双速伺服主轴电机行业分析及发展规划报告

双速伺服主轴电机行业分析及发展规划报告充分利用绿色制造公共服务平台、节能宣传周等渠道，进一步加大高效节能电机宣传推广力度。组织有关行业协会、研究机构等在节能服务进企业活动框架下，开展高效节能电机进企业系列活动，统筹实施技术交流、业务培训、标准宣贯和供需对接等。积极开展电机能效标准对标及互认、电机系统先进技术、电机高效再制造等领域国际交流与合作。一、 持续提高电机产品绿色制造水平加快推广定子正弦绕组、转子冲片冲槽切气隙、转子低压铸铝、转子闭口槽等工艺，提升高效节能电机生产保障能力。加快应用定转子冲片级进模高速冲、自动摇摆冲、自动压装、自动喷漆、自动绕线嵌线等设备，提升电机生产自动化水平。鼓励使用能源管理、电能回馈式电机试验等能源计量监控和优化利用系统。二、 严格监督管理严格执行电动机能效限定值及能效等级（GB18613-2020）等国家能效标准，加强能效标识符合性检查，严禁购买、使用和生产国家明令淘汰的电机产品。组织实施工业专项节能监察，对电机用户开展能效监管，会同有关部门依法督促企业淘汰达不到强制性能效标准限定值的电机产品。三、 强化节能服务大力发挥工业节能与绿色发展评价中心、绿色制造系统解决方案供应商等作用，积极开展电机系统专项节能诊断，提出节能改造建议。积极培育第三方节能服务机构，发展综合能源服务、合同能源管理等市场化模式，推进电机节能提效改造，推行电机节能认证，加大节能电机产品供给。四、 大力推动基础材料及零部件绿色升级加快高效节能电机关键配套材料创新升级，提升高性能电磁线、高磁感低损耗冷轧硅钢片、轻稀土永磁、水性绝缘漆及防锈漆、低挥发无溶剂浸渍漆等材料绿色化水平。优化升级高效节能电机生产工艺装置和模具，加快应用消失模铸造、近净成形等技术，提升机座、端盖铸件等绿色生产能力。五、 伺服系统行业市场规模中国制造2025指出制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基，需要加快发展智能制造装备和产品。组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线，突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能核心装置，推进工程化和产业化。作为全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署，中国制造在智能制造的大方向引领下，正在从传统的自动化制造，向数字化与智能化制造方式转型，推进信息化与工业化深度融合。伺服产品在机床工具、包装机械、纺织机械、印刷机械等传统OEM行业中应用广泛，这些行业仍保持增长态势，以机床工具为例，根据工信部发布的2021年机床工具行业经济运行情况，并结合中国机床工具工业协会重点联系企业统计数据分析，2019年机床工具行业还处于下行区间，各月的累计营业收入同比增速均为负值。2020年在新冠防控迅速见效的情况下，从年初同比大幅度下降变为降幅逐月缩小，10月以后的三个月已转为正增长。由于2020年特殊的基数效应，2021年各月累计同比增速则呈现前高后低特点，但至年底仍处于较高的同比增速，表明机床工具行业保持着良好的增长态势。近几年，工业机器人、3C电子制造设备、雕刻机等产业的迅速扩张，特别是工业机器人增长迅猛。根据国家统计局发布的2021年主要工业产品产量及其增长速度数据显示，工业机器人为增长最快的品类，年产366万台，增长679%，伺服在这些产业的应用规模将迅速增长。下游应用市场的增长，带动了伺服系统市场需求的增长，尤其伴随着国产伺服技术研发水平的不断提升，国产伺服系统进口替代的步伐将会加快，内资品牌在伺服系统的崛起之势将愈发明显。从下图可以看出，即便是疫情期间，伺服系统市场规模仍然保持着增长态势。随着工业自动化程度的进一步提升和智能制造的深入推进，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来实现产品制造高质量和高精度的目的，伺服系统市场将会出现新一轮快速增长。2021年，中国伺服市场规模已经突破200亿，并仍呈现着增长趋势。六、 伺服系统行业发展趋势（一）伺服系统行业高性能化高性能化体现在伺服系统的可靠性、高动态响应能力、快速精准定位。高性能化是伺服系统的核心竞争力。芯片运算能力的提升、电机控制算法的优化、编码器技术的升级，为伺服系统性能的提升提供了基础，各大伺服系统制造企业都在提升伺服系统的性能上不遗余力。十四五智能制造发展规划中提出智能制造装备创新发展行动，就包括研发高精度伺服驱动系统。高性能化成为伺服系统未来的发展方向之一。（二）伺服系统行业网络化伺服网络化是控制技术、计算机技术和通信技术的综合应用。