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工控電機(jī)行業(yè)深度報(bào)告:國產(chǎn)替代加速消費(fèi)級(jí)機(jī)器人帶來百億級(jí)增量電動(dòng)機(jī)(下稱電機(jī))由線圈和磁鐵構(gòu)成,是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn) 換或傳遞的一種電磁裝置。其主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機(jī)械的 動(dòng)力源。電機(jī)本身所帶來的機(jī)械運(yùn)動(dòng)為圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)。
電機(jī)輸出扭矩大小和轉(zhuǎn)速高低通常呈負(fù)相關(guān),增加電機(jī)的尺寸可提升輸出 扭矩,同時(shí)會(huì)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速。 客戶選擇電機(jī)時(shí),主要是根據(jù)不同應(yīng)用場景對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩性能、慣量匹配、 準(zhǔn)確性、軸間協(xié)調(diào)、布線等要素的要求進(jìn)行選擇。電機(jī)的名稱紛繁復(fù)雜,原因 是電機(jī)作為一種執(zhí)行機(jī)構(gòu),其形態(tài)需要適應(yīng)不同應(yīng)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(jī),但很多電機(jī)之間的差異很小。
按應(yīng)用領(lǐng)域分,電機(jī)可分為消費(fèi)級(jí)電機(jī)、工業(yè)級(jí)電機(jī),以及車載電機(jī)。我們測 算,2021 年,國內(nèi)消費(fèi)級(jí)電機(jī)市場規(guī)模約 300 億元,伺服電機(jī)市場規(guī)模約 250 億元, 新能源汽車電機(jī)約 140 億元規(guī)模,步進(jìn)電機(jī)國內(nèi)約 50 億元規(guī)模,國內(nèi)電機(jī)總市場規(guī) 模約為 740 億元。
1.1、 電機(jī)行業(yè):進(jìn)入壁壘較低,產(chǎn)品高端躍遷存在資金、技術(shù)、客戶壁 壘
由于電機(jī)的結(jié)構(gòu)、加工方式相對(duì)簡單,應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,從簡單低端的普通 鐵芯電機(jī)到航天軍工用的特種電機(jī)都存在市場需求,因此電機(jī)行業(yè)的進(jìn)入壁壘低, 中低端應(yīng)用場景玩家眾多,低價(jià)競爭的后果是利潤率水平低。但電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域向高 端升級(jí)的壁壘很高,主要在于以下三點(diǎn):
第一,資金壁壘高,前期大量投入研發(fā)以滿足不同領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。如,新能源汽 車使用的電機(jī)需滿足 IATF16949 和 ISO26262 國際標(biāo)準(zhǔn)。截至 2022H1,匯川技術(shù)的 新能源汽車電驅(qū)業(yè)務(wù)目前已經(jīng)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(qū)業(yè)務(wù)仍然虧損。此外,進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域的產(chǎn)品需滿足 ISO13485 認(rèn)證,進(jìn)入航天領(lǐng)域的產(chǎn)品需滿足 EN9100 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。
第二,技術(shù)壁壘高,高端領(lǐng)域的客戶看重電機(jī)廠商在標(biāo)準(zhǔn)品基礎(chǔ)之上以更低的 成本滿足其定制化要求的能力。 電機(jī)設(shè)計(jì)的主要組成部分是機(jī)械和電氣。機(jī)械改動(dòng)層面,縮小輸出軸徑較簡單, 增大軸徑卻更復(fù)雜。電氣修改層面,調(diào)整電機(jī)繞組的電氣特性更為簡單,但增加設(shè) 計(jì)電壓更為復(fù)雜,需要更改絕緣材料甚至槽設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用在全新領(lǐng)域的電機(jī) 要求工程師真正掌握電磁學(xué)、電機(jī)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的底層邏輯,考慮電磁轉(zhuǎn)換效率、磁 場分布、渦流最小化等諸多因素,經(jīng)過精密的計(jì)算最終完成設(shè)計(jì),難度很高。 電機(jī)應(yīng)用環(huán)境是決定定制化復(fù)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(dòng)沖擊等偏離典型工業(yè)環(huán)境下,對(duì)電機(jī)材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等要求大幅提 升,定制化成本會(huì)大幅增加,實(shí)力越強(qiáng)的公司越能做到壓縮定制成本。
第三,客戶壁壘高。航天、手術(shù)機(jī)器人、高端醫(yī)療器械等應(yīng)用領(lǐng)域的用戶傾向 于選擇已經(jīng)樹立高品質(zhì)品牌的廠商,基本不會(huì)切換供應(yīng)商。比如,火星探測領(lǐng)域, NASA 連續(xù)六次火星探測活動(dòng)使用 Maxon 的電機(jī)。在醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域,瑞士胰島素泵 供應(yīng)商 Ypsomed 通過不斷向患者說明其選用 Maxon 的高品質(zhì)驅(qū)動(dòng)器來贏得患者信任。
國內(nèi)工控級(jí)電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上游為磁性材料、編碼器(伺服電機(jī)為電機(jī)和編碼器集 成)、芯片以及軸承等結(jié)構(gòu)件;中游為工控電機(jī)本體(伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)),下游 應(yīng)用領(lǐng)域主要為各行業(yè)通用自動(dòng)化設(shè)備。
