步進壓力機是離散的運動裝置，相對伺服壓力機具有低（dī）價優勢電（diàn）機是機械能與電能之間轉換的裝置。由機械能轉化（huà）為電能的電機，稱作“發電機”；把電能轉換成機械能的電機，稱作“電動機”。步進壓力機、伺服壓力機都屬於運（yùn）動控製產品（pǐn），能對自動化設備的運動軌跡以及運動方式進行精確定位，主（zhǔ）要應用於自動化（huà）設備製造領域。

按（àn）照步進壓力機轉子分（fèn）類，有 3 種類型：反應式（VR 型）、永磁式（PM 型）、混合式（HB型）。1）反應式（VR 型）：帶（dài）有轉子齒（chǐ）的齒輪。2）永磁（cí）式（PM 型（xíng））：帶（dài）有（yǒu）永久磁鐵的轉子。3）混合式（HB 型）：同時具有永久磁鐵和轉子（zǐ）齒（chǐ）的齒輪。按照步進壓力（lì）機定子上（shàng）繞組來分類：有二相、三相、五相等係列。具（jù）有兩個定子的（de）電機成為二相電機，具有五個定子的電機稱為五相電機（jī）。步進壓力機的相數和拍數越多，精確度越高。

HB 電（diàn）機可（kě）實現非常精確的小增（zēng）量步距運動，而 PM 電機一般控製精度要求不高。HB 電機（jī）可達到複雜、精密的線性運動控製要求（qiú）。PM 電機（jī）轉矩和體積相（xiàng）對較小（xiǎo），一（yī）般控製精度要求不高，成本更為（wéi）經濟。HB 步進壓力機（jī）主要應用於新興行業：光伏發電、3D 打印等（děng）；較新興行業：安防監控；傳統行業：紡織機（jī）械、食品包裝。從生產工藝及電機控製精度上看，HB 步進壓（yā）力機較 PM 步進壓力機較（jiào）高端。

步進（jìn）壓力機與伺服壓力機都為（wéi）運動控（kòng）製產品，但在產品性（xìng）能上（shàng）有所不同（tóng）。步進壓力機是一種離散運動的裝置，接到一個命令就執行一步。步進壓力機把輸入的脈衝信號轉變為角位移。當步（bù）進壓力機驅（qū）動器收到一（yī）個脈衝信號，驅動步進壓力機按（àn）設定的方向轉動一個固定的角度（dù）。伺服壓力機是指在伺服係統中將電信號轉化為轉矩、轉速以驅動控製對象，可控製速度、位置精度。

✓步進壓力（lì）機、伺服（fú）壓力（lì）機在低頻特性、矩頻特性（xìng）、過載能力（lì）方麵都有（yǒu）較（jiào）大不同（tóng）：

控製精度：步進電機的相數、排數越（yuè）多，精（jīng）確度越高；交流伺（sì）服電機的控製精（jīng）度由電機軸後端的旋轉編碼器保證，編碼器（qì）刻度越多，精度越高。

✓ 低頻特性：步進電機在低速（sù）時易出（chū）現低頻振動現象，這種由步（bù）進（jìn）電機工作原理決定的低頻振動現象對（duì）機（jī）器的正常運轉不利，一（yī）般采用阻尼技術克（kè）服（fú）低頻振動現（xiàn）象；交流伺服係（xì）統具有共振抑製功能（néng），可涵蓋機（jī）械的剛性不足（zú）。運轉（zhuǎn）非常平穩，即使在低（dī）速時也不會出（chū）現振動現象。

✓ 矩頻特性：步進電（diàn）機的輸出力矩隨轉速升高而下降，因此其最（zuì）高工作轉速在300-600RPM；伺服電機在（zài）額定轉速以內（一般為 2000-3000RPM）都能輸出額定轉矩，在（zài）額定轉速以上為（wéi）恒功（gōng）率（lǜ）輸（shū）出。

✓ 過載（zǎi）能（néng）力：步進電機（jī）不具有過載能力；伺服電（diàn）機有較強過載能（néng）力。

✓ 響應性能：步（bù）進電機從靜止加速到（dào）工作轉速（每分（fèn）鍾幾百轉）需 200-400 毫秒（miǎo）；交流（liú）伺服（fú）加速性能更優，可用於要求快速啟停的控製場合。以鬆下 MASA 400W 交流伺（sì）服為例，靜止加速（sù）到額定轉速 3000RPM 僅需幾毫秒。

✓ 運行性（xìng）能：步進電機為開環控製，啟動頻率過高、負載過大易出現丟步或堵轉現象，停止時轉速過（guò）高易出現過衝現象；交流伺（sì）服為閉環控製，驅動器可直接對電機編（biān）碼器反饋信號（hào）進（jìn）行（háng）采樣，一般不會出現步進電機丟步或（huò）過衝的現象，控製性（xìng）能更可（kě）靠。

新興行業 1：3D 打印在研發技術上不斷突破，在下遊應用場景不斷（duàn）拓（tuò）寬，國內外市場規模都有約 30%的增速。3D 打印以數字模型為基礎，將材料逐層堆積，製造（zào）出實體物（wù）品。電機是 3D 打印機（jī）上重要的動力部件，電機（jī）的精度影響 3D 打（dǎ）印效果的好壞，一般 3D 打印采（cǎi）用步進電機。

2019 年，全（quán）球 3D 打印產業規模為 120 億美元，同比增長 30%；國內 3D 打印行業規模達到 208 億元，同比增（zēng）長 32%。新興行業 2：移動機（jī）器（qì）人由計算機控製，具有（yǒu）移動、自（zì）動導航、多傳感（gǎn）器控製（zhì）、網絡交互 等功能（néng），在實際（jì）生產中最主（zhǔ）要的用途是搬運，非標準化程度較高。

