2023年鼎智科技研究报告:微特电机厉兵秣马,人形机器人待势乘时

一、微特电机“小巨人”企业,产品发力高端市场成效显著

(一)深耕微特电机 15 年,管理层制造经验丰富

公司主营微特电机的研发及制造,全面布局海内外市场。公司成立于 2008 年,前身为 常州市鼎智机电有限公司,主营控制类电机的开发和制造。2019 年江苏雷利取得公司 70%股权,2020 年公司设立美国鼎智开拓北美市场,2022 年,公司入选第四批国家级 专精特新“小巨人”企业,2023 年 4 月,公司正式于北交所上市,并于同月设立子公司 韩国鼎智。

公司股权结构稳定。公司创始人为丁泉军,2019 年 8 月 27 日江苏雷利受让公司 70%股 权成为控股股东,实控人变更为苏建国、苏达父子。江苏雷利系国内电机领域的龙头公 司,丝杆电机在国内市场占有率约 52%,由此和公司可以产生正向协同效应。目前,江 苏雷利持股比例为 34.53%,丁泉军持股比例 17.92%,苏建国、苏达父子合计持有江苏 雷利 66.61%股份,公司股权结构较为稳定。

管理层多技术出身,制造业工作经验丰富。截至公司招股书签署日,公司共计 7 名董事、 3 名监事、5 名高级管理人员及 5 名核心技术人员。公司创始人丁泉军具备近 30 年的电机制造经验,其余核心技术人员均具备 10 年以上的产业经验。各核心技术人员在公司 任职多年,公司核心技术团队稳定性强。

(二)微特电机+配件一体化发展,构建立体化产品矩阵

公司以微特电机为主要产品的同时,提供各式配件实现定制化服务。公司着力微特电机 +配件的一体化发展,可多方位满足客户需求,实现定制化服务。运动方式上,公司传 统的步进电机和直流电机可实现旋转运动,与此同时,公司可提供音圈电机,或自研的 丝杆组合螺母搭配直流电机,满足客户的直线运动需求;产品尺寸上,公司可提供 14- 86mm 尺寸的线性执行器及单体电机产品,覆盖各种力矩要求的应用场合。

公司电机产品发展呈现高端化趋势。公司的主要产品为线性执行器、混合式步进电机、 直流电机及音圈电机。线性执行器的工作原理是通过组合微特电机和丝杆,实现从旋转 到线性运动的转换,公司线性执行器的丝杆类型包含滑动丝杆和滚珠丝杆副,可应用于 医疗、工业自动化等高端场景。此外,公司已成功突破空心杯电机、音圈电机的制造壁 垒,并具备批量生产能力,产品高端化趋势显著。

(三)营收及盈利逐年向好,期间费率整体处于下降趋势

公司发展迈入快车道,线性执行器贡献主要收入。2020-2023H1,公司营收分别为 1.31/1.94/3.18/1.95 亿元,同比分别增长 66.76%/47.99%/63.99%/22.19%,营收增速维持 较高水平且整体呈现上涨态势。从营收结构上看,公司营收的主要来源为其线性执行器 业务,2023 年上半年,线性执行器收入占总营收比重 39.1%。公司线性执行器产品的放 量得益于工业 4.0 背景下工业自动化市场的快速增长,以及疫情对于 IVD 设备需求的刺 激。

归母净利润增速维持高位,线性执行器毛利最高。2020-2023H1,公司归母净利润分别 为 0.34/0.5/1.01/0.54 亿元,同比分别增长 104.98%/44.58%/103.39%/-0.59%,利润增速整 体维持高位。2019 年公司归母净利润大幅下跌主要系当年聘请了 Max E Wietharn 作为 子公司美国鼎智管理层,计提了大额的股份支付费用。2023 年上半年利润轻微下降主要 原因系上半年销售收入较大的音圈电机毛利率较低;新增北交所上市活动费用;新增韩 国子公司日常运营费用;新增研发人员费用等。分产品看,线性执行器是公司毛利最高 的产品,同样是利润的主要来源,考虑在人工智能赋能下,人形机器人落地加快,公司 有望实现量利齐升。

