摘要：伺服系統(tǒng)目前廣泛地應用于各種裝備制造行業(yè)。近年來，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模逐步擴大，2019年我國伺服系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模為96億元，到2022年，我國伺服系統(tǒng)市場規(guī)模擴大到170億元。隨著智能制造技術的發(fā)展，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)市場需求也將不斷增長，應用領域也將不斷擴大。在高端伺服系統(tǒng)領域還難以與國際知名廠商相競爭，為下游客戶提供全過程的研發(fā)、設計、制造及服務的能力也有待提升。未來行業(yè)將朝著智能化、高性能和高精度化以及網絡化發(fā)展趨勢。

一、定義及分類

伺服系統(tǒng)是指以位置、速度、轉矩為控制量，能夠動態(tài)跟蹤目標變化從而實現自動化控制的系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)是工業(yè)自動化的核心部件，由伺服驅動器、伺服電機、編碼器組成，編碼器一般安裝在伺服電機內。伺服系統(tǒng)通過伺服電機輸出給定的位置、轉速或扭矩，實現對機械的精準控制。伺服系統(tǒng)目前主要包括交流伺服系統(tǒng)、直流伺服系統(tǒng)和步進系統(tǒng)三類。

二、商業(yè)模式

1、采購模式

伺服系統(tǒng)企業(yè)采購主要根據“銷售需求+備貨需求”的方式進行定量采購。產品采購分為常備產品和非常備產品兩大類，常備產品采購一般根據銷售預測、歷史數據、訂貨周期、儲備量及現有庫存等制定備貨計劃；非常備品嚴格執(zhí)行按訂單需求采購的原則。需要為產品制造采購相關元器件、原材料和配套電機等，其中電機采購一般是要求供應商按照參數要求進行貼牌生產PCBA板和各類線纜需要委托外部供應商進行加工。

2、生產模式

伺服系統(tǒng)企業(yè)的生產管理基于備貨和訂單相結合的模式。因行業(yè)下游客戶普遍要求較短的供貨期，伺服系統(tǒng)企業(yè)會儲備適量的通用產品應對周轉，兼顧生產計劃的原則性和靈活性?；趥湄浬a模式下，企業(yè)每月底根據銷售部門提供的標準產品未來滾動的預測銷量，結合合理庫存制定生產計劃，并在下月中旬根據當月實際銷量調整生產計劃。對于定制化產品，伺服系統(tǒng)主要采取“以銷定產”的生產模式，對于少部分每月銷量基本穩(wěn)定的定制化產品，企業(yè)也會儲備適量的產品庫存，以應對較短的供貨期要求。

3、銷售模式

伺服系統(tǒng)企業(yè)采用經銷為主、直銷為輔的銷售模式，致力于為客戶提供豐富的工業(yè)自動化產品以及專業(yè)化的行業(yè)系統(tǒng)解決方案。由于公司產品下游應用極其廣泛，用戶遍布眾多行業(yè)，因此主要以經銷模式銷售給客戶，而對部分采購量大、產品個性化要求較高的戰(zhàn)略客戶，則采取直銷模式。伺服系統(tǒng)企業(yè)不斷加強對銷售團隊的建設，深化營銷網絡布局，并建立了快速反應、高效處理的綜合性技術服務平臺，培養(yǎng)了一批專業(yè)的技術服務工程師團隊，為客戶提供更為專業(yè)的服務。公司在全國部分主要城市設有辦事處，并配備區(qū)域經理、技術服務工程師等常駐人員，開拓市場的同時可以就近為客戶提供技術服務。

三、行業(yè)政策

1、主管部門及監(jiān)管體制

伺服系統(tǒng)行業(yè)的主管部門包括工信部、發(fā)改委、科技部和商務部。工信部是國家工業(yè)自動化行業(yè)的主管部門，主要負責推進信息化和工業(yè)化融合，通過制定工業(yè)、信息化相關政策，對伺服系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展進行指導和規(guī)范；國家發(fā)改委作為國家的宏觀管理部門，通過制定國民經濟和社會發(fā)展規(guī)劃、擬訂綜合性產業(yè)政策、推進經濟結構戰(zhàn)略性調整等方式，對伺服系統(tǒng)行業(yè)進行宏觀管理；科技部通過制定科技發(fā)展規(guī)劃和方針、政策，統(tǒng)籌協調伺服系統(tǒng)行業(yè)相關技術研究。商務部負責推進流通產業(yè)結構調整，指導流通企業(yè)改革、商貿服務業(yè)和社區(qū)商業(yè)發(fā)展，推動流通標準化和連鎖經營、商業(yè)特許經營、物流配送、電子商務等現代流通方式的發(fā)展。

