妙用于靈巧手 國內(nèi)空心杯電機市場有望被打開

作為一種采用無鐵芯轉(zhuǎn)子的直流永磁伺服控制電機，空心杯電機具有體積小、功率密度大、控制特性良好等特點，在人形機器人靈巧手或?qū)⑷〉么罅繎谩?/p>

近期以來，空心杯電機備受人形機器人和電機行業(yè)關(guān)注?？招谋姍C是一種采用無鐵芯轉(zhuǎn)子的直流永磁伺服控制電機，在小功率段功率密度最大。它的技術(shù)壁壘、價值量均高于通用交流伺服電機，非常適合應用于空間狹小的人形機器人靈巧手。

圖：空心杯電機結(jié)構(gòu)示意圖

相對傳統(tǒng)直流電機，空心杯電機具有功率密度高、體積小、質(zhì)量輕、壽命長和控制性能好等優(yōu)勢，能有效滿足手指高度緊湊的結(jié)構(gòu)要求和驅(qū)動性能要求。

從軍事、高科技領(lǐng)域進入大工業(yè)和民用領(lǐng)域后，空心杯電機的應用在十多年來已經(jīng)得到迅速發(fā)展。隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，全球范圍內(nèi)對醫(yī)療設備、儀器儀表、電動工具、工業(yè)自動化、航空航天以及交通運輸需求持續(xù)擴大，對電機伺服的功率密度高、能量轉(zhuǎn)化效率高、響應快、運行平穩(wěn)等特性不斷提出更高要求。

同時，由于避開了有鐵芯電機的多種技術(shù)弊端，空心杯電機特別是在需要快速響應的軍工、檢測以及對重量和能耗要求較高的無人機、機器人等領(lǐng)域廣泛應用，并擁有不可替代的地位。對于人形機器人而言，其靈巧手應該具備體積小、美觀、捏緊力大、負載力強等特點，因此對于靈巧手的動力源和功率密度有較高的要求。目前特斯拉為代表的著力于人形機器人量產(chǎn)化的企業(yè)就主要采用了空心杯電機方案。

根據(jù)NTCysd測算，2022年全球空心杯電機市場規(guī)模為51.0億元人民幣;另根據(jù)NTCysd預計，2028年市場規(guī)模將達到83.0億元人民幣，期間CAGR約8.5%，具備巨大的發(fā)展空間。

圖：全球空心杯市場規(guī)模預測(億元人民幣)

從當前供應商來看，空心杯電機行業(yè)的高端市場仍被歐企主導，國內(nèi)供應量還很稀缺。根據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)信息，全球空心杯電機市場的主要制造商包括Maxon、Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technolgies等公司，目前這四家頂級制造商占據(jù)了市場份額的65%以上。

由于受制于核心的工藝技術(shù)，國內(nèi)具備空心杯電機量產(chǎn)化能力企業(yè)較少。目前國內(nèi)典型的空心杯制造商僅有鳴志電器、鼎智科技、禾川科技、拓邦股份等。不過隨著特斯拉人形機器人的國產(chǎn)化進程加快，國內(nèi)空心杯電機也將有望迅速切入人形機器人市場。

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審核編輯 黃宇