中下三游紧密衔接，机器人领域或成为市场关注焦点◆

空心杯电机与微特电机产业链相似。空心杯电机归属于微特电机，其上游原材料与微特电机相似，包括铜、钢材、磁钢、轴承、塑料等。最初，空心杯电机主要应用于航空、航天、军事等高科技领域，近年来其应用领域逐渐扩展至民用行业，包括医疗设备、消费电子产品、电动工具、工业自动化等各个领域。◆

空心杯电机是机器人灵活手的关键零件。以特斯拉2023年开始生产的擎天柱Optimus的人形机器人为例，空心杯电机占单台机器人成本的4.43%，属于占比较高的零部件环节。特斯拉Optimus单手有11个自由度，采用6个执行器，采用空心杯电机+蜗轮蜗杆+金属肌腱驱动的方案，空心杯电机占手部执行器成本的54.5%。图空心杯电机产业链图空心杯电机占比特斯拉人形机器人手部执行器成本图特斯拉Optimus用到灵巧手上游行业中游行业下游行业行星齿轮箱+传感器+编码器+滚珠丝杠杆,45.5%铜医疗装置电动工具空心杯电钢材磁钢轴承机,54.5%空心杯电机工业自动化消费类电子产品塑料资料：华经产业研究院，上海证券研究所资料：华经产业研究院，上海证券研究所资料：特斯拉2022

AIDAY，上海证券研究所234.8.2

空心杯电机的永磁材料以高端钕铁硼为主，2022年其占比为43%◆

在原材料中，空心杯电机的永磁材料以高端钕铁硼(第三代稀土永磁)为主，2022年钕铁硼永磁材料中高端型占比43%。不同永碰体的特点和性能存在差异，在保证产生的磁场稳定的同时，需根据应用场县对工作温度、环垃的要求，合理的配置永磁材料，达到电机的性能和成本效应最大化。◆

目前稀土产量受限于企业的冶炼分离能力，中国头部企业产能利用率约为85%，钕铁硼永磁材料应用领城不断扩大。包括风电领域、变频空调、工业机器人等多方面对稀土需求形成有力支撑。图

2022年稀土永磁钕铁硼占比情况图

2022年稀土永磁钕铁硼应用领域细分情况高端钕铁硼永磁材料中低端钕铁硼永磁材料传统汽车新能源汽车风电工业节能电梯空调消费电子其他2.6%6.7%8.2%37.3%43%8.3%8.5%57%10.8%17.6%资料：头豹研究院，上海证券研究所资料：头豹研究院，上海证券研究所244.9亚太地区是全球空心杯电机市场的主要市场，国内企业积极发力◆亚太地区是全球空心杯电机市场的主要市场。2021年空心杯电机全球市场规模6.77亿美元，中国、欧洲和其他地区分别占比34.80%、25.85%和39.35%。2022年亚太、欧洲、北美地区空心杯电机分别占比49%、25%和20%。◆空心杯电机国内市场竞争激烈。从目前的竞争格局来看，Maxon、Faulhaber、Portescap起步较早，在空心杯电机领域是较为领先的。国内也有一些电机厂商已经能够提供或正在布局高性能空心杯电机以应对未来需求巨大的蓝海市场。鸣志电器通过收购获得了领先的空心杯电机技术，在全球市场都有相当的竞争力，性能有保障的同时具有性价比优势，是国内的第一梯队。据悉鸣志电器目前已向人形机器人头部客户提交全套技术方案及样机，正稳步推进中。江苏雷利与其子公司也在大力推进空心杯电机和人形机器人应用，据悉部分产品在样品测试阶段已得到客户认可，处于小批量供货阶段。深耕微型传动驱动的兆威机电在空心杯微特电机领域同样也有相关空心杯电机方案提供，同时还能提供整个微型传动系统解决方案。伟创电气的13mm

