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空心杯電機是一種采用無鐵芯轉子的直流永磁伺服控制電動機，其尺寸較小，直徑不超過40mm，在結構上突破傳統電機的轉子形式，從而徹底消除鐵芯形成渦流所造成的功率損耗，具有良好的控制特性和伺服性能。
空心杯電機主要由軸、軸承、電刷、換向器、杯形繞組（轉子）、轉軸、線圈、滑動軸承、外殼、磁鐵（定子）等組成，下面是結構圖：
根據換向方式的不同，可分為有刷空心杯電機和無刷空心杯電機，
采用電子換向，線圈固定，磁極旋轉 | 采用機械換向，磁極固定，線圈旋轉 |
長壽命（20000h） | 電機壽命受限（2000h） |
高轉速 | 電機轉速有限 |
電磁干擾可忽略 | 有火花 |
有鐵損 | |
需要驅動控制 | 控制簡單 |
采用了無鐵芯定/轉子，從本質上解決了鐵芯結構的固有問題。對比空心杯電機和傳統鐵芯電機，我們可以發現，利用其新穎的結構特性，空心杯電機優勢眾多，如高電機轉速、能量轉化效率極高、高加速度、高動態響應、體積小、重量輕等。
空心杯電機的核心技術壁壘在于定子/轉子的自支撐繞組技術上。實現自支撐繞組的關鍵點，一是在于繞組工藝的設計：空心杯電機的繞組類型眾多，其中直線型繞制工藝相對復雜，需要多次繞制形成，多用于較少匝數、較長繞組結構。德國 Faulhaber 采用的是斜繞型線圈，自動化設備一次性繞制成型，合格率極高，繞組杯平整度、一致性也好。同心式繞組空心杯電機的功率密度較大，瑞士 Maxon 電機就采用此種使得電機產品性能優異；二是在于繞組設備：繞線設備行業的頭部廠商主要集中在歐美、日本等地，國內同海外有較大差距。
空心杯電機上游主要包括原材料和零部件，上游總體議價能力一般，技術壁壘較低，產能較充足；中游為制造商，目前馬鞍形和斜線形繞線方式是國際制造廠商主流，這個是國內脖子的地方；下游應用領域廣泛，多為高端領域
上游：原材料與零部件：
中游：空心杯電機制造商
下游：應用領域
空心杯電機最初被應用于航空航天、軍事等尖端行業，近年其應用領域逐步擴展至民用市場，如醫療裝置、消費類電子產品、電動工具、工業自動化等場景，2023年，人形機器人占空心杯電機應用領域65%。
空心杯電機在人形機器人中具有顯著的優勢，特別是在高轉速、高能量轉化效率、輕量化和高精度控制方面。
以下是22家空心杯電機企業盤點：
上海鳴志電器股份有限公司
鳴志（MOONS'）成立于1994年，是運動控制綜合制造商，深耕電機領域多年。在空心杯電機領域，鳴志電器的產品覆蓋13-30mm的所有型號，自主研發了空心杯繞組技術，用于無刷無齒槽空心杯電機的生產，技術位居全球前列。
江蘇雷利以及下屬公司鼎智科技積極布局人形機器人領域，產品包括微型步進電機、直流有刷電機、直流無刷電機等多種電機產品，公司核心團隊成員出身于清華機器人控制實驗室，聚焦人形機器人研究20余年，將與人形機器人結合引爆未來應用空間。
江蘇雷利16mm系列空心杯電機，無齒槽，結構緊湊，擁有更平穩的高低速支行、更精準的控制以及更高的效率和功率密度。廣泛應用于智能家電、醫療泵、人形機器人等領域，實現人形機器人靈巧手精密、高效、輕量、多場景快速適應。
偉創電氣自成立以來始終專注于電氣傳動和工業控制領域，布局了軸關節模組、無框力矩電機、空心杯電機等產品，面對人形機器人的應用場景，為其提供旋轉執行器、靈巧手、線性執行器等關鍵部件。
偉創電氣ECH系列直流無刷空心杯電機，具備高效率、高轉矩、高轉速的特點，顯著降低了溫升和噪音，適用于人形機器人仿真手指關節。
偉創電氣10mm直流無刷空心杯電機，額定轉速28170rpm，額定轉矩2.4mNm，依托低溫升及降噪的特性，適用于需要長時間連續運行和對控制要求、可靠性要求較高的場景，為用戶帶來更多敏捷、智能的人形機器人應用體驗。
大族電機為上市公司大族激光（002008）的全資子公司，人形機器人領域相關產品包括無框力矩電機、空心杯電機、關節模組等。
