NMB步进电机 伐谋·主题【高端应用和一体化成新趋势，步进电机行业首推鸣志电器】国泰君安中小盘孙金钜团队

国泰君安中小:孙金菊，于能飞

抽象的

步进电机性价比高，比较优势明显。(1)步进电机作为典型的运动控制电机，主要包括混合式(HB)步进电机和永磁式(PM)步进电机。(2)与伺服电机系统相比，步进电机系统具有控制方便、结构简单、性价比高等优点。在运动控制方法中，步进运动控制技术是唯一可以开环运行的技术，因此在许多对运动速度要求低但对定位精度要求高的运动应用中需要大量的步进电机系统。

全球步进电机市场仍以日本企业为主，国内优质企业不断涌现。(1)根据日本矢野经济研究所发布的数据，2013-2015年全球HB步进电机市场规模分别为7780万台、7900万台和8000万台，PM步进电机分别为1287万台、1352万台和14.21亿台，均保持稳定增长趋势。步进电机应用广泛，包括办公自动化、PC、通讯设备、医疗设备、安防、工厂自动化(FA)等。(2)目前，在全球步进电机市场上，由于使用办公自动化作为最大下游应用的日本企业高度集中，农心、美北亚、日本电气工业第三协会等上游步进电机企业在全球占据了较大的市场份额。(3)中国步进电机在全球市场竞争实力较弱，两级分化严重，大部分从事步进电机业务的同时，发展其他电机业务，主要是低端产品，而以智明电气为代表的专业步进电机制造商已经能够在全球市场占据一席之地。

高端应用快速增长，集成化成为趋势。(1)目前，占步进电机应用比例最大的办公自动化增长正在放缓，但由于技术创新，许多其他应用领域正在深化并产生新的需求，如工厂自动化和安防市场等。此外，3D打印、汽车应用、太阳能发电等新兴高端应用领域的增长正在加速，下游应用领域的结构也在不断变化。(2)随着步进电机应用领域的不断扩大和深化，集成化建设已成为趋势，正在设计电机与驱动器集成产品、系统级步进伺服产品等新产品，以满足市场需求。

投资建议，首推智明电气。中国制造业正在加速崛起，未来步进电机的应用领域将进一步深化。新兴和高端细分市场的快速增长以及一体化建设等行业趋势预计将继续为国内优质企业带来更大的机遇。智明电器有限公司(603728。SH)，在高端领域和一体化方面具有先发优势，是最先被提升的，其他受益者包括江森电气控股(0179.HK)和江苏雷利(300660。SZ)。

风险预警:步进电机新兴高端应用增长低于预期；技术研发进度不如预期。

一个

高性价比步进电机开环控制

1.1步进电机是一种典型的运行控制电机

步进电机作为典型的运动控制电机，是信息与自动化控制系统中的执行元件。从工作原理上讲，步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或线位移的开环控制元件。步进电机根据脉冲信号，在设定的方向上以固定的角度(步距角)旋转，通过控制脉冲数来控制角位移，实现精确定位。

步进电机的转角由脉冲数产生，转速由脉冲频率产生，转向方向由方向信号决定。主要优点包括过载好，控制方便，结构简单，性价比高。另外，步进电机采用无刷结构，比传统电机更可靠。启动、停止和倒车方便，动态响应快；停车时，能自锁，保持扭矩；无累积操作错误；不易受温度、电压、电流等环境因素影响。

1.2目前步进电机主要有PM和HB

步进电机包括电抗式(VR)、永磁式(PM)和混合式(HB)，其中PM步进电机又可细分为直线型和旋转型。目前市场上广泛使用的是HB和PM步进电机，VR步进电机已经基本淘汰。

1.3与伺服电机相比，步进电机具有较高的性价比和比较优势

1.3.1步进电机和伺服电机属于同一控制电机

在控制电机的应用中，重点是电机输出特性的幅频特性、相频特性和精度、灵敏度、稳定性和线性度。现代控制电机通常包括步进电机、DC无刷电机和交流伺服电机。

1.3.2与伺服电机系统相比，步进电机具有比较优势

步进电机和伺服电机都是控制电机，但各有特点。伺服电机在高速和高响应速度方面具有优势。步进电机结构简单，开环设计，价格低廉，因此在很多应用中具有很高的性价比优势。

在运动控制方法中，步进运动控制技术是唯一一种可以在开环条件下运行而不需要位置反馈的技术，这使得步进电机系统比伺服电机系统简单得多，成本也低得多。因此，在许多对运动速度要求低但对定位精度要求高的运动应用中，需要大量的步进电机。

