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文章來源:行業(yè)研究報告(如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除)
一、產(chǎn)業(yè)規(guī)模:全球穩(wěn)步增長,我國略高于全球增速
近年來,全年步進(jìn)電機市場保持了穩(wěn)步增長。細(xì)分來看,據(jù)日本 EMJ、日本矢野經(jīng)濟(jì)研究所統(tǒng)計, 2013-2015 年全球 HB 步進(jìn)電機出貨量達(dá)到 7780 萬臺、 7900 萬臺(yoy 1.54%)、 8000 萬臺(yoy 1.27%)。2013-2015 年全球 PM 步進(jìn)電機出貨量為 12.88 億臺、 13.52 億臺(yoy 5.04%)、14.21 億臺(yoy 5.11%)。
來源:EMJ,矢野經(jīng)濟(jì)研究所
對于我國而言,由于正處在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中,步進(jìn)電機作為機電一體化關(guān)鍵部件,而扮演著重要角色。根據(jù)深圳前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測, 2017-2022 年,我國步進(jìn)電機制造業(yè)市場規(guī)模將保持 7%-13%左右年增長速度。其中,工業(yè)自動化領(lǐng)域,年均增速在20%以上;辦公自動化領(lǐng)域,保持在 0-10%之間;印刷設(shè)備制造領(lǐng)域,保持在 6%-10%之間;家用電器領(lǐng)域增速放緩。
來源:深圳前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
二、產(chǎn)業(yè)趨勢:新興產(chǎn)業(yè)崛起,拓寬步進(jìn)電機市場空間
(1)平安城市、反恐推動安防需求
目前,國際反恐形勢嚴(yán)峻,我國政府提出建設(shè)“國家應(yīng)急體系”、 “平安城市”、 “平安建設(shè)”等,拉動安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展。步進(jìn)電機為監(jiān)控攝像頭提供自由度,可以擴(kuò)大攝像頭的轉(zhuǎn)動或者移動范圍,提高監(jiān)控的面積。一般筒型(槍型)、半球型攝像機帶有 0-1 個自由度,球型攝像機帶有 2-3 個自由度。以??低暽铐盗?400 萬球型攝像機水為例,該攝像機具有兩個自由度,即水平轉(zhuǎn)動 360°,垂直轉(zhuǎn)動-20°-90°。每個自由度需要 1 臺步進(jìn)電機支持。
根據(jù) IHS 對 2017 年的預(yù)測,今年出貨量中網(wǎng)絡(luò)攝像機占 9800 萬臺,高清攝像機2900 萬臺, 整體增速約 20%左右。 我們假設(shè) 2018-2020 年出貨量復(fù)合增速約 25%,至2020 年監(jiān)控攝像機出貨量將達(dá)到 2.5 億臺。而隨著監(jiān)控需求的上升,更高自由度的監(jiān)控攝像機將受到青睞。目前平均每臺監(jiān)控攝像機具有約 0.8 個自由度。假設(shè)每年平均自由度數(shù)上升 0.1 至 2020 年平均每臺監(jiān)控攝像機自由度為 1.1。 以此估算需要的步進(jìn)電機數(shù)量,預(yù)計到 2020 年需要約 2.75 億臺步進(jìn)電機。
來源:IHS
(2)汽車用步進(jìn)電機市場空間廣闊
微電機是汽車的關(guān)鍵零部件之一。汽車常用的有直流電機、 PM 步進(jìn)電機等。電機在汽車電動控制的應(yīng)用主要包括:
(1)基本傳動控制:發(fā)動機溫度管理的控制風(fēng)扇電機、發(fā)動機管理電機、變速箱及懸掛系統(tǒng)、變速箱及傳動系統(tǒng)執(zhí)行器、閥門執(zhí)行器等。
(2)配臵在中高端汽車,提高舒適度、駕駛可操作性:電動助力轉(zhuǎn)向電機、電子駐車制動電機、車頭燈轉(zhuǎn)向執(zhí)行器、柵格執(zhí)行器、電動車窗驅(qū)動器等。
一般情況下,經(jīng)濟(jì)型轎車大約配臵 20 臺以上電機,中端轎車 30-40 臺,高端轎車50 臺以上,豪華轎車 70 臺以上。隨著汽車的安全、節(jié)能、舒適等方面不斷優(yōu)化,汽車電機需求會進(jìn)一步擴(kuò)大。
來源:海通證券研究所
2016 年,全球汽車產(chǎn)量約 9000 萬輛,其中中國產(chǎn)量 2811 萬輛。目前,假設(shè)未來全球汽車產(chǎn)量保持現(xiàn)有水平;隨著舒適度,可操作性提升, 對電機的需求量逐步提升(見下表測算)。