生產(chǎn)電機(jī)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(rèn)為未來電機(jī)原材料以釹鐵硼為主。中國是稀土大國,相較國外具備價(jià)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(yuǎn)高于鐵氧體。我們認(rèn)為,未來人形機(jī)器人使用釹鐵硼的概率更高。 編碼器是伺服電機(jī)內(nèi)部集成的傳感器。從物理介質(zhì)的不同來分,伺服電機(jī)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(nèi)編碼器的精度和綜合性能較國外仍有差距,國內(nèi)運(yùn)控廠商使用的編 碼器,尤其是應(yīng)用于高精度領(lǐng)域的大多需要進(jìn)口。
以驅(qū)動(dòng)一個(gè)直流無刷電機(jī)為例,必備要素包括 MCU(控制芯片)+Gate Driver 或 Pre- Driver(預(yù)驅(qū))和功率器件(MOSFET),MCU 芯片通過 PWM 波控制預(yù)驅(qū)芯片, 進(jìn)而預(yù)驅(qū)芯片控制功率器件(MOS、IGBT)。 根據(jù) Grandview Research 測算,預(yù)計(jì) 2022 年全球直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片總市 場規(guī)模約為 252 億元。意法半導(dǎo)體、德州儀器等國際大廠主導(dǎo)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制芯片市 場,國內(nèi)廠商的全球市占率較低。海外大廠多采用 ARM 架構(gòu)電機(jī)主控芯片 MCU, 提供從控制器到功率器件的完整電機(jī)芯片解決方案。
1.3.1、 伺服電機(jī):精度較高的工業(yè)控制級(jí)電機(jī),國內(nèi)約 250 億元市場
伺服電機(jī)是閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu)中使用的工業(yè)控制級(jí)電機(jī),內(nèi)部集成編碼器(傳感器), 其精度取決于編碼器的精度。根據(jù) MIR 睿工業(yè)數(shù)據(jù),2021 年國內(nèi)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(jī)構(gòu)中,驅(qū)動(dòng)器接受控制器指令,轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)給伺服電機(jī),伺 服電機(jī)接受脈沖信號(hào),根據(jù)信號(hào)(轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)方向)運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)反饋一個(gè)脈 沖信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器。編碼器則用于實(shí)時(shí)糾正兩個(gè)脈沖信號(hào)之間的誤差,讓其趨于一致。 反饋閉環(huán)使得伺服電機(jī)可以滿足對(duì)精度要求高的應(yīng)用場景。
轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是通電的電機(jī)中轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的不均勻轉(zhuǎn)矩,在傳統(tǒng)電機(jī)中 主要由于齒槽轉(zhuǎn)矩引起,齒槽轉(zhuǎn)矩是由安裝在轉(zhuǎn)子上的永磁體和定子疊片的鋼齒之 間的吸引力引起的。當(dāng)旋轉(zhuǎn)傳統(tǒng)電機(jī)的軸時(shí),可以從物理上感覺到齒槽效應(yīng)是一種 間歇性的“抽動(dòng)”運(yùn)動(dòng)。在對(duì)動(dòng)線保持平滑要求高的場景(數(shù)控機(jī)床等高精度場景), 應(yīng)使用可以消除齒槽轉(zhuǎn)矩的電機(jī),包括空心杯電機(jī)、無框電機(jī)、無槽電機(jī)。 無槽電機(jī)(定子上沒有鋼齒的伺服電機(jī))的定子不受齒槽轉(zhuǎn)矩的影響,但在通 電時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),這是由于電樞反應(yīng)的存在。電樞反應(yīng)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(jī)轉(zhuǎn)矩的恒定波形。這種效應(yīng)在 中高電流的無槽電機(jī)中最為明顯。
1.3.2、 空心杯電機(jī):高轉(zhuǎn)速、無鐵芯、小功率段體積最小的直流伺服電機(jī)
空心杯電機(jī)是沒有鐵芯轉(zhuǎn)子的直流伺服電機(jī),外形細(xì)長,是小功率段體積最小、 功率密度最高的電機(jī),1969 年首次由瑞士 Maxon 集團(tuán)發(fā)明并獲得專利。 所謂“空心杯”,是因?yàn)檫@種伺服電機(jī)的線圈沒有任何支撐結(jié)構(gòu),完全由導(dǎo) 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(zhuǎn)子。連接板起到 固定導(dǎo)線和傳遞力矩。線圈在磁鐵和外殼之間的縫隙中旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)整 個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 。 線圈繞組的關(guān)鍵技術(shù)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(jī)所需的最重要、最關(guān)鍵的技術(shù)。 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(chǎn)品動(dòng)平衡性能良好,并且適合大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。卷繞式工藝復(fù)雜、損 耗多、加工時(shí)間長。 空心杯的結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗。 由于轉(zhuǎn)子重量大幅度降低,轉(zhuǎn)動(dòng)慣性減小,相比傳統(tǒng)鐵芯電機(jī)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(jī)沒有齒槽轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,運(yùn)行穩(wěn)定性較高。 空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)速高,因此扭矩相對(duì)較低。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)所需的高扭 矩,需要和減速器相結(jié)合。缺點(diǎn):由于沒有鐵芯支撐,線圈只能做得很薄,否則會(huì)氣隙過大,損失磁 通。這使得線圈和輸出軸的連接強(qiáng)度有限,所以輸出功率受限,一般空心 杯電機(jī)的最大功率在幾百瓦左右。綜合來看,空心杯電機(jī)適用于需要快速響應(yīng)、對(duì)輸出功率要求不高但對(duì)功 率密度要求高的系統(tǒng)中,如導(dǎo)彈的飛行方向快速調(diào)節(jié)、相機(jī)快速自動(dòng)調(diào)焦、 仿生義肢等。
