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工控電機行業(yè)深度報告：國產替代加速消費級機器人帶來百億級增量電動機（下稱電機）由線圈和磁鐵構成，是指依據電磁感應定律實現電能的轉 換或傳遞的一種電磁裝置。其主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的 動力源。電機本身所帶來的機械運動為圓周運動或直線運動。
電機輸出扭矩大小和轉速高低通常呈負相關，增加電機的尺寸可提升輸出 扭矩，同時會降低電機轉速。 客戶選擇電機時，主要是根據不同應用場景對電機的轉矩性能、慣量匹配、 準確性、軸間協(xié)調、布線等要素的要求進行選擇。電機的名稱紛繁復雜，原因 是電機作為一種執(zhí)行機構，其形態(tài)需要適應不同應用場景帶來的差異化需求而發(fā)生改變。市面上有幾百種不同名稱的電機，但很多電機之間的差異很小。
按應用領域分，電機可分為消費級電機、工業(yè)級電機，以及車載電機。我們測 算，2021 年，國內消費級電機市場規(guī)模約 300 億元，伺服電機市場規(guī)模約 250 億元， 新能源汽車電機約 140 億元規(guī)模，步進電機國內約 50 億元規(guī)模，國內電機總市場規(guī) 模約為 740 億元。
1.1、 電機行業(yè)：進入壁壘較低，產品高端躍遷存在資金、技術、客戶壁 壘
由于電機的結構、加工方式相對簡單，應用領域非常廣泛，從簡單低端的普通 鐵芯電機到航天軍工用的特種電機都存在市場需求，因此電機行業(yè)的進入壁壘低， 中低端應用場景玩家眾多，低價競爭的后果是利潤率水平低。但電機應用領域向高 端升級的壁壘很高，主要在于以下三點：
第一，資金壁壘高，前期大量投入研發(fā)以滿足不同領域的標準。如，新能源汽 車使用的電機需滿足 IATF16949 和 ISO26262 國際標準。截至 2022H1，匯川技術的 新能源汽車電驅業(yè)務目前已經投入 30-40 億元，常州工廠還需再投入 20-30 億，截至 2022H1 公司新能源電驅業(yè)務仍然虧損。此外，進入醫(yī)療領域的產品需滿足 ISO13485 認證，進入航天領域的產品需滿足 EN9100 標準認證。
第二，技術壁壘高，高端領域的客戶看重電機廠商在標準品基礎之上以更低的 成本滿足其定制化要求的能力。 電機設計的主要組成部分是機械和電氣。機械改動層面，縮小輸出軸徑較簡單， 增大軸徑卻更復雜。電氣修改層面，調整電機繞組的電氣特性更為簡單，但增加設 計電壓更為復雜，需要更改絕緣材料甚至槽設計。設計一個應用在全新領域的電機 要求工程師真正掌握電磁學、電機學、動力學的底層邏輯，考慮電磁轉換效率、磁 場分布、渦流最小化等諸多因素，經過精密的計算最終完成設計，難度很高。 電機應用環(huán)境是決定定制化復雜程度的重要因素。在極端溫度/真空/無塵/潮濕/ 易爆/輻射/高振動沖擊等偏離典型工業(yè)環(huán)境下，對電機材料、結構設計等要求大幅提 升，定制化成本會大幅增加，實力越強的公司越能做到壓縮定制成本。
第三，客戶壁壘高。航天、手術機器人、高端醫(yī)療器械等應用領域的用戶傾向 于選擇已經樹立高品質品牌的廠商，基本不會切換供應商。比如，火星探測領域， NASA 連續(xù)六次火星探測活動使用 Maxon 的電機。在醫(yī)療技術領域，瑞士胰島素泵 供應商 Ypsomed 通過不斷向患者說明其選用 Maxon 的高品質驅動器來贏得患者信任。
國內工控級電機產業(yè)鏈上游為磁性材料、編碼器（伺服電機為電機和編碼器集 成）、芯片以及軸承等結構件；中游為工控電機本體（伺服電機與步進電機），下游 應用領域主要為各行業(yè)通用自動化設備。
生產電機需要用到磁性材料，以永磁體為主。永磁體主要分為塑磁、鐵氧體和 釹鐵硼。
我們認為未來電機原材料以釹鐵硼為主。中國是稀土大國，相較國外具備價格 優(yōu)勢。稀土含量越高，材料的磁性就越好。相同體積的釹鐵硼性能遠高于鐵氧體。我們認為，未來人形機器人使用釹鐵硼的概率更高。 編碼器是伺服電機內部集成的傳感器。從物理介質的不同來分，伺服電機編碼 器可以分為光編碼器和磁編碼器。磁編碼器成本相較光編碼器可以下降 100 多元。 整體來看，國內編碼器的精度和綜合性能較國外仍有差距，國內運控廠商使用的編 碼器，尤其是應用于高精度領域的大多需要進口。