公司持续投入研发,期间费率整体处于下降趋势。2020-2023H1,公司研发费用分别为 0.07/0.15/0.15/0.11 亿元,同比分别增长 65.51%/122.45%/1.71%/82.95%。2021 年研发费 用较高主要系公司对研发人员进行了股权激励,产生了大额股份支付费用。伴随在研发 上的持续投入,公司收获了多项核心技术,产品力逐步提升,并陆续通过下游大客户的 产品认证。2019 年后,公司期间费用率整体呈现下降趋势,证明公司管理层治理水平逐 步提升,费率控制能力较强。

二、工业自动化及医疗器械赛道长坡厚雪,夯实公司产品需求基础

(一)微特电机应用领域广阔,市场规模稳步增长

微特电机常用于控制系统,主要实现能量或信号的传递和转换。微特电机一般指功率在 750 瓦以下,机座外径不大于 160mm 或中心高不大于 90mm 的电机。微特电机常用于控 制系统中,实现对机电的电信号及能量的处理和传递,部分电机也可用于传动机械负载, 以及作为设备的交直流电源。目前微特电机在标准化生产的基础上,正往定制化生产方 向发展。

微特电机主要用于传统的信息处理及家电,工业自动化及医疗产业为高端增量市场。目 前,微特电机在信息处理及家用电器等传统领域应用较广,市场占比分别为 29%和 26%。 伴随制造技术的不断提升,微特电机的应用方向逐步拓展到医疗器械、工业自动化以及 机器人等高精密场景,产品的高端化进程速度加快。

国内微特电机市场规模稳步增长。根据华经产业研究院的数据,预计 2023 年国内微特 电机市场总规模达到 1610.4 亿元,2019 到 2023 年 CAGR 为 13.82%。中国作为微特电 机的主要应用国家,2022 年国内市场规模约占全球总市场的 57.41%,我们假设市场规 模占比不变,国内微特电机市场总规模在 2030 年有望达到 2300 亿元,需求量有望达到 210 亿台。

公司立足中高端微特电机生产,产品性能优异。公司主要产品发力微特电机中高端市场, 线性执行器、混合式步进电机可用于医疗 IVD 及工业机器人领域,直流电机可用于医 学影像分析、物流自动化等场景。音圈电机完全自研打破国外垄断,用于有创呼吸机中, 公司主要产品性能优异,广泛应用于工业自动化及医疗行业,能适配对精度要求较高的 场景。

(二)工业自动化产业发展如火如荼,微特电机出货有望充分受益

工业自动化为制造业的发展方向,产业发展如火如荼。Frost&Sullivan 数据显示,2020 年全球工业自动化市场规模为 4491.2 亿美元,预计到 2025 年全球市场规模达到 5436.6 亿美元。我国工业结构转型为工业自动化提供了发展机遇,MIR 数据显示,2022 年我 国工业自动化市场规模 2963.9 亿元,我们预计 2025 年市场规模将达到 3085.3 亿元。

微特电机出货受益工业机器人市场规模的稳步增长。工业 4.0 背景下,智能制造得到快 速发展,工业机器人也被广泛应用于汽车零部件制造、机械加工等领域。根据 IFR 数据, 2021 年全球工业机器人出货量为 51.7 万台,同比增长 34.7%,预计 2025 年出货达到 70 万台。我们按 2025 年以后年增长率为 8%估计,全球工业机器人市场规模有望于 2030 年达到 2483 亿元。微特电机作为机械传动的重要元件,整体出货将受益工业机器人发 展。

(三)医疗器械赛道长坡厚雪,公司客群优渥订单稳定

医疗器械市场存量规模大,赛道长坡厚雪。医疗器械关乎生命健康,产业发展受政策及 技术迭代双驱动,全球万亿存量市场规模。根据艾瑞咨询预测,2022 年全球医疗器械市 场规模为 3.81 万亿元,同期国内市场 1.17 万亿元,2025 年全球市场规模或将达到 4.15 万亿元,国内市场规模 1.72 万亿,国内规模占比有望达到 41.37%。

IVD 是医疗器械最主要的应用细分市场。IVD(体外诊断)是公司线性执行器主要的应 用场景,根据灼识咨询数据,2022 年 IVD 在全球医疗器械市场中占比约为 14.2%,属 于最大的细分器械类别市场。伴随人们对健康管理的观念的转变,体外诊断设备销量逐 步增长。Frost&Sullivan 数据显示,预计 2022 年全球 IVD 市场规模达 7429.98 亿元,同 期国内市场规模 1290 亿元(按照 1 美元=7.1305 元人民币计算)。

