工控电机行业深度报告国产替代加速，消费级机器人带来百亿级增量

　　（报告出品方作者：开源证券，孟鹏飞、熊亚威）1、电动机：分为工控级、消费级、车载电机，国内总规模740亿元
　　电动机（下称电机）由线圈和磁铁构成，是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。其主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电机本身所带来的机械运动为圆周运动或直线运动。
　　电机输出扭矩大小和转速高低通常呈负相关，增加电机的尺寸可提升输出扭矩，同时会降低电机转速。客户选择电机时，主要是根据不同应用场景对电机的转矩性能、惯量匹配、准确性、轴间协调、布线等要素的要求进行选择。电机的名称纷繁复杂，原因是电机作为一种执行机构，其形态需要适应不同应用场景带来的差异化需求而发生改变。市面上有几百种不同名称的电机，但很多电机之间的差异很小。
　　按应用领域分，电机可分为消费级电机、工业级电机，以及车载电机。我们测算，2021年，国内消费级电机市场规模约300亿元，伺服电机市场规模约250亿元，新能源汽车电机约140亿元规模，步进电机国内约50亿元规模，国内电机总市场规模约为740亿元。
　　1。1、电机行业：进入壁垒较低，产品高端跃迁存在资金、技术、客户壁垒
　　由于电机的结构、加工方式相对简单，应用领域非常广泛，从简单低端的普通铁芯电机到航天军工用的特种电机都存在市场需求，因此电机行业的进入壁垒低，中低端应用场景玩家众多，低价竞争的后果是利润率水平低。但电机应用领域向高端升级的壁垒很高，主要在于以下三点：
　　第一，资金壁垒高，前期大量投入研发以满足不同领域的标准。如，新能源汽车使用的电机需满足IATF16949和ISO26262国际标准。截至2022H1，汇川技术的新能源汽车电驱业务目前已经投入3040亿元，常州工厂还需再投入2030亿，截至2022H1公司新能源电驱业务仍然亏损。此外，进入医疗领域的产品需满足ISO13485认证，进入航天领域的产品需满足EN9100标准认证。
　　第二，技术壁垒高，高端领域的客户看重电机厂商在标准品基础之上以更低的成本满足其定制化要求的能力。电机设计的主要组成部分是机械和电气。机械改动层面，缩小输出轴径较简单，增大轴径却更复杂。电气修改层面，调整电机绕组的电气特性更为简单，但增加设计电压更为复杂，需要更改绝缘材料甚至槽设计。设计一个应用在全新领域的电机要求工程师真正掌握电磁学、电机学、动力学的底层逻辑，考虑电磁转换效率、磁场分布、涡流最小化等诸多因素，经过精密的计算最终完成设计，难度很高。电机应用环境是决定定制化复杂程度的重要因素。在极端温度真空无尘潮湿易爆辐射高振动冲击等偏离典型工业环境下，对电机材料、结构设计等要求大幅提升，定制化成本会大幅增加，实力越强的公司越能做到压缩定制成本。
　　第三，客户壁垒高。航天、手术机器人、高端医疗器械等应用领域的用户倾向于选择已经树立高品质品牌的厂商，基本不会切换供应商。比如，火星探测领域，NASA连续六次火星探测活动使用Maxon的电机。在医疗技术领域，瑞士胰岛素泵供应商Ypsomed通过不断向患者说明其选用Maxon的高品质驱动器来赢得患者信任。
　　1。2、工控电机产业链上游为芯片、编码器、磁性材料和轴承等结构件
　　国内工控级电机产业链上游为磁性材料、编码器（伺服电机为电机和编码器集成）、芯片以及轴承等结构件；中游为工控电机本体（伺服电机与步进电机），下游应用领域主要为各行业通用自动化设备。
　　生产电机需要用到磁性材料，以永磁体为主。永磁体主要分为塑磁、铁氧体和钕铁硼。
　　我们认为未来电机原材料以钕铁硼为主。中国是稀土大国，相较国外具备价格优势。稀土含量越高，材料的磁性就越好。相同体积的钕铁硼性能远高于铁氧体。我们认为，未来人形机器人使用钕铁硼的概率更高。编码器是伺服电机内部集成的传感器。从物理介质的不同来分，伺服电机编码器可以分为光编码器和磁编码器。磁编码器成本相较光编码器可以下降100多元。整体来看，国内编码器的精度和综合性能较国外仍有差距，国内运控厂商使用的编码器，尤其是应用于高精度领域的大多需要进口。
