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2018年中國伺服電機行業市場規模:市場集中度進一步提高【圖】
發布時間:2018-07-30 10:10
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  伺服電機(servomotor)作為工業機器人的“肌肉”,是工業機器人最核心的部件之一。伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可以將電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。

  伺服電機分為直流與交流兩大類。直流電機又分為有刷與無刷兩類;交流電機可分為異步和同步兩類。有刷電機成本低、結構簡單、啟動轉矩大、調速范圍寬、控制容易、需要維護、但維護不方便(換碳刷)、產生電磁干擾、對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。無刷電機體積小、重量輕、出力大、響應快、速度高、慣量小、轉動平滑、力矩穩定,容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相,電機免維護、效率很高、運行溫度低、電磁輻射很小、長壽命、可用于各種環境。


伺服電機分類

圖表來源:公開資料整理

  交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中使用同步電機較多。同步電機功率范圍大,可以在大功率下作業;同時慣量較大,最高轉動速度較低,速度可以隨著功率增大而快速降低,因此適合做低速平穩運行的應用。

伺服電機產品

圖表來源:公開資料整理

伺服驅動控制器

圖表來源:公開資料整理

  伺服電機廣泛用于機械、冶金、電力、石油化工、船舶制造、航空航天、建筑、交通、科研試驗等領域。我國市場需求巨大,隨著各行業,如機床、印刷設備、包裝設備、紡織設備、激光加工設備、工業機器人、自動化生產線等。目前,高啟動轉矩、大轉矩、低慣量的交、直流伺服電動機在工業機器人中得到廣泛的應用。

  近年來,以伺服電機為代表的運動控制產品市場呈現上漲態勢。主要原因在于隨著人口紅利消失,我國制造業企業開始從粗放型生產轉向精細化生產,企業自身需要提高工廠自動化,以提升企業效率。工廠自動化改造與自動化生產線應用對自動化設備的需求不斷釋放,使得伺服系統需求隨之上升。另一方面,隨著《我國制造2025》、《智能制造發展規劃(2016-2020)》出臺,加快了智能設備應用的普及和重點領域自動化智能轉型。伺服系統作為智能裝備最為重要的執行部件,應用廣泛且市場空間仍處提升階段。


我國伺服電機市場規模

圖表來源:公開資料整理

2016年各品牌伺服電機市場份額

圖表來源:公開資料整理

  2016年,通用伺服市場規模約為73.5億元,同比增長17.8%。市場集中度進一步提高,2016年CR10達到81.2%,提高了2.4pct。外資品牌依舊占據較大份額,但國內廠商市場份額持續提升。相比于2016年,外資品牌占據58.8%市場份額,同比下滑0.7pct;日系品牌維持約50%市場份額,松下、安川分別以17.7%、17%占據市場前兩位。歐美品牌份額下降至約18.5%,西門子、施耐德、貝加萊(ABB)共占據約9.9%市場份額。國內廠商通過多年技術積累,繼續擴張,匯川、埃斯頓進入TOP10,兩者占據10.2%市場份額,同比上漲3.1pct。

  參考觀研天下發布《
2018年中國電機市場分析報告-行業深度調研與投資前景研究

外資品牌與本土品牌市場份額比較

圖表來源:公開資料整理

2014-2016年國產品牌與日本品牌銷售毛利率水平

圖表來源:公開資料整理

  工業機器人專用伺服驅動系統已經有五十多年的發展歷史,特別是隨著近年電力電子技術、電機永磁材料技術、控制總線技術的發展,伺服驅動器在處理速度、響應速度、控制精度等各方面得到了較大的提升。

  歐美系品牌伺服驅動器特點是過載能力強、動態性能好、總線技術性能優秀、開發性較好,典型代表是西門子、倍福、貝加萊、羅克韋爾等;日系品牌特點是價格親民、體積較小、重量輕、動態性能稍弱,能夠滿足絕大部分的應用要求,典型代表是安川、松下、三菱等;在中高端工業機器人應用行業,國外品牌的伺服驅動器占據了國內工業機器人伺服驅動器市場份額的80%以上。

  國內的工業機器人伺服驅動器起步較晚,但是發展迅速,目前已經發展有30多家較大規模的伺服廠家,主要代表是匯川、埃斯頓、英威騰、信捷電氣、廣州數控、邁信等。國產伺服驅動系統在功能方面與國外伺服驅動器差距不大,性能方面還有提升空間。在工業機器人的焊接,噴涂,重型搬運等應用領域,國產伺服系統的動態響應能力、自適應能力、過載能力仍需提升。


國內伺服系統面臨的主要問題

圖表來源:公開資料整理

  我國伺服驅動系統短板主要是功率模塊、主芯片、編碼器等硬件需要進口,并短期內難以改變。但通過關鍵軟件算法改進迭代,電機和驅動器適配性提升,目前已能滿足80%以上的應用場景需求.價格和服務更貼近我國市場需求,國產品牌市場份額提升是大事所趨,并不可逆轉。我們預計2018-2020年工業機器人專用伺服電機需求量將達到84萬臺、113萬臺、149萬臺,市場規模接近24億元、31億元、39億元。

工業機器人用伺服電機市場規模估算

圖表來源:公開資料整理

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