2

全球市场持续增长，国内市场巨大空

2.1全球步进电机出货量持续增长

2.1.1 HB的全球市场稳步增长

HB步进电机因其高精度和低成本，在世界范围内具有稳定且不断增长的市场容量。根据公司自己的研究和日本EMJ和日本矢野经济研究所发布的数据，2013-2015年世界HB步进电机市场规模依次为7780万台、7900万台和8000万台。

2 . 1 . 2 HB步进电机的新兴高端应用领域比例逐渐扩大

HB步进电机的主要下游领域包括办公自动化(打印机、复印机、复合机)、PC、通讯设备、医疗设备、监控摄像头、ATM、工业制造设备、娱乐设施等。其中办公设备是HB步进电机最重要的应用领域，占HB步进电机总数的60%以上，主要用于打印机(喷墨打印机除外)、复印机、复合机等送纸机构的精确控制和定位驱动。据EMJ统计，2015年日本厂商HB步进电机出货量约6500万台，应用领域为:信息设备73.0%，娱乐设备11.5%，工业设备9.5%，汽车电器3.0%，家用电器和住宅设施3.0%。

2.1.3 PM全球市场规模持续增长

永磁步进电机应用广泛，成本和精度相对较低，因此其全球使用量和需求量都大于HB步进电机。根据EMJ报告，从2013年到2015年，世界永磁步进电机的市场规模依次为128705万台、135243万台和142148万台，近五年来世界永磁步进电机的市场规模一直在持续增长。

2.1.4 PM步进电机主要用于信息设备，汽车应用的比例正在快速增长。

PM步进电机的主要下游领域包括视听设备、PC设备、数码相机、办公自动化设备(打印机、复印机、复合机)、空调节(百叶窗驱动)、住宅设备(暖水坐便器、热水器、油烟机)、医疗设备、游戏机、安防设备、汽车应用(前照灯光轴调节、仪器仪表、暖通空调等)。)，等等。

2015年，日本厂商出货约8.8548亿台PM步进电机。从应用领域来看，信息设备占比最大，达到75.7%，其次是数字视听领域，9.7%，汽车6.3%，家电住宅设施5.2%，工厂自动化等。1.5%，其他领域1.6%。其中，数码相机和光盘驱动器(，

此外，值得注意的是，日本在全球打印机出货份额中占有很大比例。IDC的数据显示，2015年，日本三大打印机厂商(Rich、柯尼卡美能达、佳能)约占全球市场的33.4%，因此日本PM步进电机应用领域信息设备的75.7%份额在全球是比较高的。

近年来，永磁步进电机下游应用的趋势表明，住宅设备、医疗设备、游戏机、安防设备和汽车应用的比例不断扩大，尤其是汽车应用增长迅速。

2.2预计2020年中国步进电机市场将突破270亿

一方面，专门从事步进电机业务的生产企业很少，从事其他电机业务的同事大多从事步进电机业务，主要是低端产品。另一方面，我国步进电机企业发展极不平衡，两极分化明显。高端岗位的很少，大部分还在低端领域。

深圳前瞻产业研究院预测，2017-2022年中国步进电机制造业市场规模将保持7-13%左右的年增长率，预计2020年中国步进电机市场规模将超过270亿元人民币。其中，在工业自动化领域，年均增速将保持在20%以上；办公自动化领域市场规模年增长率保持在0-10%之间；在印刷设备制造领域，保持在6 ~ 10%的水平；对于家电制造领域，增速会放缓；从中长期来看，数控机床行业的产量将会回升，因此数控机床使用的步进电机数量将会增加。

在进出口方面，我国步进电机产品进出口量逐年增加，但高端步进电机仍以进口为主。随着国外制造业向中国的加速转移和国内步进电机的科技进步，深圳前瞻性研究院认为，中国步进电机制造业的出口潜力巨大。预计未来几年，中国步进电机出口将保持每年10%以上的年增长率，但进口值很可能会逐年下降。

三

高端应用发展迅速，集成成为一种趋势

3.1趋势1:高端应用快速增长

步进电机应用广泛，占比重最大的办公自动化应用增长放缓。由于产业链的原因，这部分市场主要集中在日本厂商手中。由于技术创新，步进电机的许多其他应用领域也在不断深化，产生了新的需求，如工厂自动化、安全市场等。此外，3D打印、汽车应用、太阳能发电等新兴高端应用领域的增长。正在加速，因此下游应用领域的结构也在不断变化。