伺服系統(tǒng)行業(yè)的自律性組織包括中國自動化學會、中國電器工業(yè)協會、中國機電一體化技術應用協會、中國電機工程學會等，主要負責組織市場調研，研究行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展戰(zhàn)略，推動伺服系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展；向政府主管部門提出與伺服系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、產業(yè)政策相關的建議；開展學術交流，促進技術的發(fā)展和應用；協助政府部門制訂、修訂伺服系統(tǒng)行業(yè)標準，并推進標準的貫徹實施。

2、相關政策

近年來，我國出臺了一系列政策推動伺服系統(tǒng)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。2021年3月第十三屆全國人大四次會議發(fā)布《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》，提出突破高精度伺服驅動系統(tǒng)等關鍵技術。同時發(fā)展增材制造，推動我國伺服系統(tǒng)行業(yè)向控制性強、高精度發(fā)展。2023年1月，工信部等十七個部門聯合發(fā)布《“機器人+”應用行動實施方案》，提出到2025年制造業(yè)機器人密度較2020年翻倍的發(fā)展目標，將推動機器人需求量增加，拉動上游伺服系統(tǒng)行業(yè)不斷擴容?！懂a業(yè)結構調整指導目錄（2024年本）》將高性能伺服系統(tǒng)和伺服驅動及電機列入鼓勵類。有助于推動我國高性能伺服系統(tǒng)技術創(chuàng)新發(fā)展，推動我國伺服系統(tǒng)行業(yè)高質量發(fā)展。

四、發(fā)展歷程

伺服系統(tǒng)的發(fā)展主要經歷了機械、液壓、電氣化伺服三個階段，現代意義上的伺服系統(tǒng)通常是指電氣伺服，電氣伺服又走過幾個不同的歷史階段。第一階段：20世紀60年年代前。電氣伺服系統(tǒng)普遍采用功率步進電機作為動力源，一般不設計反饋回路，以開環(huán)控制為主；第二階段20世紀60年-70年代。直流電機開始廣泛應用于電氣伺服領域，這一階段主要以直流有刷電機作為驅動源，多用旋轉變壓器、測速發(fā)電機、編碼器等傳感裝置構成閉環(huán)控制系統(tǒng)；第三階段：20世紀80年代以來。新技術及新材料的飛躍促使電氣伺服進入交流伺服時代，執(zhí)行電機通常以永磁同步電機為代表，并逐步占據了當今伺服領域主要市場。隨著計算機和數字技術的快速發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)性能得到不斷提升。

五、行業(yè)壁壘

1、技術壁壘

伺服系統(tǒng)等運動控制產品的研發(fā)與設計集成了計算機控制技術、電力電子技術、微電子技術、信號檢測與處理技術等多項技術，尤其是控制層和驅動層的算法具有較高的技術難度，產品設計也需要考慮下游行業(yè)的工藝和應用環(huán)境，從而加大了技術開發(fā)難度。行業(yè)新進入者由于沒有足夠的知識技術積累，缺乏成熟有效的技術研發(fā)流程，較難在伺服系統(tǒng)行業(yè)立足。

2、人才壁壘

伺服系統(tǒng)等運動控制產品的開發(fā)涉及多學科知識且技術難度大，因此需具備復合型知識結構、經驗豐富且實踐能力強的技術人員進行研發(fā)設計，目前這類人才較為缺乏，行業(yè)新進入者難以在短時間內招募合適的人才，從而對其形成一定的壁壘。

3、客戶壁壘

伺服系統(tǒng)等運動控制產品是智能制造裝備的核心部件之一?？蛻魰C合考慮產品的質量可靠性、服務及時性、技術延續(xù)性等多方面因素，客戶更換產品供應商可能會造成質量不能保障、技術服務不能延續(xù)等風險，因此對原有供應商形成一定程度的依賴，其他供應商短時間內難以取得用戶的信任。

具備一定規(guī)模和實力的運動控制產品供應商不僅提供產品，還提供配套的技術服務。隨著客戶制造自動化設備的技術日益復雜，越來越多的客戶需要供應商從產品開發(fā)環(huán)節(jié)即介入，采用委托開發(fā)、聯合開發(fā)等方式，為客戶提供所需的產品和技術解決方案。在合作開發(fā)過程中，供應商能更加深入了解下游客戶的需求并提供配套方案，從而強化與客戶的緊密協作與互動。行業(yè)新進入者則因缺少與下游客戶深入溝通的渠道和機會，進入行業(yè)的難度加大。

