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微特电机产业链格局、发展态势及面临的机遇与挑战
思瀚产业研究院    2025-06-27

(1)电机的简介

电机是依据电磁感应原理实现电能和机械能互相转换的一种电磁装置,分为电动机(电能转化为机械能)和发电机(机械能转化为电能)。一般情况下,电机为电动机的简称,俗称“马达”。电机主要由固定部分(定子)、转动部分(转子)和其他辅助部分组成。按照不同的规范标准,电动机有多种划分方式,总体上大同小异。

按照用途划分,微特电机可以分为驱动电机和控制电机两类,驱动电机主要用于提供旋转动力,品类较为丰富,应用领域广泛,主要包括直流有刷电机、直流无刷电机、交流异步电机、交流同步电机、串激电机;控制电机用于控制机械元件运转,需具备良好的控制精度,主要包括步进电机和伺服电机。

(2)微特电机的下游市场概况

微特电机起源于德国、瑞士等欧美发达国家,快速发展于日本,并随着发展中国家的广泛应用需求而实现技术水平与市场规模的持续提升,应用领域从音响设备、家电设备、办公自动化设备行业逐步拓展到园林工具、医疗器械、工业自动化、新能源汽车、机器人等产业。Market.Us 数据显示,2022 年全球微特电机行业市场规模达到 358.5 亿美元。随着全球制造业工业自动化程度的不断加深,加之医疗器械行业的不断发展,全球微特电机行业将继续呈现稳步发展态势,Allied Market Research 数据显示,预计到 2030 年全球微特电机市场规模将达 560.60 亿美元,年均复合增长率为 5.75%。

选取园林工具、办公设备(碎纸机)和泵阀设备等 3个领域,下游市场概况如下:

1)园林工具市场

近年来,全球园林工具市场呈现出显著的增长趋势,随着全球范围内对园艺和园林绿化的关注度不断上升,相关工具和设备的需求显著增加。尤其是在欧美、澳洲、日本等发达国家,家庭花园和公共绿地的维护需求推动了园林工具市场的繁荣。

近年来,随着新兴市场的崛起,如中国和东南亚地区,园林工具的市场规模也在不断扩大。根据动力类型不同,园林工具产品可分为燃油动力工具和电动工具,微特电机应用于电动园林工具,如割草机、清洗机和吹风机等。园林工具的电动化逐渐成为行业发展趋势,电动园林工具加速渗透。

根据 Frost & Sullivan 数据,全球园林工具市场规模由 2022 年的279 亿美元,增长至 2025 年的 324 亿美元,复合增长率为 5.1%。其中,电动园林工具由2022 年的 56 亿美元,增长至 2025 年的 69 亿美元,复合增长率为 7.2%。

2)办公设备(碎纸机)

市场微特电机在办公设备中的应用主要体现在提高设备的工作效率和性能,具体应用场景包括打/复印机、碎纸机等。碎纸机最早用于大量废弃政治、军事情报的处理,由于价格昂贵而难以进入主流消费市场。

上世纪八十年代,随着技术进步带来的价格逐渐下降,碎纸机大量进入各种商业机构,从此成为了办公室必不可少的废弃文件处理工具,与电脑、打印机合称三大办公伙伴。近年来,随着国外居家办公的发展趋势,碎纸机大量涌进家庭。同时,网络威胁和数据泄露事件的增多,各行各业对安全文件处理的需求不断增长,直接推动了碎纸机市场的扩展。另外,电子商务行业的快速发展带来了大量的包装材料处理需求,碎纸机的市场需求相应增加。

目前发展趋势显示,发达国家如美国、日本、欧洲各国的市场容量与发展空间潜力仍较大。摩澜数智数据中心信息显示,2023 年全球碎纸机市场规模达到 155.48 亿元,复合增长率预估为 7.51%。

3)泵阀设备市场

微特电机在水泵行业的应用主要体现在微型水泵等设备中,通常用于控制水流、提供动力,广泛应用于泳池、农业灌溉等领域。泳池热泵行业作为绿色能源技术的重要组成部分,近年来在全球范围内呈现出显著的增长趋势,得益于全球环保理念的普及以及热泵技术的不断创新与突破。

为保障粮食安全与适应气候,中国、印度、非洲等地区农业灌溉泵等水利基础设施建设需求潜力大。结合 168Report 和 QYResearch 数据测算,微型水泵 2024年市场规模达 53 亿美元,2030 年预期增长至 122 亿美元。

