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电机行业深度研究报告.docx
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电机行业深度研究报告
2017年步进电机行业深度研究报告
导语
2017-2022年,我国步进电机制造业市场规模将保持7%-13%左右年增长速度。
其中,工业自动化领域,年均增速在20%以上;办公自动化领域,保持在0-10%之间;印刷设备制造领域,保持在6%-10%之间;家用电器领域增速放缓。
一、产业规模:
全球稳步增长,我国略高于全球增速
近年来,全年步进电机市场保持了稳步增长。
细分来看,据日本EMJ、日本矢野经济研究所统计,2013-2015年全球HB步进电机出货量达到7780万台、7900万台(yoy1.54%)、8000万台(yoy1.27%)。
2013-2015年全球PM步进电机出货量为12.88亿台、13.52亿台(yoy5.04%)、14.21亿台(yoy5.11%)
来源:
EMJ,矢野经济研究所
对于我国而言,由于正处在产业转型升级过程中,步进电机作为机电一体化关键部件,而扮演着重要角色。
根据深圳前瞻产业研究院预测,2017-2022年,我国步进电机制造业市场规模将保持7%-13%左右年增长速度。
其中,工业自动化领域,年均增速在20%以上;办公自动化领域,保持在0-10%之间;印刷设备制造领域,保持在6%-10%之间;家用电器领域增速放缓。
来源:
深圳前瞻产业研究院
二、产业趋势:
新兴产业崛起,拓宽步进电机市场空间
(1)平安城市、反恐推动安防需求
目前,国际反恐形势严峻,我国政府提出建设“国家应急体系”、“平安城市”、“平安建设”等,拉动安防产业发展。
步进电机为监控摄像头提供自由度,可以扩大摄像头的转动或者移动范围,提高监控的面积。
一般筒型(枪型)、半球型摄像机带有0-1个自由度,球型摄像机带有2-3个自由度。
以海康威视深眸系列400万球型摄像机水为例,该摄像机具有两个自由度,即水平转动360°,垂直转动-20°-90°。
每个自由度需要1台步进电机支持。
根据IHS对2017年的预测,今年出货量中网络摄像机占9800万台,高清摄像机2900万台,整体增速约20%左右。
我们假设2018-2020年出货量复合增速约25%,至2020年监控摄像机出货量将达到2.5亿台。
而随着监控需求的上升,更高自由度的监控摄像机将受到青睐。
目前平均每台监控摄像机具有约0.8个自由度。
假设每年平均自由度数上升0.1至2020年平均每台监控摄像机自由度为1.1。
以此估算需要的步进电机数量,预计到2020年需要约2.75亿台步进电机。
来源:
IHS
(2)汽车用步进电机市场空间广阔
微电机是汽车的关键零部件之一。
汽车常用的有直流电机、PM步进电机等。
电机在汽车电动控制的应用主要包括:
(1)基本传动控制:
发动机温度管理的控制风扇电机、发动机管理电机、变速箱及悬挂系统、变速箱及传动系统执行器、阀门执行器等。
(2)配臵在中高端汽车,提高舒适度、驾驶可操作性:
电动助力转向电机、电子驻车制动电机、车头灯转向执行器、栅格执行器、电动车窗驱动器等。
一般情况下,经济型轿车大约配臵20台以上电机,中端轿车30-40台,高端轿车50台以上,豪华轿车70台以上。
随着汽车的安全、节能、舒适等方面不断优化,汽车电机需求会进一步扩大。
来源:
海通证券研究所
2016年,全球汽车产量约9000万辆,其中中国产量2811万辆。
目前,假设未来全球汽车产量保持现有水平;随着舒适度,可操作性提升,对电机的需求量逐步提升(见下表测算)。
由于PM步进电机具有抗电磁干扰、轻薄短小、低能耗、高性能、可靠性高等特点,逐渐有替代传统直流有刷电机的趋势。
对于汽车用步进电机需求量的预测如下。
假设PM步进电机在汽车电机中的运用比例20%,对应年需求约5亿只。
来源:
海通证券研究所
来源:
海通证券研究所
(3)3D打印维持快速增长
3D打印作为专业打印设备典型代表有着广泛应用场景,近年保持较快的增长势头。
2016年,全球消费级/桌面级3D打印机出货量57.82万台,同比增108%;工业级3D打印机出货量2.58万台,同比增44%。
Wohlers预测:
基于3D打印技术的发展现状,2020年市场规模将达到211.98亿美元。
来源:
Wohlers
步进电机广泛用于打印机、传真机、喷绘机、喷涂设备等。
3D打印设备中亦使用HB步进电机来实现控制。
根据目前的设备结构,一台桌面级3D打印机至少需要4台HB步进电机,而对于工业级3D打印机对HB步进电机数量和精度要求会更高。
根据Gartner预测到2020年,全球3D打印机出货量将达到670万台。
桌面级3D打印机将占据出货量的97.5%。
我们假设桌面级3D打印机平均使用4-5只步进电机、工业级3D打印机平均使用5-6只步进电机。
预计到2020年,3D打印机领域需求步进电机数量约为3000万台。
来源:
Gartmer
(4)通信技术升级换代,推动电机需求
天线是移动通信基站最重要组成部分,天线需要调节下倾角度来优化信号质量。
