20230120-开源证券-北交所行业主题报告_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_25页_3mb

北交所研究团队：运动控制系统行业分析

核心内容

运动控制系统是智能制造产业链的重要组成部分，主要包括运动控制器、变频器、伺服系统和步进系统。其技术发展水平直接影响我国工业自动化能力，是实现智能制造的基础。报告指出，专用控制器（如点胶控制系统、激光加工控制系统）应用市场增长较快，伺服系统国产化率持续提升，内资品牌在伺服系统市场中表现亮眼，具备较大的进口替代空间。

主要观点

1. 运动控制器发展趋势

• 定义：运动控制器是控制系统核心，负责向伺服系统等部件传递控制指令，其性能决定了运动控制系统的整体性能。
• 分类：按平台分为PLC控制器、嵌入式控制器和PC-Based控制器。
• 市场：2020年三类控制器市场份额分别为34.6%、37.8%和27.6%。预计2025年我国运动控制器市场规模将突破100亿元。
• 替代趋势：PC-Based控制器因其功能强大和性价比高，正逐步替代PLC控制器。
• 应用领域：专用控制器广泛应用于激光加工、点胶等高精度场景，而通用型控制器适用于更广泛的自动化设备。

2. 伺服系统与步进系统对比

• 伺服系统：包括伺服驱动器、伺服电机和编码器，适用于高端场景，具有高精度、高性能、高过载能力等优势，但价格较高。
• 步进系统：由步进电机和步进驱动器构成，适用于廉价场景，具有免维护、低成本等优点。
• 市场现状：
  • 步进系统市场以内资品牌为主，2020年市场规模约为8.5亿元，内资品牌占据90%以上市场份额。
  • 伺服系统国产化率由2017年的27.6%提升至2021年的43.3%，预计2023年市场规模将达195亿元。
• 行业格局：外资品牌主要占据高端伺服市场，而内资品牌如汇川技术、雷赛智能等正逐步缩小与外资的差距。

3. 下游应用领域

• 点胶控制系统：是自动点胶设备的核心部件，2020年我国精密流体控制设备市场规模为272.3亿元，预计2025年达490.6亿元，CAGR为12.5%。
• 激光加工控制系统：激光加工设备的数控系统是核心部件，2020年市场规模为692亿元，其中激光切割应用占比最高（41%）。
• 伺服系统应用：主要应用于电子及半导体（13.8%）、机床（12.8%）和工业机器人（9.4%）等下游领域，2021年工业机器人销量达24.8万台，同比增长45.9%。

关键信息

• 政策支持：国家政策鼓励工业自动化行业发展，如《工业互联网综合标准化体系建设指南(2021版)》等。
• 行业前景：随着智能制造的推进，伺服系统国产化率有望持续提升，内资品牌具备良好的增长潜力。
• 企业表现：
  • 乐创技术：2021年营收1.03亿元（+39%），毛利率64.83%，点胶控制系统占其收入的58%。
  • 鼎智科技：2021年营收1.94亿元（+48%），工业自动化业务占比40%，专注于微特电机。
  • 星辰科技：2022年上半年营收0.61亿元（-4.9%），但归母净利润增长8.5%，主要应用于航天军工、新能源、工业控制等领域。
• 市场格局：运动控制系统市场呈现差异化竞争，分为工业自动化全面解决方案提供商、运动控制解决方案提供商和行业工艺解决方案提供商。

风险提示

• 行业竞争加剧
• 原材料价格波动
• 下游行业景气度波动

公司盘点（北交所及新三板）

北交所及新三板共有10家运动控制系统相关企业，包括卓兆点胶、蒙德电气、华成工控、鼎智科技、星辰科技、金日创、乐创技术、力好科技、翔云智能和锐志天宏。

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。
• 图2：全球工业自动化发展阶段。
• 图3：工业自动化四大类产品。
• 图4：工业自动化控制系统装置分类。
• 图5：2021年我国工业自动化市场规模2530亿元。
• 图6：反馈系统、控制系统和驱动系统市场份额最大。
• 图7：运动控制主要用于机械制造领域。
• 图8：运动控制系统是工业自动化设备的核心部件。
• 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。
• 图10：运动控制系统行业差异化竞争。
• 图11：运动控制器根据控制要求和传感器信号进行逻辑、数学运算。
• 图12：运动控制器分类及特点。
• 图13：专用运动控制器无需二次开发。
• 图14：预计2025年中国运动控制器市场规模突破100亿元。
• 图15：PC-Based控制器逐步替代PLC控制器。
• 图16：预计2025年我国精密流体控制设备市场规模达491亿元。
• 图17：3C电子是精密流体控制设备最大应用市场。
• 图18：2020年国内激光加工设备市场规模为692亿元。
• 图19：激光切割应用占比最高。
• 图20：乐创技术主要从事工业运动控制系统产品。
• 图21：点胶控制系统占乐创技术2021年收入的58%。
• 图22：柏楚电子、维宏股份、金橙子、乐创技术为专用控制系统，雷赛智能、固高科技为通用型。
• 图23：电动机构成及原理。
• 图24：控制器发出脉冲信号控制步进电机转动。
• 图25：步进电机是开环控制元件。
• 图26：步进电机分类及工业应用。
• 图27：伺服系统由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成。
• 图28：伺服电机是补助马达间接变速装置。
• 图29：闭环伺服机构中伺服电机接受脉冲信号运转。
• 图30：伺服系统适用于全范围力矩和转速。
• 图31：伺服系统适用于高端场景，步进系统适用于廉价场景。
• 图32：我国步进系统市场规模稳定在8.5亿元左右。
• 图33：2018年雷赛智能占据步进系统市场38%。
• 图34：预计2023年伺服系统市场规模达195亿元。
• 图35：2021年中国本土及台湾地区伺服系统市占率43.3%。
• 图36：2021年通用伺服系统市场CR5约为60%。
• 图37：电子及半导体、机床、工业机器人合计占伺服系统需求的36%。
• 图38：2021年我国工业机器人销量达24.8万台（+45.9%）。
• 图39：内资企业主要以经济型伺服系统为主。
• 图40：伺服系统主要参数对比。
• 图41：鼎智科技业务覆盖医疗及工业自动化领域。
• 图42：鼎智科技2021年工业自动化业务占比40%。
• 图43：星辰科技产品应用于航天军工、工业控制等领域。
• 图44：2022H1星辰科技工业控制伺服系统收入占比33%。

表格目录

• 表1：2017-2021年工业自动化行业政策支持情况。
• 表2：伺服系统与步进系统对比。
• 表3：北交所&新三板运动控制系统企业名单。