“空心杯电机”并非新技术，为何成了关键零件？

去年年底人形机器人板块强势反弹，虽然年初这周出现不小的分歧和回调，但这一板块中短期的清晰度正在不断变高。分歧有两点：一个是利空，元旦前后流传着宇树科技的“小作文”，这一块在今年首个交易日前，宇树科技就通过官方渠道进行了澄清称，公司上市并未涉及申请“绿色通道”相关事宜；

另一个就是比较清晰的利好，马斯克在跨年演讲上首次提到具体量产人形机器人的数量和时间，数量是目标在2026年V3量产1万台以上；时间上则在2026年11-12月（地火发射窗口期）实现“星舰+擎天柱机器人”的无人火

星登陆。这里关键是在使用场景上，给资本市场带来了极大的想象空间，首次提及除了将Optimus部署在自己工厂内部，也考虑一部分是探索太空场景。

回顾2025年机器人行情，资本市场认知随着技术迭代而持续更新：从一季度的丝杠、减速器等核心零部件、延伸到轻量化（PEEK材料）、电机、灵巧手、结构件等，行情演绎始终围绕“技术收敛”和“供应链确定性”两大主线。机构预期2026年A股的人形机器人板块将完成从主题投资到产业链投资的重要切换，核心供应商的工艺制造、设备先进、数据完整度将是考量壁垒的关键，同时全球化产能布局和订单落地的节奏将成为“预期锚”。

01空心杯电机怎么就成了抢手货？

今年一季度，特斯拉将发布第三代Optimus人形机器人，而在人形机器人硬件的技术和产品迭代中，轻量化和灵巧手是资本市场关注的重点方向。之前就有消息指出，第三代Optimus人形机器人灵巧手的自由度将从之前的17个提升至22个，采用“空心杯电机+微型丝杠+腱绳+电子皮肤”方案，这意味着人形机器人即将具备更加精细操作能力。灵巧手作为人形机器人与物理世界交互的“最后一厘米”，算得上是技术壁垒较高且国产替代空间较大的环节之一。其价值可能超过20%整机成本，算是“最贵运动关节”。关键灵巧手并不拘泥于人形机器人这个单独载体，单拆下来也可以在很多场景下进行复用。

那什么是空心杯电机？其技术特点与迭代逻辑何在？

空心杯电机并非什么新技术，其诞生可追溯至20世纪中叶，早期主要用于医疗设备、精密仪器等小众领域。属于直流永磁电机的一种，其突破性的设计在于取消了传统电机的铁芯结构，采用空心杯状绕组，从而实现了极低的转动惯量、高加速度、快速响应和平滑低速运行。其技术演进始终跟随高端装备对运动控制性能的提升需求：

纵向对比来看，第一代有刷空心杯电机：早期应用于军事、航天等领域，结构简单但寿命受限，主要用于对体积和重量敏感的特殊场景；第二代无刷空心杯电机：通过电子换向取代机械电刷，寿命大幅提升，噪声降低，逐步进入医疗设备、精密光学仪器等领域；第三代高性能集成化空心杯电机：结合高性能磁材、精密绕线工艺与集成驱动控制，进一步优化功率密度与响应特性，满足人形机器人、协作机器人、高端无人机等新兴领域的需求。

横向对比，目前灵巧手主要由空心杯电机、无刷直流电机和无框力矩电机三种电机驱动技术线。空心杯电机凭借其体积小（直径可小于10mm）、转速高（可达10万转/分钟）、功率密度大的优势，成为高精度场景的首选，但成本居高不下；而无刷直流电机则以成本优势（约为空心杯的60%）在工业级应用中崭露头角。而无框力矩电机正在特定领域展现独特价值。其直驱特性可省略传动部件，使系统效率提升15%—20%，在很多特种环境应用中表现出色。实际上，三种方案并非简单替代关系，而是根据负载需求（5N—50N）、精度要求（±0.1mm-±1mm）、使用场景形成差异化组合。

