一、伺服电机综述
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机按用途可划分为驱动用电动机和控制用电动机。1）驱动用电动机包括：电动工具用电动机、家电用电动机及其他通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。2）控制用电动机包括：步进电动机、伺服电动机、空杯电机等。
伺服电机分类
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步进电机与伺服电机同为运动控制产品，但在产品性能上有所不同。步进电机是一种离散运动的装置，接到一个命令就执行一步。步进电机把输入的脉冲信号转变为角位移。当步进电机驱动器收到一个脉冲信号，驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。伺服电机是指在伺服系统中将电信号转化为转矩、转速以驱动控制对象，可控制速度、位置精度。步进电机、伺服电机在低频特性、矩频特性、过载能力方面都有较大不同。具体比较如下：
步进电机与伺服电机区别比较
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二、伺服电机行业相关政策梳理
提升电机的能效等级是实现节能减排的重要环节，高效节能电机替换将带成为大需求。在工业领域，电机耗电量约占工业用电量的75%左右，是主要的耗能产品，也是工业领域节能减排的关键。目前，提升电机的能效等级是全球各国节能减排的重要措施，我国各地政府也纷纷出台相关政策进行推动。我国高效节能电机市场份额3%左右，电机系统整体运行效率较发达国家低20%左右，存量改造空间大。政策方面我国支持高效节能电机的应用，产业方面由于电机使用成本在全生命周期成本中占绝大比重，随着政策和技术驱动高效节能电机持续降本，经济性逐步显现，由高效节能电机替代传统电机的存量更换需求将逐步提升。
近年我国伺服电机行业相关政策梳理
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相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国伺服电机行业市场全景评估及投资方向研究报告》
三、伺服电机产业链
伺服电机行业的上游主要是原材料和电子零部件等其他材料供应商，由于伺服电机的工作原理，其稀土磁材是其制造过程中所必需的重要原材料，伺服电机制造处于整个伺服系统中的一部分，除伺服电机制造以外，伺服系统还包括伺服驱动器制造以及数控系统研发等环节。下游需求，伺服电机可以广泛应用于医疗器械、机器人制造、汽车制造和工业装备制造等领域。
伺服电机产业链
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工业电机按工作原理可以分为直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机等。从工业电机行业产量及销售收入来看，据统计，2021年中国工业电机行业产量为35463万千瓦，销售收入为3501.3亿元。
2016-2021年中国工业电机行业产量及销售收入
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工业机器人是伺服电机下游重要应用领域之一，从工业机器人行业发展情况来看，近年来我国工业机器人行业产销量增长较快。据统计，2021年我国工业机器人产量为36.6万套，同比增长54.4%。2021年我国工业机器人销量为24.8万台，同比增长45.9%。
2017-2021年中国工业机器人产量及销量情况
资料来源：国家统计局，华经产业研究院整理
四、伺服电机行业现状分析
1、全球市场
随着伺服系统技术水平的不断提升以及下游市场的不断渗透，全球伺服电机行业的市场规模在稳步增大。据统计，全球伺服电机市场规模从2017年的305亿元增长至2020年的367亿元，年均复合增长率达5.0%，预计2022年市场规模将达382亿元。
2017-2022年全球伺服电机行业市场规模及增速
资料来源：Grand View Research，华经产业研究院整理
从市场份额地区分布情况来看，目前，全球伺服电机市场形成了亚洲、欧洲、北美三足鼎立的态势，而我国则在其中占据较大份额。
全球伺服电机市场份额地区分布情况（单位：%）
资料来源：公开资料整理
2、中国市场
我国伺服产品真正普及应用的时间仅有十余年，尚处于成长阶段，由于伺服电机系统在精度、矩频、过载等性能上的优势，比步进电机系统具有更广的应用范围，在机床工具、纺织机械、印刷机械和包装机械等领域已经得到广泛应用，同时近几年工业机器人、电子制造设备等产业的迅速扩张，使得伺服电机在新兴产业的应用规模增长迅速，整体市场规模增长空间较大。据统计，2021年中国伺服电机市场规模为169亿元，2012-2021年复合增长率达到12.40%。其中，交流伺服电机市场占比65%，直流伺服电机占比35%。
