一、空心杯電機簡介
空心杯電機在結構上突破了傳統直流電機的結構形式,采用的是無鐵芯轉子,其電樞繞組為空心杯線圈,形狀類似水杯,因此被稱為空心杯電機。
二、全球空心杯電機市場規模持續增長
德國的Dr. F. Faulhaber 在 1958 年研制出斜繞組線圈繞制技術, 并經過不斷開發和完善,在 1965 年獲 得空心杯電機轉子線圈斜繞組專利技術,這標志著空心杯電機正式誕生。憑借卓越性能,空心杯電機下游應用領域廣泛,如微型機器人、智能穿戴設備、醫療器械、無人機、機器人臂、自動化設備、精密定位系統和光學儀器等。隨著空心杯電機在眾多下游應用領域中的不斷突破,逐漸成 為眾多高端設備和系統的理想選擇。
2021-2023年,全球空心杯電機市場規模由6.77億美元增長至8.1億美元,預計2028年全球空心杯電機市場規模達11.9億美元。
空心杯電機性能
性能 | 簡介 |
效率高、轉速快 | 由于空心杯電機消除了鐵芯產生的磁阻力矩和渦流效應造 成的損耗,因而可以得到很高的能量轉化效率,進一步提高能源利用效率、減少能源損 耗??招谋姍C的最高效率都在 65%~85%之間,最高的可達 90%,而有刷直流電機的最 高效率一般都在 50%左右。高轉速的電機能夠提供更大的功率輸出并減少機械振動和噪 音,空心杯電機最高轉速在 10000rpm 左右,而有刷直流電機的連續力矩會隨著轉速的上 升快速下降,最高轉速都在 5000rpm 以下。 |
響應快、壽命長 | 相比于有刷直流電機 100 毫秒以上的機械時間常數,空心 杯電機的轉子慣量很小,響應時間極快,其機械時間常數一般在 28 毫秒以內,部分產品 甚至小于 10 毫秒,具有理想的控制性能,能夠實現對轉速的高精度控制操作??招谋?機的換向片數量多,使得換向時的電流波動和電機電感量更小,大幅減少換向過程中對 換向系統的電腐蝕,從而擁有更長的壽命。根據《空心杯電機定制化管理的應用研究》中的數據,有刷直流電機的壽命一般僅有幾百個小時,而空心杯電機的預期壽命通常在 1000 至 3000 小時之間,能夠提供更長久的可靠運行。 |
體積小、運行穩 | 空心杯電機具有較大的功率體積比,一般達 30mW/cm3, 與同等功率的鐵芯電機相比,重量和體積減少了 1/3~1/2;空心杯電機沒有齒槽效應,過 載能力比有刷直流電機更高,同時更小的轉矩脈動讓其運行穩定、可靠,轉速波動小且 容易控制,一般可控制在 2%以內,可應用于高動態性能伺服系統中。 |
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三、有刷空心杯電機占據主導,無刷空心杯電機增長空間廣闊
空心杯電機可分為有刷空心杯電機和無刷空心杯電機。有刷主要結構為定子+ 轉子+電刷,永磁體為定子,電刷與換向器不斷接觸摩擦,在轉動中起到導電和換相作用,容易產生火花。無刷主要結構為定子+轉子,永磁體為轉子,沒有電刷,換向通過霍爾效應傳感器、編碼器或旋轉變壓器完成。
空心杯電機分類
指標 | 無刷空心杯電機 | 有刷空心杯電機 |
壽命 | 長壽命(10000h+) | 電機壽命受限(1000-3000h) |
轉速 | 高轉速 | 低轉速 |
電磁干擾 | 可忽略 | 有電火花 |
鐵損 | 有 | 無 |
控制 | 需要驅動控制 | 控制簡單 |
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目前有刷空心杯電機占據主要市場,2022年占比65.8%。隨著空心杯電機技術的持續成熟,無刷空心杯電機占比持續提升,預計2028年達42.2%,較2022年提升8個百分點。
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四、中國為全球第一大空心杯電機市場
中國是全球第一大空心杯電機市場,2021年中國、歐洲和其他地區市場規模分別占比35.45%、25.85%、38.70%。中國空心杯電機面臨更加廣闊的應用前景和市場需求。2022-2023年中國空心杯電機市場規模由2.6億美元增長至2.9億美元,占全球空心杯電機市場規模的比重由34.67%提升至35.80%;預計2028年中國空心杯電機市場規模將達4.7億美元,占全球空心杯電機市場規模的比重為39.50%。
數據來源:觀研天下數據中心整理
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五、海外頭部空心杯電機企業處于市場領先地位
