摘要：國內的伺服電機起步較晚，但在近幾年良好的市場環境刺激下，發展勢頭迅猛，已有崛起之勢，目前規模較大的國產伺服電機企業已經發展到30余家，代表性的企業有匯川技術、埃斯頓、英威騰等。國產伺服電機企業的市場份額也在增加，尤其在中低端領域。國內的伺服電機在功能上與外資企業的伺服電機相差較小，在性能上仍有一定差距。

伺服電機是在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是工業機器人的三大核心零部件之一的執行系統，類似于“肌肉”。伺服電機是影響機器人工作性能的一個重要因素，成本占比24%，市場規模較大，競爭激烈。

結構不同導致應用場合的不同

伺服電機分為直流伺服電機和交流伺服電機，直流電機分為有刷電機和無刷電機；交流電機分為同步電機和異步電機，如圖1所示，目前交流電機市場占比65%左右。直流有刷電機的特點包括：成本低、結構簡單、啟動轉矩大、調速范圍寬、控制容易、維護不方便（換碳刷）、產生電磁干擾、對環境要求較高。在一些環境要求不苛刻，對成本敏感的行業適用性較強。直流無刷電機的特點包括：體積小、重量輕、動力大、響應快、慣量小、轉動平滑、力矩穩定，此外電機免維護（無碳刷）、效率很高、 運行溫度低、電磁輻射小、壽命長、適用環境較強。交流伺服電機，分為同步電機和異步電機兩種。同步電機功率范圍大，可以在大功率下作業；同時慣量較大，最高轉動速度較低，速度可以隨著功率增大而快速降低，因此適合做低速平穩運行的應用，目前運動控制中使用同步電機較多。異步電機結構簡單，成本低，易安裝，效率較同步電機低，幾乎全用在電動機場合。

圖1 伺服電機分類

　?。▉碓矗汗_資料，五度易鏈行業研究中心）

中國市場增長快，國產伺服電機崛起

近年來，隨著3C電子和新能源汽車等下游領域的爆發,，工業機器人的銷量逐年上升，在中國市場的表現更為顯著。從2013年開始，中國成為全球最大的工業機器人市場，并連續幾年保持高速增速。在伺服電機領域，國內企業發展很快，截至到2018年，已經有30余家較大的伺服電機企業。國產品牌占比也有一定的提升，根據統計， 2014年伺服電機在國內市場占比超過1%的企業有12家，匯川技術占比3%，埃斯頓占比2%，其余均為外資企業和臺資企業。在2016年的數據統計中，匯川與埃斯頓的伺服電機市場占比合計已經超過10%，其中匯川技術占比7%，埃斯頓占比3%，如圖2所示。其他國產伺服廠商市場份額均不足1%，但近30余家成規模的廠商競爭潛力很大，顯然，國內星星之火般的國產伺服電機制造商已有燎原之勢。在功能方面，國產伺服電機基本上能滿足下游需求，此外，國內企業在海外并購方面也比較積極，匯川在2017年溢價收購德國POWER AUTOMATION，2019年擬以3倍溢價收購貝思特；埃斯頓兩年內入股四家外企，2017年入股服務型機器人伺服電機制造商Barrett Technology（美國）。這些并購的背后都是國內資本市場的支持與機器人企業崛起的真實寫照。

圖2 2014年和2016年國內伺服電機市場份額占比

　　（資料來源：IFR，五度易鏈行業研究中心）

國內企業與外企之間的差距

國產伺服電機在功能上與外企制造商的產品已經接近，但在性能上仍有一定差距。對于中高端領域的伺服電機，國外企業占據了80%份額。在焊接、噴涂、重型搬運等高功率、環境變化嚴苛的領域，國內外伺服電機產品存在很大差距。歐系品牌的伺服電機有以下特點：過載能力強、動態響應性能好、總線技術性能優秀、開發性較好，以西門子、貝加萊、羅克韋爾等為代表，目前主要占據國內市場高端領域；日系品牌的伺服電機體積小、重量輕、動態性能稍差，以松下，安川，三菱為代表，在國內中小OEM企業占比很高。從性能上看，國產伺服電機在動態響應能力、過載能力、自適應能力與國外企業仍有不小的差距，究其原因，功率模塊、主芯片、編碼器等關鍵硬件不能自產，依賴進口；信號插件可靠性不夠，電機能量密度小，體積大，對于一些有空間和尺寸限制的機器人也會受到局限；功率譜系大多在3KW以下，對高功率環境很難滿足。

　　表1 國內伺服電機的現狀與國外高端伺服電機的差距

　　（資料來源：公開資料，五度易鏈行業研究中心）

結語

在中國工業機器人國產化過程中，伺服電機作為機器人三大零部件之一發展較快。目前國產廠商在低端市場的伺服電機領域已經占有相當比例的份額，在細化技術領域和上游供應端行業也有很大進步，星星之火可以燎原，伺服電機的國產化已成定勢。然而高性能伺服電機的核心技術仍在外資企業手里，并且很多中低端伺服電機的零件（如FPGA）也需要進口，國產伺服電機在崛起的道路上仍需努力。