無框力矩電機(jī)是去掉軸、軸承、外殼、反饋或端蓋的伺服電機(jī),只包含定子和 轉(zhuǎn)子。1949 年由美國 Inland 電機(jī)公司(1960 年和科爾摩根光學(xué)公司合并為科爾摩根 公司)發(fā)明,用于早期導(dǎo)彈和空間飛行器的慣性制導(dǎo)系統(tǒng)上的傳動(dòng)萬向節(jié)?,F(xiàn)在, 無框電機(jī)的典型應(yīng)用包括:機(jī)器人和機(jī)器人關(guān)節(jié)、武器站、傳感器的萬向節(jié)、瞄準(zhǔn) 系統(tǒng)、無人機(jī)推進(jìn)與導(dǎo)航、工廠自動(dòng)化設(shè)備等。
無框力矩電機(jī)的核心優(yōu)勢: 第一, 提高機(jī)器性能、實(shí)現(xiàn)大扭矩。無機(jī)械合規(guī)性(無反沖,無空轉(zhuǎn))、更高的系統(tǒng)帶寬提高機(jī)器效率。 第二, 更緊湊的外形、更小的機(jī)器占地面積單位體積的最高扭矩。 第三, 減少維護(hù)、更少的機(jī)械部件、沒有易磨損或維護(hù)的部件。
步科股份的全資子公司常州精納的無框力矩電機(jī)綜合性能處于國內(nèi)前列,公司 的無框中空關(guān)節(jié)電機(jī)(即無框電機(jī))主要用于協(xié)作機(jī)器人。
1.3.4、 步進(jìn)電機(jī):精度、成本低于伺服電機(jī)的工控級(jí)電機(jī),全球約 200 億元市場
步進(jìn)系統(tǒng)沒有反饋回路,是開環(huán)控制。步進(jìn)電機(jī)動(dòng)線不連續(xù),高速運(yùn)行時(shí)易丟 步,因此只能做位置控制,不能做速度控制。不適用于對(duì)精度要求高的場景。 步進(jìn)電機(jī)價(jià)格更低。目前步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)品均價(jià)在 50-60 元之間。根據(jù)我們估算,2021 年步進(jìn)電機(jī)全球市場規(guī)模約為 200 億元。
液壓驅(qū)動(dòng)易漏油、難維護(hù),步進(jìn)電機(jī)無法進(jìn)行速度控制且不適用于對(duì)精度有要 求的場景,特斯拉人形機(jī)器人關(guān)節(jié)使用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式。其中,線 個(gè))使用無框電機(jī)+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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線 個(gè))使用無框電機(jī)+諧波減速器+力矩傳 感器+雙編碼器方案,以關(guān)節(jié)模組形成呈現(xiàn)。
消費(fèi)級(jí)機(jī)器人對(duì)伺服電機(jī)市場的擴(kuò)容遠(yuǎn)大于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域電機(jī)需求。以特斯 拉人形機(jī)器人為例,傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人最多有 6 個(gè)關(guān)節(jié),使用 6 套伺服系統(tǒng),而目前 單臺(tái)特斯拉人形機(jī)器人搭載 28 套伺服系統(tǒng)(不含手指)。同時(shí)我們認(rèn)為特斯拉機(jī)器 人手指關(guān)節(jié)使用空心杯電機(jī)的可能性較大。 測算核心假設(shè):(1)根據(jù)我們?cè)凇短厮估瓩C(jī)器人風(fēng)起,國產(chǎn)供應(yīng)鏈遠(yuǎn)航》一文 中的測算與假設(shè),伺服電機(jī)總成本 BOM 表占比 16%。(2)人形機(jī)器人在問世初期 有可能使用 Maxon 獨(dú)家供應(yīng)的空心杯電機(jī)。Maxon 官網(wǎng)的通用型直流無刷電機(jī)單價(jià) 在 600-1000 歐元不等,我們預(yù)測 2023 年空心杯單價(jià)在 700 歐元左右,約 5000 人民 幣。特斯拉機(jī)器人量產(chǎn)的前提是電機(jī)等零部件標(biāo)準(zhǔn)化,而電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化意味著其單價(jià) 會(huì)下降?;谀壳耙寻l(fā)布的特斯拉機(jī)器人原型機(jī)硬件方案以及我們的假設(shè),我們測 算出中性情景下,特斯拉機(jī)器人帶來伺服電機(jī)市場復(fù)合增速有望達(dá)到 315%。
因此我們認(rèn)為,2025 年后,電機(jī)需求量增長到 2000 萬臺(tái)左右時(shí),國內(nèi)電機(jī)廠商或?qū)⑹芤嬗谝?guī)模效應(yīng)的進(jìn)一步提升而提高盈利水平。又因特斯拉在機(jī)器人領(lǐng)域的布 局是巨頭動(dòng)向的風(fēng)向標(biāo),我們認(rèn)為國內(nèi)外科技型企業(yè)會(huì)愈發(fā)重視消費(fèi)級(jí)機(jī)器人市場, 屆時(shí)或?qū)砀蟮氖袌鲈隽俊?/p>
2.2、 中高端通用交流伺服系統(tǒng)國產(chǎn)化率或低于 10%,國產(chǎn)替代空間廣闊
工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域使用的電機(jī)為通用交流伺服電機(jī)。工業(yè)機(jī)器人、鋰電、光伏主 要使用三相同步伺服電機(jī)。同功率同扭矩的三相異步電機(jī)價(jià)格低于三相同步電機(jī), 被物流、食品飲料等電機(jī)用量更大的傳統(tǒng)設(shè)備行業(yè)廣泛使用。 國產(chǎn)伺服系統(tǒng)正在憑借產(chǎn)品性價(jià)比高、交期短、客戶需求快速響應(yīng)的優(yōu)勢搶占中低端工業(yè)自動(dòng)化市場的外資份額。根據(jù) 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(yīng)用于光伏鋰電設(shè)備、紡織 包裝機(jī)械等的中低端通用交流伺服系統(tǒng)國產(chǎn)化率或接近 70%。由于我國中大型 PLC 的國產(chǎn)化率低于 10%,并且客戶在采購工控產(chǎn)品時(shí)傾向于采購?fù)粡S商的 PLC 和伺 服系統(tǒng),因此,我們估算應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備、數(shù)控機(jī)床等的中高端通用交流伺服系 統(tǒng)國產(chǎn)化率低于 10%,國內(nèi)伺服廠商在中高端應(yīng)用市場的國產(chǎn)替代空間廣闊。