2012-2022年中国伺服电机行业市场规模及增速
资料来源：工控网，华经产业研究院整理
从区域产能分布来看，近几年，中国伺服产品的用户区域主要分布在华南(珠三角)、华东(长三角)、华北(环渤海)，其中华东市场(上海、江浙和山东)是伺服电机最大的消费市场。
中国伺服电机行业区域产能分布情况（单位：%）
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从应用来看，伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够随着输入量的任意变化而变化的自动控制系统。据统计，2017-2021年，中国伺服系统市场从97亿元增长至224亿元，年均复合增长速度达到23.27%。
从需求结构来看，由于交流伺服电机具有最大转速高、速度控制平滑、振荡小不易发热以及适用于无尘、易爆环境的诸多优点更加适应工业自动化对于运动控制的要求，目前大多数工业机器人与数控机床都采用交流伺服电机；无刷直流伺服市场的增长与下游行业应用以及细分行业中电机技术替代趋势密不可分，服务机器人和医疗器械是对无刷直流伺服增长带动比较明显。具体来看，电子及半导体、机床、工业机器人是2021年中国伺服系统三大下游需求领域，分别占比13.8%、12.8%、9.4%。
2021年中国伺服系统下游需求结构占比情况
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五、伺服电机行业竞争格局
1、市场竞争格局
从伺服电机市场竞争格局来看，国际企业主要有日本的松下、安川、三菱、三洋，以色列的ELMO,美国AMC、COPLEY等。日系伺服电机价格相对较低，体积小、重量轻，但缺点是动态响应能力相对较弱，开放性也较差。以色列和美国伺服电机多为伺服控制技术上领先的企业，虽然在市场中份额不大，但代表着伺服控制技术的发展方向。国内伺服电机制造商主要有台湾的台达、士林，大陆的汇川技术、英威腾等。台式品牌使用简单，性能接近日系，但价格相比日系品牌相对更低，因此在中低端市场发展迅速。
具体来看，汇川技术是国内伺服电机的领军企业。2021年汇川技术通用伺服系统在中国市场份额达到16.3%，首次超越外资品牌，获得市场份额第一名（前四名厂商及市占率分别是：汇川，16.3%；安川，10.5%；松下，9.6%；三菱，8.8%）。
2021年中国伺服电机行业市场竞争格局情况
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2、汇川技术经营情况
汇川技术主要经营业务包括设备自动化/产线自动化/工厂自动化提供变频器、伺服系统、PLC/HMI、高性能电机、传感器、机器视觉等工业自动化核心部件及工业机器人产品，为新能源汽车行业提供电驱&电源系统，为轨道交通行业提供牵引与控制系统。从公司经营情况来看，汇川技术营收保持逐年增长。据公司年报数据披露，2021年汇川技术实现营业总收入达到179.4亿元，归属净利润35.7亿元。
2013-2021年汇川技术营业总收入及净利润统计
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六、伺服电机行业未来发展趋势
1、提升电机的能效等级是实现节能减排的重要环节，高效节能电机替换将带成为大需求。在政策方面，我国支持高效节能电机的应用，产业方面由于电机使用成本在全生命周期成本中占绝大比重，随着政策和技术驱动高效节能电机持续降本，经济性逐步显现，由高效节能电机替代传统电机的存量更换需求将逐步提升。
2、受益于下游市场的广泛应用（包括机床、电子设备、包装纺织机械、机器人等），全球范围内伺服电机行业市场规模呈现稳定增长趋势。随着伺服系统技术水平的不断提升以及下游市场的不断渗透，全球伺服电机行业的市场规模在稳步增大。据统计，全球伺服电机市场规模从2017年的305亿元增长至2020年的367亿元，中国伺服电机行业的市场规模从2017年的305亿元增长至2021年的169亿元，预计2022年市场规模将达181亿元。
3、国内工业机器人伺服电机（主要是交流伺服）外资品牌占比约65%，汇川技术打破外资垄断。外资品牌中以日系和欧美品牌为主导，国产品牌发展起步较晚，在伺服电机领域一直处于追赶位置，2021年上半年国内企业市场份额整体市场份额较小，为35%。国内企业中，汇川技术在伺服电机的产量和业务布局及销售占上处于领先地位，据MIR数据，2021年H1汇川技术以15.9%的市场份额超越日系供应商安川、松下和三菱及台湾台达，排名第一。从国内其他厂商竞争力角度看，在汇川引领下，众多国内电机企业开始奋起直追，包括禾川科技、江苏雷利、鸣志电器在内的众多国内品牌都推出自己成熟的伺服电机产品，并开始在市场上崭露头角。
华经产业研究院通过对中国伺服电机行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国伺服电机行业市场运行现状及投资规划建议报告》。
