2024年5月5日，特斯拉人形机器人Optimus再秀新技能，并配文“最近正在努力变得有用！”

马斯克曾预计Optimus的数量将远远超过特斯拉汽车，Optimus要想正常运转最离不开的是电机，电机可类比成人的肌肉，人形机器人灵巧手使用的就是空心杯电机。

那么，空心杯电机到底是什么，又有哪些进入壁垒呢？

空心杯电机是一种微型伺服电动机，与灵巧手关节高度适配，它可以利用永磁铁产生磁场，从而实现直流供电。

与传统电机的不同之处在于，空心杯电机结构为转子无铁芯，表现为无铁心损耗、低摩擦和良好的散热性等特性，实现了电机的高效率。

空心杯电机行业的进入壁垒在于其绕组设计与设备、产品矩阵及客户背书。

（1）绕组设计

生产空心杯电机的关键在于空心杯线圈的绕制，目前绕法主要分为直绕式、马鞍式、斜绕式三种。

马鞍式和斜绕式是目前海外先进空心杯电机厂商最常采用的两种方式，其中Maxon空心杯绕组拥有全球专利，每种电机型号都有多种线径和匝数的绕组规格。

（2）绕组设备

瑞士的Meteor、日本的田中精机、日本的日特电机工程是全球空心杯电机绕组设备的重要公司。

国内的空心杯设备国产化程度较低，设备研发也较为落后。

卷绕式线圈生产设备虽然能够绕制斜形以及马鞍形等多重线圈，但绕制线圈的质量一般，一次成型设备对马鞍形等空心杯线圈也没有较好的解决方案。

（3）产品矩阵及客户背书

Maxon和Faulhaber两家公司均具有完善的产品矩阵和优秀的客户背书，这也是为什么他们能够成为全球领先的空心杯电机制造商。

那么，空心杯电机的市场规模又有多大呢？

由于空心杯电机避开了有铁芯电动机多种技术弊端，使其具备了广阔的应用领域，比如医疗、航空航天、机器人、工业控制等众多领域。

目前，空心杯电机在医疗器械中的应用最为广泛，其次是消费电子产品，医疗器械被公认是当今世界发展最快的行业之一，预计2025年全球医疗器械市场规模将增长到6,999亿美元。

未来市场的最大看点还是在人形机器人领域。

以特斯拉人形机器人Optimus为例，假设单台人形机器人空心杯电机用量为12个；

当人形机器人年产量分别为5、10、50、100万台时，假设空心杯电机平均价格分别为1000、800、600、500元/个，则对应市场空间分别为6、9.6、36、60亿元；

进一步假设中国企业市占率分别为30%、40%、50%、60%，则中国企业可获得市场空间分别为1.8、3.8、18、36亿元。

此外，全球空心杯直流电机市场2022年的市场规模达到7.48亿美元，预计到2028年将达到11.86亿美元，在2023-2029年的预测期内的复合年增长率为8%，未来市场还是相当广阔的。

人形机器人或进一步打开行业天花板，这其中又有哪些投资机会呢？

目前，空心杯电机海外头部企业包括瑞士Maxon、德国Faulhaber和瑞士Portescap，国内头部企业为鸣志电器，拓邦股份、鼎智科技、伟创电气、昊升电机也是重要的空心杯电机公司。

先来看一下鸣志电器的业绩情况。

2023年，鸣志电器业绩表现不好，主要是全球去库存影响产品需求、鸣志电器生产基地搬迁影响产能所致，2024年一季度收入增速回暖，后续海内外进入主动加库周期，将是公司业绩修复的核心驱动力。

在现金流方面，鸣志电器通过强化应收账款和库存管控，2023年经营性现金流净额同比增长2297.25%达到2.03亿元，2024年一季度经营性现金流净额同比增长49.41%，改善明显。

混合式（HB）步进电机是鸣志电器的核心业务，成长空降广阔。

鸣志电器是步进电机龙头，此前全球一直由日本掌控着大部分市场份额。2015年全球步进电机CR3为68%，均为日本企业，公司以10.18%的市场份额排名第四。

2022年，鸣志电器在全球市场份额10%以上，进入全球前三的位置，这是最近十年内唯一改变HB步进电机全球竞争格局的国内企业，打破了日企垄断。

从HB步进电机主要应用领域看，信浓、美蓓亚主要面向办公设备领域，日本电产以办公设备及工厂自动化领域为主，山洋电气和东方马达主要面向工厂自动化领域。

鸣志电器采取差异化竞争，应用领域以舞台及景观灯光、安防系统、工厂自动化、专业打印机为主，未来将持续发力于新兴、高附加值领域，如移动机器人、光伏等，规模提升空间巨大。

鸣志电器有望率先在人形机器人领域有重大进步，开启公司新的增长曲线，这也吸引了社保基金进场。

鸣志电器研发空心杯已有近10年时间，技术实力在全球排名第四、国内排名第一。2019年收购瑞士Technosoft Motion AG，进一步加强其在空心杯电机领域的优势，目前技术上公司已经取得了50多项专利。

而且，与海外龙头Maxon相比，两者的16mm空心杯电机性能接近，但公司的产品价格仅为Maxon的28%左右，凭借强大的成本优势，公司已与特斯拉进入初步合作阶段。

特斯拉未来在人形机器人计划销量超过百万台，预计3-5年实现商用，将带动公司空心杯电机业务的发展，业绩增量可高达72亿。

此外，鸣志电器通过收购海外公司形成业务合力，加强全球布局。

鸣志电器通过收购AMP、LIN、运控电子、T-Motion等公司，在核心业务周边形成互补性技术提升，目前鸣志电器业务已覆盖北美、欧洲、东亚及东南亚，海外营收占比常年超过40%，2023年海外营收占比达到46.94%。

而且2023年上半年，太仓基地已完成搬迁工作，越南基地投入批量试生产，产能布局进一步提升公司全球竞争力。

最后总结一下，空心杯电机与人形机器人灵巧手适配，随着人形机器人放量，行业有更广阔的发展空间。鸣志电器作为行业龙头，其主业HB步进电机业务稳步增长，以空心杯电机为主的多款产品有望受益于人形机器人发展浪潮，开启公司新的增长曲线。

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