市政工程 1769-IQ6X0W4 真材實(shí)料

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01

什么是空心杯電機？

傳統直流電機被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、交通運輸等領(lǐng)域，由定子和轉子兩大核心部分組成，空心杯電機是一種特殊的直流電機?？招谋姍C在結構上突破了傳統直流電機的結構形式，采用的是無(wú)鐵芯轉子，其電樞繞組為空心杯線(xiàn)圈，形狀類(lèi)似水杯，因此被稱(chēng)為“空心杯電機”。

與傳統直流電機相比，空心杯電機首先具備節能特性，由于無(wú)鐵芯設計徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，能量轉換效率很高，其大效率一般在70%以上，部分產(chǎn)品可達到90%以上（鐵芯電動(dòng)機一般在70%）。

同時(shí)具備控制特性，其起動(dòng)、制動(dòng)迅速，響應極快，機械時(shí)間常數小于28毫秒，部分產(chǎn)品可以達到10毫秒以?xún)龋ㄨF芯電動(dòng)機一般在100毫秒以上）；在推薦運行區域內的高速運轉狀態(tài)下，可以方便地對轉速進(jìn)行靈敏的調節。

此外還有拖動(dòng)特性，即運行穩定性十分可靠，轉速的波動(dòng)很小，作為微型電動(dòng)機其轉速波動(dòng)能夠容易的控制在2%以?xún)?；以及輕量化特性，與同等功率的鐵芯電動(dòng)機相比，其重量、體積減輕1/3-1/2，能量密度大幅度提高。

空心杯電機可以說(shuō)是高端的直流、永磁、伺服微特電機，上游原材料與微特電機原材料類(lèi)似，包括銅、鋼材、磁鋼、軸承、塑料等?？招谋姍C初被應用于航空、航天、軍事等行業(yè)，近年來(lái)其應用領(lǐng)域逐步擴展至民用行業(yè)，如醫療裝置、消費類(lèi)電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具、工業(yè)自動(dòng)化等場(chǎng)景。

資料來(lái)源：《永磁無(wú)刷空心杯電機及控制器研究》，百度百科“空心杯電機”詞條

02

為什么此刻提及空心杯電機？

空心杯電機屬于微特電機的一個(gè)細分領(lǐng)域，原本市場(chǎng)規模并不大，但是人形機器人的發(fā)展，給其帶來(lái)了廣闊的增量空間。

據SKYQUEST數據,2022年全球微特電機市場(chǎng)規模為406.5億美元，2030年預計達到560.7億美元，2022-2030年CAGR為4.1%，其中2022年全球空心杯電機市場(chǎng)規模同比增長(cháng)10.55%至7.48億美元，增速、體量都很一般。

但得益于以ChatGPT為代表的大模型使得通用人工智能得到質(zhì)的飛躍，有望從語(yǔ)言能力、視覺(jué)能力、運動(dòng)控制和降低成本等幾個(gè)方面推動(dòng)人形機器人的落地，加上特斯拉作為行業(yè)，5月在TeslaAIDay發(fā)布的Optimus新進(jìn)展超預期，量產(chǎn)預期提前，人形機器人熱度陡然飆升。

2021年起人形機器人重大事件梳理 資料來(lái)源：TeslaAIday，各公司官網(wǎng)

參考目前的硬件架構，單臺機器人的空心杯電機使用數量為12個(gè)。參考公司官網(wǎng)的產(chǎn)品報價(jià)，假設中期空心杯電機單價(jià)1000元，遠期降至800元。測算得到，中期空心杯電機的增量空間在樂(lè )觀(guān)、中觀(guān)、悲觀(guān)的假設下分別為12億、6億、1.2億元；遠期分別為96億、48億、9.6億元。

若考慮后續全球其他品牌機器人陸續推出：其他假設不變，假設遠期特斯拉在人形機器人中占比20%，則空心杯電機的增量空間在樂(lè )觀(guān)、中觀(guān)、悲觀(guān)的假設下分別為480億、240億、48億元；假設遠期特斯拉在人形機器人中占比50%，則空心杯電機的增量空間在樂(lè )觀(guān)、中觀(guān)、悲觀(guān)的假設下分別為192億、96億、19億元，同樣有著(zhù)巨大增幅。

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