人形机器人作为当下极具挑战性的赛道,自然需要工控领域各项顶尖技术的集体配合,高端设备必需的伺服系统自然也在其中。
那么,伺服系统在高端设备中都有哪些重要作用呢?
伺服系统是工业自动化设备中实现精确定位、精准运动的必要方式,它可以使设备终端执行结构的位置、速度、转矩等参数跟随指令参数精确地同步变化。
伺服系统按执行元件工作方式的不同,一般可以分为液压伺服系统、电气伺服系统、气动伺服系统,目前电气伺服系统应用最为广泛。
通常来说,伺服系统包括伺服驱动器、伺服电机、以及伺服反馈装置(编码器)。伺服驱动器属于伺服系统中的驱动层,伺服电机属于执行层。
当我们下达工作指令后,设备终端控制器发出信号给伺服驱动器,伺服驱动器驱动伺服电机转动,同时编码器将伺服电机的运动参数反馈给伺服驱动器,伺服驱动器再对信号进行分析、修正,最终准确完成工作指令。
那么,伺服系统的市场发展规模又有多大呢?
近几年受到下游电子半导体、新能源、机器人等新兴行业需求的持续增加,伺服系统规模保持快速增长趋势。
从市场规模来看,中国伺服系统的市场规模从2017年的102亿元提升至2022年的170亿元,2023年市场规模预计进一步提升到195亿元。
以小型直流伺服电机均价1000元核算,按照机构预测全球人形机器人出货量有望达到百万台级别,新增500亿元级别的市场规模。
因此,我们有理由认为在人形机器人等新商业应用加速的背景下,凭借技术上的持续进步、产业链性价比等综合优势,国产伺服系统厂商有望新的增长机会。
那么,国内哪些公司在伺服系统领域有不错的表现?
从伺服系统的上游来看,主要为原材料和部件供应。原材料方面,最主要为稀土磁性材料以及硅钢等机械部件所需的金属材料;部件方面,主要为芯片及其他电子元器件、传感器等功能部件。
下游来看,伺服系统下游应用领域较为广泛,包括传统的电子半导体制造、医疗器械、汽车制造等以及新兴制造业中的光伏、锂电、机器人、激光等行业。
前几年的时候,日系品牌份额占据50%左右,欧美品牌份额占据约20%,国产品牌份额约30%,国产厂商相比全球领先厂商来说,市场份额还有继续进步的空间。
汇川技术,公司创始团队来自华为艾默生系统,通过驱动层的变频器和伺服两大优势产品不断拓展上下游产业链,最终成长为国内工控自动化领域龙头。
公司通过底层的电力电子、电机驱动与控制、工业控制与通信等核心技术不断延伸,得以实现连续十五年的快速增长,2007-2022年营收、利润复合增长率分别达到39%和35%的高速增长。
埃斯顿,公司是国内工业机器人龙头,市占率跃升至第二,仅次于国际龙头日本发那科。2023年前三季度工业机器人及智能制造系统销售收入同比增长35.92%,其中埃斯顿品牌工业机器人销售收入增长近60%,继续保持高速增长。
整体来看,伺服系统作为高端装备核心部件,国内企业虽然起步较晚,但市场份额持续提升,逐渐形成一批具有核心竞争力的企业。