微特电机在电动阀门中的应用主要体现在其作为驱动装置,通过控制电机的运转来实现阀门的开启、关闭和调节流量等功能,适用于需要多次旋转手柄进行启、闭作业的阀门,如闸阀、截止阀等,或通过蜗轮传动装置驱动部分回转阀门,如蝶阀、球阀、旋塞阀等。

电动阀门执行器能够实现阀门的远程控制和自动化操作,广泛应用于工业自动化、流程控制、化工、石油、天然气、水处理等领域。QYResearch 数据显示,电动阀门执行器2024 年市场规模达 26 亿美元,2030 年预期增长至 31 亿美元。

(3)微特电机的上游市场

微特电机主要原材料为漆包线、硅钢,生产制造过程中对上述原材料的需求量较大,其价格波动情况会一定程度地影响产品定价;同时,鉴于近年来直流无刷电机的高速发展,芯片、稀土永磁材料也逐渐成为不可或缺的重要原材料。其他主要原材料包括轴承、换向器、动叶轮、塑料粒子、碳素等,该类原材料整体市场竞争充分,供应较为充足。

漆包线为电机生产必不可少的主要原材料之一,较为常见的有铜线或铝线两种金属材料。漆包线主要由导体和绝缘层两部分组成,生产过程中金属裸线经退火软化后,再经过多次涂漆后烘焙而成,被广泛应用于电器类产品。微特电机生产中的定子、转子部件主要原材料为硅钢。硅钢通常指一定含硅量的硅铁软磁合金,含碳量极低,通常具有导磁率高、矫顽力低、电阻系数大等特性,广泛应用于电动机、发电机、变压器、测量仪表等产品中。

硅钢主要可分为取向硅钢和无取向硅钢。取向硅钢主要用于生产变压器,无取向硅钢主要用于生产电机。直流无刷电机采用电子换向替代原本换向器和碳刷构成的机械换向,电机驱动控制芯片为电子换向必不可少的零部件之一。直流无刷电机业务规模不断扩大的同时,对相关芯片的需求也随之增长。稀土永磁材料是一种由稀土金属和稀土氧化物制成的永磁材料,近年来已逐渐成为直流无刷电机生产所需的重要原材料之一。

与传统电励磁绕组电机相比,利用稀土永磁材料进行激磁的直流无刷电机不仅能够节约能源,还能一定程度上提升产品性能和寿命。

3、行业技术水平及技术特点、衡量核心竞争力的关键指标、主要技术门槛和技术壁垒

微特电机涉及多学科技术为一体的高技术产品,在研发和生产加工过程中,涉及到大量的机械设计、结构强度分析、传动和控制技术、机电一体化技术、嵌入式计算机系统、通信技术、传感器技术等相关专业知识,因此具有较高的技术门槛,特别是在目前的市场前沿产品中,还涉及大量新型材料技术、集成电路技术、软件开发技术等应用,对微特电机产品的可靠性、操控性以及环保节能效果有较高的要求。

微特电机行业无论是在研发设计还是装配生产环节中,都需要较长时间的经验才能达到成熟,对企业人才培养、技术储备和经验积累形成较大的挑战。对于行业的新进入者,在短期内掌握微特电机的研发和生产难度较大,行业具有较高的技术壁垒。

总体上,微特电机下游终端应用商对电机的首要诉求是电机能够长期地、稳定地、高效地运行,即长寿命、高可靠性、高稳定性和高效节能电机是市场最基础、最广泛的需求所在。因此,微特电机的关键性能包括可靠性、稳定性和高效性等基础性能。其中,度量电机可靠性和稳定性的性能参数为其使用寿命,度量电机高效性的性能参数为其能效等级。

4、行业技术的发展趋势

微特电机产品逐渐向轻量化、永磁化、无刷化、驱动电机一体化、智能化、网络化和高性能化发展。

(1)无刷化和机电一体化技术引领工艺改进

从制造技术来看,无刷化和机电一体化成为行业技术发展的主要趋势。相比于直流有刷电机,直流无刷电机在集合了传统直流电机优点的同时,又具备了以下优点:1)取消碳刷、滑环结构,使得运转时摩擦力大幅减小,降低噪音;2)无碳刷损耗,运行效率提升;3)可以根据系统压力、环境温度等条件调节转速,使设备运转平稳;4)能耗较低,使用寿命较长。

