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伺服系统(工业机器人核心零部件,龙头强者恒强)

大财经2023-07-25 14:24:350
资料来源:OFweek

下游来看,伺服系统广泛运用于自动化系统中,其下游包括机床、纺织机械、包装机械、电子制造行业等等。随着社会经济和科技的发展,以及我国人口红利的消退,工厂对自动化设备的需求将不断增强,此外伺服系统还将在高端医疗器械、新能源、机器人等领域大显身手。

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资料来源:MIR

伺服系统是在变频技术基础上的延伸产品,能够按控制命令的要求,对功率进行放大、变换与调控等处理,精准、快速、稳定地控制驱动装置输出的力矩、速度和位置。

电机的发展主要经过了三代:步进电机、直流电机和交流电机。目前主流应用的都是交流电机,具有控制精确、结构简单、维护方便、极限转速高、过载能力强的特征。

当前以机器人、锂电、光伏为代表的行业处于高景气度区间,整体行业规模增速较高,有望推动和有力支撑伺服系统的发展。

数字控制相比于模拟控制,其区别在于信号是离散的而非连续的,在传输、放大时不易受到干扰,精度显著较高,而且可以通过CPU处理等方式应用先进的控制算法(如最优控制、人工智能、模糊控制、神经网络等),提高了伺服系统的可靠可控性。

由于存在技术壁垒,前十强企业市场集中度达到72%。其中日系品牌进入我国市场较早,2022年松下电器、安川电机和三菱电机分别占有8.0%/7.7%/7.5%的市场份额。

本土品牌经过多年技术积累市场份额持续扩张,2022年国产品牌汇川技术以21.5%的市占率位居国产品牌第一,禾川科技(3.4%)、信捷电气(2.6%)、埃斯顿(2.7%)等份额逐渐提高。#6月财经新势力#

工业机器人上游核心零部件包括控制器、伺服系统(电机&驱动器)及减速器三大类,在工业机器人成本占比高达70%。其中伺服系统占比仅次于减速器,为工业机器人第二大核心零部件。#工业机器##伺服系统##机器人#

我国通用伺服市场规模(亿元):

伺服系统的发展主要分为两个部分:其一是驱动层的发展,其二是执行层的发展。

伺服系统为快速成长的赛道,据MIR数据,2017-2022年我国通用伺服市场规模由141亿元提升至223亿元,CAGR为9.6%。伴随产业升级、设备加工精度提升、自动化与智能化需求,我国通用伺服市场仍属于成长期。

资料来源:MIR

而欧美品牌西门子(10.5%)、欧姆龙(2.3%)和施耐德(1.3%)三者共占据约14.1%的市场份额。

工业机器人核心零部件占比:

伺服电机是工业自动化行业中应用最广的电机,作为自动化运动控制核心部件,它将电能转换为机械能,可实现对速度、转矩与位置进行精确、快速、稳定的控制。

资料来源:陈荣《永磁同步电机伺服系统研究》

2022年我国通用伺服品牌市场份额:

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伺服系统一般由驱动器、电机、编码器构成。

驱动层的发展主要是信号以及算法的发展:在上个世纪伺服系统崭露头角时,使用的是模拟信号控制,经过数模混控的时代到了现在的数字时代。

伺服系统结构图:

资料来源:前瞻研究院

随着行业不断地发展,伺服系统将向智能化、简易化、网络化和高效化的方向发展,并提高电机在极端环境(高温、高转速、大干扰)下的可控性以及降低制造成本。在工业机器人领域,国内部分厂商实现从控制系统到伺服系统全部自制,保持较好盈利,行业成长趋势叠加技术积淀,将迎来较好的国产替代发展机遇。

我国伺服系统行业市场规模呈现出波动向上增长态势,需求受制造业景气周期影响。

从伺服系统产业链来看,行行查 | 行业研究数据库 资料显示,上游主要为原材料和部件供应。原材料方面,最主要为稀土磁性材料以及硅钢等金属材料;部件方面,主要为IC芯片及其他电子元器件、传感器等部件。

从全球伺服系统竞争格局来看,日系、欧美品牌市场占有率高。

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