3.1.1工厂自动化领域——高增长和大市场

步进电机在工厂自动化领域的应用包括工厂自动化生产设备(包括工业机器人)、柔性输送设备(包括AGV)、智能监控系统、数字化管理系统等。由于步进电机具有对应速度块、可靠性高、开环控制、结构简单等特点，在工厂自动化领域具有明显优势。随着中国制造2025政策的不断提出，工厂自动化的进程将继续加快，这也带来了对步进电机的巨大需求。

具体来说，目前步进电机在工厂自动化中的应用包括纺织机械、食品包装机械、运动控制设备、电子制造加工设备等领域。纺织机械是近十年来步进电机进入的第一个行业。步进电机可用于针织、织造、缝纫等许多设备。食品包装机械行业目前正在加速进口替代，未来国产设备的比例将进一步提高。

3.1.2医疗设备领域-高端应用时机成熟

步进电机在医疗仪器设备中的应用也非常顺利和深入，包括棱镜分光单色仪、自动生化分析仪、自动稀释器、胰岛素泵、呼吸设备、血液检测设备、眼科检测设备、人工偷袭设备等。医疗仪器设备将使用更多定位精度高、速度容易控制的步进电机。

据欧洲医疗器械委员会统计，2011年全球医疗器械市场已达4353亿美元。据EvaluateMedTech统计，2020年全球医疗器械市场将达到5140亿美元。目前，全球医疗器械市场主要在美国、欧盟和日本，其中美国是全球最大的医疗器械市场和最大的医疗器械生产国，全球48%的医疗器械由美国生产。

医疗器械在中国也发展迅速。根据中国工业信息数据，中国医疗器械市场销售规模从2001年的179亿元快速增长到2014年的2556亿元，年均复合增长率为22.69%。目前，中国已经发展成为世界第三大医疗器械市场，未来将非常广阔空。

3.1.3汽车领域——大规模替代的趋势已经出现

汽车微电机包括DC电机、永磁步进电机、永磁DC电机等。经济型车一般配备20个以上的微电机，高端豪车配备的微电机更多，可以达到50个以上。未来，随着自动驾驶、车内通讯系统、娱乐系统的不断发展，对汽车微电机的需求将持续增长。按全球汽车年产量8500万辆，中国2000万辆，平均每辆车30微电机计算，全球每年对汽车微电机的需求为25.5亿台，中国为6亿台。

永磁步进电机是一种汽车用微型电机，目前在汽车上的广泛应用还处于起步阶段。永磁步进电机具有抗电磁干扰、低能耗、高性能的特点。近年来，它在汽车工业中的应用日益增多，并开始取代传统的汽车用DC刷电机。如果按30%的替代率计算，全球和中国对汽车用PM步进电机的需求分别约为7.6亿和1.8亿。

在具体应用中，以国内领先的智明电器为例。PM步进电机的汽车应用领域包括废气控制和AFS(自适应转向前照灯系统)，HB步进电机和无刷电机的汽车应用领域包括SCR(选择性催化还原法)和EPS(电动助力转向系统)。

3.1.4 3D打印——预计销量会加快

3D打印是一种快速增长的专业打印机设备，据Frost & amp；Sullivan发布的数据显示，2013年全球3D打印市场约为40亿美元，预计2017年将升至50亿美元。之后3D打印市场将保持近20%的增速，到2021年3D打印市场将达到110亿美元。

HB步进电机将广泛应用于3D打印设备中实现自动控制，在3D打印机中起着驱动z轴旋转的重要作用，z轴的旋转驱动机头处于上升模式，从而产生层厚。根据目前的设计和结构，一台3D打印机必须配备四个HB步进电机。3D打印对HB步进电机的需求很大。

3.1.5证券领域——全球证券市场的高速增长带来了强劲的需求

在安防行业，步进电机被广泛用于控制安防设备中的摄像头。近年来，全球证券市场以两位数的速度高速增长。2015年，全球证券行业的增长率预计将达到11%以上，到2017年，全球证券市场预计将达到1700亿美元。目前，世界上最大的证券市场是北美，其他主要分销地区是欧洲、中东和亚洲。据前瞻产业研究院统计，中国证券行业市场规模从2007年的1400亿元增长到2014年的4300亿元，复合增长率超过17%。截至2016年，中国证券市场已达到近5500亿元，证券行业的快速增长也带来了对步进电机的强劲需求。