4、品牌壁壘

國際品牌廠商經過多年的技術積累和市場開拓，其產品憑借出色的性能、技術和質量優(yōu)勢在部分行業(yè)樹立了穩(wěn)定的品牌地位，國內的高端市場被其所占據，如果沒有具備競爭力的設計、技術、產品及方案，國內品牌廠商較難進入這些市場，這在一定程度上形成了品牌壁壘。

六、產業(yè)鏈

1、行業(yè)產業(yè)鏈分析

伺服系統(tǒng)行業(yè)產業(yè)鏈上游為原材料，主要為稀土、傳感器、IC及其他電子元器件、硅鋼等金屬；中游為伺服電機制造、伺服驅動器制造以及數控系統(tǒng)研發(fā)等環(huán)節(jié)；伺服系統(tǒng)下游應用領域包括醫(yī)療器械、機器人、汽車制造以及工業(yè)裝備等領域。中國伺服系統(tǒng)行業(yè)產業(yè)鏈如下圖所示：

伺服系統(tǒng)行業(yè)產業(yè)鏈

稀土

中國稀有稀土股份有限公司

中國北方稀土（集團）高科技股份有限公司

廣東省稀土產業(yè)集團有限公司

廈門鎢業(yè)股份有限公司

傳感器

中航電測儀器股份有限公司

中國電子科技集團有限公司

深圳市匯川技術股份有限公司

歌爾股份有限公司

電子元器件

上海韋爾半導體股份有限公司

紫光國芯微電子股份有限公司

中芯國際集成電路制造有限公司

北方華創(chuàng)科技集團股份有限公司

硅鋼

寶山鋼鐵股份有限公司

首鋼集團有限公司

鞍鋼集團有限公司

重慶望變電氣（集團）股份有限公司

上游

浙江禾川科技股份有限公司

深圳市雷賽智能控制股份有限公司

上海步科自動化股份有限公司

蘇州偉創(chuàng)電氣科技股份有限公司

中游

醫(yī)療器械

機器人

汽車

工業(yè)裝備

下游

從上游來看：磁性材料是伺服系統(tǒng)的重要原材料，伺服系統(tǒng)行業(yè)對于稀土永磁的需求量較多，我國是世界上稀土儲量及產量最多的國家，國內稀土資源供應相對充足，有利于我國伺服系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。 且近年來，我國硅鋼等金屬產量穩(wěn)步上升，產品質量也在逐步提高，進一步推動我國伺服系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。

從下游來看：目前，我國機器人行業(yè)隨著硬件和軟件的技術提升，機器人行業(yè)呈現較大的市場需求，且在許多領域得到應用。我國伺服系統(tǒng)行業(yè)的需求量也隨之擴大。我國醫(yī)療器械行業(yè)以及汽車制造行業(yè)近年來隨著國內經濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，市場規(guī)模也在不斷擴大，有利于我國伺服系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。

2、行業(yè)領先企業(yè)分析

（1）浙江禾川科技股份有限公司

禾川科技成立于2011年，并于2022年在科創(chuàng)板上市，主要從事工業(yè)自動化產品的研發(fā)、生產、銷售及應用集成。禾川科技的主要產品包括伺服系統(tǒng)、PLC 等，覆蓋了工業(yè)自動化領域的控制層、驅動層和執(zhí)行傳感層，并在近年沿產業(yè)鏈上下游不斷延伸，涉足上游的工控芯片、傳感器和下游的高端精密數控機床等領域。在伺服系統(tǒng)領域擁有主要 FPGA 電流環(huán)控制技術、異步無傳感直接矢量控制技術和同步電機弱磁控制技術等三環(huán)綜合矢量控制技術，DDR/DDL伺服控制技術，全閉環(huán)控制技術，龍門同步控制技術和行業(yè)應用定制技術等；在智能調整算法技術領域擁有自適應陷波濾波器及低頻擺振抑制技術、反饋與擾動觀測器技術等。近年來，禾川科技營業(yè)收入不斷增加，2023年1-9月，禾川科技營業(yè)收入達8.85億元，同比增長26.14%。

