2025年步科股份研究报告：无框力矩电机龙头，人形机器人打开空间

1 “1+N”战略：以机器人为核心，拓展 N 个行业

步科股份成立于 1996 年，2020 年上交所科创板上市，由贸易起家，从人机界面产品 逐步拓展至驱动及控制产品，已成为国内领先的机器人电机与工业自动化解决方案供应 商，近 10 年收入复合增速达 10%。 2023 年，公司提出“1+N”战略，聚焦机器人行业，同时深入拓展医疗影像设备、新 能源制造、物流等行业。

1.1 业务结构：四行业、两系统、五产品

公司主要从事工业自动化及机器人核心部件与数字化工厂软硬件的研发、生产、销售 以及相关技术服务，并为客户提供自动化控制、机器人动力、数字化工厂解决方案。 从下游应用来看，主要涉及 4 个行业： 1） 机器人：为工业移动机器人（AGV/ AMR）、工业机器人、协作机器人、服务机器 人等行业客户提供运动控制及显示交互解决方案； 2） 医疗影像设备：为高端医疗影像领域提供行业专用伺服驱动器、伺服电机、iSMD 系列一体机、行业专用 HMI 等产品； 3） 机器物联网行业：为新能源汽车、轨道交通等行业提供人机界面、触控一体机、 物联网盒子、机器物联网云平台服务等； 4） 通用自动化行业：提供伺服驱动器、通用伺服电机、变频器、PLC 等产品。

机器人板块营收占比近四成，近 4 年 CAGR 近 40%。从收入结构看，2024 年，机器 人/机器物联网/通用自动化/医疗影像设备分别实现营收 2.1/1.6/1.3/0.4 亿元，占比 39%/29%/24%/8%，同比分别增长 12%/0%/9%/19%。

从产品端，主要分为控制系统和驱动系统两类，包括 5 种主要产品。 1） 控制系统：人机界面、可编辑逻辑控制器； 2） 驱动系统：伺服系统、步进系统、低压变频器。

2024 年，驱动系统和控制系统分别实现收入 3.5/1.9 亿元，占比为 65%/34%，同比增 长 14%/持平。

1.2 财务分析：营收及归母净利近 10 年复合增速分别为 10%/8%

营收及归母净利近 10 年复合增速分别为 10%/8%。2024 年，公司实现营业收入 5.5 亿 元，同比增长 8%，2019 至 2024 年复合增速为 10%。

毛利率：2024 年公司毛利率为 36%，观察近 10 年趋势，毛利率整体下滑主要原因为 产品结构变化（驱动系统毛利率相对较低）和行业竞争加剧； 净利率：2017-2022 年由 10.6%稳步提升至 16.8%，主要是因为费用管控得当，期间费 用率由 15.5%下降至 9.8%，2023-2024 年，主要原因是出于业务拓展需要，进一步扩充研 发和营销团队，加大投入，研发及营销费用提升，预计 2025 年开始投入绝对值稳定，占比 回落，净利率水平逐步修复。

2024 年实现归母净利润 0.5 亿元，同比下滑 19%，2019 至 2024 年复合增速为 3%。

1.3 股权架构稳定，实控人持股比例约 43%

股权架构稳定，实控人持股比例约 43%。公司实际控制人、董事长为唐咚，东南大学 生物医学工程出身，在电机领域具备管理任职经验，通过直接持股及间接持股拥有公司 43%的股份。 公司通过同心众益实行骨干及核心员工持股机制，积极激励员工，提高员工积极性， 保持科技企业的创新力和持续发展。

2 工业自动化：国产化率提升，公司细分赛道领先

2.1 工业自动化：千亿级市场，细分赛道及下游行业丰富

工业自动化是提高生产率的重要手段。工业自动化是在工业生产中，利用微电子、电 气、机械技术及计算机软件技术对工业生产过程进行控制，在减少或消除人为干预的情况 下完成生产过程，进而实现节能降耗、挖潜增效的过程。具有高效、高质量、高灵活性、 高安全性等优势。 工业自动化核心是各类工业自动化控制设备和系统，上游为原材料，下游应用广泛。 公司的通用自动化业务位于中游，主要包括控制系统、驱动系统、执行系统、反馈系统和 输出系统五大部分，其中，控制系统和执行系统规模较大。产品包括变频器、伺服系统、 PLC、DCS、运动控制器等。下游行业包括锂电、硅晶、3C 制造、起重、空压机、机床、 纺织化纤等。 工业自动化可分为过程自动化和工厂自动化两方面。过程自动化是指采用检测设备、 调节器、计算机等元件组成的过程控制系统实现石油化工、冶金、造纸等工业中的流体或 粉体处理自动化。而工厂自动化则是针对离散工件，自动完成产品制造的全部或部分加工 过程。

全球工业自动化市场规模预计将在 2027 年达 1.51 万亿元。根据 PR Newswire 的测 算，2020 年，全球工业自动化市场规模达 9312 亿元，预计 2020 年到 2027 年以 7.2%的年 复合增速增长，在 2027 年达到 1.51 万亿元。