以驅動一個直流無刷電機為例，必備要素包括 MCU（控制芯片）+Gate Driver 或 Pre- Driver（預驅）和功率器件(MOSFET)，MCU 芯片通過 PWM 波控制預驅芯片， 進而預驅芯片控制功率器件（MOS、IGBT）。 根據 Grandview Research 測算，預計 2022 年全球直流無刷電機驅動芯片總市 場規(guī)模約為 252 億元。意法半導體、德州儀器等國際大廠主導電機驅動控制芯片市 場，國內廠商的全球市占率較低。海外大廠多采用 ARM 架構電機主控芯片 MCU， 提供從控制器到功率器件的完整電機芯片解決方案。
1.3.1、 伺服電機：精度較高的工業(yè)控制級電機，國內約 250 億元市場
伺服電機是閉環(huán)伺服機構中使用的工業(yè)控制級電機，內部集成編碼器（傳感器）， 其精度取決于編碼器的精度。根據 MIR 睿工業(yè)數據，2021 年國內通用交流伺服系統(tǒng) 市場規(guī)模約為 250 億元。 在閉環(huán)伺服機構中，驅動器接受控制器指令，轉換為脈沖信號給伺服電機，伺 服電機接受脈沖信號，根據信號（轉矩、轉速、轉動方向）運轉，同時反饋一個脈 沖信號給驅動器。編碼器則用于實時糾正兩個脈沖信號之間的誤差，讓其趨于一致。 反饋閉環(huán)使得伺服電機可以滿足對精度要求高的應用場景。
轉矩脈動是通電的電機中轉子在旋轉過程中產生的不均勻轉矩，在傳統(tǒng)電機中 主要由于齒槽轉矩引起，齒槽轉矩是由安裝在轉子上的永磁體和定子疊片的鋼齒之 間的吸引力引起的。當旋轉傳統(tǒng)電機的軸時，可以從物理上感覺到齒槽效應是一種 間歇性的“抽動”運動。在對動線保持平滑要求高的場景（數控機床等高精度場景）， 應使用可以消除齒槽轉矩的電機，包括空心杯電機、無框電機、無槽電機。 無槽電機（定子上沒有鋼齒的伺服電機）的定子不受齒槽轉矩的影響，但在通 電時仍會出現轉矩脈動，這是由于電樞反應的存在。電樞反應是隨著電流水平的升 高，磁路中的磁通量發(fā)生變化，從而將諧波引入電機轉矩的恒定波形。這種效應在 中高電流的無槽電機中最為明顯。
1.3.2、 空心杯電機：高轉速、無鐵芯、小功率段體積最小的直流伺服電機
空心杯電機是沒有鐵芯轉子的直流伺服電機，外形細長，是小功率段體積最小、 功率密度最高的電機，1969 年首次由瑞士 Maxon 集團發(fā)明并獲得專利。 所謂“空心杯”，是因為這種伺服電機的線圈沒有任何支撐結構，完全由導 線繞制而成，從外形上看像杯子。 線圈通過連接板和換向器、主軸連接到一起，共同組成轉子。連接板起到 固定導線和傳遞力矩。線圈在磁鐵和外殼之間的縫隙中旋轉，從而帶動整 個轉子旋轉 。 線圈繞組的關鍵技術是如何繞線，繞組杯的平整度、一致性是否良好。其 中斜繞組的繞線工藝最簡單易操作。
空心杯線圈的制造工藝是制作空心杯電機所需的最重要、最關鍵的技術。 分為一次性繞制成型和卷繞式成型。海外大廠使用一次性繞制成型的方法， 產品動平衡性能良好，并且適合大批量自動化生產。卷繞式工藝復雜、損 耗多、加工時間長。 空心杯的結構消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗。 由于轉子重量大幅度降低，轉動慣性減小，相比傳統(tǒng)鐵芯電機大扭矩急加 速急減速性能突出。體積小、功率密度高；散熱效果好。 空心杯電機沒有齒槽轉矩，轉矩波動小，轉速穩(wěn)定，運行穩(wěn)定性較高。 空心杯電機轉速高，因此扭矩相對較低。為了實現機器人技術所需的高扭 矩，需要和減速器相結合。缺點：由于沒有鐵芯支撐，線圈只能做得很薄，否則會氣隙過大，損失磁 通。這使得線圈和輸出軸的連接強度有限，所以輸出功率受限，一般空心 杯電機的最大功率在幾百瓦左右。綜合來看，空心杯電機適用于需要快速響應、對輸出功率要求不高但對功 率密度要求高的系統(tǒng)中，如導彈的飛行方向快速調節(jié)、相機快速自動調焦、 仿生義肢等。
無框力矩電機是去掉軸、軸承、外殼、反饋或端蓋的伺服電機，只包含定子和 轉子。1949 年由美國 Inland 電機公司（1960 年和科爾摩根光學公司合并為科爾摩根 公司）發(fā)明，用于早期導彈和空間飛行器的慣性制導系統(tǒng)上的傳動萬向節(jié)?，F在， 無框電機的典型應用包括：機器人和機器人關節(jié)、武器站、傳感器的萬向節(jié)、瞄準 系統(tǒng)、無人機推進與導航、工廠自動化設備等。
無框力矩電機的核心優(yōu)勢: 第一， 提高機器性能、實現大扭矩。無機械合規(guī)性（無反沖，無空轉）、更高的系統(tǒng)帶寬提高機器效率。 第二， 更緊湊的外形、更小的機器占地面積單位體積的最高扭矩。 第三， 減少維護、更少的機械部件、沒有易磨損或維護的部件。
步科股份的全資子公司常州精納的無框力矩電機綜合性能處于國內前列，公司 的無框中空關節(jié)電機（即無框電機）主要用于協(xié)作機器人。
