人形机器人行业系列深度报告-无框力矩电机：先进机器的动力之源，受益人形机器人产业兴起

证券研究报告 | 行业深度 | 机械设备 http://www.stocke.com.cn 1/19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 机械设备 报告日期：2024 年 01 月 23 日 无框力矩电机：先进机器的动力之源，受益人形机器人产业兴起 ——人形机器人行业系列深度报告 投资要点 ❑ 无框力矩电机——匹配先进机器的关键部件 1、无框力矩电机是一种无框架式永磁直流伺服电机，只有转子和定子两个部件。无框电机以输出扭矩为衡量指标，而普通电机则以输出功率为评价指标。 2、无框力矩电机作为动力源，用途与传统电机相同，但存在以下优势：（1）提高机器性能；（2）结构更紧凑、配置灵活，符合驱动系统的高度集成化趋势；（3）较高的刚度；（4）静音效果好；（5）维护成本低。 3、无框力矩电机因需要一体化设计并集成到机器内部，通常采用定制方式。 ❑ 需求：预计 2029 年全球市场超 300 亿元，其中人形机器人下游占比达 73% 结论：我们预测 2029 年全球无框力矩电机总市场需求约 308 亿元。其中，机器人、医疗机械、机床等非人形机器人领域市场规模 11.7 亿美元（约合人民币 84亿元），而人形机器人所需无框力矩市场为 224 亿元，约占到总需求的 73%。 1、当前无框电机主要下游：机器人、医疗机械、高端机床等先进机器。根据觅途咨询，国内无框力矩电机目前主要应用于机器人领域（工业机器人及服务机器人），占据行业 80%左右的市场份额。根据 Valuates Reports，不考虑人形机器人带来的新增需求，2022 年全球无框力矩电机市场规模为 6.7 亿美元，预计到2029 年市场规模将增长至 11.7 亿美元，期间复合增速达 8%。据觅途咨询，2022 年中国无框力矩电机市场规模超 5 亿元，2020-2022 年行业平均增速超过50%。 2、未来人形机器人有望成为无框力矩电机更重要的下游应用。根据特斯拉 AI Day 2022，其人形机器人 Optimus 采用 14 个直线执行器及 14 个旋转执行器，对应合计需要 28 个无框力矩电机。人形机器人产业刚刚兴起，我们预测 2024 年有望实现初步量产，预测 2025 年全球人形机器人用无框力矩电机市场规模有望达到 60 亿元，2030 年将有望达到 282 亿元。 ❑ 供给：国内外部分高端产品性能仍存差距，步科股份为国内龙头 1、2022 年国内无框力矩电机市场国产化率较高。国内无框力矩电机起步较晚，但目前国内市场国产化率已达到较高水平。根据觅途咨询数据显示，2022 年国内无框力矩电机市场中，国内厂商步科股份的市场份额接近 50%，其他国内头部厂商包括航天电器、昊志机电、微精电机、大族电机等。 2、无框力矩电机具有一定技术壁垒，部分高端产品国内外仍存在技术差距。无框力矩电机的高端产品对充磁技术和电机制造工艺要求较高，难点在于：1）转矩密度；2）温升；3）额定和最高转速；4）成本控制。国内无框力矩电机龙头厂商步科股份，其产品部分性能达到国际一流水平。 ❑ 投资建议 无框力矩电机是匹配先进机器设备的动力之源，尤其是未来有望充分受益于人形机器人产业的蓬勃发展。我们建议关注： 1、步科股份：无框力矩电机国内龙头，机器人板块有望快速成长 2、航天电器：航天连接器龙头，电机业务打造新增长点 3、昊志机电：国内领先主轴制造商，突破机器人核心功能部件 4、大族激光：激光设备领先企业，电机等多领域布局释放成长潜力 ❑ 风险提示：1、通用设备需求低于预期；2、人形机器人产业发展进度不及预期；3、测算偏差风险 行业评级: 看好(维持) 分析师：邱世梁 执业证书号：S1230520050001 qiushiliang@stocke.com.cn 分析师：王华君 执业证书号：S1230520080005 wanghuajun@stocke.com.cn 分析师：张杨 执业证书号：S1230522050001 zhangyang01@stocke.com.cn 相关报告 1 《创新突围、周期复苏、再国际化、重组整合》 2024.01.23 2 《液氩高位维持，期待液氧、液氮价格拐点向上》 2024.01.23 3 《大制造行业全球估值手册》 2024.01.23 行业深度 http://www.stocke.com.cn 2/19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录 1 无框力矩电机——匹配先进机器的关键部件 ........................................................................................... 4 2 需求：预计 2029 年全球无框电机市场超 300 亿元，其中人形机器人应用占比达 73% .................... 6 2.1 当前无框电机主要下游：机器人、医疗机械、高端机床等先进机器 .......................................................................... 6 2.1.1 工业机器人（含协作机器人）作为无框电机主要下游，有望实现较快增长 ................................................... 7 2.1.2 医疗器械：无框电机适配手术机器人、医学成像等，实现高精确、平稳运动控制 ....................................... 8 2.1.3 高端数控机床：无框力矩电机可用于高精密五轴机床 ...................................................................................... 8 2.2 未来人形机器人有望成为无框力矩电机更重要的下游应用 ........................................................................................ 10 3 供给：国内外高端产品性能仍存差距，步科股份为国内龙头 ............................................................. 11 3.1 2022 年国内无框力矩电机市场国产化率已达到较高水平 ............................................................................................ 11 3.2 无框力矩电机具有一定技术壁垒，高端产品国内外仍存在技术差距 ........................................................................ 12 4 投资建议 .....................................................................................