2011 以來,國家多次出臺(tái)政策鼓勵(lì)與支持伺服系統(tǒng)發(fā)展,保障工控產(chǎn)業(yè)鏈自主 可控。核心技術(shù)擁有國執(zhí)行“小院高墻”的技術(shù)保護(hù)政策、2019 年以來全球疫情導(dǎo)致國內(nèi)外供應(yīng)鏈?zhǔn)茏琛?022 年俄烏沖突下多國在科技、貿(mào)易領(lǐng)域?qū)Χ砹_斯進(jìn)行限制, 以上諸多輸入性因素影響下,供應(yīng)鏈自主可控的重要性愈發(fā)凸顯。我們認(rèn)為,中長 期看,進(jìn)一步提升工業(yè)自動(dòng)化中高端領(lǐng)域國產(chǎn)伺服滲透率是國產(chǎn)伺服系統(tǒng)廠商體量 進(jìn)一步增長的長期動(dòng)力。國內(nèi)工控龍頭匯川技術(shù)、以 PLC 起家布局整體運(yùn)控系統(tǒng)的 信捷電氣、綁定新能源高景氣下游的內(nèi)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(jī)企業(yè):瑞士 Maxon 集團(tuán)(小而專精,發(fā)展60 年全球 3000 名員工,未上市)、日本電產(chǎn)(規(guī)模更大,成立 50 年全球十萬名員工)。 希望通過對(duì)公司的復(fù)盤,梳理其競爭核心要素,為國內(nèi)運(yùn)動(dòng)控制企業(yè)提供未來發(fā)展 的啟示和思考。 我們觀察到,對(duì)于長期保持高盈利水平的海外電機(jī)廠,其產(chǎn)品始終定位最高端。 即使產(chǎn)品的市場需求量有限,但單臺(tái)產(chǎn)品價(jià)值量高企,企業(yè)利潤率始終維持高位。 這類電機(jī)企業(yè)呈現(xiàn)出小而專精的特點(diǎn),當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)全新但空間較小的高端市場,他 們更關(guān)心這個(gè)下游是否真正解決了部分消費(fèi)者的需求、是否真正具備高壁壘,而非 會(huì)帶來多大的利潤空間。因此公司的工程師有機(jī)會(huì)面向各種復(fù)雜場景,積累跨學(xué)科 跨領(lǐng)域知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),錘煉其電機(jī)定制化能力。另一類海外電機(jī)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(chǎn)品力最強(qiáng)的行業(yè)地位,提高議價(jià)能力?通過對(duì)瑞士 Maxon 集團(tuán)的分 析,我們認(rèn)為重要途徑是,通過密切追蹤運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品下游最前沿應(yīng)用領(lǐng)域的最新 發(fā)展,積極與全球各行業(yè)的優(yōu)質(zhì)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(yùn)行的運(yùn)控系統(tǒng),享受在壁壘高企的新興領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破的先發(fā)優(yōu)勢。 這些超高壁壘的應(yīng)用場景對(duì)電機(jī)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(jī)定制化開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)以及自身具備超強(qiáng)的創(chuàng)新研發(fā)能力才能攻克,因此競爭對(duì) 手很少,公司的議價(jià)能力強(qiáng)。根據(jù) Maxon 官網(wǎng),其通用型無刷直流電機(jī)單價(jià)在 600-1000+歐元不等,定制型伺服電機(jī)單價(jià)更高,并且利潤率接近 100%。根據(jù)禾川 科技招股書,禾川科技的通用交流伺服電機(jī)單價(jià)在 500 元左右。
如何保障自身營收規(guī)模擴(kuò)大,抵抗毛利率較低的掣肘?通過對(duì)日本電產(chǎn)的分析, 我們認(rèn)為賽道選擇是核心。瞄準(zhǔn)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(dòng)力。并購是電機(jī)企業(yè)在發(fā)展早期擴(kuò)充產(chǎn)品品類、高效進(jìn)軍新領(lǐng)域,發(fā)展中期在選定的深耕市場增強(qiáng)產(chǎn)品實(shí)力,提升市占率的有效途徑。 國內(nèi)電機(jī)廠商在技術(shù)儲(chǔ)備,產(chǎn)品性能、客戶資源上均和國外電機(jī)廠商存在差距, 高精度電機(jī)編碼器主要依賴進(jìn)口,廠商對(duì)高端領(lǐng)域用電機(jī)的研發(fā)主動(dòng)性也不充分。 國內(nèi)電機(jī)廠目前處在拼“量”的階段。國產(chǎn)伺服電機(jī)主要應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng) 域,但工業(yè)自動(dòng)化的中高端應(yīng)用場景(產(chǎn)品單價(jià)高于 2000 元)目前仍是國外品牌占 據(jù)主要份額。在國內(nèi)中低端工業(yè)自動(dòng)化用交流伺服市場,產(chǎn)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(nèi)通用交流伺服市場份額的龍一、龍二 匯川技術(shù)、禾川科技利潤水平行業(yè)領(lǐng)先。但同時(shí),我們也觀察到國內(nèi)如鳴志電器的 部分電機(jī)廠在搶先布局國內(nèi)尚未成熟,但具備技術(shù)、資源壁壘且空間可觀的下游市 場。在未來國內(nèi)市場成熟后有望憑借先發(fā)優(yōu)勢率先導(dǎo)入,并憑借積累的產(chǎn)品研發(fā)迭 代經(jīng)驗(yàn)保持議價(jià)能力、提高盈利水平。
Maxon 集團(tuán)總部位于瑞士,瑞士是全球首屈一指的創(chuàng)新型強(qiáng)國,出口產(chǎn)品以藥 品、機(jī)械設(shè)備為主。根據(jù)《2021 年全球創(chuàng)新指數(shù)》數(shù)據(jù),瑞士蟬聯(lián) 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(chǎn)出比遠(yuǎn)超其他高收 入經(jīng)濟(jì)體。推出新產(chǎn)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(huì)強(qiáng)行引導(dǎo)創(chuàng)新或過度干預(yù)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(xiàn)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù),創(chuàng)新活動(dòng)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(shí)別商機(jī),開拓市場,增加就業(yè)并為 社會(huì)創(chuàng)造福祉。 瑞士聯(lián)邦政府致力于為創(chuàng)新主體提供強(qiáng)有利的發(fā)展環(huán)境。這包括高度發(fā)達(dá)的知 識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制,專利、商標(biāo)、設(shè)計(jì)權(quán)和版權(quán)受到瑞士聯(lián)邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的全面保護(hù); 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(guān)系、開放的勞動(dòng)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(zhì) 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(jù)經(jīng)合 組織國家數(shù)據(jù),2012 年瑞士在研究和創(chuàng)新領(lǐng)域的投入約占國家整體 GDP 的 3%。根 據(jù)聯(lián)合國教科文組織數(shù)據(jù),該比例在 2019 年已經(jīng)達(dá)到 3.15%,超過世界平均水平 2.33%。