1.3.4、 步進電機：精度、成本低于伺服電機的工控級電機，全球約 200 億元市場
步進系統(tǒng)沒有反饋回路，是開環(huán)控制。步進電機動線不連續(xù)，高速運行時易丟 步，因此只能做位置控制，不能做速度控制。不適用于對精度要求高的場景。 步進電機價格更低。目前步進電機產品均價在 50-60 元之間。根據我們估算，2021 年步進電機全球市場規(guī)模約為 200 億元。
液壓驅動易漏油、難維護，步進電機無法進行速度控制且不適用于對精度有要 求的場景，特斯拉人形機器人關節(jié)使用伺服電機驅動的方式。其中，線 個）使用無框電機+滾珠絲杠+力矩傳感器的方案（也稱為伺服電缸），利用滾珠絲杠 將旋轉運動轉化為直線 個）使用無框電機+諧波減速器+力矩傳 感器+雙編碼器方案，以關節(jié)模組形成呈現。
消費級機器人對伺服電機市場的擴容遠大于工業(yè)自動化領域電機需求。以特斯 拉人形機器人為例，傳統(tǒng)工業(yè)機器人最多有 6 個關節(jié)，使用 6 套伺服系統(tǒng)，而目前 單臺特斯拉人形機器人搭載 28 套伺服系統(tǒng)（不含手指）。同時我們認為特斯拉機器 人手指關節(jié)使用空心杯電機的可能性較大。 測算核心假設：（1）根據我們在《特斯拉機器人風起，國產供應鏈遠航》一文 中的測算與假設，伺服電機總成本 BOM 表占比 16%。（2）人形機器人在問世初期 有可能使用 Maxon 獨家供應的空心杯電機。Maxon 官網的通用型直流無刷電機單價 在 600-1000 歐元不等，我們預測 2023 年空心杯單價在 700 歐元左右，約 5000 人民 幣。特斯拉機器人量產的前提是電機等零部件標準化，而電機標準化意味著其單價 會下降?；谀壳耙寻l(fā)布的特斯拉機器人原型機硬件方案以及我們的假設，我們測 算出中性情景下，特斯拉機器人帶來伺服電機市場復合增速有望達到 315%。
因此我們認為，2025 年后，電機需求量增長到 2000 萬臺左右時，國內電機廠商或將受益于規(guī)模效應的進一步提升而提高盈利水平。又因特斯拉在機器人領域的布 局是巨頭動向的風向標，我們認為國內外科技型企業(yè)會愈發(fā)重視消費級機器人市場， 屆時或將帶來更大的市場增量。
2.2、 中高端通用交流伺服系統(tǒng)國產化率或低于 10%，國產替代空間廣闊
工業(yè)自動化領域使用的電機為通用交流伺服電機。工業(yè)機器人、鋰電、光伏主 要使用三相同步伺服電機。同功率同扭矩的三相異步電機價格低于三相同步電機， 被物流、食品飲料等電機用量更大的傳統(tǒng)設備行業(yè)廣泛使用。 國產伺服系統(tǒng)正在憑借產品性價比高、交期短、客戶需求快速響應的優(yōu)勢搶占中低端工業(yè)自動化市場的外資份額。根據 MIR 睿工業(yè)，我國通用伺服系統(tǒng)市占率由 2019 年的 8%逐步增長至 2022 年 1-9 月的 35%。其中，應用于光伏鋰電設備、紡織 包裝機械等的中低端通用交流伺服系統(tǒng)國產化率或接近 70%。由于我國中大型 PLC 的國產化率低于 10%，并且客戶在采購工控產品時傾向于采購同一廠商的 PLC 和伺 服系統(tǒng)，因此，我們估算應用于半導體設備、數控機床等的中高端通用交流伺服系 統(tǒng)國產化率低于 10%，國內伺服廠商在中高端應用市場的國產替代空間廣闊。
2011 以來，國家多次出臺政策鼓勵與支持伺服系統(tǒng)發(fā)展，保障工控產業(yè)鏈自主 可控。核心技術擁有國執(zhí)行“小院高墻”的技術保護政策、2019 年以來全球疫情導致國內外供應鏈受阻、2022 年俄烏沖突下多國在科技、貿易領域對俄羅斯進行限制， 以上諸多輸入性因素影響下，供應鏈自主可控的重要性愈發(fā)凸顯。我們認為，中長 期看，進一步提升工業(yè)自動化中高端領域國產伺服滲透率是國產伺服系統(tǒng)廠商體量 進一步增長的長期動力。國內工控龍頭匯川技術、以 PLC 起家布局整體運控系統(tǒng)的 信捷電氣、綁定新能源高景氣下游的內資伺服龍二禾川科技等廠商有望受益。
我們選取兩家具備代表性的海外電機企業(yè)：瑞士 Maxon 集團（小而專精，發(fā)展60 年全球 3000 名員工，未上市）、日本電產（規(guī)模更大，成立 50 年全球十萬名員工）。 希望通過對公司的復盤，梳理其競爭核心要素，為國內運動控制企業(yè)提供未來發(fā)展 的啟示和思考。 我們觀察到，對于長期保持高盈利水平的海外電機廠，其產品始終定位最高端。 即使產品的市場需求量有限，但單臺產品價值量高企，企業(yè)利潤率始終維持高位。 這類電機企業(yè)呈現出小而專精的特點，當出現一個全新但空間較小的高端市場，他 們更關心這個下游是否真正解決了部分消費者的需求、是否真正具備高壁壘，而非 會帶來多大的利潤空間。因此公司的工程師有機會面向各種復雜場景，積累跨學科 跨領域知識與經驗，錘煉其電機定制化能力。另一類海外電機廠利潤率水平較低， 但因收入體量大，利潤總額也在穩(wěn)步增長。
