前言:
在供需兩側協同驅動下,我國空心杯電機行業近年來呈現穩健增長態勢,市場規模持續擴容。當前,國內企業主要集中在中低端市場,整體國產化率仍處于較低水平,國產替代空間廣闊。值得關注的是,隨著我國人形機器人行業商業化進程加速,未來其有望迎來規模量產與廣泛應用的重要階段,為空心杯電機行業帶來廣闊新興增量需求。面對這一潛在的增長機遇,以鳴志電器、拓邦股份、兆威機電、雷賽智能為代表的國內企業已率先展開戰略布局,積極搶占市場先機。
1.空心杯電機下游應用領域廣泛,應用前景廣闊
根據觀研報告網發布的《中國空心杯電機行業發展現狀研究與投資前景預測報告(2025-2032)》顯示,空心杯電機是一種采用無鐵芯轉子的直流永磁伺服控制電機,具備突出的節能特性、靈敏方便的控制特性和穩定運行特性,包括有刷空心杯電機和無刷空心杯電機兩大類。行業發展初期,我國空心杯電機最初應用于航天航空、軍事等高端領域。隨著技術進步和經濟不斷發展,其應用領域不斷拓展,目前已延伸至航天航空、軍事、醫療器械、智能家居、工業自動化、電動工具、消費電子、家電等多個領域,應用前景廣闊。
我國空心杯電機下游應用情況
應用領域 | 用途 |
航天航空 | 飛機控制系統:用于小型舵面、各種類型的空氣和液體閥門、電傳飛行控制系統、空調系統等的執行器;機上通訊和機艙設施:各種用于天線裝置、窗戶遮光板控制、電動座椅調節、衛生間、行李架關閉輔助裝置的執行器等。 |
醫療器械 | 手術/治療設備:手術機器人、精密手術工具、微量注射泵等;診斷/分析設備:實驗室自動化設備、血液分析儀等;康復/輔助設備:假肢關節驅動、助行器動力輔助、精密康復設備等。 |
智能家居 | 智能門鎖、智能照明系統、智能窗簾電機、智能晾衣架等。 |
工業自動化 | 機器人關節驅動、精密定位系統等 |
電動工具 | 用于電動牙刷、吹風機、電動剃須刀等產品 |
消費電子 | 用于可穿戴設備、智能手機、平板電腦等 |
家電 | 空氣凈化器/新風系統風門執行器等 |
資料來源:公開資料、觀研天下整理
例如在醫療器械領域,空心杯電機可以用于手術機器人、精密手術工具、微量注射泵、實驗室自動化設備、血液分析儀、康復/輔助設備等醫療器械中,用途十分廣泛。近年來,我國醫療器械行業不斷發展壯大,2023年市場規模突破1萬億元,為空心杯電機行業發展提供了肥沃的土壤。
數據來源:公開資料、觀研天下整理
在工業自動化領域,空心杯電機可以用于機器人關節驅動、精密定位系統等方面。近年來,隨著人口老齡化加深、制造業轉型升級,我國工業自動化行業發展勢頭強勁,市場規模不斷擴大,為空心杯電機行業發展提供了有力支撐。
數據來源:公開資料、觀研天下整理
2.供需兩側協同發力,空心杯電機市場規模穩增
近年來,我國空心杯電機行業保持穩健發展態勢,市場規模持續擴大,2024年突破3億美元,實現10.34%的同比增長。這一良好發展態勢主要得益于供需兩側的協同驅動:在需求側,醫療器械、航空航天及工業自動化等應用領域對電機性能要求不斷提高,特別是在精度控制和轉速穩定性等方面的嚴苛標準,為空心杯電機市場提供了強勁需求支撐;在供給側,材料科學和控制技術的持續突破,推動產品性能參數顯著提升,促使應用場景不斷拓展,為市場增長注入新動能。
數據來源:公開資料、觀研天下整理
3.空心杯電機國產替代進程不斷推進
空心杯電機被譽為電機領域“皇冠上的明珠”,技術含量高、生產難度大。當前全球空心杯電機市場呈現高度集中的競爭格局,Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technologies、Maxon Motor及 Nidec Copal Corporation等少數企業占據大部分的市場份額,2022年CR5約為67%。值得注意的是,國內空心杯電機企業多集中于中低端市場,整體國產化率偏低,國產替代空間廣闊。
不過,我國空心杯電機行業已涌現出一批優秀的本土企業,包括鳴志電器、拓邦股份、兆威機電、雷賽智能、江蘇雷利、偉創電氣等。在政策支持和市場需求的雙重驅動下,這些企業正通過“研發投入+技術突破+人才引進”等協同發展模式加速追趕國際先進水平,行業國產替代進程不斷推進。在研發投入和人才引進方面,拓邦股份持續加大研發投入,2024年研發經費達9.52億元,同比增長14.11%;研發人員數量擴充至2178人,同比增長8.68%。持續的投入帶來了豐碩的成果,目前已累計申請專利3667件,其中發明專利1270件,并布局了111項國際專利,展現出強勁的創新實力。
在技術突破方面,兆威機電已完成無刷空心杯電機的系列化平臺建設,系列化電機均實現量產;4mm無刷空心杯電機已完成技術攻關,實現小批量產;未來無刷空心杯電機會聚焦于開發4極產品,提升產品性能。江蘇雷利8mm有刷空心杯和10mm無刷空心杯已經自研完成,最高轉速可達10萬轉;16mm空心杯電機已批量生產,且供貨于海外市場。
展望未來,隨著研發投入的持續加碼和技術創新的縱深發展,國內空心杯電機企業有望不斷在高端領域實現突破,逐步實現國產替代。
4.人形機器人有望為空心杯電機行業帶來新增量,多家企業積極布局
空心杯電機主要應用于人形機器人的靈巧手。以特斯拉Optimus為例測算,其手部執行器中空心杯電機成本占比高達54.5%,單臺機器人約需要配備12個空心杯電機。不過,受核心技術水平、制造成本等因素制約,目前我國人形機器人行業仍處于初級發展階段,尚未實現規?;瘧?,因此對空心杯電機的實際采購需求仍較為有限。
展望未來,隨著我國人形機器人行業商業化進程加速,其有望迎來規模量產與廣泛應用的重要階段,為空心杯電機行業帶來廣闊新興增量需求。根據預測,到2035年國內人形機器人出貨量有望達到百萬級,屆時將催生千萬級空心杯電機的市場需求。面對這一潛在的增長機遇,鳴志電器、拓邦股份、兆威機電、雷賽智能等多家本土企業已開始前瞻性布局:例如,拓邦股份目前已構建空心杯電機8mm和10mm的產品平臺,處于行業領先地位且已實現批量供貨;兆威機電被列為Figure人形機器人供應鏈核心企業之一;雷賽智能空心杯電機已經成功應用于人形機器人靈巧手、協作機器人關節、AGV/AMR移動機器人等領域。這些布局不僅為未來市場需求做好準備,也推動國產空心杯電機技術水平的持續提升。(WJ)

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