空心杯電機是一種新型的微型電機，其具有內(nèi)部空心設(shè)計和高效能轉(zhuǎn)換等特點，廣泛應用于精密機械、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。近年來，特斯拉等企業(yè)逐漸往人形機器人領(lǐng)域發(fā)展，進一步帶動了人形機器人核心器件空心杯電機的市場需求。據(jù) QY Research 數(shù)據(jù)顯示，2022年全球空心杯電機市場規(guī)模7.48億美元，同比增長10.55%，增速高于微特電機2022年的同比增速。目前，國內(nèi)外人形機器人空心杯電機競爭格局是怎樣的？人形機器人空心杯電機選型關(guān)鍵參數(shù)有哪些？還有空心杯電機在人形機器人領(lǐng)域的發(fā)展空間如何？
1,人形機器人靈巧手的關(guān)鍵部件：空心杯電機
空心杯電機，也稱為無鐵芯電機或無齒槽電機，是一種特殊結(jié)構(gòu)的直流電機。它省去了鐵芯作為支撐結(jié)構(gòu)，而依靠空心杯的線圈組與連接板、主軸等共同組成轉(zhuǎn)子或者定子，具有結(jié)構(gòu)簡單、功率穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點?？招谋姍C具有良好的節(jié)能效果、動力性能和控制性能，使其能夠完美符合人形機器人對手指關(guān)節(jié)輕量化和高精度的需求。
新思考電機研發(fā)部工程師李鳳才表示：“空心杯電機最大的優(yōu)勢在于齒槽轉(zhuǎn)矩很小，手感輕盈，由于空心杯電機沒有齒槽，其轉(zhuǎn)速也相對較高。在人形機器人中，主要使用空心杯電機的部位通常是與手指關(guān)節(jié)相關(guān)的部分。”近年來，作為人形機器人靈巧手的關(guān)鍵部件的空心杯電機已經(jīng)得到了蓬勃發(fā)展，并呈現(xiàn)出不斷擴大的趨勢。
2，人形機器人空心杯電機國內(nèi)外競爭格局
當前，盡管國外空心杯電機廠商在競爭格局中占據(jù)優(yōu)勢，國內(nèi)廠商在全球空心杯電機市場上的份額相對較小，但國內(nèi)人形機器人空心杯電機市場仍由本土電機廠商主導。此外，國內(nèi)廠商在響應定制化產(chǎn)品上更為迅速。例如，國外廠商制造一臺電機可能需要三至五個月，而整個產(chǎn)品開發(fā)周期僅為半年。相較而言，國內(nèi)空心杯電機廠商提供多樣化的定制選項，能快速反應和交付樣品，并且具備價格優(yōu)勢。因此，他們通常成為國內(nèi)人形機器人制造商的首選合作伙伴。
3，人形機器人空心杯電機選型關(guān)鍵參數(shù)及國內(nèi)外廠商性能對比
空心杯電機作為人形機器人的重要零部件，其性能和質(zhì)量直接影響著整個機器人系統(tǒng)的運行效果。因此，如何選擇合適的人形機器人空心杯電機不僅要考慮產(chǎn)品的知名度，還得看重產(chǎn)品的可靠性。據(jù)了解，在對人形機器人空心杯電機選型時需要關(guān)注的核心參數(shù)主要有額定電壓、電流、功率密度、扭矩密度、控制精度、穩(wěn)定性、效率、啟動轉(zhuǎn)矩、啟動電流、工作溫度和環(huán)境適應性。首先是額定電壓和電流，需要確?？招谋姍C符合設(shè)計要求以穩(wěn)定輸出所需功率。其次是功率密度，這影響著空心杯電機體積大小和功率輸出能力?？招谋姍C的扭矩密度也至關(guān)重要，高扭矩密度可在小體積內(nèi)提供更高轉(zhuǎn)矩。另外，控制精度和穩(wěn)定性直接影響電機性能和響應。高效率也是必要的，效率越高越有助于減少能源浪費和延長電機壽命。啟動轉(zhuǎn)矩和啟動電流也需考慮，這影響著負載慣性和電源沖擊。最后，工作溫度和環(huán)境適應性對確保電機穩(wěn)定運行和可靠性至關(guān)重要。
4，形機器人市場給空心杯電機帶來的增量空間
根據(jù)QYResearch報告，2022年全球空心杯電機市場規(guī)模為54.6億，假設(shè)下游應用領(lǐng)域中人形機器人占比5%，可以預測到2028年，應用于人形機器人領(lǐng)域的空心杯電機銷售額約為41.2億元。根據(jù)財通證券預算，假設(shè)未來人形機器人銷量達到100萬臺，空心杯電機的均價約為每只800元，若每臺人形機器人需要12個空心杯電機，則人形機器人所需空心杯電機市場規(guī)模約為96億元。可以看出，人形機器人領(lǐng)域的空心杯電機市場具有巨大的增長潛力和發(fā)展前景?？招谋姍C作為一種新型微型電機，在人形機器人領(lǐng)域具有巨大的市場潛力。在選擇空心杯電機時，整機廠商主要考慮其重量、體積大小、扭距和其他相關(guān)電機參數(shù)。盡管人形機器人市場是一個前景廣闊的市場，但目前尚未完全開發(fā)起來，具體的發(fā)展方向和道路還不太清晰。然而記者認為，隨著人形機器人市場的壯大，再加上國內(nèi)廠商的追趕，空心杯電機在人形機器人市場的需求量也會逐漸增加，這將會成為一個極具前景的增量市場。