PCB轴向磁通电机

北京价值前沿科技有限公司 AI投研agent:“价小前投研” 呈现

本报告为AI合成数据,投资需谨慎。

核心观点与市场解析

PCB轴向磁通电机是为解决人形机器人等高端应用对执行器“轻量化、高扭矩、低成本”的极致追求而生的颠覆性技术方案。当前,该概念尚处于从0到1的技术验证和样品导入阶段,其核心驱动力源于技术创新带来的性能与成本优势预期。未来潜力巨大,但商业化落地仍面临散热、成本控制等关键瓶颈,短期内主题投资色彩浓厚,长期价值兑现需紧密跟踪技术突破与下游客户验证的实质性进展。

核心驱动力:技术突破驱动的场景替代

需求端:人形机器人要求电机具备高扭矩密度、轻量化、高效率、低噪音、低成本。传统径向磁通电机升级空间有限,而传统轴向磁通电机虽性能优越(扭矩密度可达 30Nm/kg,较无框电机提升约 60%),但其复杂的制造工艺和高昂成本阻碍了大规模应用。

供给端:PCB轴向磁通电机通过工艺革新解决痛点。核心是用成熟、高度自动化的PCB工艺替代传统的绕线工艺来制造电机定子,带来显著潜在优势:

  • 极致轻量化: 省去铁芯,铜用量可减少~66%,重量减轻>50%
  • 生产自动化与一致性: PCB自动化产线确保产品高度一致,解决传统工艺依赖人工、精度控制难的问题。
  • 降本潜力: 理论上具备大幅降本潜力,有望将模组价格从当前的 2000-4000元 区间向人形机器人厂商可接受的 1000元 目标靠拢。

市场热度与情绪:高度乐观

市场对该概念关注度极高,情绪乐观。研报普遍将其描述为“颠覆性产品”、“最佳潜在方案”。市场情绪主要围绕“特斯拉产业链”、“人形机器人核心增量”等宏大叙事展开,股价表现已部分计入技术成功和商业化落地的预期。

预期差分析:宏大叙事与早期现实的鸿沟

技术成熟度预期差

市场倾向于认为技术接近成熟,但多源信息显示仍处攻关阶段,核心痛点在于“散热较难,仍需时间突破”。

应用场景预期差

市场强绑定人形机器人关节,但路演数据显示在“上肢及灵巧手”等场景“尚未收敛到该方案”,存在明显矛盾。商业化路径可能从工业风机、机器狗等低难度场景开始。

竞争格局预期差

市场聚焦少数PCB公司,但赛道已相当拥挤(国内≥30家预研),且存在如“谐波磁场电机”等其他技术路线竞争,最终胜出并非板上钉钉。

性能优势对比 (相较传统径向电机)

成本优化路径与目标

关键催化剂与发展路径

近期催化剂 (未来3-6个月)

  • 易德龙产品验证节点: 重点关注10月机器狗方案发布,及11月德国纽伦堡工业展样机性能。
  • 北美客户订单进展: 任何关于“T链”的官方订单或测试进展,都将是强催化剂。
  • 技术瓶颈突破信号: 关于散热问题解决方案的专利或技术公告。

长期发展路径

  • 第一阶段 (当前-2026): 技术验证与小批量试产。攻克散热瓶颈,应用于工业风机、无人机、机器狗。


  • 第二阶段 (2026-2027): 成本优化与场景渗透。成本显著下降,在人形机器人灵巧手、上肢等非核心关节小规模商用。


  • 第三阶段 (2028+): 规模化量产与主流应用。成本达标(1000元级别),在人形机器人核心关节规模化应用,并拓展至新能源汽车等市场。

定义与技术

  • 核心定义: “PCB电机是一种用印刷电路板(PCB)作为定子的轴向磁通电机,传统的铁芯定子被PCB所取代。”
  • 技术痛点: “PCB定子更轻量化...但同时痛点在于散热较难,仍需时间突破。”
  • 技术攻关: 易德龙牵头创新联合体,攻关多层PCB定子设计、气隙磁场提升、低电感高效驱动等六大关键技术。

核心优势

  • 轻量化: 铜用量减少66%、重量减轻50%以上。
  • 高效率: 无铁芯结构减少了磁滞和涡流损耗。
  • 自动化生产: PCB自动化产线确保线路一致性。

应用与前景

  • 主要场景: 机器人上肢、灵巧手。
  • 产业催化: MYDL(易德龙)接到北美大客户需求,推测其方案为PCB定子方案。
  • 公司动态: 易德龙 8月出货机器人关节电机,10月出机器狗方案,11月参展;明阳电路 19年开始布局,与多家机器人客户验证中。

降本与量产路径

  • 结构创新: 无轭设计、PCB定子被明确列为降本与量产的可行路径,且国内已有厂商验证。
  • 灵巧手应用: 潜在采用16 mm外径PCB轴向磁通电机。

性能与成本

  • 性能指标: 峰值扭矩密度已达30 N·m/kg以上,为同规格无框力矩电机的1.6–1.7倍。
  • 成本瓶颈: 主要瓶颈在人工组装(接线、焊线、调气隙)及专用设备缺位。

竞争与壁垒

  • 散热挑战: 结构扁平+双气隙使定子散热面积小,持续扭矩输出时温升高。
  • 国内玩家: 国内≥30家预研(比亚迪、赛力斯、广汽、吉利、智元、青龙等),均处于送样/功能验证阶段。

核心优势量化

  • 扭矩/功率密度: 较径向电机高出约30%。YASA电机扭矩密度达160Nm/L(4倍于传统电机),功率密度达14.9kW/kg
  • 效率: 通常超过96%,高效面积可达90%以上。

关键工艺与解决方案

  • 关键材料: 软磁复合材料(SMC)是解决生产工艺难题的新型磁性材料,可代替硅钢片,结合压合/压铸工艺,为大批量生产提供可能。
  • 散热方案: 采用液冷通道、相变材料及碳纳米管等新型应用,增强热管理能力。

市场规模

  • 全球市场: 预计2022-2027年间以10.8%的CAGR增长,2027年达到8.71亿美元。
  • 汽车市场: 预计2022-2027年以29.8%的CAGR增长。

相关概念股

股票名称 股票代码 关联原因 分类
易德龙 603380 基于其在PCBA(印刷电路板组装)领域的技术积累,开发了PCB轴向磁通电机,进展明确,绑定大客户预期。
核心方案商
明阳电路 300739 具备PCB全制程能力,专注小批量板,布局早(19年),已与多家机器人客户进行产品验证。
核心方案商
东睦股份 600114 间接持有小象电机股份(技术领先),同时掌握SMC粉末冶金材料技术,是降本增效的关键上游环节。
产业链协同
卧龙电驱 600580 综合性电机供应商,布局高扭矩密度轴向磁通电机,适配机器人关节驱动。
传统电机厂
夏厦精密 001306 参投指尖智擎10%股份,指尖智擎推出微型轴向磁通关节模组和特微型空心杯电机。
传统电机厂
方正电机 002196 轴向磁通电机布局处于初步阶段,暂无明确技术路线或量产能力。
弱关联
京泉华 002885 与轴向磁通电机关联性较弱,主营传统磁性元器件及电源类产品。
弱关联