空心杯电机成为人形机器人(300024)灵巧手的不可或缺之物
空心杯电机具有功率密度高、能量转化效率高、响应快，运行平稳等特点，是人形机器人灵巧手执行动作的重要驱动力。该电机采用了无铁芯转子结构，机体轻巧，电机性能全方位提升，下游应用广泛，包括工业自动化、医疗、航空航天等领域。根据QY Research的数据，预计到2022年，全球空心杯电机市场规模将达到50亿元左右，未来人形机器人的放量将会进一步推动其市场增长。
空心杯电机线圈设计与绕线工艺是核心壁垒
空心杯电机线圈常用到三种设计，包括直绕组、斜绕组、菱形绕组，其中菱形绕组最为省材，功耗也最小，但手动绕制难度较大。目前，绕卷式生产工艺虽然易于实现，但成品一致性差、生产效率低且无法绕制大功率电机线圈，因此不适合大批量生产。而一次绕制成型工艺则是未来的发展方向，它可以实现全自动化生产，提高生产效率和产品质量。
国产化替代有望持续推进
目前，空心杯电机主要市场份额集中于海外三大龙头企业，但国内企业通过近几年的追赶，产品性能差距已经大大缩小，而且国内企业仍在持续研发，提升产能水平，空心杯电机的国产化率有望持续提升。建议关注鸣志电器(603728)、鼎智科技、伟创电气、拓邦股份(002139)、兆威机电等相关标的。
风险提示
人工智能监管风险、人形机器人发展不及预期、人形机器人灵巧手技术路线变化风险、技术更新迭代风险、国产替代进程不及预期。
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空心杯电机的前身：磁悬浮轴承
空心杯电机的无铁芯转子结构最初是应用在磁悬浮轴承中的。20世纪80年代初，日本的一家公司开发出了磁悬浮轴承，但是由于轴承受力过小，只能用于小型电机，无法广泛应用。后来，他们发现用无铁芯转子结构可以提高电机的效率，于是将其应用到了电机中，开创了空心杯电机的先河。
空心杯电机的神奇之处：史上最小的电机
空心杯电机的直径只有几毫米，可以被称为“史上最小的电机”。这种电机的应用非常广泛，比如在手机震动马达、数码相机镜头驱动、医疗器械、自动售货机等场合都有应用。而且，由于其结构简单，生产成本低，因此价格也不贵。
空心杯电机的运作原理：利用离心力
空心杯电机的运作原理非常简单，就是利用离心力。当电流通过线圈时，会产生磁场，与永磁体相互作用，使得转子转动。由于空心杯电机的转子是空心的，因此重量很轻，转速也很快。这种电机的响应速度非常快，可以在几毫秒内完成一次动作。