如何維持產品力最強的行業(yè)地位，提高議價能力？通過對瑞士 Maxon 集團的分 析，我們認為重要途徑是，通過密切追蹤運動控制產品下游最前沿應用領域的最新 發(fā)展，積極與全球各行業(yè)的優(yōu)質企業(yè)合作，最先開發(fā)出可在附加值極高但環(huán)境惡劣 的場景下穩(wěn)定運行的運控系統(tǒng)，享受在壁壘高企的新興領域實現突破的先發(fā)優(yōu)勢。 這些超高壁壘的應用場景對電機企業(yè)的研發(fā)要求高，往往需要具備非典型工業(yè)環(huán)境 下電機定制化開發(fā)的經驗以及自身具備超強的創(chuàng)新研發(fā)能力才能攻克，因此競爭對 手很少，公司的議價能力強。根據 Maxon 官網，其通用型無刷直流電機單價在 600-1000+歐元不等，定制型伺服電機單價更高，并且利潤率接近 100%。根據禾川 科技招股書，禾川科技的通用交流伺服電機單價在 500 元左右。
如何保障自身營收規(guī)模擴大，抵抗毛利率較低的掣肘？通過對日本電產的分析， 我們認為賽道選擇是核心。瞄準高成長性下游行業(yè)并深耕，是企業(yè)維持穩(wěn)定快速成 長的原動力。并購是電機企業(yè)在發(fā)展早期擴充產品品類、高效進軍新領域，發(fā)展中期在選定的深耕市場增強產品實力，提升市占率的有效途徑。 國內電機廠商在技術儲備，產品性能、客戶資源上均和國外電機廠商存在差距， 高精度電機編碼器主要依賴進口，廠商對高端領域用電機的研發(fā)主動性也不充分。 國內電機廠目前處在拼“量”的階段。國產伺服電機主要應用在工業(yè)自動化領 域，但工業(yè)自動化的中高端應用場景（產品單價高于 2000 元）目前仍是國外品牌占 據主要份額。在國內中低端工業(yè)自動化用交流伺服市場，產銷量更高、具備總成本 優(yōu)勢的企業(yè)能夠維持較高的利潤率水平。國內通用交流伺服市場份額的龍一、龍二 匯川技術、禾川科技利潤水平行業(yè)領先。但同時，我們也觀察到國內如鳴志電器的 部分電機廠在搶先布局國內尚未成熟，但具備技術、資源壁壘且空間可觀的下游市 場。在未來國內市場成熟后有望憑借先發(fā)優(yōu)勢率先導入，并憑借積累的產品研發(fā)迭 代經驗保持議價能力、提高盈利水平。
Maxon 集團總部位于瑞士，瑞士是全球首屈一指的創(chuàng)新型強國，出口產品以藥 品、機械設備為主。根據《2021 年全球創(chuàng)新指數》數據，瑞士蟬聯 2011-2021 年世 界創(chuàng)新力國家首位、擁有平衡且出色的創(chuàng)新體系，其創(chuàng)新投入產出比遠超其他高收 入經濟體。推出新產品和新工藝的中小企業(yè)的密度超出了周邊國家的平均水平。
瑞士良好的創(chuàng)新體系最主要得益于公共部門不會強行引導創(chuàng)新或過度干預行業(yè) 規(guī)則。企業(yè)界的創(chuàng)新思維擅長將想法和發(fā)現轉化為產品和服務，創(chuàng)新活動得以在企 業(yè)界逐漸興起并蓬勃發(fā)展。創(chuàng)新型企業(yè)能有效識別商機，開拓市場，增加就業(yè)并為 社會創(chuàng)造福祉。 瑞士聯邦政府致力于為創(chuàng)新主體提供強有利的發(fā)展環(huán)境。這包括高度發(fā)達的知 識產權保護機制，專利、商標、設計權和版權受到瑞士聯邦知識產權局的全面保護； 瑞士一流的教育體系、更有高效的推廣和融資途徑、有利的公私合作伙伴關系、開放的勞動力市場、富有吸引力的稅收制度、以及瑞士極高的國家安全水平和生活質 量。 政府及企業(yè)界都大量投入人力物力保持并深入打造瑞士為研究之國。根據經合 組織國家數據，2012 年瑞士在研究和創(chuàng)新領域的投入約占國家整體 GDP 的 3%。根 據聯合國教科文組織數據，該比例在 2019 年已經達到 3.15%，超過世界平均水平 2.33%。
3.1.2、 劍指航天、醫(yī)療、機器人三大市場，創(chuàng)新企業(yè)的飛輪效應助力公司長青
復盤 Maxon60 余年發(fā)展史。在瑞士良好的舉國創(chuàng)新氛圍下，公司兼具科學家式 的創(chuàng)新思維和工程師的嚴謹工作態(tài)度，研發(fā)費用率長期保持在 8%左右，憑借超一流 的產品服務于全球各行業(yè)的頂尖公司、科研機構，利潤水平高企，護城河深厚。