空心杯電機工藝流程復雜,加工難度遠超普通直流有槽電機,行業具備較高的技術門檻。繞線是空心杯電機核心技術壁壘所在,按照線圈的成型方式主要分為人工繞線、繞卷式生產技術、一次成型生產技術三類。海外繞線工藝發展早,主要采用一次性繞制成型的生產技術,自動化程度高于國內;而國內主要采用繞卷式生產,工藝比較繁瑣,工人勞動強度大,無法完成線徑較粗的線圈,廢品率高。因此現階段Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technologies、Maxon Motor 及 Nidec Copal Corporation等海外頭部空心杯電機企業處于領先地位,占據行業絕大多數市場,根據數據,2022年全球空心杯電機CR5達67%。
空心杯電機線圈生產技術
生產技術 | 簡介 |
人工繞線 | 通過一系列復雜的工藝,包括插針、手動卷線、手動排線等步驟進行生產。 |
繞卷式生產技術 | 繞卷式生產技術是半自動化生產,首先將漆包線順序繞到橫截面為菱形 的主軸上,達到需要的長度后將其取下,然后壓扁成線板,最后將線板卷繞成杯狀的線圈。 以一種繞卷式空心杯為例,其制造流程大致分為以下幾步:①六邊形線坯線圈繞制:在斜繞 組繞線機上進行;②線坯線圈粘貼二條定型壓敏膠帶,脫模待展平;③展平:將定型板插入 線坯線圈,并將線圈相錯拉平,再送入展平機展平,成為扁平線坯。用竹質刮板整形。剪掉 多余的膠帶,僅留一只搭頭,搭頭應留在扁平線坯稍微隆起的一面,以利卷筒成行;④卷筒: 把扁平線坯送入空心杯卷筒機卷筒,使線坯首尾銜接,膠帶搭頭粘貼于線坯首部外表,成為 空心杯線圈;⑤涂環氧定型:涂環氧膠粘劑后,放入烘箱固化定型。 |
一次成型生產技術 | 繞線機通過自動化設備將一根漆包線按規律繞到一主軸上,線圈卷繞 成杯狀后取下,一次成型,不需要卷圓壓扁等多道工序,自動化程度高。 |
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觀研報告網發布的《中國空心杯電機行業發展深度分析與投資前景預測報告(2024-2031年)》涵蓋行業最新數據,市場熱點,政策規劃,競爭情報,市場前景預測,投資策略等內容。更輔以大量直觀的圖表幫助本行業企業準確把握行業發展態勢、市場商機動向、正確制定企業競爭戰略和投資策略。本報告依據國家統計局、海關總署和國家信息中心等渠道發布的權威數據,結合了行業所處的環境,從理論到實踐、從宏觀到微觀等多個角度進行市場調研分析。
行業報告是業內企業、相關投資公司及政府部門準確把握行業發展趨勢,洞悉行業競爭格局,規避經營和投資風險,制定正確競爭和投資戰略決策的重要決策依據之一。本報告是全面了解行業以及對本行業進行投資不可或缺的重要工具。觀研天下是國內知名的行業信息咨詢機構,擁有資深的專家團隊,多年來已經為上萬家企業單位、咨詢機構、金融機構、行業協會、個人投資者等提供了專業的行業分析報告,客戶涵蓋了華為、中國石油、中國電信、中國建筑、惠普、迪士尼等國內外行業領先企業,并得到了客戶的廣泛認可。
【目錄大綱】
第一章 2019-2023年中國空心杯電機行業發展概述
第一節 空心杯電機行業發展情況概述
一、空心杯電機行業相關定義
二、空心杯電機特點分析
三、空心杯電機行業基本情況介紹
四、空心杯電機行業經營模式
1、生產模式
2、采購模式
3、銷售/服務模式
五、空心杯電機行業需求主體分析
第二節 中國空心杯電機行業生命周期分析
一、空心杯電機行業生命周期理論概述
二、空心杯電機行業所屬的生命周期分析
第三節 空心杯電機行業經濟指標分析
一、空心杯電機行業的贏利性分析
二、空心杯電機行業的經濟周期分析
三、空心杯電機行業附加值的提升空間分析
第二章 2019-2023年全球空心杯電機行業市場發展現狀分析
第一節 全球空心杯電機行業發展歷程回顧
第二節 全球空心杯電機行業市場規模與區域分布情況
第三節 亞洲空心杯電機行業地區市場分析
一、亞洲空心杯電機行業市場現狀分析
二、亞洲空心杯電機行業市場規模與市場需求分析
三、亞洲空心杯電機行業市場前景分析
第四節 北美空心杯電機行業地區市場分析
一、北美空心杯電機行業市場現狀分析
二、北美空心杯電機行業市場規模與市場需求分析
三、北美空心杯電機行業市場前景分析
第五節 歐洲空心杯電機行業地區市場分析
一、歐洲空心杯電機行業市場現狀分析
二、歐洲空心杯電機行業市場規模與市場需求分析
三、歐洲空心杯電機行業市場前景分析
第六節 2024-2031年世界空心杯電機行業分布走勢預測
第七節 2024-2031年全球空心杯電機行業市場規模預測
第三章 中國空心杯電機行業產業發展環境分析
第一節 我國宏觀經濟環境分析