3.1.2、 劍指航天、醫(yī)療、機(jī)器人三大市場,創(chuàng)新企業(yè)的飛輪效應(yīng)助力公司長青
復(fù)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(xué)家式 的創(chuàng)新思維和工程師的嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度,研發(fā)費(fèi)用率長期保持在 8%左右,憑借超一流 的產(chǎn)品服務(wù)于全球各行業(yè)的頂尖公司、科研機(jī)構(gòu),利潤水平高企,護(hù)城河深厚。
復(fù)盤 Maxon 發(fā)展史,我們認(rèn)為 Maxon 成長為全球領(lǐng)先的電機(jī)公司的四大重要 時(shí)間節(jié)點(diǎn)分別是:
1963-1981 年,在穩(wěn)定的國內(nèi)環(huán)境下,Maxon 電機(jī)經(jīng)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(shí)期,瑞士的外交政策繼續(xù)以中立為指導(dǎo)原則。在相對(duì)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(jī)電研發(fā)部門設(shè) 立到 1979 年 Maxon 電機(jī)開始應(yīng)用于錄像帶等日常設(shè)備,在瑞士相對(duì)穩(wěn)定的 國內(nèi)環(huán)境以及濃厚的科技創(chuàng)新氛圍中,Interelectric(即 Maxon 公司)經(jīng)歷了寶 貴的技術(shù)積淀期。
1981 年,最先選擇開拓美國市場。20 世紀(jì) 50 年代以來美國是全球第一出 口大國。20 世紀(jì) 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(jī)械設(shè)備的出口金額占總出口金額比例 39%-46%。依托于美國機(jī)械設(shè)備 出口的強(qiáng)勢地位,Maxon 電機(jī)開始銷往世界各國。
1997 年獨(dú)家為 NASA 漫游者號(hào)火星探測任務(wù)供應(yīng)無鐵芯無刷直流電機(jī),確 立了 Maxon 高端電機(jī)品牌的定位,為后續(xù) Maxon 在醫(yī)療、機(jī)器人等尖端 領(lǐng)域獲取全球客戶信任奠定基礎(chǔ)。
太空飛行任務(wù)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求非常高,火箭發(fā)射時(shí)的振動(dòng)、太空真 空環(huán)境、降落時(shí)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?jí)m土,使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境非常惡劣。火星任務(wù)執(zhí) 行過程中,只要有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障,整個(gè)任務(wù)都處于危險(xiǎn)之中。 由加州 NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)和 Maxon 研發(fā)人員組成的團(tuán)隊(duì) 共同對(duì) Maxon 標(biāo)準(zhǔn)商用電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以應(yīng)對(duì)惡劣的火星環(huán)境。
與航空航天業(yè)相關(guān)的獨(dú)特需求和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)也促成了 Maxon 的 GPXUP 系列行星齒輪箱的開發(fā)。
經(jīng)驗(yàn)可復(fù)用:Maxon 團(tuán)隊(duì)在多次火星任務(wù)中建立了符合行業(yè)要求的質(zhì) 量流程體系,從而提升對(duì)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(wù)質(zhì)量,比如,Maxon 的工程師了解到一般用在發(fā)動(dòng)機(jī)架中的 輕潤滑油對(duì)低壓條件會(huì)有反應(yīng)。因此,要使用一種惰性極強(qiáng)的潤滑劑, 在高真空條件下不會(huì)蒸發(fā),此外還須考慮到電機(jī)操作特性和預(yù)期持續(xù)時(shí) 間的相關(guān)變化,該經(jīng)驗(yàn)后續(xù)在設(shè)計(jì)粒子加速器中的無刷電機(jī)時(shí)起到參 考作用。多次的火星登陸項(xiàng)目得到的新見解用于改進(jìn)在地球上使用的 產(chǎn)品。
20 世紀(jì)以來重點(diǎn)發(fā)展航天、醫(yī)療、機(jī)器人三大領(lǐng)域,和全球各地的杰出企 業(yè)合作,創(chuàng)造飛輪效應(yīng)。
從做小型電機(jī)拓展到大型、超大型電機(jī),自研+并購是日本電產(chǎn)的成長原動(dòng)力。 日本電產(chǎn)成立于 1973 年,在 1984 年-2022 年間共進(jìn)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(jī)產(chǎn)品包括“精密小型馬達(dá)”“汽車馬達(dá)電機(jī)” “家電/工業(yè)用馬達(dá)電機(jī)”三大塊,并以新能源和家電、工業(yè)為重點(diǎn)發(fā)力方向。
研發(fā)費(fèi)用率保持在 4%左右。2015 財(cái)年首次達(dá)成 1 萬億日元營收目標(biāo),2022 財(cái) 年?duì)I收 1.92 萬億,在公司最新的 2025 年計(jì)劃中,小型電機(jī)事業(yè)部 1/4 的營收目標(biāo)由 并購?fù)瓿桑囀聵I(yè)部約 23.1%的營收目標(biāo)由并購?fù)瓿伞?/p>