復盤 Maxon 發(fā)展史，我們認為 Maxon 成長為全球領先的電機公司的四大重要 時間節(jié)點分別是：
1963-1981 年，在穩(wěn)定的國內環(huán)境下，Maxon 電機經歷了重要的 10 余年發(fā) 展。第二次世界大戰(zhàn)期間，瑞士保持武裝中立，沒有受到德國入侵，二戰(zhàn) 后冷戰(zhàn)時期，瑞士的外交政策繼續(xù)以中立為指導原則。在相對穩(wěn)定的外部環(huán)境下，瑞士的科技創(chuàng)新保持蓬勃發(fā)展。因此，自 1963 年機電研發(fā)部門設 立到 1979 年 Maxon 電機開始應用于錄像帶等日常設備，在瑞士相對穩(wěn)定的 國內環(huán)境以及濃厚的科技創(chuàng)新氛圍中，Interelectric(即 Maxon 公司)經歷了寶 貴的技術積淀期。
1981 年，最先選擇開拓美國市場。20 世紀 50 年代以來美國是全球第一出 口大國。20 世紀 80 年代美國制造業(yè)出口金額占總出口金額 50%以上，其 中機械設備的出口金額占總出口金額比例 39%-46%。依托于美國機械設備 出口的強勢地位，Maxon 電機開始銷往世界各國。
1997 年獨家為 NASA 漫游者號火星探測任務供應無鐵芯無刷直流電機，確 立了 Maxon 高端電機品牌的定位，為后續(xù) Maxon 在醫(yī)療、機器人等尖端 領域獲取全球客戶信任奠定基礎。
太空飛行任務對驅動系統(tǒng)的要求非常高，火箭發(fā)射時的振動、太空真 空環(huán)境、降落時的撞擊、火星表面-125 攝氏度與+20 攝氏度的溫差、火星表面遍布塵土，使得驅動系統(tǒng)的工作環(huán)境非常惡劣。火星任務執(zhí) 行過程中，只要有一個驅動器發(fā)生故障，整個任務都處于危險之中。 由加州 NASA 噴氣推進實驗室（JPL）和 Maxon 研發(fā)人員組成的團隊 共同對 Maxon 標準商用電機進行優(yōu)化設計以應對惡劣的火星環(huán)境。
與航空航天業(yè)相關的獨特需求和設計挑戰(zhàn)也促成了 Maxon 的 GPXUP 系列行星齒輪箱的開發(fā)。
經驗可復用：Maxon 團隊在多次火星任務中建立了符合行業(yè)要求的質 量流程體系，從而提升對部分行業(yè)要求與航空航天類似的醫(yī)療行業(yè)客 戶的服務質量，比如，Maxon 的工程師了解到一般用在發(fā)動機架中的 輕潤滑油對低壓條件會有反應。因此,要使用一種惰性極強的潤滑劑, 在高真空條件下不會蒸發(fā),此外還須考慮到電機操作特性和預期持續(xù)時 間的相關變化，該經驗后續(xù)在設計粒子加速器中的無刷電機時起到參 考作用。多次的火星登陸項目得到的新見解用于改進在地球上使用的 產品。
20 世紀以來重點發(fā)展航天、醫(yī)療、機器人三大領域，和全球各地的杰出企 業(yè)合作，創(chuàng)造飛輪效應。
從做小型電機拓展到大型、超大型電機，自研+并購是日本電產的成長原動力。 日本電產成立于 1973 年，在 1984 年-2022 年間共進行了 68 次并購，海外并購公司 多為美國和歐洲公司。目前公司的電機產品包括“精密小型馬達”“汽車馬達電機” “家電/工業(yè)用馬達電機”三大塊，并以新能源和家電、工業(yè)為重點發(fā)力方向。
研發(fā)費用率保持在 4%左右。2015 財年首次達成 1 萬億日元營收目標，2022 財 年營收 1.92 萬億，在公司最新的 2025 年計劃中，小型電機事業(yè)部 1/4 的營收目標由 并購完成，汽車事業(yè)部約 23.1%的營收目標由并購完成。
進一步提升日本電產新能源車電驅的全球占有率是當前公司的戰(zhàn)略發(fā)展的最重 心，2021 年，日本電產在中國電車驅動系統(tǒng)三方供應商中的市占率排名第一，占 27% 的份額，公司計劃在 2023 財年實現電車驅動系統(tǒng)盈利。 公司目標是在 2025 年、2030 年分別達成年收入 4 萬億、10 萬億日元總營收。 2022 年 6 月，新能源汽車在中國滲透率為 23.8%，2022 年 5 月在西歐市場滲透率為 17.8%。日本電產認為達成長期營業(yè)目標的四大驅動力因素分別是新能源汽車滲透率 提升、節(jié)能電器重要性凸顯帶來對無刷電機的大量需求、以及勞動力短期帶來機器 人市場（特別是協(xié)作機器人）和工業(yè)無人機市場的快速擴張。