（2）深圳市雷賽智能控制股份有限公司

雷賽智能成立于2007年，并于2020年在主板上市，其主要專注于為智能制造裝備業(yè)提供運動控制核心部件及行業(yè)運動控制解決方案，其研發(fā)、生產、銷售的運動控制產品主要包括控制器、驅動器、電機。在運動控制領域擁有步進驅動無位置傳感器丟步檢測技術、步進電機低速抗振和噪聲抑制技術、步進電機中速抗振抑制技術、高速總線步進驅動技術、伺服模型跟蹤控制技術、伺服末端振動抑制技術、螺距補償控制技術、基于EtherCAT總線的分布式運動控制技術、驅控一體技術等核心技術。2022年雷賽智能營業(yè)收入約為13.38億元，其中伺服系統(tǒng)類營業(yè)收入達4.02億元，占總營業(yè)收入比重為30.03%。且近年來，雷賽智能伺服系統(tǒng)營業(yè)收入逐年增加，占總營業(yè)收入的比重穩(wěn)步升高。

七、行業(yè)現狀

伺服系統(tǒng)是高端裝備、智能制造裝備實現自動控制的核心功能部件，伺服系統(tǒng)的應用不僅能夠顯著提升設備的加工速度和精度，更為重要的是，伺服系統(tǒng)可以賦予生產設備更加靈活的生產能力。伺服系統(tǒng)目前廣泛地應用于各種裝備制造行業(yè)。伺服系統(tǒng)在機器人整機中起到非常重要的作用。近年來，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模逐步擴大。2019年我國伺服系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模為96億元，到2022年，我國伺服系統(tǒng)市場規(guī)模擴大到170億元。隨著智能制造技術的發(fā)展，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)市場需求也將不斷增長，應用領域也將不斷擴大。

八、發(fā)展因素

1、機遇

（1）國家政策支持制造業(yè)的轉型升級

工業(yè)自動化行業(yè)是為國民經濟各行業(yè)提供技術裝備的戰(zhàn)略性產業(yè)，是各行業(yè)產業(yè)升級、技術進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現。政策在工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展中具有關鍵影響力。為實現由依靠規(guī)模增長的傳統(tǒng)工業(yè)化道路向依靠技術進步和可持續(xù)發(fā)展的新興工業(yè)化道路轉變，我國大力推動傳統(tǒng)制造業(yè)升級和高端裝備制造產業(yè)發(fā)展，高度重視工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)，鼓勵提高裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新能力和國產化水平，產業(yè)政策支持力度不斷加大，先后出臺一系列政策，為行業(yè)發(fā)展提供了良好的制度環(huán)境和經營環(huán)境。

（2）產業(yè)升級對制造業(yè)自動化、智能化提出更高的要求

隨著我國經濟的不斷發(fā)展，終端消費者對產品的需求多樣化和定制化程度不斷提升，生產環(huán)節(jié)、工藝難度和制造水平都在相應增加，制造業(yè)廠商對產品質量、效率、精度以及成本的要求越來越高，傳統(tǒng)人工操作的誤差及安全性風險導致制造業(yè)廠商對自動化生產需求強烈。我國制造業(yè)與工業(yè)發(fā)達國家相比，其差距主要體現在自動化水平方面，發(fā)達國家在大批量生產技術基礎上，不斷向訂制化、智能化、集成化方向發(fā)展，采用從生產加工到檢測包裝的全程自動化控制技術，從而保證了產品的質量，提高了生產效率。國內企業(yè)要縮小這部分差距，需要在自動化產品和技術方面不斷加大投入，進而不斷增加對運動控制產品、技術和解決方案的需求。因此，在我國制造產業(yè)升級的大背景下，我國工業(yè)產業(yè)自動化和智慧化發(fā)展勢不可擋，而高端智能裝備的廣泛應用是實現制造業(yè)升級的基礎。

（3）勞動力成本的提高促使企業(yè)大量使用自動化設備

近年來，勞動工人的增加速度已經不能滿足國內制造業(yè)規(guī)模擴張的速度，用工難的問題困擾著越來越多的制造業(yè)企業(yè)，加上日益上漲的勞動力成本影響，我國制造業(yè)企業(yè)正面臨著巨大的產業(yè)升級壓力，迫使制造業(yè)企業(yè)生產使用的機械設備朝自動化、智能化方向發(fā)展。人工成本的不斷上漲迫使部分制造業(yè)企業(yè)開始采用自動化程度更高的生產設備，以抵御人工成本不斷上漲帶來的不利影響，這將增加對由伺服系統(tǒng)組成的工業(yè)自動化產品的需求。

