最近人形機器人市場爆出近50億巨額融資。
這次受到幸運女神青睞的是初創公司Figure,英偉達、微軟、OpenAI、亞馬遜、英特爾、LG、三星等衆多科技巨頭參與了融資,可以說是大佬雲集。
人形機器人作爲當下極具挑战性的賽道,自然需要工控領域各項頂尖技術的集體配合,高端設備必需的伺服系統自然也在其中。
那么,伺服系統在高端設備中都有哪些重要作用呢?
伺服系統是工業自動化設備中實現精確定位、精准運動的必要方式,它可以使設備終端執行結構的位置、速度、轉矩等參數跟隨指令參數精確地同步變化。
伺服系統按執行元件工作方式的不同,一般可以分爲液壓伺服系統、電氣伺服系統、氣動伺服系統,目前電氣伺服系統應用最爲廣泛。
通常來說,伺服系統包括伺服驅動器、伺服電機、以及伺服反饋裝置(編碼器)。伺服驅動器屬於伺服系統中的驅動層,伺服電機屬於執行層。
當我們下達工作指令後,設備終端控制器發出信號給伺服驅動器,伺服驅動器驅動伺服電機轉動,同時編碼器將伺服電機的運動參數反饋給伺服驅動器,伺服驅動器再對信號進行分析、修正,最終准確完成工作指令。
伺服電機作爲伺服系統中的執行元件,可以按照伺服控制器的信號轉化爲電機的運動。作爲當前應用最爲廣泛的電氣伺服系統,又可以進一步分爲直流伺服系統和交流伺服系統。
直流伺服電機可以實現精確和快速的啓動或停止功能,多用於能通過微控制器或計算機控制的小型設備。
交流伺服電機包含編碼器,工作電壓更高,因此扭矩也更大,精度也更高,主要運用於工業機器人、自動化裝備和數控機牀等機械設備。
從工作流程來看,伺服電機的控制精確度很大程度依賴於編碼器的信號反饋精度,最終決定了整個伺服系統的精度。
通常情況下,編碼器內置在伺服電機末端,當伺服電機轉動後,編碼器就會將其轉動角度對應的脈衝反饋給伺服控制器。目前高端伺服電機的精度已經達到0.0001毫米。
整體來看,伺服系統通過內部編碼器以閉環方式實現對伺服電機的精確控制,因此,伺服系統如今已經成爲高端智能設備中的必需品。
那么,伺服系統的市場發展規模又有多大呢?
近幾年受到下遊電子半導體、新能源、機器人等新興行業需求的持續增加,伺服系統規模保持快速增長趨勢。
從下遊行業應用來看,電子半導體、數控機牀、工業機器人已經佔據伺服系統市場的1/3以上份額,而且隨着信息行業的持續發展,相關行業需求還將會進一步增加,這將推動國內伺服系統繼續發展。
從市場規模來看,中國伺服系統的市場規模從2017年的102億元提升至2022年的170億元,2023年市場規模預計進一步提升到195億元。
另外,隨着特斯拉帶動人形機器人研發進度的持續加速,伺服系統廠商有望再迎來千億級新增量市場。
以特斯拉2023年推出的Optimus人形機器人原型機爲例,這款機器人擁有40個自由度,每個自由度都需要一個伺服電機。
以小型直流伺服電機均價1000元核算,按照機構預測全球人形機器人出貨量有望達到百萬台級別,新增500億元級別的市場規模。
因此,我們有理由認爲在人形機器人等新商業應用加速的背景下,憑借技術上的持續進步、產業鏈性價比等綜合優勢,國產伺服系統廠商有望新的增長機會。
那么,國內哪些公司在伺服系統領域有不錯的表現?
從伺服系統的上遊來看,主要爲原材料和部件供應。原材料方面,最主要爲稀土磁性材料以及硅鋼等機械部件所需的金屬材料;部件方面,主要爲芯片及其他電子元器件、傳感器等功能部件。
下遊來看,伺服系統下遊應用領域較爲廣泛,包括傳統的電子半導體制造、醫療器械、汽車制造等以及新興制造業中的光伏、鋰電、機器人、激光等行業。
前幾年的時候,日系品牌份額佔據50%左右,歐美品牌份額佔據約20%,國產品牌份額約30%,國產廠商相比全球領先廠商來說,市場份額還有繼續進步的空間。
隨着近幾年國內廠商自研能力逐步增強,伺服系統的質量和技術水平提升,目前國內企業伺服系統市場份額增長至35.79%,市場份額提升明顯,尤其以匯川技術、禾川科技、埃斯頓佔據國內廠商領先地位。
匯川技術,公司創始團隊來自華爲艾默生系統,通過驅動層的變頻器和伺服兩大優勢產品不斷拓展上下遊產業鏈,最終成長爲國內工控自動化領域龍頭。
公司通過底層的電力電子、電機驅動與控制、工業控制與通信等核心技術不斷延伸,得以實現連續十五年的快速增長,2007-2022年營收、利潤復合增長率分別達到39%和35%的高速增長。
公司已經發布2023年業績預告,預計營收289.9-310.6億元,同比增長26%-35%;尤其是第四季度營收99.0億元,同比增長46%,業績保持持續增長的趨勢,也吸引了社保基金的低位進場支持。
2023年上半年,公司在變頻器、伺服系統領域繼續保持國內份額第一,鞏固市場龍頭地位。通過公司在控制器和伺服領域的龍頭優勢,已經成爲國內工業SCARA機器人市佔率第三,正在大力拓展六關節機器人,有望成爲公司新的業績增長點。
埃斯頓,公司是國內工業機器人龍頭,市佔率躍升至第二,僅次於國際龍頭日本發那科。2023年前三季度工業機器人及智能制造系統銷售收入同比增長35.92%,其中埃斯頓品牌工業機器人銷售收入增長近 60%,繼續保持高速增長。
整體來看,伺服系統作爲高端裝備核心部件,國內企業雖然起步較晚,但市場份額持續提升,逐漸形成一批具有核心競爭力的企業。
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來源:飛鯨投研
標題:機器人龍頭,華爲深度賦能,業績16年高速增長,社保基金進場力挺!
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