天线分为机械天线(人工调节)与电调天线(电子调节)。
步进电机是基站上的电调天线重要组成部分,为天线的下倾角度调节提供动力支持。
3G时代之前,多用机械天线。
从4G开始,基本上已使用电调天线。
“十二五”开始,国家大力发展4G移动通信。
2016年,新增移动基站92.6万个,总数达559万个,其中4G基站新增86.1万个,总数已达到263万个。
一般而言,对于普通基站配臵三面天线,需要配臵至少3个步进电机。
对于4G基站则需要配臵4-6面天线,需要4-6个步进电机。
而随着5G技术的发展,运用MassiveMIMO,将需要更多步进电机调节天线角度,步进电机需求数量将进一步提高。
我们预计,全球范围内5G基站建设进行高峰期,2019-2023年,新增5G基站达100、200、250、200、180万个。
我们保守预计,每个基站配16个天线,对应1600、3200、4000、3200、2880万个步进电机需求,合计1.5亿只。
来源:
中国产业信息网
(5)医疗领域运用逐步扩张
随着社会老龄化程度的提高,以及人们保健意识的不断增强,全球医疗器械市场需求持续快速增长。
EvaluateMedTech预测,2022年全球医疗器械市场将达到5298亿美元,2015-2022年间的复合年均增长率约为5.2%。
美国、欧洲、日本共同占据全球医疗器械市场的主要市场地位,其中美国是世界上最大的医疗器械生产国和消费国。
来源:
EvaluateMedTech
步进电机在医疗仪器设备的运用广泛并呈现扩大趋势,如棱镜分光单色器、自动生化分析仪、自动稀释器、胰岛素泵、呼吸设备、血液检测设备、眼科检测设备、注射泵、人工透析设备等。
未来,替代人工完成治疗任务、动作准备和静音度高使用电机的医疗设备会不断增加应用于临床。
精度更高、多定位的、易于控制的步进电机将在医疗设备中获得更多应用。
(6)工业自动化重要部件
根据OxfordEconomics研究表明,截止2016年中国的劳动力成本已经趋近于美国,比美国略低4%。
但是中国劳动力生产率仅为美国的1/7。
中国的劳动生产率与印度相当,但劳动力成本是印度的3倍。
而中国的劳动力成本也远超东南亚国家。
从2012年开始,劳动密集型企业陆续开始向东南亚国家转移。
中国人口红利逐步消失,提高工业生产效率成为当务之急。
根据Marketsand
Markets研究报告,全球工厂自动化市场2015年达1088亿美元,预计2022年将达到1533亿美元,CAGR约为4.88%。
其中亚太地区将是最大的市场,约占36%市场份额,而中国将是工厂自动化最大的增量市场。
中国在2015年提出了中国版工业4.0计划《中国制造2025》,不仅提出培育发展新兴产业的路径,更重要的是对传统产业进行改造升级。
中国制造业发展水平参差不齐,相当一部分企业还处在“工业2.0”的阶段,计划中提出制造业全员劳动生产率增速,“十三五”期间为7.5%,“十四五”期间为6.5%;关键工序数控化率2020年达到50%,2025年达到64%。
步进电机因其响应速度快、可靠性高、脉冲开环控制构造简单等特点,在工厂自动化领域应用广泛,主要有工厂自动化生产设备(工业机器人)、柔性化输送设备(移动机器人AGV),智能监控系统、数字化管理系统等。
工业自动化产业的快速发展,必将带动步进电机需求的持续扩张。
三、市场空间预估
我们对步进电机未来市场空间做如下假设和预测:
(1)需求稳定领域:
步进电机出货量占全市场约60%-70%,假设2017-2020年增长率与近年持平。
HB步进电机增长率约1.2%,PM步进电机增长率5%。
(2)需求旺盛领域:
步进电机出货量占全市场约15%-25%,假设2017-2020年增长率约20%左右。
(3)新兴市场领域:
步进电机出货量占全市场约5%-10%,假设2017-2020年增长率约20%以上。
来源:
EMJ
基于以上假设,我们预计,到2020年:
(1)HB步进电机出货量约1.24亿台,2017-2020年复合增长率10%。
其中,需求旺盛与新兴市场领域出货量将占到总出货量比例提升至约50%,2017-2020年复合增长率约22%。
(2)PM步进电机出货量约24亿台,2017-2020年复合增长率11%。
其中,需求旺盛与新兴市场领域出货量将占到总出货量比例提升至47%,2017-2020年复合增长率约22%。
四、市场竞争格局
步进电机产业主要企业大部分来自日本。
相关日本企业具数十年,甚至近百年的发展积淀,在相关领域具有深厚的技术积淀、庞大客户群。
来源:
EMJ
根据EMJ统计,2015年日本厂商HB步进电机出货量约6500万台。
占全球出货量约80%。
日本信浓、日本美蓓亚等HB步进电机年出货量高达2000万台以上。
来源:
EMJ
日本厂商占据全球PM步进电机市场65%的份额。
日本电产三协、日本美蓓亚PM步进电机年出货量在2万台以上,占主导地位。
鸣志电器是全球一线步进电机厂商中,唯一的非日系公司。
2016年HB步进电机产量1004万台,全球份额第四。
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