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成功的企业总是不约而同地适应时代的需求！ 遥想不久的未来，人工智能、人形机器人都将是未来的发展趋势，也让英伟达、AMD、特斯拉等科技巨头成为世界关注的焦点。 面对人形机器人的未来趋势，各大核心零部件也都在不断的进步，空心杯电机作为人形机器人手部核心结构，自然也值得我们重点关注。 那么，空心杯电机有哪些优势呢？ 空心杯电机是一种微型电机，属于直流永磁伺服控制电机的类型，这种电机在结构上采用了无铁芯的定子和转子，突破了传统电机的基本结构。 这种新颖的定转子结构最大的特点就在于不使用铁芯，彻底消除了传统电机因为铁芯造成的机械和能量消耗问题。 同时由于取消了铁芯，电机的重量和运动惯性都可以大幅降低，因此电机定转子机械损耗也变得非常小，也变得更容易控制。 整体来说，作为空心杯电机作为高效率的动力机械，在很多领域代表了电动机技术新的发展方向，大大拓展了使用范围。
和同等功率的铁芯电机相比，空心杯电机重量可减轻一半，因此电机的能量密度要比传统电机大得多。 另外，也是由于空心杯电机取消了铁芯，也使得电机在其他方面的性能优势非常多。 首先，空心杯电机的电磁额外干扰非常小小，很容易达到极高的电机转速。 其次，由于没有使用铁芯，也就不存在齿槽效应，使得能量损耗非常小，能量转换效率极高，能量利用率普遍都在75%以上，优质电机能够达到90%以上。 再次，电机转子的重量很轻，电机加速度更快，电机启动和制动性能都变得更好，部分电机可以达到10m/s以内。 这些优秀的电机性能也让空心杯电机拥有更多的应用领域。
那么，空心杯电机都有哪些重要的应用领域呢？ 空心杯电机最早被用在航空、航天、军事等尖端行业，应用范围性对狭窄。 后来随着技术进步，消费水平提高带来的消费电子崛起，下游应用领域逐步扩展到各大民用行业，非常能够体现空心杯电机的优异性能。 首先，体积小、重量轻、功率密度大的特点，使得空心杯电机非常适合对重量要求较高的领域，比如小型飞行器中可以最大限度减轻飞行器的重量，以及用于各类体积较小的消费类电子产品，如电动牙刷、便携电风扇等。 其次，启动制动迅速、响应速度极快的特点，能够用在需要实现快速自动控制的领域，如对控制性能要求较高的导弹方向调节、高倍率光驱随动、高灵敏设备、工业机器人等。 再次，能量转化效率高、运行时间长的特点，适用于各类对节能和续航有较大要求的领域，如便携式仪表及野外工作的仪器设备。
面对未来，人形机器人手部方案对于空心杯电机的应用，也进一步打开了空心杯电机在未来的发展空间。 在此之前，医疗行业的外科手术机器人已经大规模使用空心杯电机，现在特斯拉Optimus机器人的手部运动控制方案中，使用6个电机驱动执行器。 这使得机器人能够控制单手11个自由度的实现，能够对手部实现灵活操作及精准控制，这也是其他许多人形机器人厂商也在手部方案。 那么，空心杯电机的市场规模又有多大呢？ 目前来说，空心杯电机市场规模相对较小，不到百亿市场规模，这种微特电机主要应用领域为民用消费领域。 其中，消费电子占29%，家用电器占26%，两者占据下游主要市场。武器、航空、农业、纺织、医疗、包装合计占比20%，其余市场在汽车电子、影像处理、工业控制等领域。 未来市场的最大看点还是在人形机器人领域，市场规模的进一步发展关键还是看人形机器人的商业化进程有多快。
那么，空心杯电机行业中有哪些优秀的国内公司呢？ 和传统电机的产业链一样，上游主要也是铜、铁、塑料等生产原材料，产业链核心在于电机生产厂商的技术水平如何。 目前国内厂商虽然水平距离国际巨头还有一定的差距，不过技术方面也有建树，鸣志电器、江苏雷利、兆威机电也都有产能。
鸣志电器，公司主营业务是控制电机及其驱动系统，产品线齐全，包括步进电机、空心杯电机、伺服驱动器与电机等核心产品。 2022年，作为公司核心业务产品的混合式步进电机产量约1800万台，进入全球前三的位置，这是最近十年内唯一改变HB步进电机全球竞争格局的国内企业，打破了日企垄断。 2023年前三季度业绩表现不好，一方面是员工迁移补贴导致运营成本上升，另一方面新基地销售规模还没有达到设计规模，爬坡阶段各种成本相对较高造成业绩相对减弱。
不过，公司有望率先在人形机器人领域有重大进步，开启公司新的增长曲线，也吸引了294家机构进场。 首先，公司以空心杯电机为核心切入人形机器人赛道，进一步开拓驱动器、滚珠丝杠、齿轮箱、减速机、编码器等多款核心零部件，拥有开辟人形机器人业务的实力。 其次，公司是特斯拉供应商，人形机器人产品也能够满足特斯拉的需求。而且公司产品在技术保障的前提下还具有明显的价格优势，有利于为人形机器人企业降低成本。 江苏雷利，公司依靠之前在医疗微型电机领域的技术积累，2022年已经开发出空心杯电机，并作为公司未来重点发展的核心产品，未来有望应用于人形机器人领域。 兆威机电，公司拥有成熟的空心杯电机产品，量产能力得到验证，未来公司有望参与到人形机器人行业中空心杯电机市场的竞争中。 总的来说，国内企业在人形机器人核心零部件领域也都有不错的技术积累，并且也拥有量产能力，未来有望受益于人形机器人的商业化进程。 |
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