不难发现，空心杯电机的核心特点和优势在于其“轻量化”与“高响应”特性，这与机器人灵巧手、关节模组对空间占用、动态性能的苛刻要求高度吻合，而目前成本较高的原因之一是绕组的工艺壁垒，“自支撑”的空心杯绕组需要精密的三维编织技术，高端绕线设备是关键瓶颈，且大规模自动化生产尚未完全普及。随着人形机器人从演示到量产，空心杯电机也从“特种部件”转向“规模化核心部件”迭代，高端化是趋势，市场空间的天花板逐渐被打开。

资本市场对空心杯电机的关注，大致可以归为三个趋势方向：

首先是人形机器人产业化进程加速。特斯拉、Figure、宇树科技等人形机器人厂商陆续发布新一代机器人原型，灵巧手作为实现精细操作的关键，普遍采用多个空心杯电机驱动，单手机用量可达6-12个，如果自由度继续提升，预期还将增加。而且人形机器人即将进入量产，空心杯电机需求增长相当可观。

其次是高端医疗器械与精密仪器升级。手术机器人、内窥镜、基因测序仪等设备对电机的小型化、低振动、高精度要求极高，空心杯电机已成为主流选择。

最后是无人机、高端模型与自动化设备的轻量化趋势。随着飞行器、移动机器人对续航与负载能力的追求，电机功率密度成为关键指标，空心杯电机优势凸显。可以这样理解，空心杯电机“重出江湖”背后的本质，是电机从“动力输出单元”向“运动控制智能单元”的转变，其性能直接决定了终端设备的灵活性、精度与可靠性，更多精密制造行业开始需要这个“老家伙”。

02鸣志电器：从步进电机龙头到空心杯电机

鸣志电器也是国内老牌的电机厂商，算得上是元老级别，见证了国产电机企业从跟随到超越的缩影。公司成立于1994年，早期以混合式步进电机为主营业务，通过收购与自主研发，逐步覆盖控制电机、驱动系统、精密传动三大领域。其关键转折点包括：2014年收购美国Lin Engineering：获得线性步进电机核心技术，切入医疗与实验室设备高端市场；2017年收购瑞士Technosoft：补齐运动控制算法短板，形成“电机+驱动+算法”一体化解决方案；

截至2025年上半年，鸣志电器83.6%的收入来源于控制电机及驱动系统产品，毛利率35%左右，比2020年的42%呈现下滑趋势，这也对应了前面提到的空心杯电机等并非新技术，前期的行业现状与传统制造业相近，需求趋缓，价格战导致盈利能力下滑；市场关注的是预期，空心杯电机的高端化对应需求增量，给鸣志电器未来的业绩提供了相当的增量空间。

根据2025年半年报进一步细分来看这块主营业务，可以分为三块：控制电机、驱动控制系统和运动控制模组。

步进电机主要是精确控制每一步转角的数字式定位器，常用于3D打印、数控机床的点对点定位；伺服电机能精准控制位置/速度/力矩的闭环智能执行器，是工业机器人、自动化设备的核心动力源；空心杯电机则拥有闪电般响应速度的敏捷型动力源，主要驱动精密仪器需要快速响应的轻载设备。

业务进展上，2025年上半年，公司围绕物流搬运（AGV/AMR）、手术机器人、商用服务机器人及人形机器人四大方向深耕布局，无刷无齿槽电机、无框电机、驱动与控制系统、精密微型减速机及精密丝杠传动组件在机器人旋转关节、手指关节、手腕关节及移动底盘等关键模组方向持续交付。公司在移动机器人领域完成多个标杆项目落地，产品性能与交付速度广获客户认可。公司表示，机器人应用已经形成收入，且收入延续稳健增长，同比增幅约20%。这是上半年人形机器人尚未进入大规模量产阶段。

在市场关心的空心杯电机领域，鸣志电器的布局可以追溯到2018年收购美国AMP（American Precision Motors），后者在空心杯电机设计与制造方面拥有数十年经验，客户涵盖医疗、军工、机器人等领域。通过收购，鸣志不仅获得了核心技术，也打通了海外高端市场渠道；后面2020年开始，公司加大了自研空心杯电机的量产，自研绕组，突破了空心杯绕组工艺瓶颈。在空心杯电机这一细分赛道中，鸣志电器实现“绕组-减速箱-编码器-驱动器”全链条的供应，这在A股市场具有一定的稀缺性。包括上游磁性材料、精密轴承等由战略供应商支持，中游电机本体由国内基地规模化生产，下游则可提供配套驱动器与定制化运动模组，形成一体化解决方案能力。

