BLDC电机分类、优势、市场规模、竞争格局及技术趋势分析

BLDC 电机应用持续扩展，24-28 年全球市场规模年复合增速达 20%。

BLDC 电机通过电子控制器和传感器实现换向，无需传统机械电刷和换向器。电机是利用 电磁感应原理将电能转换为机械能的装置，按照工作电源不同，可分为直流电机和交流电 机，其中直流电机可以进一步划分为直流无刷电机（Brushless Direct Current Motor, 简称 BLDC 电机）和有刷直流电机（BDC）。BLDC 电机由电动机主体和驱动器组成，其中电动 机内装有位置传感器，驱动器由功率电子器件和集成电路等构成。BLDC 电机以电子换向器 取代传统的接触式换向器和电刷，克服有刷直流电机磨损高、效率较低等先天性缺陷。

BLDC 电机兼具高效率、低功耗、低噪音等优势。与其他类型电机相比，BLDC 电机：1） 无需传统机械电刷和换向器实现换向，可大幅减少摩擦和能量损耗；2）基于不同应用场景， 可选择方波、SVPWM、FOC 等各种电机驱动控制方式，实现精确的速度和位置控制。综 合来看，BLDC 电机具备高可靠性、低振动、高效率、低噪音、节能降耗等性能优势，且可 在较宽调速范围内实现响应快、精度高的变速效果，但由于其制造技术难度大，成本亦相 对较高。

BLDC 电机驱动控制产品主要包含主控芯片、驱动芯片、功率器件、IPM 以及传感器。根 据公司招股说明书，驱动控制系列芯片在 BLDC电机中成本占比约25%。据Frost & Sullivan 数据，2023 年全球/中国 BLDC 电机驱动控制产品市场规模达 783/253 亿元，2020-2023 年年复合增速为 23%/31%，预计 2028 年 BLDC 电机驱动控制产品全球/中国市场规模将增 长至 1902/808 亿元，2024-2028 年年复合增速为 19%/26%。从出货数量上看，根据峰岹 科技招股书，公司主控芯片 MCU/ASIC、驱动芯片 HVIC、功率器件 MOSFET 芯片通常按 照 1：3：6 比例，共同组成 BLDC 电机驱动控制的核心器件体系。从产品结构来看，功率 器件和主控及驱动芯片占据主要市场份额，2023 年功率器件和主控及驱动芯片占据中国 BLDC 电机驱动控制产品市场 53.8%和 30.6%份额。

受汽车、工业、运动出行、机器人等应用拉动，预计 2028 年中国 BLDC 电机主控及驱动 芯片市场规模将增长至 204 亿元，24-28 CAGR=20.9%。BLDC 电机主控及驱动芯片即包 含 BLDC 电机主控芯片（如 MCU 及 ASIC）和 BLDC 电机驱动芯片（如 HVIC），根据 Frost & Sullivan 数据，2023 年全球 BLDC 电机主控及驱动芯片市场规模达 263 亿元，2020-2023 年复合年增长率为 19.4%，预计 2028 将进一步增至 585 亿元，2024-2028 年复合年增长 率为 17.5%；2023 年中国 BLDC 电机主控及驱动芯片市场规模为 77 亿元，预计 2028 将 进一步增至 204 亿元，24-28 年复合年增长率为 20.9%。从全球下游应用场景来看，24-28 年年复合增长速度居前领域为汽车、电动工具以及机器人，分别为 26.3%/24.1%/20.1%； 2028 年汽车、工业、小家电以及白电规模领先，占据市场 35.2%/17.8%/14.5%/10.4%份额。

传统汽车车身控制域以直流有刷电机为主，但 BLDC 电机替代趋势明确，单车用量持续提 升。直流电机在车身控制域具有重要应用，其中，直流有刷电机因其结构简单、成本较低、 控制方便，是早期汽车主流选择方案，但由于其换向器和电刷产生滑动摩擦会对碳刷造成 损耗，寿命相较于直流无刷 BLDC 电机显著缩短，伴随 BLDC 电机成本下降，其对直流有 刷电机替代趋势明确。BLDC 电机具备高效率、长寿命、低噪音和精确控制等优势，在传统 燃油泵、发动机冷却风扇和水/机油泵，以及舒适系统中的电动升降门、天窗模块、门控制 单元和座椅模块等均已有广泛应用。目前单车 BLDC 电机数量可达 30-60 个，按照控制+ 驱动芯片单价 10 元/颗进行测算，则单车价值量可达 300-600 元，根据 Frost&Sullivan 数 据，2024 年全球/中国汽车 BLDC 电机主控及驱动芯片市场规模约 84/37 亿元。

