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

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

圖：空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

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

從軍事、高科技領(lǐng)域進(jìn)入大工業(yè)和民用領(lǐng)域后，空心杯電機(jī)的應(yīng)用在十多年來(lái)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(duì)醫(yī)療設(shè)備、儀器儀表、電動(dòng)工具、工業(yè)自動(dòng)化、航空航天以及交通運(yùn)輸需求持續(xù)擴(kuò)大，對(duì)電機(jī)伺服的功率密度高、能量轉(zhuǎn)化效率高、響應(yīng)快、運(yùn)行平穩(wěn)等特性不斷提出更高要求。

同時(shí)，由于避開(kāi)了有鐵芯電機(jī)的多種技術(shù)弊端，空心杯電機(jī)特別是在需要快速響應(yīng)的軍工、檢測(cè)以及對(duì)重量和能耗要求較高的無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并擁有不可替代的地位。對(duì)于人形機(jī)器人而言，其靈巧手應(yīng)該具備體積小、美觀、捏緊力大、負(fù)載力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此對(duì)于靈巧手的動(dòng)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(jī)器人量產(chǎn)化的企業(yè)就主要采用了空心杯電機(jī)方案。

根據(jù)NTCysd測(cè)算，2022年全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為51.0億元人民幣;另根據(jù)NTCysd預(yù)計(jì)，2028年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)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(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(億元人民幣)

從當(dāng)前供應(yīng)商來(lái)看，空心杯電機(jī)行業(yè)的高端市場(chǎng)仍被歐企主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)供應(yīng)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(jī)市場(chǎng)的主要制造商包括Maxon、Faulhaber、Portescap、Allied Motion Technolgies等公司，目前這四家頂級(jí)制造商占據(jù)了市場(chǎng)份額的65%以上。

由于受制于核心的工藝技術(shù)，國(guó)內(nèi)具備空心杯電機(jī)量產(chǎn)化能力企業(yè)較少。目前國(guó)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(guò)隨著特斯拉人形機(jī)器人的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快，國(guó)內(nèi)空心杯電機(jī)也將有望迅速切入人形機(jī)器人市場(chǎng)。

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審核編輯 黃宇