　　以驱动一个直流无刷电机为例，必备要素包括MCU（控制芯片）GateDriver或PreDriver（预驱）和功率器件（MOSFET），MCU芯片通过PWM波控制预驱芯片，进而预驱芯片控制功率器件（MOS、IGBT）。根据GrandviewResearch测算，预计2022年全球直流无刷电机驱动芯片总市场规模约为252亿元。意法半导体、德州仪器等国际大厂主导电机驱动控制芯片市场，国内厂商的全球市占率较低。海外大厂多采用ARM架构电机主控芯片MCU，提供从控制器到功率器件的完整电机芯片解决方案。
　　1。3、工控级电机产业链中游为电机本体
　　1。3。1、伺服电机：精度较高的工业控制级电机，国内约250亿元市场
　　伺服电机是闭环伺服机构中使用的工业控制级电机，内部集成编码器（传感器），其精度取决于编码器的精度。根据MIR睿工业数据，2021年国内通用交流伺服系统市场规模约为250亿元。在闭环伺服机构中，驱动器接受控制器指令，转换为脉冲信号给伺服电机，伺服电机接受脉冲信号，根据信号（转矩、转速、转动方向）运转，同时反馈一个脉冲信号给驱动器。编码器则用于实时纠正两个脉冲信号之间的误差，让其趋于一致。反馈闭环使得伺服电机可以满足对精度要求高的应用场景。
　　转矩脉动是通电的电机中转子在旋转过程中产生的不均匀转矩，在传统电机中主要由于齿槽转矩引起，齿槽转矩是由安装在转子上的永磁体和定子叠片的钢齿之间的吸引力引起的。当旋转传统电机的轴时，可以从物理上感觉到齿槽效应是一种间歇性的抽动运动。在对动线保持平滑要求高的场景（数控机床等高精度场景），应使用可以消除齿槽转矩的电机，包括空心杯电机、无框电机、无槽电机。无槽电机（定子上没有钢齿的伺服电机）的定子不受齿槽转矩的影响，但在通电时仍会出现转矩脉动，这是由于电枢反应的存在。电枢反应是随着电流水平的升高，磁路中的磁通量发生变化，从而将谐波引入电机转矩的恒定波形。这种效应在中高电流的无槽电机中最为明显。
　　1。3。2、空心杯电机：高转速、无铁芯、小功率段体积最小的直流伺服电机
　　空心杯电机是没有铁芯转子的直流伺服电机，外形细长，是小功率段体积最小、功率密度最高的电机，1969年首次由瑞士Maxon集团发明并获得专利。所谓空心杯，是因为这种伺服电机的线圈没有任何支撑结构，完全由导线绕制而成，从外形上看像杯子。线圈通过连接板和换向器、主轴连接到一起，共同组成转子。连接板起到固定导线和传递力矩。线圈在磁铁和外壳之间的缝隙中旋转，从而带动整个转子旋转。线圈绕组的关键技术是如何绕线，绕组杯的平整度、一致性是否良好。其中斜绕组的绕线工艺最简单易操作。
　　空心杯线圈的制造工艺是制作空心杯电机所需的最重要、最关键的技术。分为一次性绕制成型和卷绕式成型。海外大厂使用一次性绕制成型的方法，产品动平衡性能良好，并且适合大批量自动化生产。卷绕式工艺复杂、损耗多、加工时间长。空心杯的结构消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗。由于转子重量大幅度降低，转动惯性减小，相比传统铁芯电机大扭矩急加速急减速性能突出。体积小、功率密度高；散热效果好。空心杯电机没有齿槽转矩，转矩波动小，转速稳定，运行稳定性较高。空心杯电机转速高，因此扭矩相对较低。为了实现机器人技术所需的高扭矩，需要和减速器相结合。缺点：由于没有铁芯支撑，线圈只能做得很薄，否则会气隙过大，损失磁通。这使得线圈和输出轴的连接强度有限，所以输出功率受限，一般空心杯电机的最大功率在几百瓦左右。综合来看，空心杯电机适用于需要快速响应、对输出功率要求不高但对功率密度要求高的系统中，如导弹的飞行方向快速调节、相机快速自动调焦、仿生义肢等。
　　1。3。3、无框力矩电机：大扭矩的直流伺服电机
　　无框力矩电机是去掉轴、轴承、外壳、反馈或端盖的伺服电机，只包含定子和转子。1949年由美国Inland电机公司（1960年和科尔摩根光学公司合并为科尔摩根公司）发明，用于早期导弹和空间飞行器的惯性制导系统上的传动万向节。现在，无框电机的典型应用包括：机器人和机器人关节、武器站、传感器的万向节、瞄准系统、无人机推进与导航、工厂自动化设备等。
