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运动控制系统:专用控制器应用面较广,伺服系统国产化率持续提升

2023-01-20诸海滨、赵昊开源证券九***
运动控制系统:专用控制器应用面较广,伺服系统国产化率持续提升

北交所行业主题报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 25 2023年01月20日 《食品安全快速检测产品“小巨人”,国内食品检测行业CAGR达25% —新三板公司研究报告》-2023.1.19 《主营光伏切割设备精密主轴产品,进入下游龙头供应链快速增长—新三板公司研究报告》-2023.1.19 《保丽洁(832802.BJ):静电式油烟净化设备领军企业—北交所新股申购报告》-2023.1.15 运动控制系统:专用控制器应用面较广,伺服系统国产化率持续提升 ——北交所行业主题报告 诸海滨(分析师) 赵昊(分析师) zhuhaibin@kysec.cn 证书编号:S0790522080007 zhaohao@kysec.cn 证书编号:S0790522080002  系列总览:智能制造专精特新系列第一期--运动控制系统行业 此前我们完成了地域系列、产业思维系列的北交所&新三板专精特新“小巨人”研究报告,本系列报告将继续聚焦专精特新优质领域行业研究,本篇重点对智能制造产业链进行细分行业梳理。智能制造的发展以工业自动化为基础,运动控制技术发展程度的高低直接决定了我国工业自动化水平,是实现智能制造的前提和基础。运动控制系统产品主要包括运动控制器、变频器、伺服系统和步进系统。  运动控制器是控制系统核心,激光加工设备等专用控制器应用市场增长较快 运动控制器是指以中央逻辑控制单元为核心,以传感器为信号敏感元件,以电机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置,根据应用范围不同可分为通用型和专用型。2018年中国运动控制器市场规模达到73.58亿元(+3.5%),在国家政策支持下,我国高档数控系统的开发和成果转化能力具有广阔的发展空间,预计2025年规模有望突破100亿元。根据平台不同,运动控制器可以分为PLC型、嵌入式(专用)型和PC-Based型,2020年上述三类控制器在中国的市场份额分别为34.6%、37.8%和27.6%。点胶控制系统和激光加工控制系统是专用控制器的两个具有代表性的应用。点胶控制系统是自动点胶设备等精密流体控制设备的核心部件之一,2020年我国精密流体控制设备行业市场规模为272.3亿元,预计2025年达到490.6亿元,2020-2025年CAGR为12.5%。乐创技术是点胶控制系统龙头企业,2021年实现营收1.03亿元(+39%)。激光加工成套设备的数控系统属于核心部件之一,配件均通过控制系统协调控制运作,2020年国内激光加工设备市场规模为692亿元,2012-2020年CAGR达19%。  步进系统市场以内资品牌为主,伺服系统国产化率升至43%,替代空间广阔 步进系统由步进电机和步进驱动器构成;伺服系统包括伺服驱动器、伺服电机、编码器三个部分。伺服系统有精度、性能、矩频和过载等优势,但价格高昂,适用于高端场景,而步进系统的免维护优势和低价适用于高需求量的廉价场景。2018年-2020年步进系统市场在8.5亿元规模左右稳定波动,雷赛智能、深圳研控、鸣志电器等国产品牌占据90%以上市场份额。鼎智科技是微特电机“小巨人”企业,2021年实现营收1.9亿元(+48%)。我国伺服系统产业起步较晚,处于成长期,2020年我国市场规模达128亿元(+33%),伴随着国产伺服技术研发水平提升,国产伺服系统进口替代步伐预期加快,预计2023年我国伺服系统市场规模达195亿元。内资品牌当前主要以经济型伺服系统业务为主,外资则占据高端市场。中国本土及中国台湾地区于国内伺服系统市有率由2017年的27.6%已爬升至2021年的43.3%,但行业集中度不高,竞争激烈,在未来国产替代的大潮下,国产伺服系统行业前景广阔。星辰科技是伺服系统优质公司,2021年实现营收1.4亿元(+3.5%)。  风险提示:行业竞争风险、原材料价格波动风险、下游行业景气度波动风险 相关研究报告 北交所研究团队 北交所研究 北交所行业主题报告 开源证券 证券研究报告 北交所行业主题报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 25 目 录 1、 系列总览:智能制造专精特新系列第一期--运动控制系统 .................................................................................................. 4 2、 见解一:激光加工设备等专用控制器应用市场增长较快 ..................................................................................................... 9 2.1、 概念:运动控制器负责向伺服系统等部件传递控制指令,其性能直接决定运动控制系统性能水平 .................. 9 2.2、 现状:2025年我国运动控制器市场规模有望突破100亿元,PC-Based控制器正逐步替代PLC控制器 ......... 10 2.3、 格局:国内运动控制器市场主要以外资品牌主导,乐创技术深耕点胶工艺类控制领域 .................................... 12 3、 见解二:伺服系统替代空间广阔,国产化率有望持续提升 ............................................................................................... 14 3.1、 概念:运动控制系统多采用步进电机或全数字式交流伺服电机 ............................................................................ 14 3.1.1、 步进系统:步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件 ......................................... 14 3.1.2、 伺服系统:伺服电机在闭环机构中接受脉冲信号运转实现运转 ................................................................. 16 3.1.3、 综合对比:伺服系统适用于高端场景,步进系统适用于高需求量的廉价场景 ......................................... 17 3.2、 现状:步进系统市场以内资品牌为主,伺服系统国产化率升至43.3% ................................................................. 18 3.3、 格局:以汇川技术为代表的内资伺服系统厂商在整体性能和可靠性上,正逐步缩减与外资品牌的差距 ........ 20 4、 公司盘点:北交所及新三板中共有10家运动控制系统企业 ............................................................................................. 23 5、 风险提示 .................................................................................................................................................................................. 23 图表目录 图1: 运动控制系统行业属于十大重点领域中的高档数控机床和机器人领域 ........................................................................ 4 图2: 全球工业自动化的发展主要经历了以下四个阶段 ............................................................................................................ 4 图3: 工业自动化的重要组成部分包括控制系统、自动化仪表、工业软件、企业综合管理信息系统 ................................ 5 图4: 工业自动化控制系统装置主要分为控制类、驱动类、执行类与传感类四个层面 ........................................................ 5 图5: 2021年中国工业自动化市场规模达到2530亿元 ............................................................................................................. 6 图6: 反馈系统、控制系统和驱动系统市场份额最大 ................................................................................................................ 6 图7: 运动控制主要用于机械制造领域 ....................................................................................................................................... 6 图8: 运动控制系统是工业自动化设备的核心部件 .................................................................................................................... 7 图9: 运动控制产品主要包括运动控制器、变频器、伺服系统和步进系统 ............................................................................ 7 图10: 运动控制系统行业差异化竞争特点突出 .......................................................................................................................... 8 图11: 运动控制器根据运动控制的要求和传感器件信号进行必要的逻辑、数学运算 .......................................................... 9 图12: 根据平台不同分为PLC控制器、嵌入式控制器和PC-Based控制卡三大类 ............................................................... 9 图13: 专用运动控制器是为特定应用领域开发的控制器,无需二次开发 ............................................................................ 10 图14: 预计2025年中国运动控制器规模突破100亿元 .......................................................................................................... 10 图15: PC-Based控制器正逐步替代PLC控制器 ....................

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