人形机器人有望带动空心杯电机用量大幅增长。考虑到空心杯电机体积较小,更易 于装配在机器人小关节处,保守假设下,我们假设空心杯电机仅用在人形机器人手 指关节处,且仅考虑三根手指装配空心杯电机(一只手臂),则单台机器人所需空心 杯电机数量为 6 台,中性假设人形机器人销量达到 100 万台,对应空心杯电机需求 量为 600 万台。
2.4 伺服电缸符合人形机器人降能耗目标,产品需求有望持续推升
动力问题是机器人的核心问题,波士顿动力采用液压执行器进行辅助驱动。波士顿动力 早期机器人主要是电机通过齿轮驱动连杆机构,对于没有载荷要求的机器人而言足够, 但 BigDog 这类以内燃机为动力且需搭载较大负荷的机器人产品系统能耗高,能量的多 次转换、多环节传递造成了大能量损失,原有设计方案无法满足。为了提高机器人运行 的效率、减小功率消耗以及提高运动稳健性,波士顿动力通过判断关节承受的载荷类型 和大小,以选择适当的液压或电动制动器,使得机器人的功率消耗最低。但从其动力来 源看,最主要依靠的驱动方式仍为液压驱动,在腿部上肢和下肢的连接处采取的多以液 压执行器为主,相比于纯电动执行器,在降功耗、提效率上仍存在一定不足。
伺服电缸:有望替代液压执行器,完美符合人形机器人产品需求导向。伺服电缸是 将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品,将伺服电机的旋转运动转换成直线运 动。伺服电缸通过结构上的改造将伺服电机自身优势转变成精确速度控制,精确位 臵控制和精确推力控制,从而实现高精度直线运动。从优点上看,伺服电缸能够快 速与 PLC 等控制系统连接,实现高精密运动控制,同时具备噪音低,节能,干净, 高刚性,抗冲击力,超长寿命,操作维护简单等优势,并且可以适应在恶劣环境下 的工作,广泛适用于造纸行业,化工行业,汽车行业,电子行业,机械自动化行业, 焊接行业等各领域。对于人形机器人而言,伺服电缸的节能、轻量化特点相比于液 压驱动具备较好的优势,符合特斯拉本身的电动化导向,也符合人形机器人产品未 来的要求。
伺服电缸契合人形机器人未来多方位的应用场景,需求量有望随之提升。伺服电缸 高精密运动控制的特点符合人形机器人的要求,同时低噪、节能、高刚性以及能够 适应恶劣环境工作的特点符合当前用户端对人形机器人应用场景的期望。从产品适 配上看,伺服电缸主要针对人形机器人膝关节、肘关节和肩关节的连接处,起到辅 助驱动的作用,使用伺服电缸相比于采用液压执行器,在控制成本的同时,也能够 降低机器人的重量,降低耗电量。我们按照保守情况做出预测,假设伺服电缸仅用 在人形机器人膝关节、肘关节和肩关节三处使用,则单台机器人所需伺服电缸数量 为 6 台,中性假设人形机器人销量达到 100 万台,对应空心杯电机需求量为 600 万 台。
三、重点公司分析3.1 江苏雷利:中高端微特电机领军企业
公司是全球家用微特电机领军企业,通过外延并购切入医疗器械、新能源汽车零部件、 工控等高景气赛道,打开新的成长空间。通过横向拓展应用领域,公司 2021 年实现收 入 29.2 亿元,同比增长 20.5%,收入增速边际改善。公司经过多年经营,已成为全球 知名的微特电机供应商。公司借鉴海外龙头经验,通过并购等方式切入医疗器械、新能 源、工控等高端应用场景。2021 年公司“多应用领域”战略成效显著,实现了工控市场 的重大突破,同时新能源、医疗器械领域也取得快速增长,实现营业收入 29.2 亿元,同 比增长 20.5%,收入增速边际改善。
家用电机为基本盘,工控、医疗、新能源等高毛利产品快速放量。公司基本盘为家用电 机及组件,包括空调、冰箱、洗衣机等电机和组件,2021 年家用电机及组件(空调 冰 箱 洗衣机)收入为 16.4 亿元,占总收入比重 64.0%。工控产品主要为丝杆电机、无刷 电机及组件,主要应用于工业设备的阀门电机等,2021 年实现收入 2.95 亿元,同比增 长 60%。汽车零部件主要为汽车水泵、汽车电机及冲压件,医疗及运动健康电机及组件 主要为丝杆电机、跑步机电机及组件。从毛利率来看,工控、医疗等产品相较于传统家 电产品毛利率更高,有利于公司产品结构优化。
3.2 鸣志电器:混合式步进电机龙头,加码无刷电机打造解决方案供应商
公司是全球领先的电机及驱动系统制造商,在步入电机、伺服系统、无刷电机、空心杯 电机及驱动系统等方面实现了深入布局。其中混合式步进电机产品在全球市场一直享有 较高的市场地位,占据全球 10%以上市场份额,打破了日本企业对混合式步进电机的垄 断。从股权结构看,公司实控人为常建鸣先生,持有鸣志投资 90%股权,目前公司已形 成了以控制电机、驱动控制系统为核心,贸易代理及工业互联网等业务协同发展的业务 架构,其中鸣志国贸和鸣志美洲控股等核心子公司加速了公司全球范围内的业务布局。
业绩稳定增长,2021 年增长提速。公司深耕运动控制领域二十余年,业绩增长稳健, 2017-2020 年营业收入 CAGR 为 10.8%,归母净利润 CAGR 为 6.6%。2021 年公司布局 的工厂自动化、医疗器械、生化分析、移动服务机器人等新兴、高附加值领域业务成效 显著,通用自动化、驱动控制系统类业务也取得快速成长,实现营业收入 27.1 亿元,同 比增长 22.7%;实现净母净利润 2.8 亿元,同比增长 39.3%。2022 年以来受疫情影响, 业绩增速有所下滑。
加码无刷电机,公司着力打造电机与丝杠一体化设计的模块化产品,优势明显。2020 年,公司通过变更募集资金投资约 0.62 亿元设立“无刷电机的新增产能项目”,项目达 产后将形成新增年产 227 万台高标准无刷电机的生产能力,预计将为公司新增营业收入 约 2.5 亿元/年。2021 年公司无刷电机业务实现营收 1.1 亿元,同比增长 81.5%,主要 源于产能的稳步提升以及得益于在移动服务机器人、高端医疗仪器等应用领域的增长。 此外,公司自 2015 年开始组建精密直线传动系统业务,专注于打造电机与丝杠一体化 设计的模块化产品,目前公司精密直线传动系统业务聚焦重点行业,努力扩大存量市场 份额,通过持续完善平台化产品在增量市场上获得竞争优势,2021 年公司精密直线传动 系统业务实现营业收入 7310 万元,较上年同期增长 73.6%。整体看,公司“运动控制 器 电机驱动器 控制电机 精密直线传动系统”的组合形成了完整的运动控制业务系统, 标志着公司在自动化领域真正向解决方案级供应商的目标迈进。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库】。