　　无框力矩电机的核心优势：第一，提高机器性能、实现大扭矩。无机械合规性（无反冲，无空转）、更高的系统带宽提高机器效率。第二，更紧凑的外形、更小的机器占地面积单位体积的最高扭矩。第三，减少维护、更少的机械部件、没有易磨损或维护的部件。
　　步科股份的全资子公司常州精纳的无框力矩电机综合性能处于国内前列，公司的无框中空关节电机（即无框电机）主要用于协作机器人。
　　1。3。4、步进电机：精度、成本低于伺服电机的工控级电机，全球约200亿元市场
　　步进系统没有反馈回路，是开环控制。步进电机动线不连续，高速运行时易丢步，因此只能做位置控制，不能做速度控制。不适用于对精度要求高的场景。步进电机价格更低。目前步进电机产品均价在5060元之间。根据我们估算，2021年步进电机全球市场规模约为200亿元。2、自主可控提升国产渗透率，消费级机器人带来新增量
　　2。1、新增量市场：消费级机器人或将带来893亿元伺服系统增量
　　液压驱动易漏油、难维护，步进电机无法进行速度控制且不适用于对精度有要求的场景，特斯拉人形机器人关节使用伺服电机驱动的方式。其中，线性关节（12个）使用无框电机滚珠丝杠力矩传感器的方案（也称为伺服电缸），利用滚珠丝杠将旋转运动转化为直线运动。旋转关节（16个）使用无框电机谐波减速器力矩传感器双编码器方案，以关节模组形成呈现。
　　消费级机器人对伺服电机市场的扩容远大于工业自动化领域电机需求。以特斯拉人形机器人为例，传统工业机器人最多有6个关节，使用6套伺服系统，而目前单台特斯拉人形机器人搭载28套伺服系统（不含手指）。同时我们认为特斯拉机器人手指关节使用空心杯电机的可能性较大。测算核心假设：（1）根据我们在《特斯拉机器人风起，国产供应链远航》一文中的测算与假设，伺服电机总成本BOM表占比16。（2）人形机器人在问世初期有可能使用Maxon独家供应的空心杯电机。Maxon官网的通用型直流无刷电机单价在6001000欧元不等，我们预测2023年空心杯单价在700欧元左右，约5000人民币。特斯拉机器人量产的前提是电机等零部件标准化，而电机标准化意味着其单价会下降。基于目前已发布的特斯拉机器人原型机硬件方案以及我们的假设，我们测算出中性情景下，特斯拉机器人带来伺服电机市场复合增速有望达到315。
　　因此我们认为，2025年后，电机需求量增长到2000万台左右时，国内电机厂商或将受益于规模效应的进一步提升而提高盈利水平。又因特斯拉在机器人领域的布局是巨头动向的风向标，我们认为国内外科技型企业会愈发重视消费级机器人市场，届时或将带来更大的市场增量。
　　2。2、中高端通用交流伺服系统国产化率或低于10，国产替代空间广阔
　　工业自动化领域使用的电机为通用交流伺服电机。工业机器人、锂电、光伏主要使用三相同步伺服电机。同功率同扭矩的三相异步电机价格低于三相同步电机，被物流、食品饮料等电机用量更大的传统设备行业广泛使用。国产伺服系统正在凭借产品性价比高、交期短、客户需求快速响应的优势抢占中低端工业自动化市场的外资份额。根据MIR睿工业，我国通用伺服系统市占率由2019年的8逐步增长至2022年19月的35。其中，应用于光伏锂电设备、纺织包装机械等的中低端通用交流伺服系统国产化率或接近70。由于我国中大型PLC的国产化率低于10，并且客户在采购工控产品时倾向于采购同一厂商的PLC和伺服系统，因此，我们估算应用于半导体设备、数控机床等的中高端通用交流伺服系统国产化率低于10，国内伺服厂商在中高端应用市场的国产替代空间广阔。
　　2011以来，国家多次出台政策鼓励与支持伺服系统发展，保障工控产业链自主可控。核心技术拥有国执行小院高墙的技术保护政策、2019年以来全球疫情导致国内外供应链受阻、2022年俄乌冲突下多国在科技、贸易领域对俄罗斯进行限制，以上诸多输入性因素影响下，供应链自主可控的重要性愈发凸显。我们认为，中长期看，进一步提升工业自动化中高端领域国产伺服渗透率是国产伺服系统厂商体量进一步增长的长期动力。国内工控龙头汇川技术、以PLC起家布局整体运控系统的信捷电气、绑定新能源高景气下游的内资伺服龙二禾川科技等厂商有望受益。3、复盘海外优质电机企业，看国内电机企业发展潜力