第二節 我國宏觀經濟環境對空心杯電機行業的影響分析
第三節 中國空心杯電機行業政策環境分析
一、行業監管體制現狀
二、行業主要政策法規
三、主要行業標準
第四節 政策環境對空心杯電機行業的影響分析
第五節 中國空心杯電機行業產業社會環境分析
第四章 中國空心杯電機行業運行情況
第一節 中國空心杯電機行業發展狀況情況介紹
一、行業發展歷程回顧
二、行業創新情況分析
三、行業發展特點分析
第二節 中國空心杯電機行業市場規模分析
一、影響中國空心杯電機行業市場規模的因素
二、中國空心杯電機行業市場規模
三、中國空心杯電機行業市場規模解析
第三節 中國空心杯電機行業供應情況分析
一、中國空心杯電機行業供應規模
二、中國空心杯電機行業供應特點
第四節 中國空心杯電機行業需求情況分析
一、中國空心杯電機行業需求規模
二、中國空心杯電機行業需求特點
第五節 中國空心杯電機行業供需平衡分析
第五章 中國空心杯電機行業產業鏈和細分市場分析
第一節 中國空心杯電機行業產業鏈綜述
一、產業鏈模型原理介紹
二、產業鏈運行機制
三、空心杯電機行業產業鏈圖解
第二節 中國空心杯電機行業產業鏈環節分析
一、上游產業發展現狀
二、上游產業對空心杯電機行業的影響分析
三、下游產業發展現狀
四、下游產業對空心杯電機行業的影響分析
第三節 我國空心杯電機行業細分市場分析
一、細分市場一
二、細分市場二
第六章 2019-2023年中國空心杯電機行業市場競爭分析
第一節 中國空心杯電機行業競爭現狀分析
一、中國空心杯電機行業競爭格局分析
二、中國空心杯電機行業主要品牌分析
第二節 中國空心杯電機行業集中度分析
一、中國空心杯電機行業市場集中度影響因素分析
二、中國空心杯電機行業市場集中度分析
第三節 中國空心杯電機行業競爭特征分析
一、 企業區域分布特征
二、企業規模分布特征
三、企業所有制分布特征
第七章 2019-2023年中國空心杯電機行業模型分析
第一節 中國空心杯電機行業競爭結構分析(波特五力模型)
一、波特五力模型原理
二、供應商議價能力
三、購買者議價能力
四、新進入者威脅
五、替代品威脅
六、同業競爭程度
七、波特五力模型分析結論
第二節 中國空心杯電機行業SWOT分析
一、SOWT模型概述
二、行業優勢分析
三、行業劣勢
四、行業機會
五、行業威脅
六、中國空心杯電機行業SWOT分析結論
第三節 中國空心杯電機行業競爭環境分析(PEST)
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、經濟因素
四、社會因素
五、技術因素
六、PEST模型分析結論
第八章 2019-2023年中國空心杯電機行業需求特點與動態分析
第一節 中國空心杯電機行業市場動態情況
第二節 中國空心杯電機行業消費市場特點分析
一、需求偏好
二、價格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三節 空心杯電機行業成本結構分析
第四節 空心杯電機行業價格影響因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五節 中國空心杯電機行業價格現狀分析
第六節 中國空心杯電機行業平均價格走勢預測
一、中國空心杯電機行業平均價格趨勢分析
二、中國空心杯電機行業平均價格變動的影響因素
第九章 中國空心杯電機行業所屬行業運行數據監測
第一節 中國空心杯電機行業所屬行業總體規模分析
一、企業數量結構分析
二、行業資產規模分析
第二節 中國空心杯電機行業所屬行業產銷與費用分析
一、流動資產
二、銷售收入分析
三、負債分析
四、利潤規模分析
五、產值分析
第三節 中國空心杯電機行業所屬行業財務指標分析
一、行業盈利能力分析
二、行業償債能力分析
三、行業營運能力分析
四、行業發展能力分析
第十章 2019-2023年中國空心杯電機行業區域市場現狀分析
第一節 中國空心杯電機行業區域市場規模分析
一、影響空心杯電機行業區域市場分布的因素
二、中國空心杯電機行業區域市場分布
第二節 中國華東地區空心杯電機行業市場分析
一、華東地區概述
二、華東地區經濟環境分析
三、華東地區空心杯電機行業市場分析
(1)華東地區空心杯電機行業市場規模
(2)華南地區空心杯電機行業市場現狀
(3)華東地區空心杯電機行業市場規模預測
第三節 華中地區市場分析
一、華中地區概述
二、華中地區經濟環境分析
三、華中地區空心杯電機行業市場分析
(1)華中地區空心杯電機行業市場規模
(2)華中地區空心杯電機行業市場現狀
(3)華中地區空心杯電機行業市場規模預測
第四節 華南地區市場分析