公司医疗客群资质优渥,行业获客壁垒较高。医疗器械供应链管理较为严格,对零部件 的更换有备案要求,因此客户一旦选定供应商,通常会形成长期稳定的合作关系。自 2012 年,公司凭借质量和口碑的积累,陆续通过行业内大客户的产品认证,建立了长期 且稳定的合作关系。截至 2022 年,公司终端客户包括迈瑞医疗、西安天隆(科华生物 控股)及达安医疗器械等,大客户需求稳定,有望为公司贡献稳定订单。

三、人形机器人奇点时刻,丝杠+空心杯+精密行星减速器拓增量

(一)滚动丝杠可用于人形机器人中作为直线传动部件,公司具备先发优势

滚珠丝杠和行星滚柱丝杠均属于滚动丝杠,广泛应用于工业领域。丝杠主要由螺母和螺 杆组成,其工作原理在于,螺杆作为主动旋转体时,螺母就会随螺杆的转动角度按照对 应规格的导程将螺杆的旋转运动转化成直线运动。滚珠丝杠内部采用滚珠作为滚动元件, 主要应用于机床加工、自动化、汽车行业和医疗器械等行业;行星滚柱丝杠内部采用行 星滚柱作为滚动元件,其承载能力、转速、寿命、传动噪音等较滚珠丝杠有进一步提升, 在航空航天、机器人等高端场景应用较广。

滚动丝杠是人形机器人直线关节的核心零件。特斯拉人形机器人 Optimus 的 14 个直线 关节均采用反向式行星滚柱丝杠。反向式行星滚柱丝杠具有高精度、中小负载、小行程、 结构紧凑的优点,与 Optimus 的直线关节中有较好的适配度。人形机器人对直线传动零 部件的精度、导程等方面提出了更高要求,由此相应适配的滚动丝杠研发也在积极推进 中。人工智能或进一步缩短人形机器人的量产落地时间,滚动丝杠的需求有望相应提升, 市场空间将得以拓宽。

高端滚动丝杠发展难点在于加工工艺,公司拓展丝杠滚轧技术有望建立核心壁垒。主流 丝杠加工工艺有磨制和轧制(转造),不同加工工艺的成本和性能差异较大。磨制工艺 复杂、交货周期长、成本较高但精度跨度大;轧制工艺可批量生产,成本较低,但可实 现精度有限。目前公司在加工工艺上已成功研发 T 型丝杆滚轧技术,且在微型行星滚柱 丝杠的研发和生产环节已有里程碑式进展。公司有望凭借自身在生产工艺上的领先技术 储备,在滚动丝杠放量初期取得先发优势。

公司自研的丝杆及螺母性能出众,核心指标接近海外龙头厂商。在研发方面,公司独立 设计 T 型丝杆的牙形及滚压轮,并利用丝杆矫直工艺实现 T 型丝杆的自动校直,此外, 为了配合丝杆传动,公司自研配套螺母,采用独立研发的材料配方和自主设计的模芯牙 形及独特脱模装置,实现较高的配合精度。在产品性能方面,公司丝杆钢材采用 303 精 密冷轧不锈钢,导程精度±0.002mm,最小导程 0.3mm,表面光洁度 Ra<0.2,行程误差 <0.1mm@300mm;公司螺母及丝杆配合使用的背隙<0.01mm,传动寿命 500 万次以上, 核心表征指标领先国内其他厂商,接近海外龙头企业海顿科克。

滚动丝杠发展方兴未艾,公司有望享受行业红利。我们预计到 2030 年,在人形机器人 的赋能下,全球滚珠丝杠及行星滚柱丝杠市场规模有望达到 321.9/165.6 亿元,2024- 2030 年 CAGR 分别为 14.95%/ 39.16%,滚动丝杠发展迈入快车道。公司在生产工艺上 较同业有显著的先发优势,且具备丝杆及螺母的自研能力,生产成品的核心表征接近海 外龙头企业,有望充分受益行业发展红利。

