2024年5月5日，特斯拉人形機器人Optimus再秀新技能，並配文“最近正在努力變得有用！”

馬斯克曾預計Optimus的數量將遠遠超過特斯拉汽車，Optimus要想正常運轉最離不開的是電機，電機可類比成人的肌肉，人形機器人靈巧手使用的就是空心杯電機。

那麽，空心杯電機到底是什麽，又有哪些進入壁壘呢？

空心杯電機是一種微型伺服電動機，與靈巧手關節高度適配，它可以利用永磁鐵産生磁場，從而實現直流供電。

與傳統電機的不同之處在于，空心杯電機結構爲轉子無鐵芯，表現爲無鐵心損耗、低摩擦和良好的散熱性等特性，實現了電機的高效率。

空心杯電機行業的進入壁壘在于其繞組設計與設備、産品矩陣及客戶背書。

（1）繞組設計

生産空心杯電機的關鍵在于空心杯線圈的繞制，目前繞法主要分爲直繞式、馬鞍式、斜繞式三種。

馬鞍式和斜繞式是目前海外先進空心杯電機廠商最常采用的兩種方式，其中Maxon空心杯繞組擁有全球專利，每種電機型號都有多種線徑和匝數的繞組規格。

（2）繞組設備

瑞士的Meteor、日本的田中精機、日本的日特電機工程是全球空心杯電機繞組設備的重要公司。

國內的空心杯設備國産化程度較低，設備研發也較爲落後。

卷繞式線圈生産設備雖然能夠繞制斜形以及馬鞍形等多重線圈，但繞制線圈的質量一般，一次成型設備對馬鞍形等空心杯線圈也沒有較好的解決方案。

（3）産品矩陣及客戶背書

Maxon和Faulhaber兩家公司均具有完善的産品矩陣和優秀的客戶背書，這也是爲什麽他們能夠成爲全球領先的空心杯電機制造商。

那麽，空心杯電機的市場規模又有多大呢？

由于空心杯電機避開了有鐵芯電動機多種技術弊端，使其具備了廣闊的應用領域，比如醫療、航空航天、機器人、工業控制等衆多領域。

目前，空心杯電機在醫療器械中的應用最爲廣泛，其次是消費電子産品，醫療器械被公認是當今世界發展最快的行業之一，預計2025年全球醫療器械市場規模將增長到6,999億美元。

未來市場的最大看點還是在人形機器人領域。

以特斯拉人形機器人Optimus爲例，假設單台人形機器人空心杯電機用量爲12個；

當人形機器人年産量分別爲5、10、50、100萬台時，假設空心杯電機平均價格分別爲1000、800、600、500元/個，則對應市場空間分別爲6、9.6、36、60億元；

進一步假設中國企業市占率分別爲30%、40%、50%、60%，則中國企業可獲得市場空間分別爲1.8、3.8、18、36億元。

此外，全球空心杯直流電機市場2022年的市場規模達到7.48億美元，預計到2028年將達到11.86億美元，在2023-2029年的預測期內的複合年增長率爲8%，未來市場還是相當廣闊的。

人形機器人或進一步打開行業天花板，這其中又有哪些投資機會呢？

目前，空心杯電機海外頭部企業包括瑞士Maxon、德國Faulhaber和瑞士Portescap，國內頭部企業爲鳴志電器，拓邦股份、鼎智科技、偉創電氣、昊升電機也是重要的空心杯電機公司。

先來看一下鳴志電器的業績情況。

2023年，鳴志電器業績表現不好，主要是全球去庫存影響産品需求、鳴志電器生産基地搬遷影響産能所致，2024年一季度收入增速回暖，後續海內外進入主動加庫周期，將是公司業績修複的核心驅動力。

在現金流方面，鳴志電器通過強化應收賬款和庫存管控，2023年經營性現金流淨額同比增長2297.25%達到2.03億元，2024年一季度經營性現金流淨額同比增長49.41%，改善明顯。

混合式（HB）步進電機是鳴志電器的核心業務，成長空降廣闊。

鳴志電器是步進電機龍頭，此前全球一直由日本掌控著大部分市場份額。2015年全球步進電機CR3爲68%，均爲日本企業，公司以10.18%的市場份額排名第四。

2022年，鳴志電器在全球市場份額10%以上，進入全球前三的位置，這是最近十年內唯一改變HB步進電機全球競爭格局的國內企業，打破了日企壟斷。

從HB步進電機主要應用領域看，信濃、美蓓亞主要面向辦公設備領域，日本電産以辦公設備及工廠自動化領域爲主，山洋電氣和東方馬達主要面向工廠自動化領域。

鳴志電器采取差異化競爭，應用領域以舞台及景觀燈光、安防系統、工廠自動化、專業打印機爲主，未來將持續發力于新興、高附加值領域，如移動機器人、光伏等，規模提升空間巨大。

鳴志電器有望率先在人形機器人領域有重大進步，開啓公司新的增長曲線，這也吸引了社保基金進場。

鳴志電器研發空心杯已有近10年時間，技術實力在全球排名第四、國內排名第一。2019年收購瑞士Technosoft Motion AG，進一步加強其在空心杯電機領域的優勢，目前技術上公司已經取得了50多項專利。

而且，與海外龍頭Maxon相比，兩者的16mm空心杯電機性能接近，但公司的産品價格僅爲Maxon的28%左右，憑借強大的成本優勢，公司已與特斯拉進入初步合作階段。

特斯拉未來在人形機器人計劃銷量超過百萬台，預計3-5年實現商用，將帶動公司空心杯電機業務的發展，業績增量可高達72億。

此外，鳴志電器通過收購海外公司形成業務合力，加強全球布局。

鳴志電器通過收購AMP、LIN、運控電子、T-Motion等公司，在核心業務周邊形成互補性技術提升，目前鳴志電器業務已覆蓋北美、歐洲、東亞及東南亞，海外營收占比常年超過40%，2023年海外營收占比達到46.94%。

而且2023年上半年，太倉基地已完成搬遷工作，越南基地投入批量試生産，産能布局進一步提升公司全球競爭力。

最後總結一下，空心杯電機與人形機器人靈巧手適配，隨著人形機器人放量，行業有更廣闊的發展空間。鳴志電器作爲行業龍頭，其主業HB步進電機業務穩步增長，以空心杯電機爲主的多款産品有望受益于人形機器人發展浪潮，開啓公司新的增長曲線。

關注小象說財，立即領取最有價值的《成長20：2024年最具有成長潛力的20家公司》投資報告！