金属新材料行业深度报告：乘“新能源汽车+机器人”东风，掀轴向磁通电机革命

敬请阅读末页的重要说明 证券研究报告 | 行业深度报告 2024 年 01 月 10 日 推荐（维持） 金属新材料行业深度报告 周期/金属及材料 本篇报告从电机发展历史与工作原理出发，阐述了轴向电机相较于传统径向电机在性能等方面的优势。随着“双碳”政策的逐步推进，电机轻量化、高功率密度等需求趋势将拉动轴向电机行业的发展。在未来的绿色交通乃至机器人板块，轴向电机或部分取代径向电机，成为主要的驱动装置组件之一。 ❑ 历经百年发展，电机正处于轴向工艺突破的前夜。电机又称电力机械，是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置，工作原理即是利用永磁体与电磁铁之间的同斥异吸，驱动转子旋转。电机发展历史可以分为三个阶段：1）理论发展阶段（1820-1834）；2）工业实用阶段（1834-2008）；3）轴向突破阶段（2009-至今）。 ❑ 轴向电机相较于径向电机的优势源于轴向磁通拓扑天然带来的电机构造优势。按照磁通路径方向，电机可分为轴向磁通电机与径向磁通电机，轴向的磁通方向与电机旋转轴平行。结构端，轴向电机同样包含转子、定子部分。材料端，轴向电机主要由磁钢、铁心构成。相较于径向电机，其优势主要体现在两个方面：（1）性能优势。①轻量化：轴向长度仅为径向电机的 1/2 左右，即体积与重量比径向电机小约 50%；②高扭矩密度和功率密度：较径向电机高出约 30%。（2）节能优势。①生产耗材少：生产制造环节所需采用的铜、铁等金属材料相比径向永磁电机减少 50%左右；②能耗低：1%-2%效率优势，在各个功率级别下均比普通径向电机节能 15%-25%左右。欠缺之处主要在于轴向电机目前在设计和生产流程端尚未如径向电机成熟。 ❑ 下游应用于众多行业，全球轴向电机市场规模未来几年预计保持高增速。下游主要应用领域有：（1）新能源汽车，目前在商用车领域已逐步推广，渗透率约 15%，未来凭借小体积与低理论成本，轴向电机天然适配轮边、轮毂技术，并搭载于分布式驱动；（2）电动飞机，符合飞机轻巧紧凑、高功率密度等需求，可有效减少航运碳排放；（3）电动船舶，在船舶提效、减排、结构优化方面具备显著优势；（4）机器人，目前已挤入关节零件市场，应用于多项机器人项目。高精端机器人对关节驱动电机的要求包含快速性、起动转矩惯量比大、体积小、质量小、轴向尺寸短等，完美契合轴向电机优势。 ❑ 国内外主要轴向磁通电机厂商。（1）YASA：于交运板块多方面布局；（2）上海盘毂动力：深耕于轮毂、轮边电机应用，正推广轴向电机进入乘用车市场；（3）Magnax：无磁轭轴向磁通电机先驱者；（4）深圳小象电动科技：致力于机器人个性化解决方案。 ❑ 风险提示：需求不及预期、新兴领域需求增长缓慢、公司经营风险、二级市场波动风险等。 重点公司主要财务指标 公司简称 公司代码 市值 22EPS 23EPS 23PE PB 投资评级 东睦股份 600114.SH 8.3 0.25 0.36 37.3 3.3 强烈推荐 云路股份 688190.SH 7.1 1.89 2.56 25.2 3.4 - 资料来源：公司数据、招商证券（备注：市值单位为十亿元；云路股份为 ifind 一致预期） 行业规模 占比% 股票家数（只） 225 4.4 总市值（十亿元） 3508.6 4.7 流通市值（十亿元） 3200.7 4.9 行业指数 % 1m 6m 12m 绝对表现 -3.2 -14.4 -22.2 相对表现 -0.0 -0.4 -4.2 资料来源：公司数据、招商证券 相关报告 1、《有色金属行业 2024 年度投资策略 — 底 部 确 立 ， 上 行 开 启 》2023-12-19 2、《钢铁行业 2024 年度投资策略—需求有望边际改善，钢企盈利或回升》2023-12-04 3、《钛行业深度报告：不止于碧海蓝 天 ， 开 启 手 机 用 钛 新 纪 元 》2023-10-20 刘文平 S1090517030002 liuwenping@cmschina.com.cn 王逸卿 研究助理 wangyiqing@cmschina.com.cn -30-20-1001020Jan/23May/23Aug/23Dec/23(%)金属及材料沪深300乘“新能源汽车+机器人”东风，掀轴向磁通电机革命 敬请阅读末页的重要说明 2 行业深度报告 正文目录 一、电机概述 ...................................................................................................... 5 1、电机是什么？ ................................................................................................ 5 2、电机工作原理 ................................................................................................ 6 二、轴向磁通电机介绍 ....................................................................................... 8 1、轴向磁通电机基础知识 .................................................................................. 8 2、轴向磁通电机与径向磁通电机的差异&优劣势 .............................................. 9 3、轴向磁通电机市场规模 ................................................................................ 12 三、轴向磁通电机下游应用市场 ....................................................................... 13 1、新能源汽车行业：商用车先行推广，乘用车仍在试验 ................................ 13 （1）盘式电机已在商用车领域逐步推广 .......................................................... 13 （2）乘用车搭载轮毂轮边电机技术 ................................................................. 14 （3）电动汽车或将成为轴向电机技术的下一个增长点 .................................... 15 2、电动飞机行业：功率密度适配，推动航空碳净零排放 ................................ 1