根據南開大學日本研究院經濟產業(yè)研究部張玉來刊登在《董事會》上的文章， 日本電產的積極并購戰(zhàn)略滿足三點基本原則。第一，定位清晰。并購領域是“旋轉或驅動”事業(yè)，即始終圍繞電機馬達領域；第二，目的明確。一定能夠解決企業(yè)所 面臨的培育新技術或新渠道等課題；第三，方針鮮明。絕不高價收購業(yè)績良好的公 司，而是瞄準瀕臨破產或倒閉的目標，經由日本電產之手優(yōu)化重組，使之重煥活力。 在海外并購成功率并不高的日本企業(yè)中，截至 2017 年，日本電產已并購的 52 家公 司沒有一家計提商譽減值。
3.3.1、 鳴志電器：混合式步進全球三甲，切入伺服電機布局高附加值市場再添動能
2022H1，鳴志電器運動控制領域收入占總收入 79.37%。運動控制產品線包含步 進電機（永磁式+混合式）、伺服電機（無刷電機、空心杯電機、直流有刷電機）。步 進電機主要應用于 OA 設備、安防、醫(yī)療器械、新能源車上的人機互聯、水泵等閥 門控制；空心杯電機主要應用于美國呼吸機（大批量）、醫(yī)療機器人、軍工等。公司 的電機定制化能力國內領先。
鳴志電器是打破日企壟斷、進入混合式步進電機全球前十的唯一一家內資企業(yè)， 目前排名全球前三。
混合式步進電機全球總量約 1 億只，市場規(guī)模約 8 億美元，加上驅動器、傳感 器全球 13 億美元規(guī)模，公司的市場占有率約為 10%，已經位列全球第三。永磁式步 進電機，全球 16 億只存量市場，單價約 1 美元/只，市場規(guī)模約 16 億美元。 自研+收購擴充產品料號、更早布局高利潤率下游。對 Technosoft 的收購使得公 司進入空心杯電機市場，2020-2021 年疫情對呼吸機需求增長，鳴志電器供貨谷歌、 特斯拉，出貨量在 2-3 萬臺左右。我們認為，鳴志電器對三家具備優(yōu)質技術、客戶資 源的海外企業(yè)進行并購整合有助于公司開拓高附加值前沿市場。目前，國產半導體 制造自動化、生命科學儀器、手術機器人等諸多領域發(fā)展落后于海外，在供應鏈自 主可控愈發(fā)重要的背景下，各領域國產設備滲透率會不斷提升，設備廠商會優(yōu)先選 擇已經具備穩(wěn)定供貨實力的零部件廠商，鳴志電器有望率先受益。
3.3.2、 匯川技術：通用伺服國內龍頭地位穩(wěn)固，新能源汽車業(yè)務棋至中盤
匯川技術的伺服系統(tǒng)應用于通用自動化設備以及公司自產的工業(yè)機器人，下游 涵蓋鋰電、硅晶、3C 等領域。公司全資子公司長春匯通具備光電編碼器以及磁編碼 器自制生產能力。 伺服驅動器與變頻器同屬傳動系統(tǒng)中的驅動設備，下游客戶有重疊，匯川技術 以變頻器起家，伺服系統(tǒng)業(yè)務具備客戶資源優(yōu)勢。2012-2021 年，匯川技術伺服系統(tǒng)業(yè)務收入復合增速為 46.5%。匯川技術正在搶占臺系通用交流伺服廠商的份額。根據 MIR 睿工業(yè)數據，2022Q3，匯川技術伺服系統(tǒng)國內市占率為 25%，同比增長 7pcts， 位居國內廠商第一。匯川技術的伺服系統(tǒng)的市場份額目標為 50%。 匯川技術的工業(yè)自動化產品涵蓋變頻器、伺服系統(tǒng)、PLC 以及工業(yè)機器人，產 品間協(xié)同效應強，帶來客戶粘性，2012-2021 年伺服系統(tǒng)業(yè)務毛利率穩(wěn)定在 45%左右。
無懼短期虧損，匯川技術新能源汽車業(yè)務棋至中盤。匯川技術的新能源汽車領 域業(yè)務始于為客戶提供電機控制器，開拓新能源商用車市場。而后進入新能源乘用 車領域，現已形成新能源乘用車“電控+動力總成+電源+電機”四駕馬車，匯川技術 全資子公司聯合動力為新能源汽車業(yè)務的獨立經營實體。2022 年 1-9 月匯川技術乘 用車新定點數量已超 35 個，總訂單中新勢力車企占比超 50%，傳統(tǒng)車企訂單起量，訂單占比約 40%。常州新能源工廠現已交付使用，保障“保供保交付”的競爭優(yōu)勢。 研發(fā)投入不減以進一步提升品牌實力，匯川技術預計 2023 年實現新能源車業(yè)務 盈虧平衡。匯川技術新能源車業(yè)務的市場份額提升空間較大， 2022H1，匯川技術的 新能源乘用車電機控制器國內市場份額 9.3%，排名第三（排名前兩名為比亞迪和特 斯拉），在第三方供應商中排名第一；匯川技術新能源乘用車電驅總成國內市場份額 為 5.4%，排名第五；新能源乘用車電機國內市場份額為 4.9%，排名第五。匯川技 術將進一步加大研發(fā)投入滿足海外重點項目的需求，對 2023 年實現新能源車業(yè)務盈 虧平衡信心充沛。