進(jìn)一步提升日本電產(chǎn)新能源車電驅(qū)的全球占有率是當(dāng)前公司的戰(zhàn)略發(fā)展的最重 心,2021 年,日本電產(chǎn)在中國電車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三方供應(yīng)商中的市占率排名第一,占 27% 的份額,公司計(jì)劃在 2023 財(cái)年實(shí)現(xiàn)電車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)盈利。 公司目標(biāo)是在 2025 年、2030 年分別達(dá)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(chǎn)認(rèn)為達(dá)成長期營業(yè)目標(biāo)的四大驅(qū)動(dòng)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(duì)無刷電機(jī)的大量需求、以及勞動(dòng)力短期帶來機(jī)器 人市場(特別是協(xié)作機(jī)器人)和工業(yè)無人機(jī)市場的快速擴(kuò)張。
根據(jù)南開大學(xué)日本研究院經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究部張玉來刊登在《董事會(huì)》上的文章, 日本電產(chǎn)的積極并購戰(zhàn)略滿足三點(diǎn)基本原則。第一,定位清晰。并購領(lǐng)域是“旋轉(zhuǎn)或驅(qū)動(dòng)”事業(yè),即始終圍繞電機(jī)馬達(dá)領(lǐng)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(shù)或新渠道等課題;第三,方針鮮明。絕不高價(jià)收購業(yè)績良好的公 司,而是瞄準(zhǔn)瀕臨破產(chǎn)或倒閉的目標(biāo),經(jīng)由日本電產(chǎn)之手優(yōu)化重組,使之重?zé)ɑ盍Α?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(chǎn)已并購的 52 家公 司沒有一家計(jì)提商譽(yù)減值。
3.3.1、 鳴志電器:混合式步進(jìn)全球三甲,切入伺服電機(jī)布局高附加值市場再添動(dòng)能
2022H1,鳴志電器運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域收入占總收入 79.37%。運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品線包含步 進(jìn)電機(jī)(永磁式+混合式)、伺服電機(jī)(無刷電機(jī)、空心杯電機(jī)、直流有刷電機(jī))。步 進(jìn)電機(jī)主要應(yīng)用于 OA 設(shè)備、安防、醫(yī)療器械、新能源車上的人機(jī)互聯(lián)、水泵等閥 門控制;空心杯電機(jī)主要應(yīng)用于美國呼吸機(jī)(大批量)、醫(yī)療機(jī)器人、軍工等。公司 的電機(jī)定制化能力國內(nèi)領(lǐng)先。
鳴志電器是打破日企壟斷、進(jìn)入混合式步進(jìn)電機(jī)全球前十的唯一一家內(nèi)資企業(yè), 目前排名全球前三。
混合式步進(jìn)電機(jī)全球總量約 1 億只,市場規(guī)模約 8 億美元,加上驅(qū)動(dòng)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(jīng)位列全球第三。永磁式步 進(jìn)電機(jī),全球 16 億只存量市場,單價(jià)約 1 美元/只,市場規(guī)模約 16 億美元。 自研+收購擴(kuò)充產(chǎn)品料號(hào)、更早布局高利潤率下游。對(duì) Technosoft 的收購使得公 司進(jìn)入空心杯電機(jī)市場,2020-2021 年疫情對(duì)呼吸機(jī)需求增長,鳴志電器供貨谷歌、 特斯拉,出貨量在 2-3 萬臺(tái)左右。我們認(rèn)為,鳴志電器對(duì)三家具備優(yōu)質(zhì)技術(shù)、客戶資 源的海外企業(yè)進(jìn)行并購整合有助于公司開拓高附加值前沿市場。目前,國產(chǎn)半導(dǎo)體 制造自動(dòng)化、生命科學(xué)儀器、手術(shù)機(jī)器人等諸多領(lǐng)域發(fā)展落后于海外,在供應(yīng)鏈自 主可控愈發(fā)重要的背景下,各領(lǐng)域國產(chǎn)設(shè)備滲透率會(huì)不斷提升,設(shè)備廠商會(huì)優(yōu)先選 擇已經(jīng)具備穩(wěn)定供貨實(shí)力的零部件廠商,鳴志電器有望率先受益。
3.3.2、 匯川技術(shù):通用伺服國內(nèi)龍頭地位穩(wěn)固,新能源汽車業(yè)務(wù)棋至中盤
匯川技術(shù)的伺服系統(tǒng)應(yīng)用于通用自動(dòng)化設(shè)備以及公司自產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人,下游 涵蓋鋰電、硅晶、3C 等領(lǐng)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(chǎn)能力。 伺服驅(qū)動(dòng)器與變頻器同屬傳動(dòng)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備,下游客戶有重疊,匯川技術(shù) 以變頻器起家,伺服系統(tǒng)業(yè)務(wù)具備客戶資源優(yōu)勢。2012-2021 年,匯川技術(shù)伺服系統(tǒng)業(yè)務(wù)收入復(fù)合增速為 46.5%。匯川技術(shù)正在搶占臺(tái)系通用交流伺服廠商的份額。根據(jù) MIR 睿工業(yè)數(shù)據(jù),2022Q3,匯川技術(shù)伺服系統(tǒng)國內(nèi)市占率為 25%,同比增長 7pcts, 位居國內(nèi)廠商第一。匯川技術(shù)的伺服系統(tǒng)的市場份額目標(biāo)為 50%。 匯川技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品涵蓋變頻器、伺服系統(tǒng)、PLC 以及工業(yè)機(jī)器人,產(chǎn) 品間協(xié)同效應(yīng)強(qiáng),帶來客戶粘性,2012-2021 年伺服系統(tǒng)業(yè)務(wù)毛利率穩(wěn)定在 45%左右。
無懼短期虧損,匯川技術(shù)新能源汽車業(yè)務(wù)棋至中盤。匯川技術(shù)的新能源汽車領(lǐng) 域業(yè)務(wù)始于為客戶提供電機(jī)控制器,開拓新能源商用車市場。而后進(jìn)入新能源乘用 車領(lǐng)域,現(xiàn)已形成新能源乘用車“電控+動(dòng)力總成+電源+電機(jī)”四駕馬車,匯川技術(shù) 全資子公司聯(lián)合動(dòng)力為新能源汽車業(yè)務(wù)的獨(dú)立經(jīng)營實(shí)體。2022 年 1-9 月匯川技術(shù)乘 用車新定點(diǎn)數(shù)量已超 35 個(gè),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(xiàn)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(jìn)一步提升品牌實(shí)力,匯川技術(shù)預(yù)計(jì) 2023 年實(shí)現(xiàn)新能源車業(yè)務(wù) 盈虧平衡。匯川技術(shù)新能源車業(yè)務(wù)的市場份額提升空間較大, 2022H1,匯川技術(shù)的 新能源乘用車電機(jī)控制器國內(nèi)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(yīng)商中排名第一;匯川技術(shù)新能源乘用車電驅(qū)總成國內(nèi)市場份額 為 5.4%,排名第五;新能源乘用車電機(jī)國內(nèi)市場份額為 4.9%,排名第五。匯川技 術(shù)將進(jìn)一步加大研發(fā)投入滿足海外重點(diǎn)項(xiàng)目的需求,對(duì) 2023 年實(shí)現(xiàn)新能源車業(yè)務(wù)盈 虧平衡信心充沛。