国内工控 3000 亿市场，进入高速增长期，近三年 CAGR 达 14.5%。自 2012 年以来， 我国工业自动化市场呈现约三年一轮小周期，螺旋式发展的特征，在市场规模不断提升的 同时，增速不降反增。据中商情报网预测，2023 年，中国工业自动化市场规模达 3115 亿 元，同比增长 11%。

2.2 HMI：百亿市场规模，稳定增长，公司位列国产品牌前五

人机界面（HMI）是系统与用户之间进行交互与信息交换的媒介，是人与机器交互的 终端设备，实现机器内部信息与人类可接受形式之间的转换，主要包括文本显示器，触摸 屏与平板电脑。 据《2024 年中国 HMI 市场研究简报》，2024 年，中国 HMI 市场呈现小幅增长态势， 总销量约 1825 万台，同比上升 3.5%，销售额约 92.8 亿元，同比增长 3.1%，预计 2025-26 年，中国 HMI 整体市场年均增速将保持在 3-5%。

竞争格局：整体市场集中度较高，国产化率较高。国外人机界面企业主要有西门子、 欧姆龙、普洛菲斯、博世、贝尔、日立、三菱、施耐德等，国内人机界面企业分别有威纶 通、步科股份、华米信息、信捷电气、天马微电子、中达电通、英威腾等。 据《2024 年中国 HMI 市场研究简报》，2024 年中国市场中， TOP10 企业占比达 70.7%，目前国内市场中，大陆企业市场份额约为 62%，欧美/中国台湾/日韩企业分别占 比 25%/7%/6%。 根据公司 2024 年年报，2023 年公司人机界面销售金额占国内人机界面市场份额为 3%，市场排位第十，国产品牌中排名第四。2024 年，公司人机界面销量为 34 万台，同比 增长 6.5%。

公司人机界面产品力较强。公司的人机界面产品的性能参数整体上已与国内外先进厂 商处于同等水准，并在部分参数上优于主要对标厂商的同类产品参数。与境外品牌竞争产 品相比，公司人机界面产品具有较高的性价比，主要表现在实现同等功能、相同规格产品 价格较低，同等价格区间的产品功能较为丰富。

2.3 伺服系统：国产化进程加速，公司为直流伺服/移动机器人细分市场 龙头

伺服系统是一种运动控制部件，由伺服驱动器和伺服电机组成。是以位置、速度、转 矩为控制量，能够动态跟踪目标变化从而实现自动化控制的系统。伺服系统集材料、电 子、控制、通讯等技术于一体，是实现工业自动化精密制造和柔性制造的核心技术。作为 高端设备、智能制造装备实现自动控制的核心功能部件，主要应用于对定位精度和运转速 度要求较高的工业自动化控制领域。 产业链上游主要为稀土磁材及电子元器件，下游应用行业广泛。伺服系统行业产业链 上游包括原材料和其他材料。主要为稀土、传感器、硅钢等金属；中游为伺服电机制造、 伺服电动器制造、数控系统研发等环节；下游应用包括医疗器械、机器人、汽车制造、和 工业设备等领域。伺服电机下游应用广泛，包括数控机床、电子制造设备、包装机械、纺 织机械、机器人、塑料机械、医疗机械、食品机械等领域。其中在数控机床领域应用最 多，占比为 20%。

作为自动化产线的核心电气产品之一，通用伺服市场受到多产业需求持续下滑、厂商 内卷加剧等因素的综合影响，2024 年同比下滑 3.8%，延续了前两年的下滑趋势。 根据 MIR 预测，我国通用/专用伺服市场规模预计 2025 年分别达 219/60 亿元。伺服电 机未来向一体化、集成化方向发展，效能进一步提升，国产化进程加快. 根据 GrandViewResearch 测算，全球伺服电机市场 2026 年有望达到 77 亿美元。

据 MIR 预计通用伺服国产化率将由 2021 年的 42%提升至 2027 年的 65%。2021 年我 国通用伺服市场中，国产品牌（含中国大陆及港澳台）/日韩/欧美品牌市占率分别为 42%/39%/19%，预计到 2027 年，将变为 65%/23%/12%。

公司在低压直流伺服驱动市场占据一定优势。在伺服系统方面，近年随着移动机器人 与物流自动化等行业的兴起，以电池供电的低压伺服产品成为新的主流需求，公司较早前 瞻性地投入紧凑型精密低压伺服驱动技术的研发，有效解决了电磁兼容性、散热效率和连接可靠性等问题，为下游物流搬运机器人 AGV、智能分拣线、服务机器人底盘等领域客户 提供了满足其需求的性价比较高的产品，取得了一定的市场优势。 根据 MIR 睿工业，公司 2021-22 年在国内直流伺服市场的占有率分别为 12%/13%， 为国内直流伺服市场第一大厂商，公司在直流伺服市场领域的份额持续扩大，实现国产替 代趋势明显。 根据高工机器人产业研究所， 2023 年，步科在中国移动机器人行业伺服电机销量位 列第一，对于市占率达 54%。2024 年，公司伺服系统销量为 41 万台，同比增长 11.7%。