3.1.6新能源领域——太阳能发电设备应用潜力巨大

步进电机也广泛应用于太阳能发电设备中。比如塔式太阳能热发电方案中，定日镜组通过计算机控制自动跟踪太阳，其定日镜X轴和Y轴由步进电机控制。此外，在太阳能光伏发电中，聚光器和光伏板的X轴和Y轴也由步进电机控制。预测显示，50MW太阳能热发电需要36万台步进电机，100MW太阳能光伏发电需要40万台步进电机，因为太阳能发电设备对步进电机的需求潜力很大。

3.2趋势2:从简单的电机走向一体化结构

随着步进电机应用领域的不断扩大和深化，仅靠步进电机的销售已经不能满足市场需求。步进电机与步进电机驱动器一体化建设已成为趋势，电机与驱动器一体化产品、混合产品和系统级步进伺服产品正在不断设计。

例如，步进伺服产品是步进电机领域的创新革命，伺服控制技术与步进电机的完美结合创造了性能优异、功能全面的独特产品，可以提供精确的位置和速度控制，可广泛应用于自动化控制的各个领域。其特点包括多种控制方式、全闭环、低发热/高效率、高速响应、大扭矩等。

在运行控制方法中，步进运动控制技术是唯一一种无需位置反馈就能开环运行的技术，这使得步进电机系统比伺服电机系统简单得多，成本也低得多。因此，在许多低速度要求和高定位精度要求的运动应用中，需要大量的步进电机系统。

例如，电动滑台就是步进电机在运动控制系统中的应用之一。电动滑台是工业自动化领域中能够实现直线运动的传动装置。在工业上也常被称为电动缸和线性模块。它适用范围广，安装方便，精度高。广泛应用于机械电子、包装、焊接、纺织、印刷、医疗等诸多行业，市场非常广阔。

四

得益于这一新趋势，中国企业加速抢占市场

4.1在全球步进电机市场，日本仍然占据主导地位

4 . 1 . 1 HB步进电机的全球竞争格局趋于稳定，市场集中度非常高

根据日本EMJ数据，全球HB步进电机市场高度集中。排名前五的厂商依次是日本世农、日本美宝、日本电装、中国智明电气和日本杨珊电气，排名前五的市场份额占全球市场的70%以上。2011年至2015年，中国智明电器占全球市场份额超过8%，HB步进电机全球市场份额排名第四。是近十年来唯一改变HB步进电机全球竞争格局的新兴企业，打破了日本企业在该行业的垄断。

另外，目前日本HB步进电机的生产有向其他国家转移的趋势。2015年，日本只生产了少量步进电机。在日本制造商HB步进电机的制造转移份额中，国家比例为中国(36.5%)、泰国(33.6%)、越南(13.0%)和印度尼西亚(2.1%)。

4.1.2日本制造商也主导着永磁步进电机的全球生产

由于成本和应用范围的特点，永磁步进电机也得到广泛的应用，永磁步进电机和HB步进电机在很多领域都是相互匹配的。在全球PM步进电机制造商中，日本制造商仍然占据主导地位。

日本的PM步进电机也有向其他国家转移的趋势。2015年，在日本制造商向其他国家转移粉末冶金步进电机制造的国家中，每个国家的比例为中国(27.7%)、越南(26.1%)、泰国(24.8%)、印度尼西亚(9.8%)、柬埔寨(3.4%)和菲律宾(1.6%)

4.2中国企业加速抢占市场

4.2.1日本步进电机企业历史悠久

目前，在全球步进电机市场上，由于最大的下游应用办公自动化的日本企业高度集中，西农、美宝、日本电力工业协会等上游步进电机企业在全球占据了较大的市场份额。

日本SHINANO KENSHI

成立于1918年，是世界领先的精密电机制造商，其主要产品是步进电机和无刷DC电机。产品应用于汽车、医疗设备、安防、数字办公设备、电信、机器人、工厂自动化等领域。日本Shinon步进电机的应用领域主要集中在办公自动化、工厂自动化和消费电子。

日本，NMB

美北亚成立于1951年。其主要产品有精密滚珠轴承、各种微型电机、轴流风扇、LCD背光源等。其产品广泛应用于国防、航空航天空、汽车、IT、家电、办公设备等行业。迈耶步进电机的应用领域主要集中在办公自动化上。

日本NIDEC SANKYO公司

NIDEC SANKYO CORPRATION成立于2005年，是三协精机制造有限公司(一家日本上市公司)的100%外资企业。公司的经营范围是:生产和销售磁性和ic卡读写器、传感器和光电器件、家用电器、住宅设备、汽车、计算机、DVD、数码相机、电器和工业机械零部件等敏感元器件，生产和销售制造液晶显示器、半导体器件和电子设备的专用设备和零部件。