产品上，公司的无刷无齿槽电机也属于空心杯的一种，采用空心杯的绕组设计，具有高功率密度、高运行转速、快速动态响应、无齿槽效应等特点，最高转速可达70000rpm，最大扭矩可达2000mNm；有刷空心杯电机采用空心转子设计，具有高加速度、低转动惯量、无齿槽效应、无铁损、小巧轻便等特点，转速最高可达18000rpm，特别适合频繁启停的应用场合。

技术壁垒方面，空心杯电机的核心难点在于精密绕线工艺、磁路设计与动平衡控制。这里鸣志电器自研或深度定制的高精度绕线设备，可以实现微米级的排线控制。这是保证绕组高对称性的核心，能最大限度地减少因磁场不对称引起的转矩波动（齿槽效应），确保电机运行平滑、噪音极低；

同时绕线时还要保证张力精准控制，在整个绕线过程中，对铜线施加的张力需要进行精准、恒定的控制。张力过大会拉断细如发丝的铜线；张力过小则绕组松散，结构强度不足。鸣志电器掌握了复杂的张力控制算法，可以尽可能确保每一匝线圈都处于最佳状态，这是公司能将空心杯绕组的量产良率稳定在85%以上的重要原因。

其中无刷空心杯电机，其对绕组的均匀性、磁钢的充磁精度、轴承的同轴度要求极高，量产一致性难度大。鸣志通过收购AMP获得成熟工艺，并结合国内自动化产线改造，在保证性能的同时逐步提升产能与良率。根据公司披露，鸣志的空心杯电机已实现从Φ6mm到Φ38mm的多规格覆盖，最大连续输出扭矩可达0.15Nm，转速范围宽、响应时间短，部分型号已实现对Maxon、Faulhaber等国际龙头的替代。

这个Φ6mm是什么概念，一般在Φ12mm以下就算是超微型系列，适配灵活手的需求和迭代趋势。在极端微型化的Φ4mm以下、超长寿命设计和某些极端环境（如超高真空、超强辐射）下的材料应用经验方面，国际巨头仍有积累优势，而鸣志电器也在通过持续研发快速追赶。

除了在绕线技术等单个工艺上的技术壁垒，鸣志电器更强的护城河其实就是高良率的“量产”能力。空心杯电机低成本≠低价值，虽然核心部件的大趋势是降价，但空心杯电机这一细分领域短期依旧有个核心矛盾：就是工程化与产业化能力。很多企业能做出性能优异的样品，数据亮眼、响应迅速，但很难从“样品”走到高良率的“量产”，企业产线上要有百万颗一致可靠的产品才算是规模化。所以说，行业需要的并不是单一的技术突破，而是一套贯穿“设计-工艺-装备-检测”的端到端精密制造的解决方案，这才是鸣志电器最大的亮点。

资本市场对鸣志电子的关注点主要集中于以下几点：首先是人形机器人量产进程：若2026年人形机器人进入小批量量产，空心杯电机需求将迎来爆发式增长；其次是国产替代加速，在医疗、军工等领域，国内客户出于供应链安全考虑，会非常积极地导入国产高端电机和驱动系统；因为鸣志电器整体最近披露的信息不多，而且从半年报的重要在建来看，确实有26.6亿元左右的厂房在建，去年上半年完成了67%，可能是积极扩产面对未来的需求释放。同时，鸣志电器在越南、美国都有建厂，对接北美大客户也有优势。

在需求高端化和多元化趋势下，上市公司的盈利能力也将得到改善，毛利率提升，空心杯电机毛利率普遍高于传统步进电机，产品结构优化将带动公司整体盈利提升；鸣志电器有望从单纯电机供应商向“电机+驱动器+编码器”模组方案商升级，提升单机价值量。

总的来说，鸣志电器算是老牌国产制造业的一个缩影，市场预期不仅在于其传统步进电机业务的稳定增长，更在于空心杯电机等高端驱动系统能否给公司带来全新的增长空间，开启新的成长周期。

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