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妙用于灵巧手 国内空心杯电机市场有望被打开
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妙用于灵巧手 国内空心杯电机市场有望被打开

2023-10-08 09:07:48 来源:半导体器件应用网 作者:厉丹 点击:3971

【哔哥哔特导读】作为一种采用无铁芯转子的直流永磁伺服控制电机,空心杯电机具有体积小、功率密度大、控制特性良好等特点,在人形机器人灵巧手或将取得大量应用。

妙用于灵巧手 国内空心杯电机市场有望被打开

近期以来,空心杯电机备受人形机器人和电机行业关注。空心杯电机是一种采用无铁芯转子的直流永磁伺服控制电机,在小功率段功率密度最大。它的技术壁垒、价值量均高于通用交流伺服电机,非常适合应用于空间狭小的人形机器人灵巧手。

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图:空心杯电机结构示意图

相对传统直流电机,空心杯电机具有功率密度高、体积小、质量轻、寿命长和控制性能好等优势,能有效满足手指高度紧凑的结构要求和驱动性能要求。

从军事、高科技领域进入大工业和民用领域后,空心杯电机的应用在十多年来已经得到迅速发展。随着工业技术的飞速发展,全球范围内对医疗设备、仪器仪表、电动工具、工业自动化、航空航天以及交通运输需求持续扩大,对电机伺服的功率密度高、能量转化效率高、响应快、运行平稳等特性不断提出更高要求。

同时,由于避开了有铁芯电机的多种技术弊端,空心杯电机特别是在需要快速响应的军工、检测以及对重量和能耗要求较高的无人机、机器人等领域广泛应用,并拥有不可替代的地位。对于人形机器人而言,其灵巧手应该具备体积小、美观、捏紧力大、负载力强等特点,因此对于灵巧手的动力源和功率密度有较高的要求。目前特斯拉为代表的着力于人形机器人量产化的企业就主要采用了空心杯电机方案。

根据NTCysd测算,2022年全球空心杯电机市场规模为51.0亿元人民币;另根据NTCysd预计,2028年市场规模将达到83.0亿元人民币,期间CAGR约8.5%,具备巨大的发展空间。

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图:全球空心杯市场规模预测(亿元人民币)

从当前供应商来看,空心杯电机行业的高端市场仍被欧企主导,国内供应量还很稀缺。根据立鼎产业研究网信息,全球空心杯电机市场的主要制造商包括Maxon、Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technolgies等公司,目前这四家顶级制造商占据了市场份额的65%以上。

由于受制于核心的工艺技术,国内具备空心杯电机量产化能力企业较少。目前国内典型的空心杯制造商仅有鸣志电器、鼎智科技、禾川科技、拓邦股份等。不过随着特斯拉人形机器人的国产化进程加快,国内空心杯电机也将有望迅速切入人形机器人市场。

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