大族電機空心杯電機擁有高功率密度、高響應速度、高自由度以及高精度控制能力等特點，廣泛適用于人形機器各個運動關節中。
雷賽智能是人形機器人領域的核心零部件、組件和解決方案供應商，子公司上海雷賽機器人科技有限公司聚焦“超高密度”無框電機、驅動器、關節模組解決方案；子公司深圳市靈巧驅控技術有限公司聚焦空心杯電機以及靈巧手解決方案；此外，通用機器人運動控制系統（小腦”）相關產品進入研發階段。雷賽智能無刷空心杯電機目前已應用于多個類型靈巧手。
深圳拓邦股份有限公司
拓邦股份1996年成立于深圳，拓邦股份是國內最早從事伺服研發的企業之一，公司專注于專注于無刷電機、空心杯電機及電機控制器的研發，形成“核心部件 + 系統集成”的全鏈條能力，覆蓋人形機器人、工業機器人、服務機器人等多場景需求。
鼎智科技成立于2008年，產業布局有空心杯電機、行星滾柱絲桿、無框力矩電機等產品；此外，還開發完成適用于機械臂應用場景的多系列機器人一體化行星模組產品，以及適用于靈巧手等場景的直流減速電機產品。2024年全年營收2.24億元，同比下降20.80%。
鼎智科技的空心杯電機最小直徑可達8mm，最大轉速可達8萬轉/分鐘，高轉速下可實現高平穩性、壽命長、無噪音等，可配套行星減速設備，廣泛應用于人形機器人手指關節、醫療器械等領域。
禾川科技成立于2024年，同年8月完成“YOLO 01”人形機器人原型機，更專注于為人形機器人新賽道的核心研發動力電驅關節、空心杯電機、微型力矩電機、力矩電機等產品。
禾川科技Hu-ECU系列，無齒槽效應、結構設計緊湊、低損高效，可廣泛應用于機器人靈巧手、工業自動化、生物醫療等領域。
兆威機電成立于2001年，是一家集設計、研發、制造于一體的微型驅動系統方案解決商。產品包括行星減速齒輪箱、空心杯電機、直流有刷電機等，廣泛應用于人形機器人（靈巧手）等領域，已與美國Figure機器人達成合作。
兆威機電MC系列空心杯電機擁，轉速高達46800rpm，采用優化磁路拓撲設計，高速情況下轉矩輸出穩定，可瞬時承受10倍額定扭矩，電機結構堅固，性能優異，適配人形機器人戶外作業等場景。
踢踢電子產品包括直流無刷電機，直流無刷空心杯電機，直流齒輪馬達，行星減速電機,無刷減速電機,步進減速電機等，廣泛應用于汽車、醫療、機器人、娛樂系統、智能設備、電動工具、安防系統、金融儀器、辦公自動化等產品以及其他需要驅動控制的場合。
鈞川科技成立于2022年，以“輕量化、高性能、國產化”為核心，擁有16,22,26,28,35,40mm六種機座號百余款空心杯有刷、無刷機型，廣泛應用于人形機器人靈巧手中。
大扭矩ECT系列12mm、15mm、16mm電機與高轉速ECS系列8mm電機，能夠實現高速、高精度的運動控制，以?輕量化設計?、微型化突破、?毫秒級響應?為“機械手”賦予人類手指般的靈敏觸感，實現芯片制造過程中的微米級精度要求，提高了芯片的良品率和生產效率，可廣泛應用于醫用人形機器人靈巧手中。
鑫寶達電機成立于2011年6月，是一家專業從事空心杯電機研發的國家級高新技術企業，年產各類型電機超過1000萬臺，產品廣泛應用于人形機器人、靈巧手、無人機等眾多高科技領域。
五顆星馬達是香港五星實業旗下的內資公司，是國內領先的空心杯有刷電機、空心杯無刷電機生產廠家，空心杯電機種類均已實現：響應速度快、高效率、高扭矩密度的特點，廣泛應用于汽車、人形機器人、航空航天等領域。
五顆星空心杯電機擁有自主研發的空芯杯繞組核心技術，擁有無齒槽效應，電磁干擾小等優勢，高穩定性，最大效率在70%以上，起動、制動迅速，響應極快，機械時間常數小于28毫秒，是國產化電機替代最佳選擇。
萬至達電機創立于2001年，始終專注于空心杯電機的研發創新，已擁有近300項技術專利，憑借“高動態響應+高扭矩密度+柔性控制”的技術優勢，產品已全面覆蓋工業機械臂、醫療機器人、人形機器人三大核心應用場景。
WZD系列靈巧手電機，空載轉速：21000rpm，額定轉速：16000rpm，額定力矩：3.1mNm，機械時間常數僅需十幾個毫秒，可實現高動態響應、輕量化、高功率密度、關鍵指標超進口，體積小，重量輕，環境適應性好廣泛用于人型機器人靈巧手、智能仿生義肢、柔性智造機器人中。
