2023伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模與需求占比分析

• 黃江 2023年1月30日 來源：新浪 533 29
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伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模整體呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。我國的伺服系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)起步較晚，2000年以后隨著國內(nèi)中高端制造業(yè)不斷 發(fā)展，各行各業(yè)在生產(chǎn)制造活動(dòng)中越來越多地需要使用伺服系統(tǒng)來滿足其高質(zhì)量和高精度產(chǎn)品的要求，這一需求促使國內(nèi)伺服系 統(tǒng)市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

伺服系統(tǒng)是一種由伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成的運(yùn)動(dòng)控制部件，是以物 體的位移、角度、速度為控制量組成的能夠動(dòng)態(tài)跟蹤目標(biāo)位置變化的自動(dòng)化 控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)精確、快速、穩(wěn)定的位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制，主 要應(yīng)用于對(duì)定位精度和運(yùn)轉(zhuǎn)速度要求較高的工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。伺服系統(tǒng) 可分為通用伺服系統(tǒng)和專用伺服系統(tǒng)。

2023伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模與需求占比分析

通用伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速，工業(yè)機(jī)器人、光伏設(shè)備等新型行業(yè)需求增長(zhǎng)較快。2021 年，我國通用伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 233.3 億元，同比增長(zhǎng) 高達(dá)41.9%;而2017年市場(chǎng)規(guī)模僅為141.2億元，近五年復(fù)合增長(zhǎng)率為13.4%。 而從下游需求分布來看，電子制造設(shè)備依然是通用伺服系統(tǒng)需求占比最高的 領(lǐng)域，2021 年為 18%。但電池制造設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、光伏設(shè)備等高成長(zhǎng)行 業(yè)對(duì)伺服系統(tǒng)需求增長(zhǎng)較快，占比也在快速提升。

伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模整體呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。我國的伺服系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)起步較晚，2000年以后隨著國內(nèi)中高端制造業(yè)不斷 發(fā)展，各行各業(yè)在生產(chǎn)制造活動(dòng)中越來越多地需要使用伺服系統(tǒng)來滿足其高質(zhì)量和高精度產(chǎn)品的要求，這一需求促使國內(nèi)伺服系 統(tǒng)市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。2008-2021年，國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模由24.5億元增長(zhǎng)至279.3億元，CAGR高達(dá)20.59%，其中，2021年 增長(zhǎng)較快，同比增長(zhǎng)37.09%，主要受益于2021年上半年制造業(yè)景氣度較高，需求較為旺盛。 2022年前三季度通用伺服市場(chǎng)規(guī)模有所下滑。2022年前三季度通用伺服市場(chǎng)規(guī)模為173.3億元，同比下滑3.45%，主要受到2022年 傳統(tǒng)制造業(yè)景氣度較弱以及國內(nèi)疫情影響。

通用伺服系統(tǒng)可以在不同行業(yè)廣泛應(yīng)用，主要為交流電伺服系統(tǒng)。通用伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模較大，2021年我國通用伺服 系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模為233.3億元;其下游應(yīng)用廣泛，包括電子及半導(dǎo)體、機(jī)床、機(jī)器人、包裝、紡織、塑料、紙巾等。專 用伺服系統(tǒng)根據(jù)不同行業(yè)需求定制化開發(fā)，提供專業(yè)化產(chǎn)品，主要為交流電伺服以外的其他品類伺服，其市場(chǎng)規(guī)模較 小，2021年我國專用伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模為46.0億元;其下游應(yīng)用領(lǐng)域包括風(fēng)力發(fā)電、礦山機(jī)械、纜車索道、電梯等。 從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來看，我國伺服市場(chǎng)中，通用伺服市場(chǎng)規(guī)模占比約為80%，專用伺服市場(chǎng)規(guī)模約為20%，近年來基本保持穩(wěn) 定。

通用伺服系統(tǒng)內(nèi)資品牌市場(chǎng)份額最高，國外品牌市場(chǎng)份額持續(xù)下降。從 競(jìng)爭(zhēng)格局上看，在匯川技術(shù)、禾川科技、信捷電氣和埃斯頓等國內(nèi)企業(yè)的共 同努力下，我國通用伺服系統(tǒng)的國產(chǎn)化率已經(jīng)從2017年的27.6%提升至2021 年43.3%，而日韓品牌的市場(chǎng)份額則從2017年的52.7%下降至2021年37.8%， 歐美品牌市場(chǎng)份額也從 19.7%下降至 18.9%。而具體到各個(gè)企業(yè)，目前市場(chǎng) 份額最高的已經(jīng)是國內(nèi)品牌匯川技術(shù)。其次則是安川電機(jī)(10.5%)、松下 (9.6%)、三菱電機(jī)(8.8%)、西門子(8.1%)等四家外資企業(yè)。