机器人有望成为 BLDC 电机市场的重要增量。机器人成为未来解决劳动力短缺问题，提高 工业生产效率的重要抓手，特斯拉、优必选、宇树科技、智元机器人、Figure 等国内外领 先的机器人公司均积极推出各种形态的机器人产品。25 年 1 月 30 日，特斯拉 Q4 业绩会上 表示 Optimus 机器人 25 年目标产能将扩至 1,000 台/月，26 年计划提升至 10,000 台/月， 27 年达到 100,000 台/月。机器人的躯干以及四肢运动均依赖于精密的伺服电机系统，以 特斯拉 Optimus Gen2 为例，人形机器人灵巧手灵活性要求高且空间小，多使用空心杯电 机，对搭载控制驱动芯片性能、精度、功耗等均有较高要求。特斯拉 Optimus Gen2 的躯 干部分使用了 14 个旋转执行器和 14 个线性执行器（合计 28 个无框力矩电机），每只灵巧 手使用 6 个空心杯电机（合计 12 个空心杯电机），电机数量达到 40 个，主要为 BLDC 电 机，而 Optimus Gen3 每只灵巧手使用电机数有望增加至 17 个。若 2027 年 Optimus 产量 达到 120 万台，则对 BLDC 控制及驱动芯片新增市场贡献达 6 亿元。

我们认为其他形态的机器人有望更早实现放量（如清洁机器人、园林机器人等）。以扫地机 器人为例，根据 IDC 数据，2024 年全球扫地机器人数量已达到 2000 万台，扫地机器人中 BLDC 电机主要用于吸尘、滚刷、抽水泵等部分，BLDC 电机控制及驱动芯片数量至少 6-7 颗，功能更为丰富的扫地机中用量可达 15 颗。按照扫地机器人单机 BLDC 电机搭载量 6 颗，3 元/颗进行计算，则仅扫地机器人这一细分品类 BLDC 控制及驱动芯片市场规模已超 过 3 亿元。

电机驱动控制芯片领域，德州仪器、意法半导体、英飞凌、赛普拉斯等国际大厂长期占据 主导，国内企业相对起步较晚，整体营收体量仍较小。根据 Frost & Sullivan 数据，2023 年中国 BLDC 电机主控及驱动芯片市场前五大厂商分别为英飞凌、德州仪器、意法半导体、 恩智浦和罗姆，CR5=54.1%。伴随峰岹科技、中颖电子、兆易创新等国内厂商技术积累和 产品布局持续完善，在该领域持续推进进口替代，Frost & Sullivan 测算 2023 年中国 BLDC 电机主控及驱动芯片国产化率已由 2019 年的 9.2%提升至 23.1%，预计 2028 年将进一步 提升至 48.2%。其中，峰岹科技凭借在该领域的技术优势，2023 年在中国市场份额为 4.8%， 位列国内厂商第一。

技术趋势#1：单芯片、全集成或将成为 BLDC 电机驱动控制芯片重要趋势。为提高电机控制芯片的可靠性、控制性能，同时，降低控制系统体积以适应 BLDC 电机小 型化、定制化、节约成本、节能高效的发展趋势，BLDC 电机驱动控制架构由完全分立逐步 向全集成模块发展。分立方案一般采用合封技术，易带来控制系统可靠性降低、维护成本 加大等问题。而高集成芯片设计方案可将更多器件及功能整合在单颗芯片上，可较大简化 外围电路，减少外围器件的数量，降低驱动控制系统的整体尺寸及成本，同时提高系统的 稳定性及可靠性。从国际头部厂商产品矩阵来看，往往涵盖不同集成度芯片产品，其中全 集成方案已成为重要布局。

技术趋势#2：无感 FOC 算法在 BLDC 电机驱动控制芯片中有望得到广泛采用。BLDC 电机控制中，算法优劣直接影响电机的控制性能。根据位置传感器和控制方式的不 同，BLDC 驱动控制芯片算法可分为有感方波、无感方波、有感 SVPWM、有感 FOC （Field-Oriented Control，磁场定向控制）和无感 FOC。相较于有感算法通过位置传感器 获得电机内的转子的精确位置信息，无感算法通过算法定位转子的位置，因此可以避免传 感器故障导致的系统故障，并提高系统的可靠性。而与其他类型的控制算法相比，FOC 控 制算法可以精确控制磁场大小和方向，提高电机的效率和系统的整体效率。无感 FOC 算法 结合无感算法和 FOC 算法的双重特点，能够最大程度上实现高效率、低振动、低噪音以及 高响应速度等控制目标，逐渐成为主流趋势，目前在白色家电、智能小家电和工业自动化 等领域已被广泛采用。