3 机器人：国内无框力矩电机龙头，有望受益人形机器人发展

3.1 无框力矩电机——匹配先进机器的关键部件

无框力矩电机是一种无框架式永磁电机（永磁电机属于一种直流伺服电机），只有转 子、定子两个部件（没有轴、轴承、外壳或端盖等）。转子是内部部件，由带永磁体的旋 转钢圆环组件构成，直接安装在机器轴上。定子是外部部件，齿轮外部环绕钢片和铜绕 组，以产生紧密攀附在机器壳体内的电磁力。无框力矩电机让机器结构设计不再受制于电 机壳体的束缚，利用机器的自身轴承支撑转子，将电机无缝内置于机器设计中。

相较于有框电机，无框电机配置灵活，安装方便，着眼于目前驱动系统的高度集成化 趋势。工程师无需像传统设计那样考虑电机接口，只需要在系统设计中给予电机相当小的 空间位置预留即可，可以最大限度的缩小驱动系统中动力输出单元的空间占用，以此来达 到更高的系统集成。

3.2 需求：预计 2029 年全球无框电机市场超 300 亿元，其中人形机器人 应用占比达 73%

3.2.1 当前无框电机主要下游：机器人、医疗机械、高端机床等先进机器

当前无框电机主要下游：机器人、医疗机械、高端机床等先进机器。根据觅途咨询， 国内无框力矩电机目前主要应用于机器人领域（工业机器人及服务机器人），共占据行业 80%左右的市场份额。 它主要用于机器人的关节和手臂，提供高扭矩和高精度的控制。典型应用包括协作机 器人的关节，其中每台机器人通常需要 6-7 个无框力矩电机。无框力矩电机的中空设计使 其在协作机器人中占用空间较小，从而提高了效率。 此外，在通用自动化领域，模切和层压、高精密机床、丝网印刷等也会用到大量的无 框力矩电机，在医疗领域的 CT 机和 X 光机上、航空航天领域的雷达、惯导系统、转台等 都有一定的使用。

根据 Valuates Reports，2022 年全球无框力矩电机市场规模为 6.7 亿美元，预计到 2029 年市场规模将增长至 11.7 亿美元，期间复合增速达 8%。 另据觅途咨询，2022 年中国无框力矩电机市场规模超 5 亿元，2020-2022 年行业平均 增速超过 50%。预计未来随着协作机器人以及智能化需求的快速增长，无框力矩电机市场 规模将保持较高速的发展。

3.2.2 未来人形机器人有望成为无框力矩电机更重要的下游应用

根据特斯拉 AI Day 2022，其人形机器人 Optimus 采用 14 个直线执行器及 14 个旋转执 行器。无论是直线执行器还是旋转执行器，每个执行器均包含 1 个无框力矩电机，即单个 人形机器人包含 28 个无框力矩电机。 人形机器人产业刚刚兴起，我们预测 2025 年全球人形机器人用无框力矩电机市场规 模有望达到 60 亿元，2030 年将有望达到 282 亿元。关键假设：单个人形机器人所需无框力矩电机 28 个（参考特斯拉人形机器人方案），假设 2024 年无框力矩电机均价为 1000 元/ 个，而后因规模扩大单价逐年降低。

综上，我们预测 2029 年全球无框力矩电机总市场需求约 308 亿元。其中，机器人、医 疗机械、机床等非人形机器人领域市场规模 11.7 亿美元（约合人民币 84 亿元），而人形机 器人所需无框力矩市场为 224 亿元，约占到总需求的 73%。

3.3 步科：国内无框力矩电机龙头，产品性能比肩国际一流

公司于 16 年推出首代无框力矩电机，在国内起步较早，2022 年推出第三代产品首创 无框灌封工艺，专为需求体积小、质量轻、惯量低、结构紧凑、功率高的应用场合而设 计，在严格的体积要求下可以输出足够大的力矩，可以实现机械臂的中空走线的紧凑设 计，为各种关节机器人带来更好的灵敏性。

在协作机器人解决方案中，公司无框力矩电机具备的优势如下： 1）性能升级：在无框电机领域首创全灌封定子绕组，更大程度降低温升、提高绝缘性 能； 2）高功率密度：不断优化的绕组设计外加采用高性能永磁体，从而提高功率密度； 3）空间利用率更高：同等扭矩尺寸更小、更轻量、满足协作机器人小型化、轻量化的 要求的同时可兼容主流关节尺寸，助力协作机器人开发； 4）适配性强：为非标需求提供灵活、高效的方案输出，可提供无机壳/有机壳等方 案。 国内无框力矩电机起步较晚，但公司产品性能可比肩国际一流水平。海外龙头公司包 括 TQ Robodrive（德国）、Kollmorgen（美国）、Allied motion（美国）、Aerotech（美国）、 Parker（美国）等。

2022 年国内无框力矩电机市场中，国内厂商步科股份的市场份额接近 50%。公司依 靠不断提升的生产技术和较低的成本目前占据了中国市场第一位的份额，逐渐实现大规模 国产化替代。 2023 年，公司无框力矩电机销量约 1.4 万台，2024 年销量约 2.4 万台，同比增长约 70%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）