一、華南地區概述
二、華南地區經濟環境分析
三、華南地區空心杯電機行業市場分析
(1)華南地區空心杯電機行業市場規模
(2)華南地區空心杯電機行業市場現狀
(3)華南地區空心杯電機行業市場規模預測
第五節 華北地區空心杯電機行業市場分析
一、華北地區概述
二、華北地區經濟環境分析
三、華北地區空心杯電機行業市場分析
(1)華北地區空心杯電機行業市場規模
(2)華北地區空心杯電機行業市場現狀
(3)華北地區空心杯電機行業市場規模預測
第六節 東北地區市場分析
一、東北地區概述
二、東北地區經濟環境分析
三、東北地區空心杯電機行業市場分析
(1)東北地區空心杯電機行業市場規模
(2)東北地區空心杯電機行業市場現狀
(3)東北地區空心杯電機行業市場規模預測
第七節 西南地區市場分析
一、西南地區概述
二、西南地區經濟環境分析
三、西南地區空心杯電機行業市場分析
(1)西南地區空心杯電機行業市場規模
(2)西南地區空心杯電機行業市場現狀
(3)西南地區空心杯電機行業市場規模預測
第八節 西北地區市場分析
一、西北地區概述
二、西北地區經濟環境分析
三、西北地區空心杯電機行業市場分析
(1)西北地區空心杯電機行業市場規模
(2)西北地區空心杯電機行業市場現狀
(3)西北地區空心杯電機行業市場規模預測
第十一章 空心杯電機行業企業分析(隨數據更新有調整)
第一節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
1、主要經濟指標情況
2、企業盈利能力分析
3、企業償債能力分析
4、企業運營能力分析
5、企業成長能力分析
四、公司優 勢分析
第二節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優劣勢分析
第三節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第四節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第五節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第六節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第七節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第八節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第九節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第十節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第十二章 2024-2031年中國空心杯電機行業發展前景分析與預測
第一節 中國空心杯電機行業未來發展前景分析
一、空心杯電機行業國內投資環境分析
二、中國空心杯電機行業市場機會分析
三、中國空心杯電機行業投資增速預測
第二節 中國空心杯電機行業未來發展趨勢預測
第三節 中國空心杯電機行業規模發展預測
一、中國空心杯電機行業市場規模預測
二、中國空心杯電機行業市場規模增速預測
三、中國空心杯電機行業產值規模預測
四、中國空心杯電機行業產值增速預測
五、中國空心杯電機行業供需情況預測
第四節 中國空心杯電機行業盈利走勢預測
第十三章 2024-2031年中國空心杯電機行業進入壁壘與投資風險分析
第一節 中國空心杯電機行業進入壁壘分析
一、空心杯電機行業資金壁壘分析
二、空心杯電機行業技術壁壘分析
三、空心杯電機行業人才壁壘分析
四、空心杯電機行業品牌壁壘分析
五、空心杯電機行業其他壁壘分析
第二節 空心杯電機行業風險分析
一、空心杯電機行業宏觀環境風險
二、空心杯電機行業技術風險
三、空心杯電機行業競爭風險
四、空心杯電機行業其他風險
第三節 中國空心杯電機行業存在的問題
第四節 中國空心杯電機行業解決問題的策略分析
第十四章 2024-2031年中國空心杯電機行業研究結論及投資建議
第一節 觀研天下中國空心杯電機行業研究綜述
一、行業投資價值
二、行業風險評估
第二節 中國空心杯電機行業進入策略分析
一、行業目標客戶群體
二、細分市場選擇
三、區域市場的選擇
第三節 空心杯電機行業營銷策略分析
一、空心杯電機行業產品策略
二、空心杯電機行業定價策略
三、空心杯電機行業渠道策略
四、空心杯電機行業促銷策略
第四節 觀研天下分析師投資建議
圖表詳見報告正文······