　　我们选取两家具备代表性的海外电机企业：瑞士Maxon集团（小而专精，发展60年全球3000名员工，未上市）、日本电产（规模更大，成立50年全球十万名员工）。希望通过对公司的复盘，梳理其竞争核心要素，为国内运动控制企业提供未来发展的启示和思考。我们观察到，对于长期保持高盈利水平的海外电机厂，其产品始终定位最高端。即使产品的市场需求量有限，但单台产品价值量高企，企业利润率始终维持高位。这类电机企业呈现出小而专精的特点，当出现一个全新但空间较小的高端市场，他们更关心这个下游是否真正解决了部分消费者的需求、是否真正具备高壁垒，而非会带来多大的利润空间。因此公司的工程师有机会面向各种复杂场景，积累跨学科跨领域知识与经验，锤炼其电机定制化能力。另一类海外电机厂利润率水平较低，但因收入体量大，利润总额也在稳步增长。
　　如何维持产品力最强的行业地位，提高议价能力？通过对瑞士Maxon集团的分析，我们认为重要途径是，通过密切追踪运动控制产品下游最前沿应用领域的最新发展，积极与全球各行业的优质企业合作，最先开发出可在附加值极高但环境恶劣的场景下稳定运行的运控系统，享受在壁垒高企的新兴领域实现突破的先发优势。这些超高壁垒的应用场景对电机企业的研发要求高，往往需要具备非典型工业环境下电机定制化开发的经验以及自身具备超强的创新研发能力才能攻克，因此竞争对手很少，公司的议价能力强。根据Maxon官网，其通用型无刷直流电机单价在6001000欧元不等，定制型伺服电机单价更高，并且利润率接近100。根据禾川科技招股书，禾川科技的通用交流伺服电机单价在500元左右。
　　如何保障自身营收规模扩大，抵抗毛利率较低的掣肘？通过对日本电产的分析，我们认为赛道选择是核心。瞄准高成长性下游行业并深耕，是企业维持稳定快速成长的原动力。并购是电机企业在发展早期扩充产品品类、高效进军新领域，发展中期在选定的深耕市场增强产品实力，提升市占率的有效途径。国内电机厂商在技术储备，产品性能、客户资源上均和国外电机厂商存在差距，高精度电机编码器主要依赖进口，厂商对高端领域用电机的研发主动性也不充分。国内电机厂目前处在拼量的阶段。国产伺服电机主要应用在工业自动化领域，但工业自动化的中高端应用场景（产品单价高于2000元）目前仍是国外品牌占据主要份额。在国内中低端工业自动化用交流伺服市场，产销量更高、具备总成本优势的企业能够维持较高的利润率水平。国内通用交流伺服市场份额的龙一、龙二汇川技术、禾川科技利润水平行业领先。但同时，我们也观察到国内如鸣志电器的部分电机厂在抢先布局国内尚未成熟，但具备技术、资源壁垒且空间可观的下游市场。在未来国内市场成熟后有望凭借先发优势率先导入，并凭借积累的产品研发迭代经验保持议价能力、提高盈利水平。
　　3。1、海外卓越电机公司：无铁芯绕组全球首创，瑞士Maxon集团
　　3。1。1、Maxon是全球创新最强国瑞士科技实力的缩影
　　Maxon集团总部位于瑞士，瑞士是全球首屈一指的创新型强国，出口产品以药品、机械设备为主。根据《2021年全球创新指数》数据，瑞士蝉联20112021年世界创新力国家首位、拥有平衡且出色的创新体系，其创新投入产出比远超其他高收入经济体。推出新产品和新工艺的中小企业的密度超出了周边国家的平均水平。
　　瑞士良好的创新体系最主要得益于公共部门不会强行引导创新或过度干预行业规则。企业界的创新思维擅长将想法和发现转化为产品和服务，创新活动得以在企业界逐渐兴起并蓬勃发展。创新型企业能有效识别商机，开拓市场，增加就业并为社会创造福祉。瑞士联邦政府致力于为创新主体提供强有利的发展环境。这包括高度发达的知识产权保护机制，专利、商标、设计权和版权受到瑞士联邦知识产权局的全面保护；瑞士一流的教育体系、更有高效的推广和融资途径、有利的公私合作伙伴关系、开放的劳动力市场、富有吸引力的税收制度、以及瑞士极高的国家安全水平和生活质量。政府及企业界都大量投入人力物力保持并深入打造瑞士为研究之国。根据经合组织国家数据，2012年瑞士在研究和创新领域的投入约占国家整体GDP的3。根据联合国教科文组织数据，该比例在2019年已经达到3。15，超过世界平均水平2。33。