无刷电机的驱动和控制电路大多采用专用化的集成模块,随着无刷电机应用普及,产量不断增加,电机和驱动器集成一体化的成本会大幅度下降。未来,微特电机制造企业将持续关注电机无刷化趋势,推进无刷电机及控制驱动一体化解决方案,降低产品制造成本和价格,增强产品竞争优势。

(2)高效节能产品促进行业可持续发展

从产品性能来看,高效节能和智能化产品成为微特电机行业可持续发展的重点。根据工业和信息化部等六部门《关于印发工业能效提升行动计划的通知》,2025 年新增高效节能电机占比达到 70%以上。我国电机耗电量在全国总用电量中的占比超 70%,高效节能电机市场份额仅 3%左右,存量改造空间大。

微特电机作为电机工业的重要分支,其数量多、应用广,更是电能的消耗大户。在“碳达峰”和“碳中和”的国家目标下,提高能效是各个涉电行业都面临的严峻挑战。2021 年 6 月 1 日,《电动机能效限定值及能效等级》(GB18613-2020)正式开始实施,新国标规定 IE3 将成为中国最低的三相异步电动机能效限定值(三级能效)。

高耗能产品的不断淘汰,意味着电机行业全面进入“高效时代”,有效推进了各类高效节能电机类产品的研发和推广同时从市场层面引导消费者增强节能意识。未来,高效节能的微特电机产品将成为市场关注的焦点。

(3)智能化、精密化成为重要的研发方向

随着下游各应用领域的智能化升级,微特电机已由过去简单的起动控制、提供动力的目的,发展到对其速度、位置、转矩等精确控制,呈现出智能化、数字化发展趋势。微特电机的智能化和数字化是指采用可编程控制器对微特电机实现速度和位置控制的数字化、逻辑化以及自我反馈与调节。随着现代控制理论、电子信息、微电子等技术发展,微特电机的系统精度和智能程度显著提升。未来高度集成传感器、控制器的智能化机电模块已成为全球微特电机制造企业的重要研发方向。

(4)新兴应用领域推动产业结构转型升级

从产业结构来看,微特电机行业发展的关键在于下游的新兴应用领域需求。微特电机下游应用场景十分广泛,既涵盖工业控制、泵阀行业、家用电器、纺织机械等传统行业,又涉及信息产业、汽车、机器人、医疗设备等具有高附加值的新兴领域,微特电机行业的增长主要由下游领域需求拉动,且细分市场之间会因下游应用领域的不同而呈现出较大差异。

从下游产业的发展形势来看,随着智能化、自动化、信息化潮流在生活中各个领域的推进,3D 打印、可穿戴设备、机器人、新能源汽车、智能家居等新兴领域增长潜力巨大。未来,微特电机制造行业的增长重点可能集中于这些新兴领域,这将改变微特电机市场格局,进一步推动行业结构转型升级。

5、行业内的主要企业

在微特电机领域,日本、欧美等发达国家掌握先发优势,在精密加工、人工伺服系统等方面具备明显的技术优势,对微特电机行业发展起到主导性的影响,主要应用于工业自动化、机器人、医疗、通信、新能源汽车等领域,具备高精度、超高效、节能环保、机电一体化、智能化和高可靠性等优势等。该行业集中度较高,以日本和德国的知名企业为主,目前国际一线品牌主要有日本电产(Nidec)、电装(Denso)、三叶(Mitsuba)、美蓓亚(Minebea)等,以及德国施乐百(Ziehl-Abegg)、依必安派特(Ebm-Papst)等。

目前,中国拥有良好的投资环境、优越的工业基础设施、丰富的磁性材料资源以及高素质的劳动力,已成为世界微特电机的主要生产和出口大国,国产微特电机被广泛应用于各个领域,产品功能和种类较多、能实现较高精度控制,并在控制驱动一体化、高效节能等方面不断进行技术改进,主要包括直流有刷电机、交流电机、串激电机等。该行业集中度较低,多以区域性产业集群形式发展。目前,我国微特电机市场国内本土企业主要包括:

(1)具备较强研发设计能力和加工制造水平的优势企业,这些企业具备一定生产规模和品牌知名度,拥有较强竞争力。比如:1)以驱动电机业务为主的公司包括江苏雷利(300660)、星德胜(603344)、祥明智能(301226)、科力尔(002892)、华阳智能(301502)、康平科技(300907)、奥立思特(874550)等。2)以控制电机业务为主的公司包括鸣志电器(603728)、鼎智科技(873593)、三协电机(873669)等。3)微特电机业务占比较小的企业,如大洋电机(002249)、卧龙电驱(600580)、方正电机(002196)、微光股份(002801)、佳电股份(000922)等。4)以减速电机业务为主的公司如江南奕帆(301023)等。

