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2018年中国伺服电机行业市场规模:市场集中度进一步提高【图】
发布时间:2018-07-30 10:10
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  伺服电机(servomotor)作为工业机器人的“肌肉”,是工业机器人最核心的部件之一。伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可以将电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

  伺服电机分为直流与交流两大类。直流电机又分为有刷与无刷两类;交流电机可分为异步和同步两类。有刷电机成本低、结构简单、启动转矩大、调速范围宽、控制容易、需要维护、但维护不方便(换碳刷)、产生电磁干扰、对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小、重量轻、出力大、响应快、速度高、惯量小、转动平滑、力矩稳定,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相,电机免维护、效率很高、运行温度低、电磁辐射很小、长寿命、可用于各种环境。


伺服电机分类

图表来源:公开资料整理

  交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中使用同步电机较多。同步电机功率范围大,可以在大功率下作业;同时惯量较大,最高转动速度较低,速度可以随着功率增大而快速降低,因此适合做低速平稳运行的应用。

伺服电机产品

图表来源:公开资料整理

伺服驱动控制器

图表来源:公开资料整理

  伺服电机广泛用于机械、冶金、电力、石油化工、船舶制造、航空航天、建筑、交通、科研试验等领域。我国市场需求巨大,随着各行业,如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、工业机器人、自动化生产线等。目前,高启动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电动机在工业机器人中得到广泛的应用。

  近年来,以伺服电机为代表的运动控制产品市场呈现上涨态势。主要原因在于随着人口红利消失,我国制造业企业开始从粗放型生产转向精细化生产,企业自身需要提高工厂自动化,以提升企业效率。工厂自动化改造与自动化生产线应用对自动化设备的需求不断释放,使得伺服系统需求随之上升。另一方面,随着《我国制造2025》、《智能制造发展规划(2016-2020)》出台,加快了智能设备应用的普及和重点领域自动化智能转型。伺服系统作为智能装备最为重要的执行部件,应用广泛且市场空间仍处提升阶段。


我国伺服电机市场规模

图表来源:公开资料整理

2016年各品牌伺服电机市场份额

图表来源:公开资料整理

  2016年,通用伺服市场规模约为73.5亿元,同比增长17.8%。市场集中度进一步提高,2016年CR10达到81.2%,提高了2.4pct。外资品牌依旧占据较大份额,但国内厂商市场份额持续提升。相比于2016年,外资品牌占据58.8%市场份额,同比下滑0.7pct;日系品牌维持约50%市场份额,松下、安川分别以17.7%、17%占据市场前两位。欧美品牌份额下降至约18.5%,西门子、施耐德、贝加莱(ABB)共占据约9.9%市场份额。国内厂商通过多年技术积累,继续扩张,汇川、埃斯顿进入TOP10,两者占据10.2%市场份额,同比上涨3.1pct。

  参考观研天下发布《
2018年中国电机市场分析报告-行业深度调研与投资前景研究

外资品牌与本土品牌市场份额比较

图表来源:公开资料整理

2014-2016年国产品牌与日本品牌销售毛利率水平

图表来源:公开资料整理

  工业机器人专用伺服驱动系统已经有五十多年的发展历史,特别是随着近年电力电子技术、电机永磁材料技术、控制总线技术的发展,伺服驱动器在处理速度、响应速度、控制精度等各方面得到了较大的提升。

  欧美系品牌伺服驱动器特点是过载能力强、动态性能好、总线技术性能优秀、开发性较好,典型代表是西门子、倍福、贝加莱、罗克韦尔等;日系品牌特点是价格亲民、体积较小、重量轻、动态性能稍弱,能够满足绝大部分的应用要求,典型代表是安川、松下、三菱等;在中高端工业机器人应用行业,国外品牌的伺服驱动器占据了国内工业机器人伺服驱动器市场份额的80%以上。

  国内的工业机器人伺服驱动器起步较晚,但是发展迅速,目前已经发展有30多家较大规模的伺服厂家,主要代表是汇川、埃斯顿、英威腾、信捷电气、广州数控、迈信等。国产伺服驱动系统在功能方面与国外伺服驱动器差距不大,性能方面还有提升空间。在工业机器人的焊接,喷涂,重型搬运等应用领域,国产伺服系统的动态响应能力、自适应能力、过载能力仍需提升。


国内伺服系统面临的主要问题

图表来源:公开资料整理

  我国伺服驱动系统短板主要是功率模块、主芯片、编码器等硬件需要进口,并短期内难以改变。但通过关键软件算法改进迭代,电机和驱动器适配性提升,目前已能满足80%以上的应用场景需求.价格和服务更贴近我国市场需求,国产品牌市场份额提升是大事所趋,并不可逆转。我们预计2018-2020年工业机器人专用伺服电机需求量将达到84万台、113万台、149万台,市场规模接近24亿元、31亿元、39亿元。

工业机器人用伺服电机市场规模估算

图表来源:公开资料整理

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