机械设备行业深度报告：工控电机：国产替代加速，消费级机器人有望带来百亿级增量

机械设备 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1/66 机械设备 2022 年 12 月 16 日 投资评级：看好（维持） 行业走势图 数据来源：聚源 《机床数控化率提升带动数控刀具市场增长、关注特种机器人发展潜力—行业周报》-2022.12.11 《关注钛合金产业链机会—行业周报》-2022.12.4 《自主可控，制造升级—行业投资策略》-2022.12.3 工控电机：国产替代加速，消费级机器人有望带来百亿级增量 ——行业深度报告 孟鹏飞（分析师） 熊亚威（分析师） mengpengfei@kysec.cn 证书编号：S0790522060001 xiongyawei@kysec.cn 证书编号：S0790522080004 ⚫ 电动机是机械的动力源，国内工业控制级电机市场规模约 300 亿元 电动机（下称，电机）是将电能转化为机械能的电磁装置。本篇报告重点研究技术壁垒更高、产品价值量以及利润水平相对更高的工业控制级电机，包括伺服电机（2021 年国内约 250 亿元市场）以及步进电机（2021 年全球约 200 亿元市场、国内约 50 亿元市场），统称为工业控制级电机。 ⚫ 具备规模效应或在下游新兴市场具备先发优势的工控电机企业盈利能力更强 观海外，创新型电机企业如瑞士 Maxon 集团凭借超高的技术、客户壁垒拥有产品高利润率的优势；日本电产则通过并购实现发展早期的品类扩充，发展中期在目标市场增强产品实力、提升市场份额，在利润率水平较低的情况下仍保证净利润的稳定增长。看国内，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，厂商对高端领域用电机的研发主动性也不充分，目前主要在工业自动化中低端(产品单价低于 2000 元)市场竞争，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。此外，部分内资电机厂商已初步体现出重视创新的发展思维、提前布局除工业自动化以外的蓝海市场以获得先发优势的发展方向，中长期看利润水平、业绩规模有望抬升。 ⚫ 以特斯拉为代表的消费级机器人长期有望带来 893 亿元伺服系统市场 通用自动化红海竞争限制电机企业毛利率水平，消费级机器人为伺服电机市场注入新动能。特斯拉机器人目前已知的 28 个关节使用无框电机，我们判断特斯拉机器人手指关节可能使用 10 个空心杯电机。根据我们测算，2023-2027 年特斯拉机器人带来伺服电机需求规模复合增速有望达到 315%，2027 年增量市场空间或达到 893 亿元。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。 ⚫ 自主可控推动国产工控电机向中高端加速渗透 2022 年 1-9 月，工业自动化用伺服系统国产化率约 40%。目前国内伺服电机玩家主要集中在通用自动化中低端市场，中高端应用领域（产品单价高于 2000 元）的伺服系统国产化率或低于 10%，国产替代空间广阔。政策大力支持自主可控背景下，国产伺服系统在通用自动化中高端市场的渗透率有望加速提升。受益标的：具备较强电机定制能力、拥有海外销售渠道与客户资源的鸣志电器、布局力矩电机的步科股份、国内通用交流伺服龙头汇川技术、通用交流伺服系统龙二禾川科技、伺服系统业务高增长的国内小型 PLC 龙头信捷电气、兆威机电。其他受益标的：江苏雷利、江南奕帆、雷赛智能。 ⚫ 风险提示：消费级机器人量产进度不及预期，国内电机企业研发水平提升、新品落地、市场推广进度不及预期，原材料价格上涨、全球供应链波动。 -48%-38%-29%-19%-10%0%2021-122022-042022-082022-12机械设备沪深300相关研究报告 开源证券研究报告 行业深度报告 行业研究 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2/66 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 3/66 目 录 1、 电动机：分为工控级、消费级、车载电机，国内总规模 740 亿元 ..................................................................................... 8 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 ................................................................ 11 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 ........................................................................ 12 1.3、 工控级电机产业链中游为电机本体............................................................................................................................ 15 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 ................................................................. 15 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 ......................................................... 17 1.3.3、 无框力矩电机：大扭矩的直流伺服电机 ......................................................................................................... 20 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 ............................................. 21 2、 自主可控提升国产渗透率，消费级机器人带来新增量 ....................................................................................................... 23 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 ................................................................................ 24 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 .................................................................... 27 3、 复盘海外优质电机企业，看国内电机企业发展潜力 ........................