伺服系統(tǒng)工作原理

伺服系統(tǒng)具有慣量小，動(dòng)力大的特點(diǎn)。由伺服驅(qū)動(dòng)器、PLC、伺服電機(jī)、編碼器組成。伺服驅(qū)動(dòng)器是伺服系統(tǒng)中主要的工作元件，伺服驅(qū)動(dòng)器一般都是由交流提供電源的。

未來的數(shù)字化工廠從上到下包括信息層、控制層、驅(qū)動(dòng)層、執(zhí)行層、傳感層，伺服系統(tǒng)中的伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、 編碼器分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)層、執(zhí)行層、傳感層。因此，伺服系統(tǒng)相當(dāng)于工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)+肌肉骨骼+感受系統(tǒng)。構(gòu)成：伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器與編碼器組成。其中，伺服電機(jī)是伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其作用是把接受的 電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度;伺服驅(qū)動(dòng)器是伺服電機(jī)的一種控制器，一般通過位置、速度和力矩三種 方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位;編碼器將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制，轉(zhuǎn)換為可用于通訊、傳輸 和存儲(chǔ)的信號(hào)形式，一般將編碼器視為伺服電機(jī)的組成部分，多數(shù)伺服電機(jī)生產(chǎn)廠商外購或自研編碼器，將伺服電機(jī) 與編碼器配套出售。

伺服系統(tǒng)各項(xiàng)性能都優(yōu)于步進(jìn)系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)(交流伺服)比步進(jìn)系統(tǒng)精度更高，兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為1.8°、0.9， 五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°，伺服電機(jī)的控制精度則由編碼器保證，對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng) 器每接收2^17=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的 1/655;伺服系統(tǒng)響應(yīng)更快，步進(jìn)系統(tǒng)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要200~400毫秒，交流伺服系統(tǒng)僅需幾毫秒;伺服系統(tǒng)可靠性更強(qiáng)， 步進(jìn)多為開環(huán)控制，易出現(xiàn)丟步、過沖現(xiàn)象，交流伺服系統(tǒng)為閉環(huán)控制，編碼器會(huì)反饋信號(hào)內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，實(shí)時(shí)調(diào)整; 伺服系統(tǒng)具備過載能力，步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力，交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的 慣性力矩。

伺服系統(tǒng)與變頻器技術(shù)同源，但具備位置控制功能，精度更高，適用于小功率場(chǎng)景。伺服系統(tǒng)和變頻器相同點(diǎn)在于，伺服系統(tǒng)中的 伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器都要實(shí)現(xiàn)變頻功能，即將工頻電源整流為頻率可調(diào)的交流電從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);兩者不同點(diǎn)在于，首先，伺服 驅(qū)動(dòng)器比一般變頻器有更精確的控制技術(shù)和算法運(yùn)算，在功能上最主要的差異是伺服系統(tǒng)可以進(jìn)行精確的位置控制，而變頻器則無 位置環(huán);其次，伺服系統(tǒng)多采用永磁同步交流電機(jī)，而變頻器主要控制交流異步電機(jī)，受工藝限制10KW以上的永磁同步交流電機(jī)價(jià) 格昂貴，因此大功率場(chǎng)景下多采用性價(jià)比更高的變頻器驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)，伺服系統(tǒng)則一般用于小功率場(chǎng)景。綜上，能用變頻器控制的 場(chǎng)合幾乎都能用伺服取代，關(guān)鍵在于價(jià)格(伺服系統(tǒng)遠(yuǎn)高于變頻器)及功率。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國伺服系統(tǒng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)分析及發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

通用伺服系統(tǒng)下游較為集中。通用伺服有不少于17個(gè)下游行業(yè)，包括電池制造設(shè)備、電子制造設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、光伏設(shè)備、包 裝機(jī)械、半導(dǎo)體、激光、雕刻機(jī)、機(jī)床等。2022年前三季度，占比最高的前五個(gè)行業(yè)為電子制造設(shè)備、電池制造設(shè)備、工業(yè)機(jī)器 人、光伏設(shè)備、包裝機(jī)械，分別占比15.81%、13.56%、10.44%、7.57%、6.57%，合計(jì)占比達(dá)到53.95%。 通用伺服下游多為高端裝備賽道，且占比逐年提升。

