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人形机器人、新能源汽车打开编码器增量空间,哪些海内外企业显神通?

时间:2023-12-07   来源:

编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器,主要利用光栅衍射的原理,来实现位移与数字变换,通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量。

编码器分类及特点

编码器作为测量角度、速度和位置的传感器,按照技术原理,可分为磁编码器、光编码器及电感编码器等等,其中光编码器适用于高精度、高分辨率的应用,磁编码器适用于追求环境耐受性强、小型轻量、高可靠性的应用。在编码器降本和磁编码器性能提高的背景下,磁编码器渗透率逐渐提升。

按照测量类型,可分为直线编码器和旋转编码器,光栅尺是直线编码器的代表。按照输出信号,可分为绝对式编码器和增量式编码器。编码器具有高精度、高分辨率、快速响应等特点,适用于工业自动化、汽车制造、机床等众多需要精确位置测量的应用场景。

编码器高速增长,拆解主要增量市场

在工业领域,大量的电力流向电动机,这些电机中的大多数都集成了编码器。从具体应用来看,编码器用于例如线性测量、套准标记计时、卷材张紧、逆止器测量、输送、灌装等多种工业应用,最标准的应用是提供有关电动机运动控制的反馈。

除此以外机器人的应用领域越来越多,尤其是焊接、材料处理、装配和磨削等操作。通常在有限的人员现场或监控环境下,这些机器人必须有可靠的编码器来帮助指导他们的运动。

编码器市场高速增长,下游应用分布广泛。磁编码器以汽车为核心,光栅尺国产替代需求迫切。磁编码器在新行业、新技术的推动下,应用前景愈发广阔。据Yole,全球磁编码器的市场规模将增长至2027年的23.19亿美元,汽车为最核心应用场景。据Global Info Research预测,2029年全球光栅尺市场规模将达到8.42亿美元,机床是光栅尺最大的下游应用领域。

拆解编码器增量行业:人形机器人、新能源汽车和工业母机。

1、人形机器人:编码器主要应用在人形机器人的旋转、直线执行模组和灵巧手,单特斯拉Optimus编码器需求量50+,价值量约为7500元,若在2025年实现100万台目标交付量,有望为编码器带来70亿级别的增量市场。

2、新能源汽车:根据对新能源汽车解决方案的拆解,磁编码器主要应用在逆变系统、电机冷却系统和启动发电机系统,相比传统燃油车,单车价值量提升至少500元;叠加国内新能源汽车渗透率的快速增长,带动了磁编码器新增市场空间的充分释放。

3、工业母机:在自主可控、更新周期及产业转型三因素共振的推动下,机床行业正向中高端迈进,光栅编码器作为机床的核心零部件,应用前景非常广阔。以五轴数控机床为例,测算单台机床光栅编码器价值量约为5000元。

海内外编码器重点企业

中国、日本和韩国等国家强大的电子、汽车和机器人行业是重要的市场增长贡献者。随着基础设施发展和智慧城市计划的增加,对编码器的需求也在增加。根据IFR,中国近年来对工业机器人的大规模投资,使其在机器人密度方面在其他一些国家中的地位有所上升,首次超过美国。

海外编码器厂商以日系的多摩川和欧系的海德汉为代表,凭借几十年的技术实力、研发能力以及积累的经验,在全球范围内享有广泛的声誉,2022年我国编码器市场中多摩川和海德汉占据40%以上的市场份额,龙头地位显著。

柯马的机器人焊接系统通过旋转编码器增强了其功能。海德汉ECI 1118绝对值旋转编码器与其EnDat2.2数字接口的配对增强了先进的C5G控制和3D SmartLaser激光焊接系统的性能。ECI 1118 每转测量 262,144 个位置(18 位),几乎在所有速度下都能实现驱动系统控制。

我国光栅尺市场主要生产商有海德汉和雷尼绍,二者市场份额超过80%,国产厂商包括长春禹衡光学等研发实力逐渐增强,中高端光栅尺生产能力稳步提升,打开了更加广阔的国产替代空间。

1、HEIDENHAIN海德汉所属公司:约翰内斯·海德汉博士(中国)有限公司,HEIDENHAIN成立于1889年德国柏林,是一家研制生产光栅尺、角度编码器、旋转编码器、数显装置和数控系统的全球性公司。海德汉公司的产品被广泛应用于机床、自动化机器以及是半导体和电子制造业等领域。海德汉于2001年在国内成立了的子公司,国内总部位于北京,在上海建立了分公司,并且在哈尔滨、沈阳、西安、南京、成都、武汉和深圳设立了多个办事处。