　　3。1。2、剑指航天、医疗、机器人三大市场，创新企业的飞轮效应助力公司长青
　　复盘Maxon60余年发展史。在瑞士良好的举国创新氛围下，公司兼具科学家式的创新思维和工程师的严谨工作态度，研发费用率长期保持在8左右，凭借超一流的产品服务于全球各行业的顶尖公司、科研机构，利润水平高企，护城河深厚。
　　复盘Maxon发展史，我们认为Maxon成长为全球领先的电机公司的四大重要时间节点分别是：
　　19631981年，在稳定的国内环境下，Maxon电机经历了重要的10余年发展。第二次世界大战期间，瑞士保持武装中立，没有受到德国入侵，二战后冷战时期，瑞士的外交政策继续以中立为指导原则。在相对稳定的外部环境下，瑞士的科技创新保持蓬勃发展。因此，自1963年机电研发部门设立到1979年Maxon电机开始应用于录像带等日常设备，在瑞士相对稳定的国内环境以及浓厚的科技创新氛围中，Interelectric（即Maxon公司）经历了宝贵的技术积淀期。
　　1981年，最先选择开拓美国市场。20世纪50年代以来美国是全球第一出口大国。20世纪80年代美国制造业出口金额占总出口金额50以上，其中机械设备的出口金额占总出口金额比例3946。依托于美国机械设备出口的强势地位，Maxon电机开始销往世界各国。
　　1997年独家为NASA漫游者号火星探测任务供应无铁芯无刷直流电机，确立了Maxon高端电机品牌的定位，为后续Maxon在医疗、机器人等尖端领域获取全球客户信任奠定基础。
　　太空飞行任务对驱动系统的要求非常高，火箭发射时的振动、太空真空环境、降落时的撞击、火星表面125摄氏度与20摄氏度的温差、火星表面遍布尘土，使得驱动系统的工作环境非常恶劣。火星任务执行过程中，只要有一个驱动器发生故障，整个任务都处于危险之中。由加州NASA喷气推进实验室（JPL）和Maxon研发人员组成的团队共同对Maxon标准商用电机进行优化设计以应对恶劣的火星环境。
　　与航空航天业相关的独特需求和设计挑战也促成了Maxon的GPXUP系列行星齿轮箱的开发。
　　经验可复用：Maxon团队在多次火星任务中建立了符合行业要求的质量流程体系，从而提升对部分行业要求与航空航天类似的医疗行业客户的服务质量，比如，Maxon的工程师了解到一般用在发动机架中的轻润滑油对低压条件会有反应。因此，要使用一种惰性极强的润滑剂，在高真空条件下不会蒸发，此外还须考虑到电机操作特性和预期持续时间的相关变化，该经验后续在设计粒子加速器中的无刷电机时起到参考作用。多次的火星登陆项目得到的新见解用于改进在地球上使用的产品。
　　20世纪以来重点发展航天、医疗、机器人三大领域，和全球各地的杰出企业合作，创造飞轮效应。
　　3。2、并购是电机企业加速成长的有效路径以日本电产为例
　　从做小型电机拓展到大型、超大型电机，自研并购是日本电产的成长原动力。日本电产成立于1973年，在1984年2022年间共进行了68次并购，海外并购公司多为美国和欧洲公司。目前公司的电机产品包括精密小型马达汽车马达电机家电工业用马达电机三大块，并以新能源和家电、工业为重点发力方向。
　　研发费用率保持在4左右。2015财年首次达成1万亿日元营收目标，2022财年营收1。92万亿，在公司最新的2025年计划中，小型电机事业部14的营收目标由并购完成，汽车事业部约23。1的营收目标由并购完成。
　　进一步提升日本电产新能源车电驱的全球占有率是当前公司的战略发展的最重心，2021年，日本电产在中国电车驱动系统三方供应商中的市占率排名第一，占27的份额，公司计划在2023财年实现电车驱动系统盈利。公司目标是在2025年、2030年分别达成年收入4万亿、10万亿日元总营收。2022年6月，新能源汽车在中国渗透率为23。8，2022年5月在西欧市场渗透率为17。8。日本电产认为达成长期营业目标的四大驱动力因素分别是新能源汽车渗透率提升、节能电器重要性凸显带来对无刷电机的大量需求、以及劳动力短期带来机器人市场（特别是协作机器人）和工业无人机市场的快速扩张。