3.3.3、 信捷電氣：PLC 業(yè)務帶來客戶粘性，伺服系統(tǒng)創(chuàng)造第二增長級
信捷電氣以 PLC 起家，目前形成 PLC、通用交流伺服系統(tǒng)、人機界面和智能裝 置（含機器視覺產品）四大產品線，為印刷包裝、紡織服裝、食品飲料、家居建材、 倉儲物流、機床工具等 OEM 市場提供成熟的行業(yè)解決方案。PLC 是公司營收占比最 高的產品，2018-2021 年營收 CAGR=23%。此外，公司正在開拓新能源領域市場。 信捷電氣在 PLC 領域的長期積累鑄就護城河。PLC 是運動控制系統(tǒng)的大腦，研 發(fā)難度大、客戶切換成本高、毛利率水平高（52%以上），帶動公司綜合毛利率、凈 利率提升。2019-2022H1，公司凈利率、綜合毛利率水平持續(xù)跑贏行業(yè)。
從 PLC 拓展到通用交流伺服系統(tǒng)，信捷電氣的產品研發(fā)技術路徑具備優(yōu)勢?？?制器為整個控制系統(tǒng)提供控制邏輯與輸入輸出接口。PLC 相當于人的大腦，需要分 析命令、反饋等輸入信號，在整個自動化系統(tǒng)中的制造難度最高。客戶會以 PLC 為 標準選擇匹配的伺服系統(tǒng)而非以伺服系統(tǒng)為標準選擇控制器。 以 PLC 帶動伺服策略持續(xù)兌現，2018-2021 信捷電氣驅動系統(tǒng)營收 CAGR=49%。 2022H1 驅動系統(tǒng)銷售收入同比+16.7%。根據 MIR 睿工業(yè)數據，2022 年 1-9 月，公 司伺服系統(tǒng)國內市場份額為 3%，在政策大力支持自主可控+疫情、地緣政治因素影 響外資品牌供應鏈履約不暢背景下，國產工控產品滲透率提升加速，我們認為信捷 電氣的伺服系統(tǒng)業(yè)務市場份額提升空間較大。
3.3.4、 禾川科技：拳頭產品伺服系統(tǒng)鑄就業(yè)績基石，PLC 放量提升盈利能力
禾川科技是國產通用伺服龍二，橫向布局 PLC、變頻器，并沿著產業(yè)鏈上下游 布局工控芯片（主要是主控芯片和編碼器芯片）和機床，完善通用自動化產品版圖。 2022H1，伺服系統(tǒng)、PLC 收入占比分別為 82.92%/9.12%。 禾川科技銷售主要集中在光伏、鋰電、機器人、激光等先進制造行業(yè)，占比約 為 75%，3C 電子、紡織、物流、CNC 等行業(yè)占比均在 5%以下。公司具備優(yōu)質的 客戶資源，產品已批量供應比亞迪、工業(yè)富聯、寧德時代、順豐控股、三通一達、 隆基股份、捷佳偉創(chuàng)、邁為股份、先導智能、藍思科技、埃夫特、卡諾普等多家行 業(yè)龍頭企業(yè)。 受益于光伏、鋰電行業(yè)終端客戶放量，禾川科技營收增速較快，2022 年 1-9 月 營收同比增長 28.9%。2022Q3，公司伺服系統(tǒng)的主要出貨產品仍是老一代 X2/X3 系 列，毛利率較低，后續(xù)公司毛利率較高的伺服新產品將放量。
3.3.5、 兆威機電：拓展微型傳動下游新興市場，具備通用電機定制化開發(fā)實力
兆威機電是國內為數不多的布局微型傳動系統(tǒng)（大部分由微型電機和齒輪箱兩 個模塊組成）的玩家。應用領域涵蓋汽車電子、智慧醫(yī)療、VR 等新興市場，兆威機 電的微型傳動系統(tǒng)還可用于機器人關節(jié)。
兆威機電的微型傳動系統(tǒng)與下游龍頭客戶深度綁定，產品實力得到驗證。在公 司重點發(fā)力的汽車電子領域，客戶包括德國博世（2011 年開始供應微型傳動系統(tǒng)）、 比亞迪、長城、蔚小理等國內新能源汽車廠商（公司參與智能屏、電動尾翼、隱藏 式門把手、PLG 等項目）；在通訊領域，公司對華為的業(yè)務包括用于 5G 通信基站（2012 年起開始供應）及其電調系統(tǒng)零部件的微型傳動系統(tǒng)、RCU 模組；手機攝像頭升降 模組的微型傳動系統(tǒng)（2018 年起開始供應）等。 兆威機電目前主要為外采標準化電機，并配合客戶產品定位及相關要求，參與 開發(fā)有特殊性能需求的電機。公司新設立了電機技術研究和開發(fā)部，專注于特殊、 新型電機研發(fā)。我們認為電機定制化改造的技術壁壘高于生產標準型電機，公司技 術實力較強，同時公司在 VR 等新興領域的涉獵彰顯公司的創(chuàng)新理念。 2019-2022H1，兆威機電毛利率受制于原材料成本上升及產品結構改變下滑，凈 利率因公司加大研發(fā)費用以拓展新下游和驅動控制研究，加大銷售費用以拓寬銷售渠道而下降。
