人形机器人-空心杯电机
什么是空心杯电机?有啥作用?
机器人关节里的"肌肉"长什么样？
人形机器人的关节里藏着超酷的空心杯电机，就像给机器人装了精密的"肌肉"。它们通过电流大小和方向的调节，精准控制转速和转向，让机器人能完成各种复杂动作。
这种电机属于直流永磁的伺服控制电机，最特别的是它没有传统电机的铁芯结构，采用无铁芯定/转子设计，从本质上解决了铁芯结构的固有问题，性能远超传统电机。
现在全球人形机器人产业正在规模化发展，这为空心杯电机带来了广阔的应用前景。 不过目前人形机器人手部对空心杯电机的尺寸、扭矩等性能参数的需求还不明确。国内厂商正处于高速发展阶段，未来有望在人形机器人领域获得国际上一定的地位。在人形机器人中，空心杯电机就像人的肌肉一样，为机器人 的运动提供动力。机器人的每一个关节都需要一个电机来驱动，当机器人需要做出某个动作时，空心杯电机可以通过控制电机的电流大小和方向，可以精确地控制电机的转速和转 向，从而实现机器人的各种动作。
空心杯行业发展规模
据NTCysd 测算，2022年全球空心杯电机市场规模为51亿元，
人形机器人规模化带动空心杯市场规模
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单台机器人空心杯电机用量(只) |
12 |
12 |
12 |
22 |
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全球人形机器人出货量(万台) |
10 |
100 |
500 |
1000 |
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空心杯电机平均单价(元) |
1200 |
840 |
588 |
470.4 |
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降本幅度 |
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30% |
30% |
20% |
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市场空间预测(亿元) |
14.4 |
100.8 |
352.8 |
10EYBJ |
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对比2022年行业规模弹性(%) |
28% |
198% |
692% |
2029% |
空心杯电机的特点及优势
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特点 |
相比传统有刷直流电机的优势 |
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无齿槽效应 |
低俗平稳运行、低振动、低噪音、转子可控制在任意位置； |
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结构紧凑 |
磁路设计更优、功率密度更高、温升低、效率高； |
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低电感 |
高动态响应，高加速度； |
空心杯电机在结构上突破了传统电机的转子结构，采用了无铁芯转子，彻底消除了铁芯形成的涡流所造成的功率损耗， 同时转动惯量大幅降低，响应速度快，具有良好的控制特性和伺服性能；
节能：空心杯电机的能力转化效率一般超过70%,部分产品可以达到90%以上，传统电机一般在70%以下；
控制：空心杯电机具有快速响应速度和较小的机械时间常数，一般在28毫秒以内，部分产品甚至小于10毫秒，铁芯电机通常在100毫秒以上，另外空心杯电机具有良好的启动和停止特性，在高速转动时，转速调节灵敏；
拖动：空心杯电机运行稳定，转速波动小，易于控制，通常 可以控制在2%以内；
能量密度：空心杯电机具有较高的能量密度，相较于相同功 率的传统铁芯电机，重量和体积均可以下降1/3-1/2;
核心壁垒：线圈合集、绕线工艺、绕线设备。
人形机器人-空心杯电机国内优秀企业
鸣志电器(空心杯已形成收入)
技术优势：主营控制电机及其驱动系统，具备空心杯电机技术优势，可提供多种额定电压版本的空心杯；销售渠道：分公司遍布北美、欧洲、日本和东南亚，形成全 球销售网络，2022年营收中，外销占比48.1%;
营收规模：2022年电机业务营收23.3亿，占比78%;
江苏雷利(子公司：鼎智科技)
技术优势：生产无刷空心杯电机，年电机出货量超2亿台，子公司鼎智科技拥有直径16mm-42mm的 一系列无刷空心杯电机产品；
销售渠道：2022年营收中，外销占比近半，欧美地区占比约 25%,亚太地区占比约25%;
营收规模：2022年营收中，外销占比近半，欧美地区占比约 25%,亚太地区占比约25%;
兆威机电(微型驱动转变人形机器人 )
技术优势：可提供外径3.4mm-38mm的行星减速器，行星齿轮组级数1-5级，有望在空心杯中得到应 用，可直接提供外径6mm 的空心杯减速电机；
营收分析：减速器、空心杯所在的微型传动系统营收比里大；