若將電子制造設(shè)備、電池制造設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、光伏設(shè)備、半導(dǎo)體、激光 定義為高端裝備賽道，其余定義為傳統(tǒng)行業(yè)，由于通用伺服小功率、高精高效的特性更能滿足高端裝備的需求，當(dāng)前下游景氣賽 道占比已超60%且提升顯著，從2017年到2022年前三季度，高端裝備賽道占比由55.36%提升至65.35%，提升了近10個(gè)pct。

通用伺服系統(tǒng)國產(chǎn)化取得長(zhǎng)足進(jìn)展

國產(chǎn)廠商份額大幅提升，2017年內(nèi)資份額為9.7%，通用伺服市場(chǎng)幾乎被外資壟斷，2022年前三季度內(nèi)資份額達(dá)到30.5%，較2017 年提升了20.86個(gè)pct，國產(chǎn)品牌顯著進(jìn)步;日系份額下滑明顯，2017年日系份額高達(dá)49.31%，2022年前三季度份額則下滑至 29.11%，明顯失守;歐美系廠商份額穩(wěn)中有升，2017年歐系和美系份額分別為11.69%、1.27%，2022年前三季度份額分別小幅提 升至15.60%、1.43%，歐美系品牌占據(jù)的市場(chǎng)較為堅(jiān)挺;臺(tái)資份額波動(dòng)略有下滑，2017-2022年前三季度臺(tái)資份額基本在7-8%附近 波動(dòng)，自2020年起至今份額略有下滑，從8.33%下滑了2.22個(gè)pct至6.11%。 通用伺服市場(chǎng)集中度高，頭部廠家占據(jù)大部分市場(chǎng)份額。2017-2022年前三季度，伺服市場(chǎng)CR10在70%左右，CR5在50%左右，CR3 在40%左右，略有波動(dòng)但基本穩(wěn)定。

國產(chǎn)新興伺服廠商不斷涌現(xiàn)。首先，匯川技術(shù)份額提升幅度最大，從2008年的0.1%的市場(chǎng)份額提升至2022年前三季度的21%，為 份額提升幅度最大的國產(chǎn)廠商。從伺服銷售額角度，匯川已遠(yuǎn)超西門子、松下、安川等老牌外資龍頭。其次，國內(nèi)涌現(xiàn)了一批新 興國產(chǎn)伺服品牌，如禾川科技、無錫信捷、雷賽智能等，2022年前三季度市場(chǎng)份額已分別達(dá)到3.4%、2.4%、1.3%。最后，老牌國 產(chǎn)廠商經(jīng)歷洗牌，和利時(shí)、星辰科技、珠海運(yùn)控、步科股份等老牌國產(chǎn)廠商進(jìn)展較慢，埃斯頓份額則有小幅提升，從2008年的 1.6%小幅提升至2022年前三季度的2.4%。

國產(chǎn)化率加速提升。①2008-2017年，九年間伺服國產(chǎn)化率僅提升了3.55個(gè)pct;②進(jìn)入2018年，國產(chǎn)伺服經(jīng)過多年積 累技術(shù)井噴，根據(jù)SooPAT，當(dāng)年伺服系統(tǒng)相關(guān)申請(qǐng)專利數(shù)量達(dá)到歷史高點(diǎn)，增速高達(dá)36.8%，國產(chǎn)伺服開始形成對(duì)國 外品牌的有力競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)年國產(chǎn)化率提升了2.16個(gè)pct;③2020年起，國產(chǎn)廠商抓住了外資供應(yīng)緊張的機(jī)會(huì)，從2020年 到2022年的四年一期中，通用伺服系統(tǒng)國產(chǎn)化率分別提升了6.21pct、5.42pct、6.94pct，三年合計(jì)提升18.57pct， 超越2008-2020年十二年來國產(chǎn)化率提升的總和。

《2022-2027年中國伺服系統(tǒng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)分析及發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2022-2027年中國伺服系統(tǒng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)分析及發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告

  本報(bào)告由中研普華的資深專家和研究人員通過長(zhǎng)期周密的市場(chǎng)調(diào)研，參考國家統(tǒng)計(jì)局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國務(wù)院發(fā)展研究中心、行業(yè)協(xié)會(huì)、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外專業(yè)研究機(jī)構(gòu)提供的大量權(quán)...

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