工业以太网和现场总线技术，使伺服系统与上位控制系统间能高速交互数据，在提升系统控制性能的同时，上位机还可根据实时获取的伺服系统的反馈信息，预测系统的运行状态和趋势，减少系统非正常停机的可能。现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串形、多结点的数字通信技术。构建总线型伺服是实现工业物联网的必要途径之一。随着国内对大规模分布式控制装置的需求增加，伺服系统网络化成为未来发展的必然趋势。（三）伺服系统行业智能化伺服智能化表现在以下几个方面：一是参数记忆功能，系统的所有运行参数都可以保存在伺服单元内部，通过通信接口，这些参数甚至可以在运行途中由上位计算机加以修改，应用起来十分方便；二是它们都具有故障自诊断与分析功能，在系统出现故障时，就会将故障的类型以及可能引起故障的原因通过用户界面清楚地显示出来，这就简化了维修与调试的复杂性；三是参数自整定的功能，带有自整定功能的伺服单元可以通过几次试运行，自动将系统的参数整定出来，并自动实现其最优化。伺服智能化使加工过程简单化，从而使得驱动系统在尽量少的人为干预下性能稳定。（四）伺服系统行业集成化集成化也是伺服系统未来发展的趋势之一，集成化有多轴合一、控制+驱动和驱动+电机一体化等形式。控制+驱动一体化可极大地降低系统成本与体积，提升系统总体性能；驱动+电机一体化，能有效提高系统可靠性，提高电磁兼容能力。伺服系统一体化有利于设备制造厂商节省接线人工、减少线路干扰、降低电缆成本及节约安装空间，符合其接线简单、操作简便的要求，同时还能达到体积小巧和性能稳定需求，并显著减少其采购和管理操控成本。不足之处在于高集成度开发难度较大，适合用于物理空间集成度相对较高的场合。七、 加快推动电机系统智能化促进电机生产制造智能化、自动化，鼓励应用自动嵌线、绕线、机壳组合铣钻加工、自动冲压、自动化装配、自动检测等设备。推进电机产品互联网统一标识和解析技术应用，探索电机全生命周期智能化跟踪管理。开展电机系统能效优化模型和智能算法研究，完善电机故障诊断机理模型。加快应用电机智能感知器系列产品、多传感器数据融合技术等，推进电机系统运行数据采集、计算、存储、通讯一体化。八、 伺服系统行业基本风险特征（一）伺服系统行业下游行业景气度下降导致的风险伺服系统是工业自动化设备的重要组成部分，伺服产品在机床工具、包装机械、纺织机械、印刷机械等传统OEM行业中应用广泛，并保持为伺服产品的主流应用行业。预计未来新兴产业将会保持快速发展趋势，从而也进一步提高市场空间。面对劳动力成本上升的压力和产业升级的需求，我国制造业智能装置系统和服务的需求逐年上升，这对本行业是个长期利好。但下游行业中的传统行业容易受到国家宏观经济形势、固定资产投资规模变动、信贷调控、经济结构调整的影响，所以宏观经济走势成为行业发展的重要影响因素。当宏观经济不景气时，下游行业则会减少对工业自动化设备的投资。（二）伺服系统行业市场竞争加剧带来的风险国内伺服系统市场长期以来形成内外资品牌构成的共同发展的格局，但内外资品牌侧重并不相同，外资品牌如西门子、三菱、安川等企业凭借技术和资本优势，占据高端市场，以服务中大型客户为主；内资品牌凭借性价比和本土化优势，依靠对客户个性化需求的快速响应，在以中小型客户为主的中低端市场赢得市场份额。但近几年随着外资企业在华增加投资，产业链正不断向中低端市场延伸，而内资企业原有的成本和价格优势也不断减弱，若服务和创新能力不能得到提升，将受到外资品牌更大的竞争压力。另外，本土企业中的竞争对手在各细分产品市场之间相互渗透，也使细分产品市场的竞争也进一步加剧。（三）伺服系统行业研发风险目前在伺服系统行业乃至整个工业自动化控制领域的先进技术主要被国际知名厂商所掌握，随着技术创新的深入，技术创新的突破在深度和广度上都将会更加困难，内资品牌制造商大多以进口替代为研发目标。本行业是技术密集型行业，核心竞争力取决于技术研发能力和持续创新能力。从研发到产品推出一般需要半年甚至更长的时间。通常在进行产品开发实施前企业会进行详尽的市场调研和技术预研，但研发最终能否成功，还受到产品开发周期、推出时机、客户偏好、竞争对手的产品策略、应用市场的发展阶段等诸多因素的影响。一旦产品研发的方向出现偏差或研发失败，研发项目可能无法实现预期的经济效益。（四）伺服系统行业部分核心器件国产化进程较慢的风险伺服系统产品中所需的高精度编码器、芯片主要依靠进口，编码器是安装在伺服电机上用来测量磁极位置和伺服电机转角及转速的一种传感器，可分为光电编码器、磁电编码器、旋转变压器等，是伺服驱动系统实现位置控制的核心组件，高精度的光电编码器主要依赖进口。芯片是伺服驱动器的重要物料，2021年，在全球宏观政策变动和新冠疫情的双重影响下，全球芯片市场呈现供不应求的情况。虽然内资企业不断加大技术投入，但高精度高性能编码器与芯片短期内仍存在难题，国内伺服系统要发展高端产品仍然存在进口依赖的风险。