微特电机市场规模、应用领域及产品种类介绍

微特电机产品种类众多。

1、 微特电机市场规模稳步增长，下游应用领域广泛

微特电机可以实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能，或 用于传动机械负载。微特电机简称微电机，全称微型特种电机，一般指功率在750 瓦以下，机座外径不大于160mm或中心高不大于90mm的电机。微特电机常用 于控制系统中，实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能。 此外，微特电机也用于传动机械负载，并可作为设备的交直流电源。微特电机早 期多应用于军事装备和自动控制系统，如今已扩展到家用电器、汽车零部件设备、 医疗器械、电子信息、航空航天、工业机器等领域，并在满足下游应用领域标准 化微特电机需求的基础上，出现了多样的定制化微特电机产品。

微特电机市场规模稳步增长。在全球制造业工业自动化程度不断加深，以及医疗 器械行业不断发展的背景下，微特电机市场规模稳步增长。Allied Market Research数据显示，2022年全球微特电机市场规模为358.50亿美元，预计到 2030年将达560.60亿美元，年均复合增长率为5.75%。根据华经产业研究院数 据，我国微特电机市场规模从2018年的1024.1亿元增长至2023年的1610.4亿元， 年均复合增长率为9.48%。

微特电机下游应用广泛，消费电子及家用电器是主要应用领域之一。微特电机被 广泛应用于家用电器、汽车、信息处理、航空、医疗、轻纺、工业控制、视像处 理等各个领域。根据中国电子元件行业协会，消费电子及家用电器是微特电机的 主要应用领域之一，2022年市场规模占比分别为29%和26%；其次为武器、航空、农业、纺织、医疗、包装等领域，占比为20%；汽车电子、影像处理、工业 控制及其他占比分别为13%、7%和5%。

2、 产品种类众多，持续创新推动国产替代进程

（一）线性执行器

线性执行器是一种可实现直线位移的驱动装置。线性执行器又被称为丝杠电机， 可以将电信号转化，实现直线位移，其核心部件是电动缸或电动推杆。电动缸由 电机、丝杠、导轨等组成，通过电机驱动丝杠旋转，从而带动滑块沿导轨运动。 电动推杆则由电机、连杆、曲柄等组成，通过电机驱动连杆和曲柄的运动，从而 推动滑块做直线运动。

线性执行器具有高精度控制、高响应性能、高刚性和稳定性等优势。线性执行器 将运动的转换过程在电机本体完成，无需额外配置皮带、齿轮齿条、联轴器等部 件来实现旋转运动到直线运动的转换，大幅节省零部件采购成本和系统组装时 间，有效解决了因多次转接造成的精度损失问题，从而提高结构空间的利用率和 定位精度。

根据传动电机种类及传动螺母类型，线性执行器产品可分为滑动丝杆线性执行 器、滚珠丝杆线性执行器和永磁电机线性执行器三类。根据结构线性执行器可分 为外部驱动式、贯通轴式和固定轴式线性执行器产品，满足客户不同结构设计的 需要。通过配备不同的传动电机种类及传动螺母类型，并加装刹车、编码器、空 心轴等定制化服务，线性执行器可以组合成套模组形成系统性产品。

全球电动线性执行器市场规模持续扩张，北美为最大的市场。根据百谏方略 （DIResaerch）数据，全球电动线性执行器市场规模持续扩张，2023年全球电 动线性执行器市场销售额预计为71.3亿元，2030年预计将达到98.5亿元， 2023-2030年复合增长率为4.72%。在市场分布方面，北美是全球最大的市场， 2023年市场销售额占比约为32.16%，其次是欧洲市场，占比约为28.05%。

（二）混合式步进电机

步进电机是一种用电脉冲进行控制，将电脉冲（数字信号）转化为角位移的控制 元件。步进电机将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件,根据脉冲 信号，步进电机按设定方向转动固定角度，通过控制脉冲个数来控制角位移量， 达到准确定位目的。通常步进电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定 子绕组产生矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一个角度，使得转子的一对磁场方 向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度，转子也随着该磁场 转一个角度。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，将驱动步进电机按设定的方向 转动一个固定的角度（称为"步矩角"），它的旋转是以固定的角度一步一步运行 的。步进电机通常由法兰、轴承、定子、转子、线圈等构成。

混 合 式 步 进 电 机 工 业 使 用 最 为 普 遍 。步 进 电 机分 有 反 应 式(VR，Variable Reluctance，亦称磁阻式)、永磁式(PM，Permanent Magnet)、混合式 (HB， Hybrid) 三类。其中反应式大转矩输出，噪声和振动大，目前欧美国家已淘汰； 永磁式有低成本、低分辨率的特点；而混合式融合了反应式和永磁式的优势，有 精确度高、转矩大、步进角度小的特点，工业使用最为普遍。

全球步进电机市场规模持续增长，混合式步进电机需求旺盛。根据睿略行业研究 数据，2022年全球步进电机市场规模为170.10亿元人民币，其中中国市场规模 为59.81亿元；预测到2028年全球步进电机市场规模将会达到250.79亿元人民 币，2022-2028年均复合增长率为6.60%。 当前步进电机竞争格局相对稳定，新兴领域发展潜力大。从竞争格局看，步进电 机市场竞争格局相对稳定，主要由日本美蓓亚、日本信浓、日本电产等日本厂商 主导，我国企业鸣志电器亦占有一席之地。从应用场景看，办公自动化（打印机、 复印机、复合机）、IT、信息化设备（机械硬盘、DVD、播放器风扇) 、家用电 器等领域已经较为成熟，此类应用场景中步进电机多为标准化产品，差异化程度 低；安防设备、通信设备、工厂自动化、汽车等领域存在一定程度的定制化需求， 供应商可以凭借服务及性价优势等逐步切入；而3D打印、航空航天、医疗器械 等是步进电机的新兴应用场景，对产品技术的要求较高，发展潜力较大。混合式 步进电机作为我国工业自动化设备的重要组成部分，在中高端领域存在旺盛的国 产化需求。