2、挑戰(zhàn)

（1）行業(yè)基礎較為薄弱

與美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達國家相比，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)起步較晚，伺服系統(tǒng)研發(fā)、生產水平相對較低。通過學習模仿與自主創(chuàng)新，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展迅速，出現了眾多伺服系統(tǒng)廠商，但大多規(guī)模偏小，技術力量薄弱，在高端伺服系統(tǒng)領域還難以與國際知名廠商相競爭，為下游客戶提供全過程的研發(fā)、設計、制造及服務的能力也有待提升。因此，國內廠商需要加大資源投入，不斷提升產品性能、技術能力與服務水平，才能逐步梳理品牌形象和市場剩余，才能在市場競爭中脫穎而出。

（2）中小型企業(yè)自動化改造實力較弱

我國制造業(yè)中，中小型企業(yè)占據較大市場份額，作為伺服系統(tǒng)行業(yè)的潛在下游，中小型制造類企業(yè)可能存在資金實力不足、生產環(huán)境不匹配、停工成本等因素，導致自動化生產難以在中小型制造業(yè)企業(yè)普及，可能會對伺服系統(tǒng)行業(yè)整體發(fā)展產生不利影響，降低伺服系統(tǒng)的需求，使得伺服系統(tǒng)行業(yè)推進速度降低，不利于伺服系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。

（3）高端人才短缺

人才是科技發(fā)展的基礎。工業(yè)自動化行業(yè)屬于技術密集型產業(yè)，涉及計算機軟件技術、電子技術、電氣技術、嵌入式軟硬件技術、通訊技術、材料設計、機電一體化設計、系統(tǒng)集成等眾多技術，對于技術人員的知識背景、研發(fā)能力及行業(yè)經驗積累均有較高要求。雖然近年來國家對工業(yè)自動化行業(yè)給予鼓勵和支持，而我國工業(yè)自動化研發(fā)起步較晚，具有行業(yè)經驗和技術能力的高層次復合型人才的匱乏，在一定程度上制約了行業(yè)的快速發(fā)展。

（4）產業(yè)配套有待進一步提升

伺服系統(tǒng)制造業(yè)屬于技術密集型產業(yè)，技術綜合性較強，行業(yè)整體水平的提升既需要廠商自身具備較強的研發(fā)及制造能力，也需要相關基礎配套行業(yè)提供有力支撐。雖然我國的基礎材料及精密零部件等產業(yè)發(fā)展取得一定成效，但部分高端精密零配件的配套能力相對薄弱，對進口具有一定的依賴。

九、競爭格局

目前，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)市場份額占比最大的是匯川技術，市場份額達23%。其次是西門子、三菱、安川等國際知名品牌，市場份額占比分別為10%、8%、7%。國產伺服系統(tǒng)憑借產品性價比高、交期短、客戶需求快速響應的優(yōu)勢搶占中低端工業(yè)自動化市場的外資份額。隨著我國工業(yè)自動化和機器人技術的不斷發(fā)展，國內伺服系統(tǒng)企業(yè)迅速崛起，國產替代加速。禾川科技、埃斯頓、信捷電氣、雷賽智能等國產品牌緊隨其后，市場份額占比分別為4%、4%、3%、3%。

十、發(fā)展趨勢

我國伺服系統(tǒng)行業(yè)未來將朝著智能化、高性能和高精度化以及網絡化發(fā)展趨勢。伺服系統(tǒng)的智能化控制需求一方面為加工本身要求有更高的加工控制精度、生產效率和產品一致性，為滿足需求，視覺系統(tǒng)未來在運動控制行業(yè)會得到越來越廣泛的應用。促使伺服系統(tǒng)具備更高的自主學習、適應性和靈活性。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，對產品質量和生產效率的不斷追求，伺服系統(tǒng)更新換代速度加快。高性能化是伺服系統(tǒng)的核心競爭力。芯片運算能力的提升、電機控制算法的優(yōu)化、編碼技術的升級等，為伺服系統(tǒng)性能的提升提供了基礎。且隨著工業(yè)自動化的深入發(fā)展，伺服系統(tǒng)性能以及精度也將不斷提升。且隨著現場總線技術和工業(yè)以太網技術快速發(fā)展，現場總線技術在控制領域的應用越來越廣泛，網絡化已然成為伺服系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展主流。