峰岹科技是我國直流無刷電機控制驅動芯片領域領軍企業(yè)，產品涵蓋直流無刷 電機的全部關鍵芯片，包括電機主控芯片 MCU/ASIC、電機驅動芯片 HVIC、電機 專用功率器件 MOSFET 等，為客戶提供電機驅動全套解決方案。 不同于其他國產 MCU 廠商，峰岹科技的電機主控芯片 MCU 采用“雙核”結 構，由公司自主研發(fā)的 ME 內核專門承擔復雜的電機控制任務，通用 8 位 MCU 內 核用于處理通信等輔助任務。更好的承擔“雙核”架構中對外交互等輔助任務。
下游應用行業(yè)廣泛，進入行業(yè)頭部客戶實現國產替代。峰岹科技產品廣泛應用 于家電、電動工具、計算機及通信設備、運動出行、工業(yè)與汽車等領域。公司客戶 資源優(yōu)質，產品已廣泛應用于美的、小米、大洋電機、海爾、方太、華帝、九陽、 艾美特、松下、飛利浦、日本電產等境內外知名廠商的產品中，助力我國高性能直 流無刷電機驅動控制專用芯片的國產替代進程。
3.4.2、 兆易創(chuàng)新：國內高性能通用 MCU 領跑者，布局電機驅動芯片
國內主要有兩類電機驅動控制芯片廠商。第一類是通用 MCU 廠家，有專門做電機驅動芯片的產線，包括兆易創(chuàng)新、靈動微電子等。第二類是專門做電機驅動起家 的公司，包括峰岹科技、凌鷗創(chuàng)芯等。 兆易創(chuàng)新的 GD32 系列 MCU 是中國高性能通用 MCU 領域的領跑者，基于 ARM Cortex-M 系列和 RISC-V 內核，至 2021 年底共上市 35 個系列 450 余款，出貨量累 計超 10 億顆。目前 MCU 產品的下游應用領域里工業(yè)應用占比約 50%，已成為公司 MCU 產品第一大營收來源。 兆易創(chuàng)新不斷完善 MCU 生態(tài)協(xié)同，2021 年底已量產 GD30 系列的電機驅動芯 片，主要應用于電動工具、機器人、工業(yè)自動化三相無刷直流電機和永磁同步電機。
英洛華是國內最早生產釹鐵硼永磁材料的企業(yè)之一，同時具備研發(fā)和生產燒結、 粘結兩種工藝的高性能釹鐵硼永磁產品的能力，截至 2022H1 具備年產坯料生產能力 1 萬噸。 英洛華的釹鐵硼磁材產品在高性能低（無）重稀土、晶界擴散、晶粒細化、控 氧和控碳、磁鋼表面防腐等應用上技術能力已處于行業(yè)先進水平。下游應用領域包 括風力發(fā)電、節(jié)能電機、智能家電、揚聲器、新能源汽車及汽車零部件、智能消費 電子、工業(yè)機器人、電動工具、儀器儀表等。 電機也是英洛華布局的業(yè)務，2022H1 營收占比約 23%。公司電機系列產品主要 包括交流、永磁直流、無刷、步進、伺服電機等微特電機和電動推桿執(zhí)行器，平行 軸、蝸輪、行星齒輪減速器，主要應用于智能家居、健康出行、園林機械、太陽能 追蹤系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、工業(yè)物流、康復醫(yī)療（電動輪椅和電動代步車）。公司的電機 在工業(yè)機器人領域有應用但收入規(guī)模較小。
力星股份產品為軸承滾動體，包括軸承鋼球（2022H1 收入占比 90.6%）和軸承 滾子（2022H1 收入占比 8.2%），下游客戶為軸承企業(yè)。終端應用領域包括機動車制 造、精密電機、工業(yè)母機、風力發(fā)電、輕工家電、工程機械、航空設備等。終端領 域的客戶包括豐田、尼桑、現代等廠商。 力星股份軸承鋼球銷售收入連續(xù)多年排名國內第一，是目前國內唯一一家進入 國際八大軸承制造商采購體系的內資企業(yè)，供貨給全球最大軸承制造商瑞典斯凱孚 集團。 2022 年，力星股份的新能源車用球和滾子產品訂單有較大增幅，9 月、10 月基 本消除了前期疫情影響，傳統(tǒng)汽車鋼球和新能源車電驅系統(tǒng)鋼球銷售明顯提升，風 電主軸箱用高端滾子交付同比翻番。
原材料的品質是鋼球質量的先決因素。在國產材料方面，力星股份與寶鋼特鋼 公司建立了長期穩(wěn)定的合作關系。在進口材料方面，公司與全球高品質的軸承鋼生 產商大同特殊鋼等有多年的良好合作關系，一定程度上保障了公司穩(wěn)定的供貨來源。 2022 年力星股份擬使用自有投資資金 1 億元設立全資子公司“力創(chuàng)精密”，主 營業(yè)務為精密陶瓷滾動體。在新能源汽車中，由于電機軸承轉速較高，且處于磁場 變化中產生電腐蝕的特點，陶瓷軸承有望逐步取代鋼球軸承。公司汽車陶瓷球預計 2023 年開始批量供應。陶瓷球的潛在應用市場還包括工業(yè)母機、醫(yī)療器械等領域。 力星股份Ⅱ級軸承滾子已開始大批量生產，Ⅰ級軸承滾子也已通過國家軸承質 量監(jiān)督檢測中心檢測，開始小批量生產。
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