由于 PM 步進(jìn)電機具有抗電磁干擾、輕薄短小、低能耗、高性能、可靠性高等特點,逐漸有替代傳統(tǒng)直流有刷電機的趨勢。對于汽車用步進(jìn)電機需求量的預(yù)測如下。 假設(shè) PM步進(jìn)電機在汽車電機中的運用比例 20%, 對應(yīng)年需求約 5 億只。
來源:海通證券研究所
來源:海通證券研究所
(3) 3D 打印維持快速增長
3D 打印作為專業(yè)打印設(shè)備典型代表有著廣泛應(yīng)用場景,近年保持較快的增長勢頭。2016 年, 全球消費級/桌面級 3D 打印機出貨量 57.82 萬臺,同比增 108%;工業(yè)級 3D打印機出貨量 2.58 萬臺,同比增 44%。 Wohlers 預(yù)測:基于 3D 打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,2020 年市場規(guī)模將達(dá)到 211.98 億美元。
來源:Wohlers
步進(jìn)電機廣泛用于打印機、傳真機、噴繪機、噴涂設(shè)備等。 3D 打印設(shè)備中亦使用HB 步進(jìn)電機來實現(xiàn)控制。根據(jù)目前的設(shè)備結(jié)構(gòu),一臺桌面級 3D 打印機至少需要 4 臺HB 步進(jìn)電機,而對于工業(yè)級 3D 打印機對 HB 步進(jìn)電機數(shù)量和精度要求會更高。根據(jù) Gartner 預(yù)測到 2020 年,全球 3D 打印機出貨量將達(dá)到 670 萬臺。桌面級 3D打印機將占據(jù)出貨量的 97.5%。我們假設(shè)桌面級 3D 打印機平均使用 4-5 只步進(jìn)電機、工業(yè)級 3D 打印機平均使用 5-6 只步進(jìn)電機。 預(yù)計到 2020 年, 3D 打印機領(lǐng)域需求步進(jìn)電機數(shù)量約為 3000 萬臺。
來源:Gartmer
(4)通信技術(shù)升級換代,推動電機需求
天線是移動通信基站最重要組成部分,天線需要調(diào)節(jié)下傾角度來優(yōu)化信號質(zhì)量。天線分為機械天線(人工調(diào)節(jié))與電調(diào)天線(電子調(diào)節(jié))。步進(jìn)電機是基站上的電調(diào)天線重要組成部分,為天線的下傾角度調(diào)節(jié)提供動力支持。 3G 時代之前,多用機械天線。 從4G 開始,基本上已使用電調(diào)天線。
“十二五”開始,國家大力發(fā)展 4G 移動通信。 2016 年,新增移動基站 92.6 萬個,總數(shù)達(dá) 559 萬個,其中 4G 基站新增 86.1 萬個,總數(shù)已達(dá)到 263 萬個。
一般而言,對于普通基站配臵三面天線,需要配臵至少 3 個步進(jìn)電機。對于 4G 基站則需要配臵 4-6 面天線,需要 4-6 個步進(jìn)電機。而隨著 5G 技術(shù)的發(fā)展, 運用 MassiveMIMO, 將需要更多步進(jìn)電機調(diào)節(jié)天線角度,步進(jìn)電機需求數(shù)量將進(jìn)一步提高。我們預(yù)計, 全球范圍內(nèi) 5G 基站建設(shè)進(jìn)行高峰期, 2019-2023 年,新增 5G 基站達(dá)100、 200、 250、 200、 180 萬個。 我們保守預(yù)計,每個基站配 16 個天線, 對應(yīng) 1600、3200、 4000、 3200、 2880 萬個步進(jìn)電機需求,合計 1.5 億只。
來源:中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)
(5)醫(yī)療領(lǐng)域運用逐步擴(kuò)張
隨著社會老齡化程度的提高,以及人們保健意識的不斷增強,全球醫(yī)療器械市場需求持續(xù)快速增長。 Evaluate Med Tech 預(yù)測, 2022 年全球醫(yī)療器械市場將達(dá)到 5298 億美元, 2015-2022 年間的復(fù)合年均增長率約為 5.2%。美國、歐洲、日本共同占據(jù)全球醫(yī)療器械市場的主要市場地位,其中美國是世界上頭等醫(yī)療器械生產(chǎn)國和消費國。
來源:EvaluateMedTech
步進(jìn)電機在醫(yī)療儀器設(shè)備的運用廣泛并呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢,如棱鏡分光單色器、自動生化分析儀、自動稀釋器、胰島素泵、呼吸設(shè)備、血液檢測設(shè)備、眼科檢測設(shè)備、注射泵、人工透析設(shè)備等。未來,替代人工完成治療任務(wù)、動作準(zhǔn)備和靜音度高使用電機的醫(yī)療設(shè)備會不斷增加應(yīng)用于臨床。 精度更高、多定位的、易于控制的步進(jìn)電機將在醫(yī)療設(shè)備中獲得更多應(yīng)用。