3.3.3、 信捷電氣:PLC 業(yè)務(wù)帶來客戶粘性,伺服系統(tǒng)創(chuàng)造第二增長級(jí)
信捷電氣以 PLC 起家,目前形成 PLC、通用交流伺服系統(tǒng)、人機(jī)界面和智能裝 置(含機(jī)器視覺產(chǎn)品)四大產(chǎn)品線,為印刷包裝、紡織服裝、食品飲料、家居建材、 倉儲(chǔ)物流、機(jī)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(chǎn)品,2018-2021 年?duì)I收 CAGR=23%。此外,公司正在開拓新能源領(lǐng)域市場。 信捷電氣在 PLC 領(lǐng)域的長期積累鑄就護(hù)城河。PLC 是運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(chǎn)品研發(fā)技術(shù)路徑具備優(yōu)勢???制器為整個(gè)控制系統(tǒng)提供控制邏輯與輸入輸出接口。PLC 相當(dāng)于人的大腦,需要分 析命令、反饋等輸入信號(hào),在整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的制造難度最高??蛻魰?huì)以 PLC 為 標(biāo)準(zhǔn)選擇匹配的伺服系統(tǒng)而非以伺服系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)選擇控制器。 以 PLC 帶動(dòng)伺服策略持續(xù)兌現(xiàn),2018-2021 信捷電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)營收 CAGR=49%。 2022H1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)銷售收入同比+16.7%。根據(jù) MIR 睿工業(yè)數(shù)據(jù),2022 年 1-9 月,公 司伺服系統(tǒng)國內(nèi)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(yīng)鏈履約不暢背景下,國產(chǎn)工控產(chǎn)品滲透率提升加速,我們認(rèn)為信捷 電氣的伺服系統(tǒng)業(yè)務(wù)市場份額提升空間較大。
3.3.4、 禾川科技:拳頭產(chǎn)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(chǎn)通用伺服龍二,橫向布局 PLC、變頻器,并沿著產(chǎn)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(jī)床,完善通用自動(dòng)化產(chǎn)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(jī)器人、激光等先進(jìn)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(zhì)的 客戶資源,產(chǎn)品已批量供應(yīng)比亞迪、工業(yè)富聯(lián)、寧德時(shí)代、順豐控股、三通一達(dá)、 隆基股份、捷佳偉創(chuàng)、邁為股份、先導(dǎo)智能、藍(lán)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(chǎn)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(chǎn)品將放量。
3.3.5、 兆威機(jī)電:拓展微型傳動(dòng)下游新興市場,具備通用電機(jī)定制化開發(fā)實(shí)力
兆威機(jī)電是國內(nèi)為數(shù)不多的布局微型傳動(dòng)系統(tǒng)(大部分由微型電機(jī)和齒輪箱兩 個(gè)模塊組成)的玩家。應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋汽車電子、智慧醫(yī)療、VR 等新興市場,兆威機(jī) 電的微型傳動(dòng)系統(tǒng)還可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)。
兆威機(jī)電的微型傳動(dòng)系統(tǒng)與下游龍頭客戶深度綁定,產(chǎn)品實(shí)力得到驗(yàn)證。在公 司重點(diǎn)發(fā)力的汽車電子領(lǐng)域,客戶包括德國博世(2011 年開始供應(yīng)微型傳動(dòng)系統(tǒng))、 比亞迪、長城、蔚小理等國內(nèi)新能源汽車廠商(公司參與智能屏、電動(dòng)尾翼、隱藏 式門把手、PLG 等項(xiàng)目);在通訊領(lǐng)域,公司對(duì)華為的業(yè)務(wù)包括用于 5G 通信基站(2012 年起開始供應(yīng))及其電調(diào)系統(tǒng)零部件的微型傳動(dòng)系統(tǒng)、RCU 模組;手機(jī)攝像頭升降 模組的微型傳動(dòng)系統(tǒng)(2018 年起開始供應(yīng))等。 兆威機(jī)電目前主要為外采標(biāo)準(zhǔn)化電機(jī),并配合客戶產(chǎn)品定位及相關(guān)要求,參與 開發(fā)有特殊性能需求的電機(jī)。公司新設(shè)立了電機(jī)技術(shù)研究和開發(fā)部,專注于特殊、 新型電機(jī)研發(fā)。我們認(rèn)為電機(jī)定制化改造的技術(shù)壁壘高于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型電機(jī),公司技 術(shù)實(shí)力較強(qiáng),同時(shí)公司在 VR 等新興領(lǐng)域的涉獵彰顯公司的創(chuàng)新理念。 2019-2022H1,兆威機(jī)電毛利率受制于原材料成本上升及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改變下滑,凈 利率因公司加大研發(fā)費(fèi)用以拓展新下游和驅(qū)動(dòng)控制研究,加大銷售費(fèi)用以拓寬銷售渠道而下降。
