1、 電動機：分為工控級、消費級、車載電機，國內總規模 740 億元

電動機（下稱電機）由線圈和磁鐵構成，是指依據電磁感應定律實現電能的轉 換或傳遞的一種電磁裝置。其主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的 動力源。電機本身所帶來的機械運動為圓周運動或直線運動。

電機輸出扭矩大小和轉速高低通常呈負相關，增加電機的尺寸可提升輸出 扭矩，同時會降低電機轉速。 客戶選擇電機時，主要是根據不同應用場景對電機的轉矩性能、慣量匹配、 準確性、軸間協調、布線等要素的要求進行選擇。電機的名稱紛繁復雜，原因 是電機作為一種執行機構，其形態需要適應不同應用場景帶來的差異化需求而發生改變。市面上有幾百種不同名稱的電機，但很多電機之間的差異很小。

按應用領域分，電機可分為消費級電機、工業級電機，以及車載電機。我們測 算，2021 年，國內消費級電機市場規模約 300 億元，伺服電機市場規模約 250 億元， 新能源汽車電機約 140 億元規模，步進電機國內約 50 億元規模，國內電機總市場規 模約為 740 億元。

1.1、 電機行業：進入壁壘較低，產品高端躍遷存在資金、技術、客戶壁 壘

由于電機的結構、加工方式相對簡單，應用領域非常廣泛，從簡單低端的普通 鐵芯電機到航天軍工用的特種電機都存在市場需求，因此電機行業的進入壁壘低， 中低端應用場景玩家眾多，低價競爭的后果是利潤率水平低。但電機應用領域向高 端升級的壁壘很高，主要在于以下三點：

第一，資金壁壘高，前期大量投入研發以滿足不同領域的標準。如，新能源汽 車使用的電機需滿足 IATF16949 和 ISO26262 國際標準。截至 2022H1，匯川技術的 新能源汽車電驅業務目前已經投入 30-40 億元，常州工廠還需再投入 20-30 億，截至 2022H1 公司新能源電驅業務仍然虧損。此外，進入醫療領域的產品需滿足 ISO13485 認證，進入航天領域的產品需滿足 EN9100 標準認證。

第二，技術壁壘高，高端領域的客戶看重電機廠商在標準品基礎之上以更低的 成本滿足其定制化要求的能力。 電機設計的主要組成部分是機械和電氣。機械改動層面，縮小輸出軸徑較簡單， 增大軸徑卻更復雜。電氣修改層面，調整電機繞組的電氣特性更為簡單，但增加設 計電壓更為復雜，需要更改絕緣材料甚至槽設計。設計一個應用在全新領域的電機 要求工程師真正掌握電磁學、電機學、動力學的底層邏輯，考慮電磁轉換效率、磁 場分布、渦流最小化等諸多因素，經過精密的計算最終完成設計，難度很高。 電機應用環境是決定定制化復雜程度的重要因素。在極端溫度/真空/無塵/潮濕/ 易爆/輻射/高振動沖擊等偏離典型工業環境下，對電機材料、結構設計等要求大幅提 升，定制化成本會大幅增加，實力越強的公司越能做到壓縮定制成本。

第三，客戶壁壘高。航天、手術機器人、高端醫療器械等應用領域的用戶傾向 于選擇已經樹立高品質品牌的廠商，基本不會切換供應商。比如，火星探測領域， NASA 連續六次火星探測活動使用 Maxon 的電機。在醫療技術領域，瑞士胰島素泵 供應商 Ypsomed 通過不斷向患者說明其選用 Maxon 的高品質驅動器來贏得患者信任。

1.2、 工控電機產業鏈上游為芯片、編碼器、磁性材料和軸承等結構件

國內工控級電機產業鏈上游為磁性材料、編碼器（伺服電機為電機和編碼器集 成）、芯片以及軸承等結構件；中游為工控電機本體（伺服電機與步進電機），下游 應用領域主要為各行業通用自動化設備。

生產電機需要用到磁性材料，以永磁體為主。永磁體主要分為塑磁、鐵氧體和 釹鐵硼。

我們認為未來電機原材料以釹鐵硼為主。中國是稀土大國，相較國外具備價格 優勢。稀土含量越高，材料的磁性就越好。相同體積的釹鐵硼性能遠高于鐵氧體。我們認為，未來人形機器人使用釹鐵硼的概率更高。 編碼器是伺服電機內部集成的傳感器。從物理介質的不同來分，伺服電機編碼 器可以分為光編碼器和磁編碼器。磁編碼器成本相較光編碼器可以下降 100 多元。 整體來看，國內編碼器的精度和綜合性能較國外仍有差距，國內運控廠商使用的編 碼器，尤其是應用于高精度領域的大多需要進口。

以驅動一個直流無刷電機為例，必備要素包括 MCU（控制芯片）+Gate Driver 或 Pre- Driver（預驅）和功率器件(MOSFET)，MCU 芯片通過 PWM 波控制預驅芯片， 進而預驅芯片控制功率器件（MOS、IGBT）。 根據 Grandview Research 測算，預計 2022 年全球直流無刷電機驅動芯片總市 場規模約為 252 億元。意法半導體、德州儀器等國際大廠主導電機驅動控制芯片市 場，國內廠商的全球市占率較低。海外大廠多采用 ARM 架構電機主控芯片 MCU， 提供從控制器到功率器件的完整電機芯片解決方案。

1.3、 工控級電機產業鏈中游為電機本體

1.3.1、 伺服電機：精度較高的工業控制級電機，國內約 250 億元市場

伺服電機是閉環伺服機構中使用的工業控制級電機，內部集成編碼器（傳感器）， 其精度取決于編碼器的精度。根據 MIR 睿工業數據，2021 年國內通用交流伺服系統 市場規模約為 250 億元。 在閉環伺服機構中，驅動器接受控制器指令，轉換為脈沖信號給伺服電機，伺 服電機接受脈沖信號，根據信號（轉矩、轉速、轉動方向）運轉，同時反饋一個脈 沖信號給驅動器。編碼器則用于實時糾正兩個脈沖信號之間的誤差，讓其趨于一致。 反饋閉環使得伺服電機可以滿足對精度要求高的應用場景。