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电力设备及新能源行业深度研究报告:人形机器人系列之
来源:ballbet贝博在线 作者:BB贝博ballbet网页登录时间:2024-05-27 05:53:16 浏览:9

  今天分享的是【电力设备及新能源行业深度研究报告:人形机器人系列之三:妙用于灵巧手空心杯电机迎广阔空间】 报告出品方:华创

  空心杯电机本体“小巧”性能“精悍”,人形机器人产业链中的不可或缺。灵巧手是人形机器人执行动作的最终零件,空间极小而驱动自由度极多,需要配备功率密度高,体积小且控制精度高的电机来充当动力源,通过驱动手指中采用拉线方案的传动机构,完成手部的执行动作。空心杯电机具有功率密度高、能量转化效率高、响应快,运行平稳等特点,与灵巧手的需求高度适配。

  空心杯电机是电机领域“皇冠上的明珠”。空心杯电机区分于传统电机的核心差异是其采用了无铁芯转子结构,使其机体轻巧,电机性能全方位提升—功率密度高、能量转化效率高、响应快,运行平稳。空心杯电机下游应用广阔,包括工业自动化、医疗、航空航天等领域,据QYresearch在《GlobalCorelessDCMotorsMarketResearchReport2022》中的测算,除人形机器人灵巧手方面的应用,2022年全球空心杯电机市场规模为50亿元左右,未来人形机器人若顺利放量,空心杯电机市场有较大增长潜力。

  线圈是空心杯电机核心,三大主流设计各有千秋。空心杯电机线圈常用到三种设计—直绕组、斜绕组、菱形绕组。菱形绕组设计最为省材,功耗也最小;绕制工艺方面,斜绕组更适合手动绕制而成,直绕组难度次之,菱形绕组手动绕制较难,一般需要借助特定的绕线机工艺设备完成。

  绕线工艺与设备构成核心壁垒,“绕卷式”虽易,“一次成型”更佳。绕卷式生产工艺其主要由送线、坯线圈绕制、板坯成型、卷制成型四大步骤组成,属于手工/半自动生产,虽然生产设备要求较低,但成品一致性差、生产效率低且无法绕制大功率电机线圈,因此不适合大批量生产。一次绕制成型工艺,主要分为加工准备、绕线、抽头三步,由绕线机的六大模块相互配合完成,绕线机将铜线按照既定的规则缠绕在主轴上,一次成型,属于全自动化生产,生产效率更高、产品质量更高,是未来空心杯线圈绕制技术的发展方向。

  海外巨头占据主导,国产化替代正当时。空心杯电机主要市场份额集中于海外三大龙头企业MaxonMotor、Faulhaber和Portescap。国内企业经过近几年的追赶,产品性能差距已经大大缩小,如我们比较鸣志电器和海外龙头Faulhaber的8mm产品,二者连续转矩、转速和响应速度均在同一水准,技术差距已十分接近。同时,国内企业仍在持续研发,提升产能水平,空心杯电机的国产化率有望持续提升。