中商情報網訊：空心杯電機是一種無鐵芯轉子結構的直流電機。和傳統直流電機相比，空心杯電機省去鐵芯作為支撐結構，靠空心杯狀的線圈繞組與連接板、主軸等共同組成轉子或者定子。

一、空心杯電機定義及分類

空心杯電機是微特電機的一種，屬于直流永磁的伺服控制電機，其在結構上突破傳統電機的定轉子結構形式，采用了無鐵芯定/轉子，這種新穎的定轉子結構徹底消除了因鐵芯形成渦流而造成的電能損耗。

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。

資料來源：中商產業研究院整理

二、空心杯電機行業發展政策

空心杯電機具有高功率密度的優勢，還具有效率高、轉速快、響應快等特點，對應還帶來良好的節能效果、動力性能、控制性能等。近年來，國家大力推動推動工業電機發展。例如，2023年8月，工信部等部門印發《機械行業穩增長工作方案（2023—2024年）》，提出著力提升產業基礎能力，突破系統控制、液壓等關鍵核心技術和零部件，補齊產業發展短板。

資料來源：中商產業研究院整理

三、空心杯電機行業發展現狀

1.全球空心杯電機市場規模

隨著工業技術飛速發展及下游需求不斷增加，全球空心杯電機行業市場規模持續不斷擴大。中商產業研究院發布的《人形機器人系列專題之中國空心杯電機產業鏈全景與機會洞察專題研究報告》顯示，2023年全球空心杯電機市場為8.1億美元，中商產業研究院分析師預測，2024年全球市場規模達到8.7億美元，2028年將增至11.9億美元。

數據來源：QY Research、中商產業研究院整理

2.中國全球空心杯電機市場規模

空心杯電機是機器人靈巧手核心部件，近年來，空心杯電機產業蓬勃發展，市場規模不斷擴大。中商產業研究院發布的《人形機器人系列專題之中國空心杯電機產業鏈全景與機會洞察專題研究報告》顯示，2023年中國空心杯電機市場為2.9億美元。中商產業研究院分析師預測，2024年中國市場規模達到3.2億美元，2028年將增至4.7億美元。

數據來源：QY Research、中商產業研究院整理

3.全球空心杯電機區域市場結構

中國空心杯電機市場規模較大，市場規模占比34.8%。歐洲空心杯電機市場規模占比25.85%。

數據來源：QY Research、中商產業研究院整理

4.空心杯電機競爭格局

海外頭部企業歷史積淀悠久，技術積累深厚，行業地位較高。2022年全球空心杯電機CR5為67%，前五名企業包括 Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technologies、Maxon Motor 及 Nidec Copal Corporation。空心杯電機市場集中度高，以海外三大家為主的企業占據主要市場份額。

數據來源：QY Research、中商產業研究院整理

5.空心杯電機下游應用領域

空心杯電機產品目前已經在醫療領域內如仿生義肢、外科手術機器人等場景發揮著重要作用，同時也應用在對于重量、壽命要求較高，性能轉速要求較低的電動工具場景，以及精度、可靠性、控制要求極高的航空航天、工業自動化等場景。

數據來源：中商產業研究院整理

四、空心杯電機行業重點企業

1.鳴志電器

鳴志電器是運動控制領域的綜合制造商，專注于運動控制、智能LED照明控制和工業設備管理的關鍵部件制造。鳴志電器主營業務是控制電機及其驅動系統，產品線齊全，包括步進電機、空心杯電機、伺服驅動器與電機等。最有技術優勢的人形機器人相關產品是空心杯電機，包括有刷空心杯電機和無刷空心杯電機，可提供多種額定電壓版本的一系列空心杯電機。

2023年前三季度，鳴志電器實現營業收入19.16億元，同比減少9.8%；歸屬于上市公司股東的凈利潤0.84億元，同比減少47.53%。

數據來源：中商產業研究院整理

2023年上半年，鳴志電器控制電機及其驅動系統營業收入10.73億元，占比82.15%。貿易類產品、電源與照明系統控制類、設備狀態管理系統類營收較少，營收占比較低。

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2.鼎智科技

鼎智科技成立于2008年，是以微特電機為主要構成的定制化精密運動控制解決方案提供商。鼎智科技依托此前微特電機領域在醫療領域的技術沉淀，2022年將空心杯電機作為新產品線推出。公司空心杯電機產品屬于重點發展的核心產品，最小直徑達 8mm，最大轉速8萬轉/分鐘，目前產品已經基本成熟，處于中小批量供貨階段。公司自研空心杯電機繞線設備，可實現空心杯電機全自動批量生產。