8万转空心杯电机也非常有竞争力，从2022年大举布局机器人赛道开始目前在机器人电机领域也相当有竞争力。图

2022年国内空心杯电机厂商基本情况图

2022年空心杯电机地区市场规模占比其他,6%公司名称

主要产品空心杯电机情况空心杯电机应用领域控制电机及其驱动系统产品，贸易代理业

公司空心杯电机包括EC系列直流无刷无齿槽电机和DCU系列呜志电器

务、LED控制与驱动产品，

设备状态管理

直流有刷空心杯电机两大类

提供直径为8-24mm多种外径及

医疗、工业机器人、自动化等产品等

机身长度规格型号，主要用于医疗等场景线性执行器、混合式步进电机、直流电机、公司产品包括直流无槽电机，提供直径为16-42mm等6个机座

实验室自动化、工程自动化、机器人、生物医学等。鼎智科技音圈电机等号北美,20%电动窗帘、工业机器人、工业夹具、电子换档系统、医疗泵、口腔医疗设备、自动化设备等公司包括有刷、无刷空心杯电机，提供直径为16-40mm多种外径及机身长度规格型号拓邦股份

工具、家电、新能源等亚太,49%公司聚焦微型、高效电机领域，拥有专业的设计研发团队，现有微型PM步进、高速空心杯及高功率密度无刷直流电机等多个平台微型传动系统、精密注塑件、精密模具及其他汽车电子、智慧医疗、消费电子、工业装备、智能家居等领域兆威机电欧洲,25%公司产品可以达到13毫米8万转的功率密度，后续也会进一步推进研发10毫米、8毫米、6毫米，包括10万转的更高功率

公司首款产品主要推向医疗领域。密度的产品伟创电气

变频器、伺服系统与运动控制器等产品禾川科技

伺服系统、PLC等空心杯电机有成熟产品但还没销售--------公司空心杯电动机提供直径为16-40mm多种外径，共几百种

智能运输、汽车部件、精密医疗、家不同规格的空心杯电动机

居生活等工业制造和民用领域。北京奕山

电机、减速器、編码器、驱动器等空心杯电机、无刷电机、混合步进电机、电动工具，纹身机，纹眉机，自动化设备，机器人，医疗设备，军工产品，美容仪，智能家居等万至达电机公司的主要产品是空心杯永磁有刷、无刷直流电机，提供多种外径及机身长度规格型号永磁步进电机、减速电机、有刷电机、伺服电机等资料：华经产业研究院，上海证券研究所资料：华经产业研究院，上海证券研究所25目录Content一、机器人驱动方式：电机为主二、无框力矩电机行业国内企业集中度较高，产品实力有待追赶海外企业三、无框力矩行业重点标的：步科股份、昊志机电四、亚太地区是全球空心杯电机的主要市场，国内企业积极发力五、绕线工艺是空心杯电机的核心壁垒六、空心杯电机行业重点标的：鸣志电器、鼎智科技、雷赛智能七、风险提示5.1.1

绕线杯结构是实现空心杯无刷电机降低齿槽转矩的关键部件◆

空心杯无刷电机体积小、质量轻，主要由定子组件、空心杯组件、传感器组件、转子、端盖、轴承等组成。为减小齿槽转矩，降低起动转矩，定子铁心采用无齿槽结构，三相定子绕组采用绕线杯结构。位置传感器采用开关型霍尔元件，传感器磁钢与主磁钢转子同轴连接，霍尔位置的精确定位通过绕线杯位置及传感器调节进行固定。绕线杯结构是实现空心杯无刷电机降低齿槽转矩的关键部件，其绕线杯独立线圈周向对称安装分布均匀性、绕线杯绕组固定方式、引出线的焊接等均是产品实现的关键。因此，绕线杯绕组在结构上主要由三相对称分布的绕组、绕组固定支架、引出线焊接板组成。◆

定子空心杯组件主要由绕线杯、绕线杯固定架传感器组件等组成。绕线杯经绕制、周向整形形成三相对称绕线杯后进行绝缘处理后固定在绕线杯固定架上，引出线焊接在传感器组件上，三相绕组中线通过传感器电路板连接在一起，引出线与传感器引出线一同从电路板上引出。图空心杯无刷电机结构图图

