我国空心杯电机行业现状分析：政策助力国产化加快市场竞争激烈

2024-11-22 10:13

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前言：空心杯电机具有功率密度高、高效率、高精度、高集成度效能。近年来，国家政策助力空心杯电机国产化，行业成为全球第一大市场，并且规模稳步上升。同时，企业也在积极发力，我国空心杯电机行业市场竞争激烈。

1、空心杯电机具有功率密度高、高效率、高精度、高集成度

空心杯电机在结构上突破了传统直流电机的结构形式，采用的是无铁芯转子，其电枢绕组为空心杯线圈，形状类似水杯，具有空心杯电机具有功率密度高、高效率、高精度、高集成度性能，所以被称为空心杯电机。

空心杯电机性能

性能	简介
效率高、转速快	由于空心杯电机消除了铁芯产生的磁阻力矩和涡流效应造成的损耗，因而可以得到很高的能量转化效率，进一步提高能源利用效率、减少能源损耗。空心杯电机的最高效率都在65%~85%之间，最高的可达90%，而有刷直流电机的最高效率一般都在50%左右。高转速的电机能够提供更大的功率输出并减少机械振动和噪音，空心杯电机最高转速在10000rpm左右，而有刷直流电机的连续力矩会随着转速的上升快速下降，最高转速都在5000rpm以下。
响应快、寿命长	相比于有刷直流电机100毫秒以上的机械时间常数，空心杯电机的转子惯量很小，响应时间极快，其机械时间常数一般在28毫秒以内，部分产品甚至小于10毫秒，具有理想的控制性能，能够实现对转速的高精度控制操作。空心杯电机的换向片数量多，使得换向时的电流波动和电机电感量更小，大幅减少换向过程中对换向系统的电腐蚀，从而拥有更长的寿命。根据《空心杯电机定制化管理的应用研究》中的数据，有刷直流电机的寿命一般仅有几百个小时，而空心杯电机的预期寿命通常在1000至3000小时之间，能够提供更长久的可靠运行。
体积小、运行稳	空心杯电机具有较大的功率体积比，一般达30mW/cm3，与同等功率的铁芯电机相比，重量和体积减少了1/3~1/2；空心杯电机没有齿槽效应，过载能力比有刷直流电机更高，同时更小的转矩脉动让其运行稳定、可靠，转速波动小且容易控制，一般可控制在2%以内，可应用于高动态性能伺服系统中。

资料来源：观研天下整理

2、政策发力助力空心杯电机国产化

根据观研报告网发布的《中国空心杯电机行业现状深度分析与发展前景研究报告（2024-2031年）》显示，近年来，国家相关部门出台了一系列政策，来推动空心杯电机国产化。例如，2022年12月，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。

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》	工信部	2022.12	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。
《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》	工信部	2022.8	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。
《产业基础创新发展目录(2021年版)》	国家产业基础专家委员会	2022.7	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。
《工业领域碳达峰方案》	工信部、发改委、环境部	2022.7	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。
《工业能效行动计划》	工信部、发改委等六部门	2022.6	2025年新增高效节能电机占比达到70%以上。
《电机能效提升计划(2021-2023年)》	工信部、市场监管总局	2021.11	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。
《2030年前碳达峰行动方案》	工信部、市场监管总局	2021.10	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	2020.5	淘汰IE3以下能效电机，该标准于2021年6月1日正式实施。
《产业结构调整指导目录(2019年本)》	国家发展改革委	2019.10	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。

资料来源：观研天下整理

3、我国是全球第一大空心杯电机市场，且规模稳步上升

中国是全球第一大空心杯电机市场，2021年全球空心杯电机市场规模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%。近年来，我国空心杯电机行业规模不断扩大。根据数据显示，2022-2023年中国空心杯电机市场规模由2.6亿美元增长至2.9亿美元，占全球空心杯电机市场规模的比重由34.67%提升至35.80%；预计2028年市场规模将达4.7亿美元，占全球空心杯电机市场规模的比重为39.50%。

数据来源：观研天下整理

4、国产企业积极发力，我国空心杯电机市场竞争激烈

从企业方面来看，目前，我国已经有部分电机厂商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。例如，鸣志电器通过收购获得领先的空心杯电机技术，性能有保障的同时具有性价比优势，是国内的第一梯队；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。

2022年我国空心杯电机厂商基本情况

公司名称	主要产品	空心杯电机情况	空心杯电机应用领域
呜志电器	控制电机及其驱动系统产品，贸易代理业务、LED控制与驱动产品，设备状态管理产品等	公司空心杯电机包括EC系列直流无刷无齿槽电机和DCU系列直流有刷空心杯电机两大类提供直径为8-24mm多种外径及机身长度规格型号，主要用于医疗等场景	医疗、工业机器人、自动化等
鼎智科技	线性执行器、混合式步进电机、直流电机、音圈电机等	公司产品包括直流无槽电机，提供直径为16-42mm等6个机座号	实验室自动化、工程自动化、机器人、生物医学等。
拓邦股份	工具、家电、新能源等	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	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
兆威机电	微型传动系统、精密注塑件、精密模具及其他	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	汽车电子、智慧医疗、消费电子、工业装备、智能家居等领域
伟创电气	变频器、伺服系统与运动控制器等产品	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10万转的更高功率密度的产品	公司首款产品主要推向医疗领域。
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	–
北京奕山	电机、减速器、編码器、驱动器等	公司空心杯电动机提供直径为16-40mm多种外径，共几百种不同规格的空心杯电动机	智能运输、汽车部件、精密医疗、家居生活等工业制造和民用领域。
万至达电机	空心杯电机、无刷电机、混合步进电机、永磁步进电机、减速电机、有刷电机、伺服电机等	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	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