　　根据南开大学日本研究院经济产业研究部张玉来刊登在《董事会》上的文章，日本电产的积极并购战略满足三点基本原则。第一，定位清晰。并购领域是旋转或驱动事业，即始终围绕电机马达领域；第二，目的明确。一定能够解决企业所面临的培育新技术或新渠道等课题；第三，方针鲜明。绝不高价收购业绩良好的公司，而是瞄准濒临破产或倒闭的目标，经由日本电产之手优化重组，使之重焕活力。在海外并购成功率并不高的日本企业中，截至2017年，日本电产已并购的52家公司没有一家计提商誉减值。
　　3。3、国内优秀电机企业：内生外延拓宽成长边界，率先布局国内蓝海市场
　　3。3。1、鸣志电器：混合式步进全球三甲，切入伺服电机布局高附加值市场再添动能
　　2022H1，鸣志电器运动控制领域收入占总收入79。37。运动控制产品线包含步进电机（永磁式混合式）、伺服电机（无刷电机、空心杯电机、直流有刷电机）。步进电机主要应用于OA设备、安防、医疗器械、新能源车上的人机互联、水泵等阀门控制；空心杯电机主要应用于美国呼吸机（大批量）、医疗机器人、军工等。公司的电机定制化能力国内领先。
　　鸣志电器是打破日企垄断、进入混合式步进电机全球前十的唯一一家内资企业，目前排名全球前三。
　　混合式步进电机全球总量约1亿只，市场规模约8亿美元，加上驱动器、传感器全球13亿美元规模，公司的市场占有率约为10，已经位列全球第三。永磁式步进电机，全球16亿只存量市场，单价约1美元只，市场规模约16亿美元。自研收购扩充产品料号、更早布局高利润率下游。对Technosoft的收购使得公司进入空心杯电机市场，20202021年疫情对呼吸机需求增长，鸣志电器供货谷歌、特斯拉，出货量在23万台左右。我们认为，鸣志电器对三家具备优质技术、客户资源的海外企业进行并购整合有助于公司开拓高附加值前沿市场。目前，国产半导体制造自动化、生命科学仪器、手术机器人等诸多领域发展落后于海外，在供应链自主可控愈发重要的背景下，各领域国产设备渗透率会不断提升，设备厂商会优先选择已经具备稳定供货实力的零部件厂商，鸣志电器有望率先受益。
　　3。3。2、汇川技术：通用伺服国内龙头地位稳固，新能源汽车业务棋至中盘
　　汇川技术的伺服系统应用于通用自动化设备以及公司自产的工业机器人，下游涵盖锂电、硅晶、3C等领域。公司全资子公司长春汇通具备光电编码器以及磁编码器自制生产能力。伺服驱动器与变频器同属传动系统中的驱动设备，下游客户有重叠，汇川技术以变频器起家，伺服系统业务具备客户资源优势。20122021年，汇川技术伺服系统业务收入复合增速为46。5。汇川技术正在抢占台系通用交流伺服厂商的份额。根据MIR睿工业数据，2022Q3，汇川技术伺服系统国内市占率为25，同比增长7pcts，位居国内厂商第一。汇川技术的伺服系统的市场份额目标为50。汇川技术的工业自动化产品涵盖变频器、伺服系统、PLC以及工业机器人，产品间协同效应强，带来客户粘性，20122021年伺服系统业务毛利率稳定在45左右。
　　无惧短期亏损，汇川技术新能源汽车业务棋至中盘。汇川技术的新能源汽车领域业务始于为客户提供电机控制器，开拓新能源商用车市场。而后进入新能源乘用车领域，现已形成新能源乘用车电控动力总成电源电机四驾马车，汇川技术全资子公司联合动力为新能源汽车业务的独立经营实体。2022年19月汇川技术乘用车新定点数量已超35个，总订单中新势力车企占比超50，传统车企订单起量，订单占比约40。常州新能源工厂现已交付使用，保障保供保交付的竞争优势。研发投入不减以进一步提升品牌实力，汇川技术预计2023年实现新能源车业务盈亏平衡。汇川技术新能源车业务的市场份额提升空间较大，2022H1，汇川技术的新能源乘用车电机控制器国内市场份额9。3，排名第三（排名前两名为比亚迪和特斯拉），在第三方供应商中排名第一；汇川技术新能源乘用车电驱总成国内市场份额为5。4，排名第五；新能源乘用车电机国内市场份额为4。9，排名第五。汇川技术将进一步加大研发投入满足海外重点项目的需求，对2023年实现新能源车业务盈亏平衡信心充沛。