步進電機應用於移動機器人的傳動模塊上，主要傳動結構由（yóu）驅動電機、減速齒輪（齒輪箱）組裝而成。國內（nèi）工業機器（qì）人（rén）行（háng）業雖然相對於國外起步較晚，但在移動機器人領域（yù）領先（xiān）於國外。目前移動機器人核心部件以國產為主，目前國內企業基本上已達到各方麵精（jīng）度要求，且國外競爭企業較少。

2019 年，中國移動（dòng）機器人市場規模約 62 億元，同比增長 45%。軟銀機器人集（jí）團推出的專業清掃機器（qì）人，清潔（jié）效率大幅增加。在（zài）推出（chū）人形機器人”Pepper”之後，於2018年11月宣布推出（chū）第（dì）二台機器（qì）人”Whiz”。”Whiz”為智能商用吸（xī）塵機器人，安裝有多個（gè）感測器，可（kě）以（yǐ）檢（jiǎn）測障礙（ài）物、樓梯和人體移動。充電一次後可連續運行 3 小時，清掃麵積可達 1500 平方米（mǐ）。”Whiz”可替代清（qīng）潔（jié）人員（yuán）絕大部分日常工作量，並可以在原有清潔工作的基礎上，增加（jiā）吸塵清掃的頻（pín）次。Whiz 每月收費僅 499 美金，預計不（bú）到美國清潔工人工資二分之一。

Whiz 每月訂閱費 499美元起，而美國 2019 年最低工資為（wéi） 7.25 美元（yuán）/小時，以每天 8 小時，一個月 4 周計算，一個清潔工人每月薪水（shuǐ）約 1160 美金，機器人收費不（bú）到一個清潔（jié）工人薪（xīn）水的一半（bàn）。2019 年 5月開始在日本商業提供 Whiz，隨後在香港、澳門、新加坡、美國推出。截至 2020 年 3 月，全球已銷售 6000 多台（tái）”Whiz”；截至 2020 年（nián） 6 月，“Whiz”累計銷售量達到 10000 件。

新興行業 3：隨著 5G 推（tuī）廣，通訊（xùn）基站天線數量增加，電機需求（qiú）數量也相應增加。一般情 況下，普通通訊基站需配置 3 麵天線，4G 基站需配置 4-6 麵天線，而 5G 應用（yòng）由於需要覆蓋傳統手（shǒu）機通訊及物聯網通訊應用，因（yīn）此（cǐ）基站和（hé）天線（xiàn）數量進一步增加。鳴誌電（diàn）器生產的加齒輪箱組件的（de）控製（zhì）電機產品為國內主流的基站天（tiān）線廠定製開發。每麵電調天線配套使用一台加（jiā）齒輪（lún）箱的控製電機。

4G 基站（zhàn）數量 2019 年新增 172 萬（wàn）個，5G 建（jiàn）設有望開啟新周期。2019 年，中國移動電（diàn）話（huà）基站數達到 841 萬個（gè），其中 4G 基站數量 544 萬個，占比 65%。2019 年，新增 4G 基站數量172 萬（wàn）個（gè），為（wéi） 2015 年來新增最多，主要原（yuán）因為 1）網絡擴容，覆蓋農村（cūn）地區盲點。2）提升核心網（wǎng）能（néng）力，為 5G 網絡建設打下基礎。中國 5G 商用牌照於 2019 年 6 月發布，到 2020年 5 月，全國開通 5G 基站超過（guò） 25 萬個。

工信部統計（jì）顯示，我國 5G 基站數量以每周增加1 萬多個的數（shù）量在增長。以每周建設 1 萬個（gè）基站（zhàn）計算，一年基站（zhàn）建（jiàn）設數量超過（guò） 52 萬個，5G基站（zhàn）建設進入新周（zhōu）期，拉動電機需求數量。

新興行業5：醫療器械是步進電機的主要應用場景之一，是公司深耕的（de）細分領域（yù）之一。從金屬到塑料，醫療器（qì）械在生產時對精度的要求較高。很多醫療器械廠家為（wéi）達到精度要求采用伺服電機生產，但由於步進電機相比伺服經濟性較高、體積更小，且精度可以滿足部分醫療設備，因此步進電機應用於醫療器械製造行業，甚至替代部分伺服電機。

2019 年，全球醫療器械銷售額 4519 億美元，同比增長 6%，中國醫療器械市場（chǎng）規模（mó） 6285 億元，同比增（zēng）長 18%。全球醫療器械規模增速目前在個位（wèi）數增速，而國內醫療器械市場每年增（zēng）速近 20%。醫療器械的增長（zhǎng）有（yǒu）望帶動步（bù）進（jìn）電機需求提升。

伺服壓力機的（de）市場口空間

2018 年中國伺服市（shì）場規模為（wéi） 148億元，而國內步進電機市場（chǎng）規模為（wéi） 8.6 億元，約為步進電機的 17 倍。由步進壓力機切入伺服壓力機，打開數十（shí）倍（bèi）市場空間，且伺服領域有較大的國產替（tì）代空間。2018 年伺服市場規模 148 億元，同比增長 4.7%，市占率前三分別為鬆下、安川、三菱，市占率分別為 13%、12%、12%，CR3 約為 37%。目前國內伺服市場多為外資企（qǐ）業，國產替（tì）代空（kōng）間較大（dà）。

作者：孫（sūn）瀟（xiāo）雅

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