（三）直流电机

直流电机可分为有刷直流电机和无刷直流电机。直流电机包含静止部分定子和旋 转部分转子，其工作原理是把电枢线圈中感应的交变电势靠换向器的作用，从电 刷端引出时为直流电势。直流电机可分为有刷电机和无刷电机，两者构造和原理 存在不同。

1） 有刷直流电机：有刷直流电机的主要结构是定子+转子+电刷，通过旋转磁场 获得转动力矩，从而输出动能。电刷与换向器不断接触摩擦，在转动中起导 电和换相的作用。 2） 无刷直流电机（BLDC电机）：无刷直流电机中，换相的工作交由控制器中 的控制电路（一般为霍尔传感器+控制器，更先进的技术是磁编码器）来完 成。

无刷直流电机优势逐步凸显。有刷直流电机开发时间长，技术较为成熟，使用成 本较低。但是随着技术尤其是控制器算法方面的进步，无刷直流电机在效率、噪 音、震动、稳定性和使用寿命方面，优势逐步显现，市场规模也逐步扩大。根据 上海电机行业协会公众号，2019年全球无刷直流电机的市场规模约为163.0亿美 元，预计到2024年将达224.4亿美元。根据华经产业研究院数据，亚洲的无刷直 流电机市场规模最大，2022年市场规模占比达47%，也是未来无刷直流电机需 求的主要增长地区。欧洲和美国无刷直流电机的应用起步较早，德国、瑞士、美 国等国家已经掌握了无刷直流电机中较为核心的技术。随着未来对高端无刷直流 电机需求的增长，其市场规模仍有望持续扩张。

无刷直流电机在各领域渗透率持续提升。相较于其他电机，无刷直流电机基于应 用场景的不同，可以选择方波、SVPWM、FOC等各种电机驱动控制方式，实现 多样化的控制需求。无刷直流电机可在较宽调速范围内实现响应快、精度高的变 速效果，充分契合终端应用领域对节能降耗、智能控制、用户体验等越来越高的 要求，在各领域渗透率持续提升。根据电子发烧友网统计及整理，2021年我国 空气净化器、吸尘器产品无刷直流电机渗透率较高，分别达到了42%和30%。而 变频类产品电机无刷化趋势更为明显，其中变频洗衣机、变频冰箱和变频空调 2021年的无刷直流电机渗透率分别达到了45%、55%和80%。

空心杯电机在结构上突破传统直流电机的结构形式，采用无铁芯转子。空心杯电 机属于直流、永磁、伺服微特电机，其转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而 造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少转子自身的机械能 损耗。空心杯电机按其结构可分为有刷和无刷两种。无刷空心杯电机转速高、寿 命长，但是需要驱动控制且会产生铁损。有刷空心杯电机寿命较为受限，但是控 制简单且不产生铁损。

（四）音圈电机

音圈电机(Voice Coil Motor)是一种特殊形式的直接驱动电机。音圈电机的定子 由磁钢和导磁铁构成，动子则由质量较好的线圈和骨架组成，由磁钢产生的磁场 经导磁铁导磁，在动圈行程内产生大致均匀的磁场。当线圈通电后，通电导体在 磁场中受到一个轴向电磁力，使音圈运动，其运动速度和方向因电流的大小和方 向而异。

音圈电机具有结构简单、动态响应速度快、无齿槽转矩、高线性度等优点，在高 精度定位伺服系统中得到广泛应用。音圈电机采用传动装置进行驱动，不需要任 何转换装置而直接产生推力，因此可以省去中间转换结构，保证运行可靠性的同 时简化装置，提高传递效率，降低制造成本。音圈电机运行时零部件和传动装置 不受离心力的作用，直线运动速度不受限制。此外，由于音圈电机的直线电磁推 力是通过电能直接产生的，因此其运动时无机械接触，使传动部件无磨损；对比 起普通旋转电机通过钢绳、齿条、皮带等转换结构将旋转运动变成直线运动，音 圈电机的电磁推力驱动装置能实现降噪等功能。

音圈电机具有较大的国产替代空间。根据恒州诚思数据，2020年全球音圈电机 （VCM）市场规模为27.09亿美元，预计2027年将达到46.22亿美元，年均复合 增长率为7.93%；我国2020年市场规模为14.63亿美元，预计2027年市场规模将 达27.19亿美元，届时全球占比将达到58.84%。目前全球主要厂商包括GEE PLUS、ALPS ALPINE、Mitsumi、TDK、JAHWA和SEMCO等，2020年TOP 13 主要厂商市场份额占比超过96%。当前我国音圈电机企业存在规模普遍较小、资 金实力较弱，新技术和新产品的研发投入力度不足，设备自动化程度较低等问题， 因此竞争集中在低端产品，大多数核心技术仍受制于国际巨头企业。根据江苏雷 利投资者交流纪要，音圈电机全球市占率第一的是英国GEE PLUS，其年营业额 近2亿英镑。