(2)除上述具有一定规模的大中型企业外,同时存在数量众多的小型企业,主要从事装配生产工作,产品技术含量较低,同质化严重。

4、行业发展态势以及面临的机遇与挑战

(1)智能制造为工业自动化市场微特电机需求增长提供了机遇

智能制造是我国建设“制造强国”的主攻方向,其发展程度直接关乎我国制造业质量水平。工业自动化装备是我国制造业实现智能制造的核心装备,是精益生产、柔性生产智能车间和工厂的重要组成部分,随着我国智能制造进程的进一步推进,工厂智能化改造升级将带来大量工业自动化装备需求。同时,随着智能制造水平的进一步提升,为实现装备联网、关键工序数控化、业务系统云化,构建数字化智能制造系统,现有工业自动化装备将持续改造与升级,并进一步拉动工业自动化设备的市场需求。因此,我国智能制造的发展将为微特电机市场需求的扩大提供机遇。

(2)新能源汽车与绿色经济推动需求

微特电机作为新能源汽车的重要组件,其技术演进正深度融入全球交通电气化转型浪潮。在新能源汽车对续航里程、能量密度及系统集成度要求持续提升的背景下,无刷直流电机凭借其高效率、低损耗、长寿命等特性,正加速替代传统驱动方案,推动电机设计向轻量化、模块化方向迭代。

与此同时,欧盟碳边境调节机制等全球性绿色政策体系,不仅强化了电机能效标准,更倒逼企业重构技术路径,系统性降低电机全生命周期碳足迹。这一趋势正驱动产业生态链发生深刻变革。面对快速膨胀的市场需求,企业需构建“技术-标准-认证”三位一体的研发体系,在突破超高速轴承、耐高温绝缘材料等关键技术瓶颈的同时,主动参与国际能效标准制定,方能在全球绿色产业革命中占据先发优势。

(3)新兴领域加速渗透带来机遇

微特电机行业正深度融入智能化终端设备的创新浪潮,微型化与低功耗的协同突破成为驱动新兴应用场景落地的核心要素。在智能家居领域,微型电机需在毫米级尺寸约束下实现多重功能集成,既要保障智能窗帘、扫地机器人等产品的静音运行,又需通过磁编码器技术提升位置控制精度;

可穿戴设备则要求电机在超低功耗工况中维持稳定扭矩输出,推动无铁芯空心杯电机与柔性绕线工艺的创新应用。无人机领域的高动态响应需求催生了微型无刷电机与高能永磁材料的结合,既要满足螺旋桨急启急停的瞬时功率需求,又需通过磁热耦合优化解决微型电机散热难题。

医疗设备领域的技术迭代更为严苛,智能假肢的仿生关节驱动要求电机具备毫牛·米级扭矩精密调控能力,而微创手术器械的电机系统则需突破生物相容性封装、电磁干扰屏蔽等复合技术屏障,甚至开发可体内降解的临时驱动装置。这种多维度的性能要求正推动行业构建“材料-设计-制造”的全栈创新能力,从超薄纳米晶软磁材料研发到微型行星减速器精密加工,从电磁仿真平台建设到洁净车间特殊装配工艺开发,形成覆盖全产业链的微型化技术体系。

(4)技术迭代带来挑战

微特电机作为智能制造装备、新能源汽车、工业机器人等战略新兴产业的核心驱动部件,其行业技术迭代正呈现高速化、智能化、高效节能的发展趋势。在当前的产业变革期,若企业在精密绕线工艺、无刷电机等关键技术升级中遭遇瓶颈,将直接导致产品能效比降低,成本优势削弱。因此,企业必须维持高强度研发投入,建立应用开发和工艺改进建立研发体系,布局前瞻技术储备,才能有效对冲技术突变风险,在全球微特电机市场中保持持续竞争力。

(5)国际贸易摩擦带来挑战

微特电机作为全球高端装备制造产业链的关键配套产品,近年来面临国际贸易环境复杂化的严峻挑战。美国是我国微特电机的重要出口市场,在加征关税后,美国客户可能转向其本土或其他国家供应商,全行业可能面临大额的订单损失。为此,企业需加速实施国内国外“双循环”战略:在海外市场利用“一带一路”等政策拓展非美国市场;在国内市场抓住新能源汽车、智能制造等领域需求增长带来的新机遇。

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