　　3。3。3、信捷电气：PLC业务带来客户粘性，伺服系统创造第二增长级
　　信捷电气以PLC起家，目前形成PLC、通用交流伺服系统、人机界面和智能装置（含机器视觉产品）四大产品线，为印刷包装、纺织服装、食品饮料、家居建材、仓储物流、机床工具等OEM市场提供成熟的行业解决方案。PLC是公司营收占比最高的产品，20182021年营收CAGR23。此外，公司正在开拓新能源领域市场。信捷电气在PLC领域的长期积累铸就护城河。PLC是运动控制系统的大脑，研发难度大、客户切换成本高、毛利率水平高（52以上），带动公司综合毛利率、净利率提升。20192022H1，公司净利率、综合毛利率水平持续跑赢行业。
　　从PLC拓展到通用交流伺服系统，信捷电气的产品研发技术路径具备优势。控制器为整个控制系统提供控制逻辑与输入输出接口。PLC相当于人的大脑，需要分析命令、反馈等输入信号，在整个自动化系统中的制造难度最高。客户会以PLC为标准选择匹配的伺服系统而非以伺服系统为标准选择控制器。以PLC带动伺服策略持续兑现，20182021信捷电气驱动系统营收CAGR49。2022H1驱动系统销售收入同比16。7。根据MIR睿工业数据，2022年19月，公司伺服系统国内市场份额为3，在政策大力支持自主可控疫情、地缘政治因素影响外资品牌供应链履约不畅背景下，国产工控产品渗透率提升加速，我们认为信捷电气的伺服系统业务市场份额提升空间较大。
　　3。3。4、禾川科技：拳头产品伺服系统铸就业绩基石，PLC放量提升盈利能力
　　禾川科技是国产通用伺服龙二，横向布局PLC、变频器，并沿着产业链上下游布局工控芯片（主要是主控芯片和编码器芯片）和机床，完善通用自动化产品版图。2022H1，伺服系统、PLC收入占比分别为82。929。12。禾川科技销售主要集中在光伏、锂电、机器人、激光等先进制造行业，占比约为75，3C电子、纺织、物流、CNC等行业占比均在5以下。公司具备优质的客户资源，产品已批量供应比亚迪、工业富联、宁德时代、顺丰控股、三通一达、隆基股份、捷佳伟创、迈为股份、先导智能、蓝思科技、埃夫特、卡诺普等多家行业龙头企业。受益于光伏、锂电行业终端客户放量，禾川科技营收增速较快，2022年19月营收同比增长28。9。2022Q3，公司伺服系统的主要出货产品仍是老一代X2X3系列，毛利率较低，后续公司毛利率较高的伺服新产品将放量。
　　3。3。5、兆威机电：拓展微型传动下游新兴市场，具备通用电机定制化开发实力
　　兆威机电是国内为数不多的布局微型传动系统（大部分由微型电机和齿轮箱两个模块组成）的玩家。应用领域涵盖汽车电子、智慧医疗、VR等新兴市场，兆威机电的微型传动系统还可用于机器人关节。
　　兆威机电的微型传动系统与下游龙头客户深度绑定，产品实力得到验证。在公司重点发力的汽车电子领域，客户包括德国博世（2011年开始供应微型传动系统）、比亚迪、长城、蔚小理等国内新能源汽车厂商（公司参与智能屏、电动尾翼、隐藏式门把手、PLG等项目）；在通讯领域，公司对华为的业务包括用于5G通信基站（2012年起开始供应）及其电调系统零部件的微型传动系统、RCU模组；手机摄像头升降模组的微型传动系统（2018年起开始供应）等。兆威机电目前主要为外采标准化电机，并配合客户产品定位及相关要求，参与开发有特殊性能需求的电机。公司新设立了电机技术研究和开发部，专注于特殊、新型电机研发。我们认为电机定制化改造的技术壁垒高于生产标准型电机，公司技术实力较强，同时公司在VR等新兴领域的涉猎彰显公司的创新理念。20192022H1，兆威机电毛利率受制于原材料成本上升及产品结构改变下滑，净利率因公司加大研发费用以拓展新下游和驱动控制研究，加大销售费用以拓宽销售渠道而下降。
　　3。4、产业链支持，助力中高端市场工控电机国产化
　　3。4。1、峰岹科技：国内直流无刷电机驱动控制芯片专家