2、Tamagawa多摩川所属公司:多摩川精密电机(苏州)有限公司,Tamagawa创立于1938年,是日本较早生产编码器的企业,目前为亚洲地区高精度角度传感器的制造厂商,极具规模的编码器制造商。Tamagawa对电机技术、电子回路技术及精密机械技术等综合技术的开发使其成为享誉世界的高科技企业。多摩川是全球掌握编码器与旋转变压器尖端技术的工控企业。

3、SICK西克所属公司:广州市西克传感器有限公司,SICK成立于1946年,是全球领先的传感器及智能传感器解决方案提供商,工业自动化领域的技术和市场领导者之一。在全球拥有近50家子公司、合资企业以及代理机构,2020年末在全球拥有10,000余名员工,SICK于1994年在广州成立了中国总部,目前已在上海、北京、青岛、苏州、南京、香港等地设有分支机构。

4、Baumer堡盟所属公司:堡盟电子(上海)有限公司,Baumer堡盟创始于1952年瑞士,是全球领先的工厂自动化和过程自动化生产厂家,在传感器、编码器、过程仪表以及视觉技术的研发和生产方面处于世界领先地位。Baumer在全球19个国家设有38个分公司,拥有约2400名员工。堡盟中国作为堡盟集团在北亚的商业中心,于2006年9月成立于上海。

5、禹衡光学所属公司:长春禹衡光学有限公司,禹衡光学是国内知名的光栅编码器、光学仪器及成套机电设备的专业制造商。禹衡光学先后主持制定、修订、参与起草了《光栅旋转编码器》、《光栅角度编码器》、《光栅角位移测量系统》等多项行业标准,公司现有员工450人,主导产品光栅编码器年生产能力120万台。产品市场覆盖全国34个省市自治区及全球50多个国家和地区。

6、NEMICON所属公司:博通(无锡)电子科技有限公司,NEMICON内密控成立于1969年日本,旋转编码器知名品牌,是集研发、生产和销售于一体的编码器生产企业,原为尼得科旗下,于2009年被安高华收购(现为美国博通集团),主要产品是各种类型和规格的旋转编码器,包括增量式、绝对式、光学式、磁性式等,其产品以高精度、高分辨率、高可靠性、高耐久性等特点而闻名。

7、PEPPERL+FUCHS倍加福所属公司:上海倍加福工业自动化贸易有限公司,倍加福创立于1945年德国,工业自动化技术创新引领者,是全球工业传感器技术和过程控制防爆领域的先驱,1958年推出世界首款接近开关以及首只内安型隔离式安全栅。倍加福专业提供独特全面的产品、技术服务和整体系统解决方案,1994年进入中国,致力于为客户提供臻于完美的专业产品和技术服务。

8、RENISHAW雷尼绍所属公司:雷尼绍(上海)贸易有限公司,雷尼绍创立于1973年英国,是高精度测量和医疗技术领域的跨国集团公司,尤其在计量学和拉曼光谱仪器领域居世界领先地位。主要生产数控机床传感器、位置编码器、激光干涉仪、拉曼光谱仪、增材制造设备及用于神经外科的医疗设备等。公司业务遍及全球,并在30多个国家和地区设有分支机构。

9、OMRON欧姆龙自动化所属公司:欧姆龙自动化(中国)有限公司,创建于1933年日本,全球知名的自动化控制解决方案的提供商,掌握着世界领先的传感与控制技术,拥有品种齐全、数量众多的产品线和产品种类,涵盖PLC、传感器、安全元器件、继电器、视觉设备、HMI、变频器、伺服、其他控制设备、外围设备等领域。1979年进入中国市场,目前在国内拥有40多个事务所、办事处遍布全国。

10、Autonics奥托尼克斯所属公司:奥托尼克斯电子(嘉兴)有限公司,Autonics成立于1977年,是韩国自动化解决方案的领先供应商,致力于开发和制造各种在全球销售的自动化产品,核心产品包括各种传感器,控制器,运动设备,测量设备,激光打标系统,连接设备等。奥托尼克斯拥有12家销售公司和 150个经销商组成的全球网络,为全球客户提供全面的自动化解决方案。

综合来源自:华创证券、mordor Intelligence、Maigoo等



标签:编码器
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