机器人系列报告（二）：机器人“动力源”，看好国产电机持续突破

来 机器人系列报告（二）：机器人“动力源”，看好国产电机持续突破 [Table_Industry] [Table_ReportDate] 2023 年 7 月 30 日 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 2 证券研究报告 行业研究 行业深度研究 行业深度研究 [Table_StockAndRank] 电力设备与新能源 投资评级 看好 上次评级 看好 [Table_Author] 武浩 电力设备与新能源行业首席分析师 执业编号：S1500520090001 联系电话：010-83326711 邮 箱：wuhao@cindasc.com 孙然 电力设备与新能源行业研究助理 联系电话：18721956681 邮 箱：sunran@cindasc.com 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼 邮编：100031 [Table_Title] 机器人“动力源”，看好国产电机持续突破 [Table_ReportDate] 2023 年 7 月 30 日 本期核心观点 [Table_Sum [Table_Summary] ➢ 控制电机是机器人“动力核心”。电机是一种将电能转换为机械能的装置，主要由外壳、定子、转子、绕组组成。电机种类众多，根据不同方式可以划分为不同种类，应用领域众多，本文主要关注应用在机器人领域的控制电机（伺服电机）。控制电机的产业链上游主要是磁性原材料、编码器、芯片和轴承等，其中磁性材料和编码器相对关键：1）磁性材料对电机性能影响较大，磁性材料中钕铁硼性能较好，渗透率有望提升；2）编码器的分辨率和精度与电机运动控制性能有着密切的关联，可分为磁编码器和光电编码器等，光编码器精度较高，成本较高，磁编码器对环境要求较低。我们认为编码器是电机核心部分，国内企业持续突破，有望加速高端电机国产化。 ➢ 人形机器人时代将至，有望带动无框电机&空心杯电机快速增长。机器人相关的电机可以分为伺服电机、直流电机、交流电机和步进电机，机器人需要根据不同场景去选择对应使用电机，工业机器人、服务机器人、协作机器人等机器人根据应用场景不同，会选择不同电机：1）工业机器人对性能和精度要求较高，主要使用伺服电机；2）协作机器人追求轻量化、小型化等特性，通常采用整体式的无框电机，并采用关节一体化技术；3）人形机器人关节要求与协作机器人有相似之处，主要使用无框电机、空心杯电机。从市场角度来看，2021 年机器人电机市场规模约 11 亿美元，随着人形机器人逐步落地，有望贡献新增量，若人形机器人数量超过 100 万个，将带来电机市场增量 344 亿元。 ➢ 看好人形机器人带动国内厂商切入高端电机市场。复盘 MAXON 发展之路，我们认为其布局高壁垒产品+新兴领域应用，并布局上游零部件和驱控技术，是 MAXON 维持高利润的关键。而国内电机企业处于“量增”走向“提质”阶段，部分企业不断加速中高端电机相关行业渗透（工控等），若人形机器人加速落地，或将给国内企业带来参与先进领域设计/制造的机会：人形机器人潜在空间较大，这类高成长赛道或将带动国内企业对高端电机领域研发和布局，带动国内企业切入高端电机市场。 ➢ 投资建议：我们认为人形机器人有望提高机器人相关电机市场空间，驱动国产电机突破中高端电机市场。推荐汇川技术、旭升集团（信达证券研发中心电新组&汽车组联合覆盖）；建议关注空心杯电机和步进电机头部企业鸣志电器、兆威机电，工控领先企业伟创电气、无框电机制造商步科股份。 ➢ 风险因素：核心技术发展不及预期；特斯拉 Optimus 机器人量产不及预期；地缘政治风险&宏观经济下行风险等。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 3 目录 一、控制电机是机器人“动力核心” ............................................................................................... 5 1.1 电机构成与原理介绍 ........................................................................................................... 5 1.2 电机原材料：钕铁硼渗透率有望提升，编码器国产化步入快车道 ................................ 6 二、人形机器人时代将至，看好国内厂商切入高端电机市场 ...................................................... 10 2.1 风起人形机器人，机器人电机市场蓄势待发 ................................................................. 10 2.1.1 工业机器人：伺服电机系统是机器人“心脏” ......................................................... 11 2.1.2 协作机器人：轻量化设计背景下，无框电机成首选 ................................................. 12 2.1.3 人形机器人：有望贡献新增量 ..................................................................................... 13 2.2 复盘海外高端电机厂商，人形机器人有望加速国内高端电机突破之路 ...................... 16 三、国产替代进行时，看好国产企业突破高端电机壁垒.............................................................. 19 3.1 伺服电机：进军中高端市场，国产替代进行时 ............................................................. 19 3.2 空心杯电机：绕线是核心壁垒，看好国内企业突破绕线壁垒...................................... 21 3.3 无框电机：国产企业有望凭借性价比优势加速突破 ...................................................... 26 四、投资建议 ..................................................................................................................................... 30 五、风险因素 .