2号站工控电机行业深度报告:国产替代加速,消费

2023-05-24 作者:admin   |   浏览(91)

报告出品方/作者:开源证券,孟鹏飞、熊亚威)


1、 电动机:分为工控级、消费级、2号站开发团队车载电机,国内总规模 740 亿元
电动机(下称电机)由线圈和磁铁构成,是指依据电磁感应定律实现电能的转 换或传递的一种电磁装置。其主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的 动力源。电机本身所带来的机械运动为圆周运动或直线运动。

电机输出扭矩大小和转速高低通常呈负相关,增加电机的尺寸可提升输出 扭矩,同时会降低电机转速。 客户选择电机时,主要是根据不同应用场景对电机的转矩性能、惯量匹配、 准确性、轴间协调、布线等要素的要求进行选择。电机的名称纷繁复杂,原因 是电机作为一种执行机构,其形态需要适应不同应用场景带来的差异化需求而发生改变。市面上有几百种不同名称的电机,但很多电机之间的差异很小。

按应用领域分,电机可分为消费级电机、工业级电机,以及车载电机。我们测 算,2021 年,2号站开发团队国内消费级电机市场规模约 300 亿元,伺服电机市场规模约 250 亿元, 新能源汽车电机约 140 亿元规模,步进电机国内约 50 亿元规模,国内电机总市场规 模约为 740 亿元。




1.1、 电机行业:进入壁垒较低,产品高端跃迁存在资金、技术、客户壁 垒

由于电机的结构、加工方式相对简单,应用领域非常广泛,从简单低端的普通 铁芯电机到航天军工用的特种电机都存在市场需求,因此电机行业的进入壁垒低, 中低端应用场景玩家众多,低价竞争的后果是利润率水平低。但电机应用领域向高 端升级的壁垒很高,主要在于以下三点:

第一,资金壁垒高,前期大量投入研发以满足不同领域的标准。如,新能源汽 车使用的电机需满足 IATF16949 和 ISO26262 国际标准。截至 2022H1,汇川技术的 新能源汽车电驱业务目前已经投入 30-40 亿元,常州工厂还需再投入 20-30 亿,截至 2022H1 公司新能源电驱业务仍然亏损。此外,进入医疗领域的产品需满足 ISO13485 认证,进入航天领域的产品需满足 EN9100 标准认证。

第二,技术壁垒高,高端领域的客户看重电机厂商在标准品基础之上以更低的 成本满足其定制化要求的能力。 电机设计的主要组成部分是机械和电气。机械改动层面,缩小输出轴径较简单, 增大轴径却更复杂。电气修改层面,调整电机绕组的电气特性更为简单,但增加设 计电压更为复杂,需要更改绝缘材料甚至槽设计。设计一个应用在全新领域的电机 要求工程师真正掌握电磁学、电机学、动力学的底层逻辑,考虑电磁转换效率、磁 场分布、涡流最小化等诸多因素,经过精密的计算最终完成设计,难度很高。 电机应用环境是决定定制化复杂程度的重要因素。在极端温度/真空/无尘/潮湿/ 易爆/辐射/高振动冲击等偏离典型工业环境下,对电机材料、结构设计等要求大幅提 升,定制化成本会大幅增加,实力越强的公司越能做到压缩定制成本。

第三,客户壁垒高。航天、手术机器人、高端医疗器械等应用领域的用户倾向 于选择已经树立高品质品牌的厂商,基本不会切换供应商。比如,火星探测领域, NASA 连续六次火星探测活动使用 Maxon 的电机。在医疗技术领域,瑞士胰岛素泵 供应商 Ypsomed 通过不断向患者说明其选用 Maxon 的高品质驱动器来赢得患者信任。