空心绕线杯无刷电机结构图图定子空心杯组件结构图资料

：杨素香，石峰《空心绕线杯无刷电机绕组设计技术》，上海证券研究所资料

：杨素香，石峰《空心绕线杯无刷电机绕组设计技术》，上海证券研究所资料

：杨素香，石峰《空心绕线杯无刷电机绕组设计技术》，上海证券研究所275.1.2

空心绕线杯绕组结构形式：直绕式、斜绕式、菱形式◆

空心绕线杯绕组结构形式：✓直绕式：是指元件有效导体部分与电枢轴线平行的绕组，属于集中绕组。绕制时先按匝数要求在线模上绕制成普通环形的漆包线元件，在排线芯轴上按绕组展开图连成绕组，两端部涂以适当的粘接剂并固化成型。这种绕制方法槽满率较高，绕线杯中部壁薄，但由于绕制线圈时漆包线排布不整齐有堆叠，故整个电枢杯线圈排布较乱，且排线时端部须留有走线余量，从而导致端部尺寸较高✓斜绕式也称蜂房式绕组，采用蜂房式绕法制成，中间留抽头，为了能连续绕制，必须使元件有效边和电枢轴线成一定倾斜角度。绕线时需制作专用的绕线芯轴，芯轴上插有两排销钉。芯轴的外圆即为电枢杯的内径，销钉的位置按照绕线展开图排布，销钉的行距即为电枢杯的长度。绕线时将芯轴装入人工绕线机上，操作者转动绕线机的手柄，则芯轴跟随绕线机做回转运动，漆包线即缠绕在芯轴上。这种绕制方法端部尺寸较小，但由于斜绕式连续绕制需要一定的排线角，使得漆包线交叠，槽满率较低。✓菱形式：采用先绕制成形线圈再排线的方法，即采用自粘性漆包线在专用成形绕线模上绕制，经过多次整形排布制成电枢杯。绕制时两层线圈排布整齐并定型，便于控制整形后电枢杯的尺寸，提高槽满率;同时这种方法生产效率高，适合批量生产。图空心杯绕组的不同形状图空心绕线杯绕组结构图示直绕式绕线杯平面连接图菱形单个绕组实物图菱形绕组杯平面图菱形式斜绕式直绕式资料研究所：头豹研究院，瞿谊，黄嵩《空心杯电机绕组系数的计算与验证》，上海证券资料：杨素香，石峰《空心绕线杯无刷电机绕组设计技术》，上海证券研究所285.2

绕线工艺是空心杯电机的核心壁垒◆

空心杯电机跟普通铁芯机相比在性能上优势明显，制作工艺也相对较为复杂。生产空心杯电机的关键是空心杯线圈的绕制。将自粘漆包线紧密排列，最终绕成为一个规则的杯状结构。目前，空心杯电机线圈绕制主要有三种方法，一种是人工绕线，通过一系列复杂的工艺，包括插针、手动卷线、手动排线等步骤进行生产。另外两种是半自动化和自动化生产。卷绕式生产技术是半自动化生产，首先将漆包线顺序绕到横截面为菱形的主轴上，达到需要的长度后将其取下，然后压扁成线板，最后将线板卷绕成杯状的线圈。另一种是一次成型自动化生产技术，通过自动化设备将一根漆包线按规律绕到一主轴上，线圈卷绕成杯状后取下，完成一个线圈的绕制。◆

核心壁垒:空心杯电机绕线工艺流程复杂，加工难度远超首通电机。在正常制造流程中，从前段线翻绕制、中段轴承、芯轴、支撑环等核心零部件安装，到后段后盖安装和线路板焊线等，涉及近30道工序，其中线圈制造是空心杯电机的核心流程之一。中国本土厂商主要采用绕卷式生产技术，国际厂商主要采用一次成型生产技术，这是由于国际厂商终线工艺发展较早，自动化程度高于中国厂商。因此，国际制造厂商自动化程度较高、生产效率高，线园线径范围大、线圈质量好、排列紧图，电机种类多、性能好。图

