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（yoy 1.54%）、8000 万台（yoy 1.27%）。2013-2015 年全球PM 步进电机出货量为12.88 亿台、13.52 亿台（yoy 5.04%）、14.21 亿台（yoy 5.11%）

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。Evaluate Med Tech 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Oxford Economics 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

Markets and

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。