(6)工業(yè)自動化重要部件
根據(jù) Oxford Economics 研究表明,截止 2016 年中國的勞動力成本已經(jīng)趨近于美國,比美國略低 4%。但是中國勞動力生產(chǎn)率僅為美國的 1/7。中國的勞動生產(chǎn)率與印度相當(dāng),但勞動力成本是印度的 3 倍。而中國的勞動力成本也遠(yuǎn)超東南亞國家。從 2012 年開始,勞動密集型企業(yè)陸續(xù)開始向東南亞國家轉(zhuǎn)移。
中國人口紅利逐步消失, 提高工業(yè)生產(chǎn)效率成為當(dāng)務(wù)之急。根據(jù) Markets and Markets 研究報告,全球工廠自動化市場 2015 年達(dá) 1088 億美元,預(yù)計 2022 年將達(dá)到1533 億美元, CAGR 約為 4.88%。其中亞太地區(qū)將是起首市場, 約占 36%市場份額,而中國將是工廠自動化頭等增量市場。
中國在 2015 年提出了中國版工業(yè) 4.0 計劃《中國制造 2025》, 不僅提出培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的路徑,更重要的是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造升級。 中國制造業(yè)發(fā)展水平參差不齊,相當(dāng)一部分企業(yè)還處在“工業(yè) 2.0”的階段,計劃中提出制造業(yè)全員勞動生產(chǎn)率增速, “十三五”期間為 7.5%, “十四五”期間為 6.5%;關(guān)鍵工序數(shù)控化率 2020 年達(dá)到 50%, 2025年達(dá)到 64%。
步進(jìn)電機因其響應(yīng)速度快、可靠性高、脈沖開環(huán)控制構(gòu)造簡單等特點, 在工廠自動化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛, 主要有工廠自動化生產(chǎn)設(shè)備(工業(yè)機器人)、柔性化輸送設(shè)備(移動機器人 AGV),智能監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字化管理系統(tǒng)等。工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,必將帶動步進(jìn)電機需求的持續(xù)擴(kuò)張。
三、市場空間預(yù)估
我們對步進(jìn)電機未來市場空間做如下假設(shè)和預(yù)測:
(1)需求穩(wěn)定領(lǐng)域:步進(jìn)電機出貨量占全市場約 60%-70%,假設(shè) 2017-2020 年增長率與近年持平。 HB 步進(jìn)電機增長率約 1.2%, PM 步進(jìn)電機增長率 5%。
(2)需求旺盛領(lǐng)域:步進(jìn)電機出貨量占全市場約 15%-25%, 假設(shè) 2017-2020 年增長率約 20%左右。
(3)新興市場領(lǐng)域:步進(jìn)電機出貨量占全市場約 5%-10%, 假設(shè) 2017-2020 年增長率約 20%以上。
來源:EMJ
基于以上假設(shè),我們預(yù)計,到 2020 年:
(1) HB 步進(jìn)電機出貨量約 1.24 億臺, 2017-2020 年復(fù)合增長率 10%。其中,需求旺盛與新興市場領(lǐng)域出貨量將占到總出貨量比例提升至約 50%, 2017-2020 年復(fù)合增長率約 22%。
(2) PM 步進(jìn)電機出貨量約 24 億臺, 2017-2020 年復(fù)合增長率 11%。其中,需求旺盛與新興市場領(lǐng)域出貨量將占到總出貨量比例提升至 47%, 2017-2020 年復(fù)合增長率約 22%。
四、市場競爭格局
步進(jìn)電機產(chǎn)業(yè)主要企業(yè)大部分來自日本。相關(guān)日本企業(yè)具數(shù)十年,甚至近百年的發(fā)展積淀,在相關(guān)領(lǐng)域具有深厚的技術(shù)積淀、龐大客戶群。
來源:EMJ
根據(jù) EMJ 統(tǒng)計, 2015 年日本廠商 HB 步進(jìn)電機出貨量約 6500 萬臺。占全球出貨量約 80%。日本信濃、日本美蓓亞等 HB 步進(jìn)電機年出貨量高達(dá) 2000 萬臺以上。
來源:EMJ
日本廠商占據(jù)全球 PM 步進(jìn)電機市場 65%的份額。日本電產(chǎn)三協(xié)、日本美蓓亞 PM步進(jìn)電機年出貨量在 2 萬臺以上,占主導(dǎo)地位。鳴志電器是全球一線步進(jìn)電機廠商中,僅有的非日系公司。 2016 年 HB 步進(jìn)電機產(chǎn)量 1004 萬臺,全球份額第四。
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