日本电力伺服系统

Nidec伺服成立于1949年，主要从事民生和工业用电机(无刷、步进和密封风扇)、传感器和电机应用产品的开发、制造和销售。

日本东方汽车有限公司

日本东方汽车有限公司成立于1950年。东方电机从事精密小型电机和控制电子电路的开发、制造和销售。其主要产品有交流小标电机、调速电机、步进电机、交流伺服电机、控制器等。日本东方电机是世界上HB步进电机企业的标杆，产量小，但产品技术含量高，附加值大，应用领域主要集中在运动控制器和数控机床上。

三洋电气(SANYO DENKI)

杨珊电气成立于1936年。杨珊电气产品主要用于六个领域:医疗设备、信息与通信、机械、环保、家庭自动化和能源转换。其电机产品主要包括伺服系统、运动控制产品、闭环步进系统、内置步进电机、直线驱动步进电机、控制器、驱动装置等。杨珊电动步进电机的应用领域主要集中在工厂自动化、办公自动化、专业打印机和通信设备上。

4.2.2国内综合实力较强的步进电机企业为数不多，但增长明显

智明电器——近十年来唯一改变HB步进电机全球竞争格局的企业

公司是近十年来唯一改变HB步进电机全球竞争格局的企业。公司先后收购了AMP公司和林工程。AMP公司在步进电机及控制系统、伺服电机及控制系统、运动控制器等领域处于世界前列。林工程的0.9度高端步进电机主要用于生物医学仪器设备、高端安防监控设备、航空空航天电子设备等高端领域。公司积极布局高端细分领域，外延和内生并重，有望为公司带来快速增长。未来将随着高端应用细分市场的积极布局实现高速增长，全球市场份额将进一步提升。

约翰逊电气有限公司。

强生电气控股(00179.HK)公司成立于1959年。约翰逊电气是领先的国际驱动子系统制造商，包括电机、螺线管、开关和柔性连接器。电机的主要产品包括DC电机、DC无刷电机、交流电机、步进电机、汽车驱动器等。产品广泛应用于汽车、楼宇自动化及安防、商业设备、国防及航空航天、家用设备、暖通空调空控制、工业设备、医疗设备等领域。强生电气控股的步进电机产品是永磁步进电机，其应用领域主要是汽车领域。

江苏罗利——在家电行业有很高的影响力

公司是全球微型和特种电机及家用电器智能元件制造业的龙头企业。公司总部位于中国常州，拥有常州新北R&D中心和常州新北、常州武进、常州钱家三个制造基地。汽车年出货量约为1.6亿辆。目前，公司产品在家电行业有较高的影响力，并继续推动汽车零部件、工业、体育和健康等领域的协调发展。其主要客户包括格力、美的、海尔。

云空电子有限公司-已被智明电气收购

常州交通控制电子有限公司成立于1999年。其主要产品有步进电机、无刷电机、伺服电机和驱动控制器。目前，公司的主要产品广泛应用于工业自动化、纺织机械、印刷、办公自动化、医疗设备、舞台灯光、公共安全、信息传输等领域。公司与国内著名大中型企业保持着长期稳定的合作关系，产品远销美国、德国、瑞典、英国、新加坡、奥地利、印度、意大利、韩国、以色列等国家和台湾。

五

投资建议，首推智明电气

中国制造业正在加速崛起，国内优质企业正在改变世界制造格局。打破日本企业在步进电机行业的垄断，就是最有力的证明之一。未来，步进电机的应用领域将进一步深化，新兴和高端细分市场的快速增长、一体化建设等行业趋势预计将继续为国内优质企业带来更大的机遇。智明电器有限公司(603728。SH)，在高端领域和集成方面具有先发优势，最先被推广。其他受益目标包括强生电气控股(0179.HK)和江苏瑞利(300660。SZ)等。

手推智明电器。公司是近十年来唯一改变HB步进电机全球竞争格局的企业。上市前，公司先后收购了AMP公司和林工程，完成了步进电机控制系统和高端步进电机的布局。上市后，公司计划用自有资金在太仓建设智能制造产业基地，并计划收购国内第二家HB步进电机制造商——运控电子。未来，公司将随着新兴和高端应用细分市场的积极布局实现快速增长，全球市场份额将进一步提升，给予加码评级。

六

1)步进电机的新高端应用领域增长低于预期。步进电机下游应用广泛，新兴高端应用的增长存在一定的不确定性。

2)步进电机技术研发进展不如预期。步进电机正朝着结构和运动控制系统一体化的方向发展，这就要求研发技术进步，因此存在不确定性。