　　峰岹科技是我国直流无刷电机控制驱动芯片领域领军企业，产品涵盖直流无刷电机的全部关键芯片，包括电机主控芯片MCUASIC、电机驱动芯片HVIC、电机专用功率器件MOSFET等，为客户提供电机驱动全套解决方案。不同于其他国产MCU厂商，峰岹科技的电机主控芯片MCU采用双核结构，由公司自主研发的ME内核专门承担复杂的电机控制任务，通用8位MCU内核用于处理通信等辅助任务。更好的承担双核架构中对外交互等辅助任务。
　　下游应用行业广泛，进入行业头部客户实现国产替代。峰岹科技产品广泛应用于家电、电动工具、计算机及通信设备、运动出行、工业与汽车等领域。公司客户资源优质，产品已广泛应用于美的、小米、大洋电机、海尔、方太、华帝、九阳、艾美特、松下、飞利浦、日本电产等境内外知名厂商的产品中，助力我国高性能直流无刷电机驱动控制专用芯片的国产替代进程。
　　3。4。2、兆易创新：国内高性能通用MCU领跑者，布局电机驱动芯片
　　国内主要有两类电机驱动控制芯片厂商。第一类是通用MCU厂家，有专门做电机驱动芯片的产线，包括兆易创新、灵动微电子等。第二类是专门做电机驱动起家的公司，包括峰岹科技、凌鸥创芯等。兆易创新的GD32系列MCU是中国高性能通用MCU领域的领跑者，基于ARMCortexM系列和RISCV内核，至2021年底共上市35个系列450余款，出货量累计超10亿颗。目前MCU产品的下游应用领域里工业应用占比约50，已成为公司MCU产品第一大营收来源。兆易创新不断完善MCU生态协同，2021年底已量产GD30系列的电机驱动芯片，主要应用于电动工具、机器人、工业自动化三相无刷直流电机和永磁同步电机。
　　3。4。3、英洛华：国内领先的钕铁硼永磁材料制造商
　　英洛华是国内最早生产钕铁硼永磁材料的企业之一，同时具备研发和生产烧结、粘结两种工艺的高性能钕铁硼永磁产品的能力，截至2022H1具备年产坯料生产能力1万吨。英洛华的钕铁硼磁材产品在高性能低（无）重稀土、晶界扩散、晶粒细化、控氧和控碳、磁钢表面防腐等应用上技术能力已处于行业先进水平。下游应用领域包括风力发电、节能电机、智能家电、扬声器、新能源汽车及汽车零部件、智能消费电子、工业机器人、电动工具、仪器仪表等。电机也是英洛华布局的业务，2022H1营收占比约23。公司电机系列产品主要包括交流、永磁直流、无刷、步进、伺服电机等微特电机和电动推杆执行器，平行轴、蜗轮、行星齿轮减速器，主要应用于智能家居、健康出行、园林机械、太阳能追踪系统、安防系统、工业物流、康复医疗（电动轮椅和电动代步车）。公司的电机在工业机器人领域有应用但收入规模较小。
　　3。4。4、力星股份：全球领先的轴承滚动体供应商
　　力星股份产品为轴承滚动体，包括轴承钢球（2022H1收入占比90。6）和轴承滚子（2022H1收入占比8。2），下游客户为轴承企业。终端应用领域包括机动车制造、精密电机、工业母机、风力发电、轻工家电、工程机械、航空设备等。终端领域的客户包括丰田、尼桑、现代等厂商。力星股份轴承钢球销售收入连续多年排名国内第一，是目前国内唯一一家进入国际八大轴承制造商采购体系的内资企业，供货给全球最大轴承制造商瑞典斯凯孚集团。2022年，力星股份的新能源车用球和滚子产品订单有较大增幅，9月、10月基本消除了前期疫情影响，传统汽车钢球和新能源车电驱系统钢球销售明显提升，风电主轴箱用高端滚子交付同比翻番。
　　原材料的品质是钢球质量的先决因素。在国产材料方面，力星股份与宝钢特钢公司建立了长期稳定的合作关系。在进口材料方面，公司与全球高品质的轴承钢生产商大同特殊钢等有多年的良好合作关系，一定程度上保障了公司稳定的供货来源。2022年力星股份拟使用自有投资资金1亿元设立全资子公司力创精密，主营业务为精密陶瓷滚动体。在新能源汽车中，由于电机轴承转速较高，且处于磁场变化中产生电腐蚀的特点，陶瓷轴承有望逐步取代钢球轴承。公司汽车陶瓷球预计2023年开始批量供应。陶瓷球的潜在应用市场还包括工业母机、医疗器械等领域。力星股份级轴承滚子已开始大批量生产，级轴承滚子也已通过国家轴承质量监督检测中心检测，开始小批量生产。
　　（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
　　精选报告来源：【未来智库】。链接