2023年鼎智科技營業收入為2.82億元，同比下降11.35%。歸屬于上市公司股東的凈利潤為8144萬元，同比下降19.26%。

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2023年上半年，音圈電機、混合式步進電機、直流電機營業收入分別為6274萬元、2943萬元、1121萬元，分別占比32.18%、15.10%、5.75%。

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3.拓邦股份

拓邦股份是國內智能控制領域首家上市公司，主營業務為智能控制系統解決方案的研發、生產和銷售，即以電控、電機、電池、電源、物聯網平臺的“四電一網”技術為核心，面向家電、工具、新能源、工業和智能解決方案等行業提供各種定制化解決方案。

在空心杯電機方面，公司較早開始布局。2009年，其已成功研發出各類型應用于家用電器、電動工具、醫療器械、裝備設備等領域的直流無刷電機、空心杯電機及電機驅動等電機產品。

目前，公司已掌握了獨特的控制技術與配套資源，生產出超十余種型號的有刷和無刷空心杯電機產品，產品種類豐富，先發優勢明顯，且已在電動夾爪、骨科動力工具等領域批量應用。

2023年拓邦股份實現營業總收入90.18億元，同比增長1.61%；實現歸屬于上市公司股東的凈利潤5.13億元，同比下降11.99%。

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4.兆威機電

兆威機電是一家專業從事微型傳動、微型驅動系統方案的研發、設計與制造的高新技術企業，致力為汽車電子、智慧醫療、工業裝備、智能家居、通信行業等多領域客戶提供方案設計、產品開發、制造銷售的一站式服務。

兆威機電空心杯電機產品推出已久較為成熟，量產能力得到驗證，而且對于空心杯電機所需搭配的精密減速齒輪箱，公司在微型傳動齒輪箱方面具備優勢，已成功研發并量產3.4mm 齒輪箱。在具備技術實力、產品、量產能力的情況下，未來公司有望參與到人形機器人行業中空心杯電機市場的競爭中。

2023年前三季度，兆威機電營業收入8.14億元，同比上升4.2%。歸母凈利潤1.28億元，同比上升24.94%。

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2023年上半年，兆威機電微型傳動系統營業收入3.33億元，占比66.02%。精密零件、精密模具及其他產品營收占比分別為30.44%、3.54%。

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5.偉創電氣

偉創電氣是國內工業自動化控制行業重要供應商，主要從事工業自動化控制產品的研發、生產與銷售等業務，產品多應用于起重、軌道交通、智能裝備、石油化工等領域。

在空心杯電機方面，公司于2022年成立機器人行業部切入機器人產業鏈，目前其產品主要以機器人大配套為主，為客戶提供低壓伺服、空心杯電機、特種無框力矩電機等核心部件。

2023年偉創電氣營業總收入13.05億元，同比增長44.03%；歸屬于上市公司股東的凈利潤1.91億元，同比增長36.56%。

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五、空心杯電機行業發展前景

1.人形機器人助力市場空心杯電機擴容

根據IFR和中國電子學會數據，盡管人形機器人處于起步階段，但參照其他電子產品滲透率超過20%后將爆發式增長。2023—2030年，按年均復合增長率30%測算，預計到2030年，我國人形機器人市場規模有望達約8700億元。空心杯電機在人形機器人領域具有廣泛的應用前景和市場需求。受益人形機器人崛起，空心杯電機市場有望擴容。

數據來源：中商產業研究院整理

2.國產替代迎來新機遇

空心杯電機起源于德國和日本，德國、瑞典、日本和其他歐洲廠商起步較早，現已具備完整成熟的工藝和性能優良的設備。目前，國外廠商占據主要市場，市占率高達85%。國內廠商如鳴志電器、鼎智科技等通過本土化的銷售戰略逐漸打開市場，國內空心杯電機廠商市占率15%。

國內大部分廠商的產品主要集中在中低端領域，但是國產廠商持續追趕超越，加大研發力度。市場方面，人形機器人降本需求將為國內廠商彎道超車提供發展機遇。政策方面，國家鼓勵國產替代，出臺了《基礎電子元器件產業發展行動計劃（2021—2023年）》等相關政策。可以預見的是，國內廠商未來將在技術上實現追趕超越，逐步實現空心杯電機國產替代。

數據來源：鳴志電器，Faulhaber，Maxon、中商產業研究院整理