貝豐科技成立于2018年4月，最新發布的無刷無齒槽電機，利用自主專利線圈繞制技術+軸承倉結構設計，實現功率密度與精密控制的雙重突破。體積小巧，力量爆發值高，功率密度高達7.13W/cm3，使機器人“筋骨”的顯著強化，能穩定操作更重的負載或執行更高強度的作業。主要應用于人形機器人靈巧手中。
倉興達科技創建于2000年，始終專注于微電機領域，產品包括直流無刷電機、精密空心杯有刷電機、直流減速電機等。
倉興達精密直流空心杯電機，采用了無鐵芯繞組結構，電機振動小、運行平穩；繞組、換向器與電機軸一體化結構，電機轉動慣量低、轉速快、效率高、電磁干擾??；電機輸出特性線性化，伺服性能極佳；采用高性能釹鐵硼稀土磁鋼，產品體積小。
Maxon 成立于1961年，是全球領先的精密電機和驅動系統制造商，專注于開發和生產高精度的直流電機、無刷電機（EC電機）及其相關的控制系統和齒輪箱，為自主移動機器人和人形機器人、四足機器人開發并制造定制的部件，為所有機器人提供合適的驅動系統。
maxon DCX 系列電機：擁有高功率密度（單位體積扭矩）、高轉速、高扭矩、運行噪音低的特點，最大連續轉矩輸出約為1.9 mNm，并且采用稀有金屬和滾珠軸承，運行平穩，可廣 泛應用于手術機器人、人形機器人靈巧手中。
PORTESCAP（瑞士）
Portescap成立于1931 年，1959 年推出了革命性的空心杯轉子直流電機 escapTM，闖入微型電機行業，擁有行業內最廣泛的微型電機生產線，產品廣泛應用于醫療器械、機器人等工業應用場合。
Portescap 有刷空心杯直流電機擁有12、16和 22mm三種尺寸，轉矩高達16.5 mNm，功率超過13w，效率超過90%，采用空心杯繞組設計，具有自動優化電路和磁路的特性，適用于醫療、安全門鎖、機器人技術等領域。
德國Faulhaber 是高精度微型系統領域的領先供應商，提供全球最全面的微型和微型驅動技術，產品包括高性能直流電機、無刷直流電機到直線電機和步進電機。
FaulhaberB-Micro無刷空心杯電機具有突出的節能特性、靈敏方便的控制特性和穩定的運行特性，最小尺寸為 3mm，其緊湊設計使其能夠安裝在空間受限的醫療設備中，如手術機器人、便攜式診斷儀器和植入式醫療裝置。
Faulhaber0615N1.5S有刷空心杯電機采用強力磁鐵和全鋼外殼，耐腐蝕涂層，最小尺寸為 6mm，結構緊湊，設計輕巧，工作溫度范圍寬，無齒槽轉矩，高動態性能，能精確的速度控制低電流和啟動電壓。
美國Allied Motion成立于1962年，是一家專注于精密運動控制產品和解決方案的全球供應商，為自動化和機器人、醫療和汽車市場開發先進的運動控制產品。
AlliedCL 系列空心杯有刷直流電機采用獨特的空心杯轉子設計和高強度永磁體，可最大程度提升性能，幾乎無鐵損，無齒槽轉矩，轉矩脈動極小，且轉子慣量低。
日本NIDEC創建于1973年，全球頗具實力的綜合馬達電機制造商，產品包括各類馬達、傳感器以及空心杯電機，產品廣泛應用于人形機器人等領域中。
NIDEC螺旋槳驅動電機空心杯電機運用自研的精密加工技術和內制化技術，重新改良線圈和磁路結構，實現了高性能的無芯馬達。其特點是小直徑、高扭矩、零齒槽、高速反應、低速驅動、壽命長，可廣泛用于服務型人形機器人中。
日本Orbray株式會社成立于1939年，主要產品包括DC空芯杯電機、光纖部件、醫療設備等其它精密部件，提供各類專業用途的“轉動體、移動體”所使用的馬達產品的研發。
DC有刷空心杯電機
● 杯型轉子線圈非常輕、慣性非常小，機械常數僅5.2ms，使得馬達能快速啟動和停止；
● 由于定子和轉子間無鑲齒效應，使其能順暢旋轉，低噪音、低振動；
● 其內部僅由稀土磁體、線圈轉子構成，直徑僅1mm；
可應用在很多要求高精密、高速響應、緊密和高效的場合，可廣泛用于醫療、燃料電池、機器人、精密儀器等。