绕线式生产技术制造流程卷绕压制（线板）②压制展平⚫

线还线圈粘贴二条定型压敏胶带，脱模待展平⚫

将定型板插入线还线圈，并将线圈相错拉平、再送入晨平机展平，成为扁平线环。用竹质刮板整形⚫

剪掉多余的胶带、搭头应留在扁平线还精微隆起的一面，以利卷筒成行成型③卷简（线板绕卷）⚫

把扁平线还送入空心杯卷简机卷筒.使线还首尾衔接。胶带搭头粘贴于线还首部外表，成为空心杯线圈④涂环氧定型线板卷绕（线圈）①六边形绕还线圈⚫

在斜绕组绕线机上进行·涂环氧胶粘剂后，放入烘箱围化定型资料：头豹研究院，上海证券研究所295.3

空心杯电机在需要急速反应的伺服系统、需要稳定和持久拖动驱动部件的产品、飞机等领域应用成为未来发展趋势◆

随着我国工业企业技术的飞速发展，对空心杯电机特性提出一个更高的期望和要求，使得空心杯电机在许多应用中不可替代。空心杯电机在需要急速反应的伺服系统、需要稳定和持久拖动驱动部件的产品、各种飞机，包括航空、航天、飞机模型等、各种民用电器及工业产品等产品或者领域的应用成为未来发展趋势。表

空心杯电机市场行业未来发展趋势空心杯电机行业未来发展趋势需要急速反应的伺服系统。例如，飞行方向的快速调整、高放大倍数光驱的跟踪控制、快速自动对焦、高灵敏度记录检测设备、工业机器人、仿生假肢等，空心杯电机都能很好的满足它们的技术要求。需要稳定和持久拖动驱动部件的产品。如各种便携仪器仪表、个人便携式设备、野外作业仪器设备、电动汽车等，同一套电源可延长供电时间两倍以上。各种飞机，包括航空、航天、飞机模型等。利用这些空心杯电机具有重量轻、体积小、能熬低的有点，可以通过最大限度降低飞机的重量。各种民用电器及工业产品。采用空心杯电机作作动器，可提高产品档次，性能优越。利用其能量转效率高的优点，也可用作发电机；利用其先行工作特性，也可用作转速表发电机；配有减速器，也可作为转矩电机使用。资料：华经产业研究院

，上海证券研究所30目录Content一、机器人驱动方式：电机为主二、无框力矩电机行业国内企业集中度较高，产品实力有待追赶海外企业三、无框力矩行业重点标的：步科股份、昊志机电四、亚太地区是全球空心杯电机的主要市场，国内企业积极发力五、绕线工艺是空心杯电机的核心壁垒六、空心杯电机行业重点标的：鸣志电器、鼎智科技、雷赛智能七、风险提示6.1

空心杯电机重点标的：鸣志电器-空心杯电机技术在全球居于前列水平◆

公司概况：公司专注于运动控制领域核心技术及系统级解决方案的研发和经营，核心业务围绕自动化和智能化领域有序外延扩张。经过二十逾年的发展，公司形成了以控制电机及其驱动控制系统为核心，电源与

LED

智能照明控制系统、设备状态管理系统和国际贸易代理协同发展的业务架构。公司在移动服务机器人、工业机器人、新能源汽车、智能驾驶汽车、太阳能装备、生化医疗、5G

移动通讯等新兴行业领域重点布局，构建了以技术和产品为核心，质量、成本和服务为保障的全方位竞争优势。运动控制领域的控制电机这块，公司目前拥有步进电机、直流无刷电机、交流伺服电机、空心杯电机等控制电机类产品。公司的混合式步进电机产品在全球市场一直享有较高的市场地位，占据全球市场份额

10%以上，同时也是最近十年之内唯一改变混合式步进电机全球竞争格局的国内企业，打破了日本企业对该行业的垄断。公司的直流无刷电机、交流伺服电机、