峰岹科技是我國直流無刷電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè),產(chǎn)品涵蓋直流無刷 電機(jī)的全部關(guān)鍵芯片,包括電機(jī)主控芯片 MCU/ASIC、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 HVIC、電機(jī) 專用功率器件 MOSFET 等,為客戶提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)全套解決方案。 不同于其他國產(chǎn) MCU 廠商,峰岹科技的電機(jī)主控芯片 MCU 采用“雙核”結(jié) 構(gòu),由公司自主研發(fā)的 ME 內(nèi)核專門承擔(dān)復(fù)雜的電機(jī)控制任務(wù),通用 8 位 MCU 內(nèi) 核用于處理通信等輔助任務(wù)。更好的承擔(dān)“雙核”架構(gòu)中對(duì)外交互等輔助任務(wù)。
下游應(yīng)用行業(yè)廣泛,進(jìn)入行業(yè)頭部客戶實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。峰岹科技產(chǎn)品廣泛應(yīng)用 于家電、電動(dòng)工具、計(jì)算機(jī)及通信設(shè)備、運(yùn)動(dòng)出行、工業(yè)與汽車等領(lǐng)域。公司客戶 資源優(yōu)質(zhì),產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于美的、小米、大洋電機(jī)、海爾、方太、華帝、九陽、 艾美特、松下、飛利浦、日本電產(chǎn)等境內(nèi)外知名廠商的產(chǎn)品中,助力我國高性能直 流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制專用芯片的國產(chǎn)替代進(jìn)程。
3.4.2、 兆易創(chuàng)新:國內(nèi)高性能通用 MCU 領(lǐng)跑者,布局電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片
國內(nèi)主要有兩類電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制芯片廠商。第一類是通用 MCU 廠家,有專門做電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的產(chǎn)線,包括兆易創(chuàng)新、靈動(dòng)微電子等。第二類是專門做電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(lǐng)域的領(lǐng)跑者,基于 ARM Cortex-M 系列和 RISC-V 內(nèi)核,至 2021 年底共上市 35 個(gè)系列 450 余款,出貨量累 計(jì)超 10 億顆。目前 MCU 產(chǎn)品的下游應(yīng)用領(lǐng)域里工業(yè)應(yīng)用占比約 50%,已成為公司 MCU 產(chǎn)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(chǎn) GD30 系列的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯 片,主要應(yīng)用于電動(dòng)工具、機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化三相無刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)。
英洛華是國內(nèi)最早生產(chǎn)釹鐵硼永磁材料的企業(yè)之一,同時(shí)具備研發(fā)和生產(chǎn)燒結(jié)、 粘結(jié)兩種工藝的高性能釹鐵硼永磁產(chǎn)品的能力,截至 2022H1 具備年產(chǎn)坯料生產(chǎn)能力 1 萬噸。 英洛華的釹鐵硼磁材產(chǎn)品在高性能低(無)重稀土、晶界擴(kuò)散、晶粒細(xì)化、控 氧和控碳、磁鋼表面防腐等應(yīng)用上技術(shù)能力已處于行業(yè)先進(jìn)水平。下游應(yīng)用領(lǐng)域包 括風(fēng)力發(fā)電、節(jié)能電機(jī)、智能家電、揚(yáng)聲器、新能源汽車及汽車零部件、智能消費(fèi) 電子、工業(yè)機(jī)器人、電動(dòng)工具、儀器儀表等。 電機(jī)也是英洛華布局的業(yè)務(wù),2022H1 營收占比約 23%。公司電機(jī)系列產(chǎn)品主要 包括交流、永磁直流、無刷、步進(jìn)、伺服電機(jī)等微特電機(jī)和電動(dòng)推桿執(zhí)行器,平行 軸、蝸輪、行星齒輪減速器,主要應(yīng)用于智能家居、健康出行、園林機(jī)械、太陽能 追蹤系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、工業(yè)物流、康復(fù)醫(yī)療(電動(dòng)輪椅和電動(dòng)代步車)。公司的電機(jī) 在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域有應(yīng)用但收入規(guī)模較小。
力星股份產(chǎn)品為軸承滾動(dòng)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(yīng)用領(lǐng)域包括機(jī)動(dòng)車制 造、精密電機(jī)、工業(yè)母機(jī)、風(fēng)力發(fā)電、輕工家電、工程機(jī)械、航空設(shè)備等。終端領(lǐng) 域的客戶包括豐田、尼桑、現(xiàn)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(nèi)第一,是目前國內(nèi)唯一一家進(jìn)入 國際八大軸承制造商采購體系的內(nèi)資企業(yè),供貨給全球最大軸承制造商瑞典斯凱孚 集團(tuán)。 2022 年,力星股份的新能源車用球和滾子產(chǎn)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(qū)系統(tǒng)鋼球銷售明顯提升,風(fēng) 電主軸箱用高端滾子交付同比翻番。
原材料的品質(zhì)是鋼球質(zhì)量的先決因素。在國產(chǎn)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(guān)系。在進(jìn)口材料方面,公司與全球高品質(zhì)的軸承鋼生 產(chǎn)商大同特殊鋼等有多年的良好合作關(guān)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(shè)立全資子公司“力創(chuàng)精密”,主 營業(yè)務(wù)為精密陶瓷滾動(dòng)體。在新能源汽車中,由于電機(jī)軸承轉(zhuǎn)速較高,且處于磁場 變化中產(chǎn)生電腐蝕的特點(diǎn),陶瓷軸承有望逐步取代鋼球軸承。公司汽車陶瓷球預(yù)計(jì) 2023 年開始批量供應(yīng)。陶瓷球的潛在應(yīng)用市場還包括工業(yè)母機(jī)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。 力星股份Ⅱ級(jí)軸承滾子已開始大批量生產(chǎn),Ⅰ級(jí)軸承滾子也已通過國家軸承質(zhì) 量監(jiān)督檢測中心檢測,開始小批量生產(chǎn)。
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