空心杯電機是一種無鐵芯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的直流電機?？招谋姍C，又稱“無鐵芯電機”、“無齒槽電機”，是一種特殊結(jié)構(gòu)的直流電機。和傳統(tǒng)直流電機相比，空心杯電機省去鐵芯作為支撐結(jié)構(gòu)，靠空心杯狀的線圈繞組與連接板、主軸等共同組成轉(zhuǎn)子或者定子。空心杯電機分為有刷和無刷兩種，有刷空心杯電機轉(zhuǎn)子無鐵芯，無刷空心杯電機定子無鐵芯?？招谋姍C啟動轉(zhuǎn)矩低、轉(zhuǎn)子與定子間無徑向作用力、速度曲線平滑，噪音小、峰值轉(zhuǎn)矩高、散熱效果好等。
目前空心杯電機主要應用于航空航天、醫(yī)療、工業(yè)自動化等高精尖行業(yè)，并逐步發(fā)展到電動工具等民用領(lǐng)域?？招谋姍C具備高靈敏度、運行穩(wěn)定、控制性強等特點，契合高精尖領(lǐng)域?qū)﹄婒?qū)的嚴苛要求，因此主要應用于航空航天、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)自動化和機器人等高精尖領(lǐng)域。同時，空心杯電機也逐步應用在民用領(lǐng)域上，例如辦公自動化、電動工具等。2022年12月，由工信部推出《關(guān)于加快內(nèi)河船舶綠色智能發(fā)展的實施意見》，推進高效節(jié)能電機、電力系統(tǒng)組網(wǎng)等技術(shù)研究；推動船用動力電池、電機等上下游配套產(chǎn)品集聚發(fā)展。相關(guān)報告：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2030年中國空心杯電機行業(yè)市場發(fā)展監(jiān)測及投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》空心杯電機屬于微特電機，上游原材料與微特電機原材料類似，包括銅、鋼材、磁鋼、軸承、塑料等?？招谋姍C最初被應用于航空、航天、軍事等尖端行業(yè)，近年來其應用領(lǐng)域逐步擴展至民用行業(yè)，如醫(yī)療裝置、消費類電子產(chǎn)品、電動工具、工業(yè)自動化等場景。空心杯電機是機器人靈巧手關(guān)鍵零部件。以特斯拉2023年開始生產(chǎn)一款名為擎天柱Optimus的人形機器人為例，空心杯電機占單臺機器人成本的4.43%，屬于占比較高的零部件環(huán)節(jié)。特斯拉Optimus單手有11個自由度，采用6個執(zhí)行器，采用空心杯電機+蝸輪蝸桿+金屬肌腱驅(qū)動的方案，空心杯電機占手部執(zhí)行器成本的54.5%。2022年全球空心杯電機市場規(guī)模為51.0億人民幣，預計2028年市場規(guī)模將達到83.0億人民幣，期間復合年均增長率約8.5%。2022年中國空心杯電機產(chǎn)量占比為56%，成為全球最大的空心杯電機產(chǎn)地，歐洲和北美地區(qū)產(chǎn)量占比分別為15%和11%。2021年空心杯電機全球市場規(guī)模6.77億美元，中國、歐洲和其他地區(qū)分別占比34.80%、25.85%和39.35%。2022年亞太、歐洲、北美地區(qū)空心杯電機分別占比49%、25%和20%。2022年全球空心杯電機市場規(guī)模7.48億美元，同比增長10.55%，增速高于微特電機2022年的同比增速。其中，有刷空心杯電機市場規(guī)模4.92億美元，占比65.8%；無刷空心杯電機市場規(guī)模2.56億美元，占比34.2%。隨著空心杯電機技術(shù)的持續(xù)成熟，無刷空心杯電機占比預計持續(xù)提升，2028年預計達到42.2%。鳴志電器、鼎智科技等運動控制領(lǐng)域以及拓邦股份等智能控制領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)內(nèi)資廠商開始布局空心杯電機業(yè)務，并且逐步實現(xiàn)自主設(shè)計并生產(chǎn)空心杯電機。目前內(nèi)資廠商技術(shù)發(fā)展較快，能提供較大尺寸范圍的空心杯電機產(chǎn)品，逐漸積累技術(shù)經(jīng)驗和拓寬應用場景，部分廠商能參與國際空心杯電機領(lǐng)域的競爭之中。鳴志電器、鼎智科技等內(nèi)資廠商積極布局空心杯電機領(lǐng)域，國內(nèi)空心杯電機行業(yè)快速崛起。2023年上半年，鳴志電器營收13.06億元，同比增長3.02% 、歸母凈利潤0.53億元，同比下降24.4% ，利潤負增系：2023年上半年，鳴志電器太倉智能制造基地和越南生產(chǎn)制造基地相繼建成并投入使用，受新基地啟用和工廠搬遷的影響，制造成本在此過渡期有所提升。隨著我國工業(yè)企業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對空心杯電機特性提出一個更高的期望和要求，使得空心杯電機在許多學生應用中不可替代。目前，由于空心杯電機在高端技術(shù)產(chǎn)品中的應用局限，正在迅速發(fā)展，擴大其在一般民用產(chǎn)品等低端產(chǎn)品中的應用范圍，由于工業(yè)發(fā)展，對工業(yè)機電設(shè)備的技術(shù)提出了越來越高的要求，特別是在伺服電機方面。
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