伺服电机与步进电机的区别 2020伺服电机行业竞争格局及市场规模分析

伺服电机作为工业机器人的“肌肉”，是工业机器人最核心的部件之一。伺服电机又称执行电机，在自动控制系统中，用作执行元件，把收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)也就是说伺服电机本身具备发出脉冲的功能，它每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成了呼应，所以它是闭环控制，步进电机是开环控制。

伺服电机与步进电机的区别

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到高速的目的。

1、控制精度不同。步进电机的相数和拍数越多，它的精确度就越高，伺服电机取块于自带的编码器，编码器的刻度越多，精度就越高。

2、控制方式不同;一个是开环控制，一个是闭环控制。

3、低频特性不同;步进电机在低速时易出现低频振动现象，当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象，伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能(FFT)，可检测出机械的共振点便于系统调整。

4、矩频特性不同;步进电机的输出力矩会随转速升高而下降，交流伺服电机为恒力矩输出，

5、过载能力不同;步进电机一般不具有过载能力，而交流电机具有较强的过载能力。

6、运行性能不同;步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲现象，交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。

7、速度响应性能不同;步进电机从静止加速到工作转速需要上百毫秒，而交流伺服系统的加速性能较好，一般只需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。

伺服电机行业现状及市场规模分析

伺服电机分为直流与交流两大类。直流电机又分为有刷与无刷两类;交流电机可分为异步和同步两类。有刷电机成本低、结构简单、启动转矩大、调速范围宽、控制容易、需要维护、但维护不方便(换碳刷)、产生电磁干扰、对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小、重量轻、出力大、响应快、速度高、惯量小、转动平滑、力矩稳定，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相，电机免维护、效率很高、运行温度低、电磁辐射很小、长寿命、可用于各种环境。

国产伺服系统起步较晚。2000年以后国内厂商才真正开始民用伺服系统的研发，目前在功能、性能和工艺方面和国外产品仍有较大的差距。国产伺服电机以小功率的低端产品为主，国产伺服厂商采取的营销策略通常是通过较高的性价比吸引使用精度要求相对较低的客。目前国内厂商已经完成中低端伺服系统研发与量产，但由于加工水平和研发水平的限制，高端伺服系统我国仍处于研发阶段。我国伺服系统市场需求广阔，目前国外品牌占据了中国交流伺服市场近80%的市场份额，2010年伺服电机市场规模38.6亿元，到2018年我国伺服电机市场规模增长至129亿元，同比增长11.21%。。

随着我国人口红利消失，人工成本大幅增加，生产制造业自动化程度亟需提高，同时在加快转变经济增长方式的政策指引下，我国装备制造业技术升级、结构转型以及智能化等发展趋势均为本行业带来高速发展的良好机会。当前我国中低端伺服系统已经能够实现大规模量产，但高端伺服系统尚未形成商品化和批量生产能力，国内对精密伺服电机控制系统的需求主要依赖进口。机器人产业发展风生水起，随着扶持政策对机器人产业的推进，以及国产伺服技术的不断提升，我国伺服系统进口替代的步伐将加快。

根据中研普华研究院报告《2019-2025年中国伺服电动机行业发展前景战略及投资风险预测分析报告》显示:

第一节 伺服电机行业竞争态势分析

一、行业四大阵容描述

目前国内高端市场主要被国外名企占据，大概占据了近80%的市场份额，而且主要来自日本和欧美。其中，日系产品以约50%的市场份额居首，其著名品牌包括松下、三菱电机、安川、三洋、富士等。

现在，国内市场上出现的国外品牌大部分日本、欧美和台系的。

1、日本伺服电机品牌——松下、三菱、安川

松下电机

松下伺服电机在中国市场的销量非常高，价格上比国产伺服电机普遍高出1000左右，但价格在进口国外伺服电机品牌中算是相当便宜，有的系列甚至低于台系伺服电机，质量在短期内较好。三菱电机

三菱电机主要分为两个系列，其中一款价格较低，性价比相对较高;而另一款则质量扎实，但三菱电机普遍价格较高。

安川电机

安川伺服电机，又称YASKAWA安川伺服马达，原产地日本，在中国沈阳、上海嘉定也设有工厂，是使物体的位置、方位、状态等输出被控量，能够跟随输入目标值(或给定值)的任意变化的自动控制系统。

为什么日本品牌会占到50%的份额?主要原因是日系伺服电机的技术和性能水平比较符合中国用户的需求，性价比较高，所以有一批稳定且持续的客户源，所以在中小型OEM市场上尤其具有垄断优势。

2、欧美伺服电机品牌——罗克韦尔、西门子、SEW

罗克韦尔

罗克韦尔是美国电机品牌，有加速系统设计、更高的绩效、更好的预测和预防停工期的能力、对制造业过程变化的更快反应等优势。

西门子

西门子是国内常见的德国电器品牌，西门子伺服电机名气较大。

SEW

SEW是英国电机品牌，在国内相对其它国外电机品牌较为少见，份额稍低，但其过硬的质量与稳定的工作状态也远远超过国内品牌，只是价差很大。

3、台系伺服电机品牌——东元、台达

东元电机

东元电机生产符合世界各国标准的产品，拥有承制功率从1/4HP到100000HP低中高压与14500V超高电压电动机的强大实力，包括NEMA电机、防爆电机、IE3电机和IE4电机等各类东元电机。

台达电机

台达是台系伺服电机的最畅销品牌，因为其较稳定的质量，和相对于欧美日系较低的价格，以最有性价比成为批量使用伺服电机时的不二选择。

4、国内伺服电机品牌——华中数控、广州数控

进近年来，国产品牌伺服系统的发展很是迅速，获得了一定的市场认可，比较有代表性的企业主要有华中数控、广州数控等。还有一些大企业进入了伺服系统行业，英威腾、汇川科技，安迪等。

国产伺服系统在技术与性能上还与国外产品有较大差距，产品的质量稳定性还不够。但是，价格低廉，并且售后服务较好，所以也能占据一定的市场。

二、不同派系竞争格局

1、不同派系品牌格局

日系品牌市场占有率接近50%，以松下、三菱电机、安川、三洋、富士等老牌工业自动化设备生产商为主。日系品牌应用场景覆盖全面，拥有相对较为齐全的产品线和较为成熟的技术应用;性能优异，较为贴合中国用户的需求，但是价格较高。欧美品牌试产占有率约为18%，其中以西门子、施耐德等品牌为主。

图表：国内各品牌伺服电机市场份额

数据来源：中研普华产业研究院整理

欧美品牌集中应用于大型伺服系统。台湾品牌主要为台达和东元，约占据12%的市场份额。台湾品牌价格和技术水平定位于外资品牌和国产品牌之间，面临着外资品牌向下延伸和国产品牌向上开拓的双重压力。

内地品牌总共约占据20%左右的市场份额，厂商有汇川技术、埃斯顿、新时达、华中数控、北超伺服等，除汇川技术规模较大以外，其他公司份额较为分散。国内厂商通过引进吸收国外先进技术和自主创新，凭借营销服务一体化优势，市场份额占比逐步提高。

2、不同派系市场格局

图表：国内伺服电机外资品牌与本土品牌市场份额比较

数据来源：中研普华产业研究院整理

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