(二)空心杯电机+精密行星减速器是灵巧手的控制关键,公司具备先发优势

空心杯电机适配需要快速响应、频繁启停的机器人手部关节。空心杯电机是一种新型微 型电机,具有优良的控制特性和运行特性,其电枢绕组为无槽无铁芯空心杯线圈。这种 特殊绕组方式拥有高灵敏度、高效率的特点: 高灵敏度:采用空心杯型绕组,减低转动惯量,灵敏度高,响应速度快; 高效率:消除铁芯产生的磁阻力距和涡流效应造成的损耗,效率可达 85%以上。 Optimus 灵巧手使用性能更好、寿命更长的无刷空心杯电机。

Optimus 的每只灵巧手中 有 6 个空心杯关节,每个关节由空心杯电机+力矩传感器+精密行星齿轮箱+编码器组成。 其中空心杯电机为采用电子换向的方式的无刷空心杯电机,其通过控制电子元件的通断 使不同绕组接入电路,达到换向效果。这种换向方式使空心杯无刷电机相对于有刷空心 杯电机而言,具有效率高、转矩波动小、使用寿命高、结构精巧、维护方便、易保养等 特点。

空心杯电机和行星减速器是灵巧手中的重要零件。灵巧手的主要零件包括空心杯电机、 力矩传感器、精密行星齿轮箱和编码器等,其中空心杯电机价值量最高,行星减速器其 次。伴随人形机器人的量产落地,空心杯电机及行星减速器的市场有望迈入高速发展期。

公司积极布局“编码器+控制器+空心杯电机+精密齿轮箱”产品,逐步形成系统级解决 方案能力。公司自研的无刷无槽直流电机(空心杯电机)具有高耐用性、低电气噪声和 高效率的特性,产品综合性能较优。此外,按电机直径尺寸分类,公司目前共有五款空 心杯电机产品,电机最大效率为 91%。与此同时,公司自主生产的微型齿轮箱,可以在 2 万转高速工况下,仍可实现低噪音、低背隙及高精度运动。公司此次募集资金计划投 建鼎智科技研发中心,研发方向之一为高效高频响无刷无槽电机,及高精密齿轮箱制造 工艺,预计将进一步巩固公司在空心杯电机及齿轮箱上的制造优势,提升公司对人形机 器人灵巧手零部件的供应能力。

公司核心技术有望加速高性能空心杯电机量产进程。公司核心技术之一的高速无槽无刷 电机制造一体化系自主开发,公司从产品构思、结构设计的角度出发,确立了空心杯电 机绕线原理,攻克了绕线工艺、绕线成型、线包固化等多项技术难点。目前,应用该技 术的空心杯电机处于小批量生产阶段,未来伴随该项技术的逐步成熟,公司有望为高性 能空心杯电机制造提供国产方案。

四、原料自制+高端化布局策略助力公司获取更高利润

(一)积极推进原材料自制获得更高毛利

直接材料占主营业务成本比例最大,自制零部件降本势在必为。截至 2022 年 Q4,公司 的主营业务成本中,直接材料占总成本的比例为 87.99%。从直接材料的主要外购细分 项看,外购电机占直接材料的比例最大,主要系公司的直流电机产品主要采取外购后加 工或 OEM 模式,且步进电机产品部分采取外购模式。

扣非净利润对原材料价格波动敏感度较高。根据公司招股书的数据,综合测算下,公司 毛利润对原材料价格变动的敏感性系数绝对值为 0.69,扣非净利润敏感系数绝对值为 1.03。公司整体的盈利能力受原料价格影响较大,二者呈现显著的反向变动趋势。由此, 公司在成本控制上同时发力上游生产和终端销售环节,具体措施如下: 生产环节,推进丝杆、螺母自制以降低原材料价格波动影响,22 年自制比例达到 90%; 销售环节,通过提高产品力和寻找对终端售价变动敏感性较低的客户,以降低原材 料的价格对公司利润的影响。

公司核心零部件自制策略效果显著,线性执行器毛利率明显优于同行。丝杆作为公司线 性执行器的核心零部件,外采成本最高,且近年来价格呈上升趋势。公司基于自身多年 积累的制造经验,实现了丝杆的自制,对自身产品毛利率的提升效果较为显著,毛利率 绝对水平显著优于同行。

多措并举下,公司的综合毛利率和净利率在同业中存在比较优势。公司一方面聚焦市场 竞争格局更优且毛利率更高的线性执行器产品,另一方面积极推进自制优化成本控制, 公司盈利能力有望持续领跑同业。

(二)聚焦高端市场,议价能力强,销售壁垒较高

公司主要产品定位高端市场,议价能力强,存在较高的销售壁垒。目前公司在微特电机 的高端应用领域,即工业自动化及医疗器械领域,已绑定 SERVOTECNICA、天隆科技、 BSC Industries 等大型客户,客户质量较高。下游客户对产品销售端售价敏感性较低, 公司议价能力强;且下游客户对产品的性能及质量要求较高,新进厂商的认证周期较长, 公司具备一定的销售壁垒。

公司具备多项核心技术,助力持续拓展高端市场。2020-2023H1,公司研发费用分别为 0.07/0.15/0.15/0.11 亿元,同比增长 65.51%/122.45%/1.71%/82.95%,研发投入增速保持 高位。公司在研发上的持续高投入,助力公司在丝杆及电机制造方面掌握多项核心技术, 与此同时,截至 2023 年 3 月,公司共计 6 项在研项目,有望进一步赋能公司开拓高端 市场,构筑竞争壁垒。

募投项目有望进一步巩固公司在中高端市场中的竞争优势。公司此次募投的资金拟投资 于建设智能制造基地和研发中心,以及补充流动资金。智能制造基地建设项目的资金共 计 30830 万元,除去建设投资必要花费外,公司在设备投资上主要用于购置齿轮箱以及 丝杆滚轧。滚轧作为丝杠生产的先进工艺,在落地后有望进一步提高公司的生产效率以 及丝杆产品的工件精度。此外,公司在研发中心上的建设有望进一步夯实技术储备,巩 固公司在中高端市场的竞争优势。

五、盈利预测

根据对公司主要产品业务的拆分,我们预测 2023-2025 年公司营收将达到 3.37/3.70/5.21 亿元,其中人形机器人零件预计 24 年开始贡献核心增量。拆分如下:  线性执行器。公司线性执行器主要的下游需求来自于工业自动化及医疗器械市场, 增量空间来自于人形机器人。公司线性执行器定位高端市场,客户对产品溢价接受 度高,且公司零部件自制策略对毛利率的提升较为显著。我们预计公司 2023-2025 年线性执行器营收分别为 1.49/1.86/2.30 亿元。 

混合式步进电机。公司混合式步进电机定制化程度较高,公司对下游客户的议价能 力较强。前期因其能用于核酸检测设备,而导致公司相关收入短期内出现脉冲式增 长,伴随疫情影响的淡化,产品收入或回归常态化增长。我们预计公司 2023-2025 年混合式步进电机收入分别为 0.56/0.69/0.88 亿元。 直流电机。公司直流电机业务采用外购加工或 OEM 模式。伴随公司空心杯电机逐 步迈入量产进程,叠加募投项目的落地或进一步扩大生产规模,直流电机的营收有 望持续提升。我们预计公司 2023-2025 年直流电机收入分别为 0.25/0.32/0.40 亿元。 

音圈电机。公司音圈电机系完全自研,且突破了海外的垄断壁垒,主要应用于呼吸 机,产品价值量较高。公司下游绑定迈瑞医疗,短期收入受疫情缓解而承压。我们 预计公司 2023-2025 年音圈电机业务收入分别为 0.69/0.28/0.33 亿元。 人形机器人用丝杠。公司线性执行器的丝杆类型包含滑动丝杆和滚珠丝杆副,技术 具有相通性,预计公司 2024-2025 年人形机器人用丝杠业务收入分别为 0.08/0.66 亿 元。 人形机器人用空心杯电机。公司目前共有五款空心杯电机产品,电机最大效率为 91%。预计公司 2024-2025 年人形机器人用空心杯电机业务收入分别为 0.01/0.07 亿 元。 人形机器人用精密行星减速器。公司自主生产的微型齿轮箱,可以在 2 万转高速工 况下,仍可实现低噪音、低背隙及高精度运动。预计公司 2024-2025 年人形机器人 用精密行星减速器业务收入分别为 0.00/0.02 亿元。

 


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

相关报告