研究报告全文：一周解一惑系列电机隐藏部件控制器与驱动器儒竞科技为例2023年09月27日本周关注巨星科技儒竞科技禾川科技美埃科技推荐维持评级本周核心观点关注伴随情绪复苏此前触底但长逻辑较好的公司控制器与驱动器是电机系统的重要组成但功能不尽相同控制器根据用TableAuthor户输入和反馈信号不断调整控制信号驱动器将控制信号转换为电机所需的电压或电流电机根据控制信号进行转动这样驱动电机控制系统能够实现对电机的精确控制和保护电机控制器和电机驱动器之间的主要区别在于1电机控制器负责控制电机的速度扭矩和方向而电机驱动器负责根据需要为电机提供足够的电力2电机控制器可以接收来自电机的反馈信号并对其进行处理以进行进一步控制电机驱动器则无法完成这项工作分析师李哲控制器与驱动器难点各不相同1控制器的主要技术难点是实现高级的电执业证书S0100521110006机控制算法如矢量控制模型预测控制或感应电机矢量控制等需要深厚的电话13681805643控制理论知识和数学背景电机控制器需要使用各种传感器如编码器霍尔邮箱lizheyjmszqcom传感器等来获取电机状态信息传感器的选择和校准对于控制器的准确性和分析师占豪执业证书S0100522090007稳定性至关重要等因此不同的场景如空调汽车热管理工业机器人人形电话15216676817机器人中控制器面临的难点也有所差异但共同核心是其算法开发与传感器的邮箱zhanhaomszqcom选择并且需要在不同应用场景下使用不同的控制器去操作2电机驱动器的作用指通过控制电机的旋转角度和运转速度以此来实现对占空比的控制来达相关研究到对电机怠速控制的方式变频器是通过应用电力电子技术改变电机工作电1一周解一惑系列缝纫机械行业梳理2023源频率以控制电机不同转速的电力控制设备变频器和伺服驱动器是传动系0918统中应用最广泛的驱动设备伺服驱动器的难点主要在于主控制器信号处理2一周解一惑系列北美工程机械需求或将和通信板等高精度高性能的芯片需要进口变频驱动器难点在于电磁兼容走弱-202308283一周解一惑系列农业机械化有望再上台输出波纹功率因数矫正会导致电磁干扰能量浪费等电机效率降低等阶未来发展前景可期-20230821控制器与驱动器公司的壁垒体验在二次开发技术交叉头部客户认可4一周解一惑系列板式家具机械行业梳理1二次开发根据客户需求与应用场景的差异对通用技术进行针对性创新性20230807的二次开发在满足细分市场应用需求的同时形成在产品功能性能指标等5一周解一惑系列矿山机械需求强劲国方面具备竞争优势的核心技术体系从而在细分业务领域保持竞争优势占有内厂商积极拓展海外市场-20230731较高的市场份额2技术交叉以儒竞科技为例公司基于多年对电力电子及电机控制技术的研究形成了以电机控制电源控制及系统控制技术数字电源及电力电子变换硬件平台电机设计平台为代表的三大技术领域在各细分技术领域内掌握了多项核心技术实现技术的交叉应用及延伸具体看在发展变频技术的前提下伺服的基本概念是精确精密快速定位变频是伺服控制必不可少的内部环节变频也存在于伺服驱动器中需要无级调速伺服驱动器中的电流环速度环和位置环变频器无此环进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算3头部客户认可变频器及控制器领域的海外客户主要集中在欧洲和美国包括艾默生海尔麦克维尔开利博世阿里斯顿三菱重工海尔等此类大型厂商掌握了制冷设备生产和新能源汽车热管理系统设备生产最先进的技术在市场上具有强大的话语权因此对供应商有严格的投招标与筛选制度以艾默生UPS投招标文件为例供应商需要经过资格审查供应商的产品需符合国际和国内相关产品认证标准如CEULCCC等投资建议建议关注产品专注于驱动器与控制器的儒竞科技禾川科技风险提示1传统下游景气度不及预期2技术交叉拓展不及预期本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告1行业专题研究机械目录1电机控制系统产品311控制器与驱动器电机控制系统的重要组成312控制设备原理413控制器在应用领域的作用以及难点714驱动设备原理915不同类型的驱动部分下游应用需求与性能对比142行业基本情况1621变频器市场规模1622细分下游市场规模1623变频器及控制器市场格局1924行业壁垒变频器及驱动器下游客户资源2025行业壁垒针对不同细分场景的二次开发能力2126行业壁垒核心技术交叉应用及延伸实现跨领域--儒竞科技为例223行业宏观分析2431暖通空调及冷冻冷藏设备领域2432新能源汽车热管理系统领域2533空气源热泵264相关公司2741儒竞科技介绍275风险提示28插图目录29表格目录29本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告2行业专题研究机械1电机控制系统产品11控制器与驱动器电机控制系统的重要组成111电机驱动控制系统电机驱动控制系统的工作原理可以按以下步骤简要概括1获取输入信号用户通过人机界面或其他输入设备向控制系统输入指令例如设置电机的转速方向等参数2控制器计算控制器接收输入信号根据预设的算法控制策略和反馈信号进行计算生成控制信号3获取传感器反馈控制器读取电机的反馈信号通常通过传感器获取例如编码器反馈电机转速和位置信息温度传感器反馈电机温度等4输出控制信号控制器将计算出的控制信号发送给驱动器5转换驱动信号驱动器接收控制信号根据信号特性进行电压或电流的转换并输出适合电机操作的电压或电流信号6控制电机运行驱动信号通过电机绕组流动产生电磁场驱动电机转动直流电机的转速和方向由电压信号控制交流电机的频率和相位由电流信号控制7系统监控与保护控制器持续监测电机的状态和环境条件如电流温度等并与预设的保护参数进行比较如果超过设定范围触发保护装置防止电机受到过负荷过热短路等损坏通过循环执行上述步骤控制系统能够稳定地控制电机的转速方向和位置实现期望动作在整个过程中控制器根据用户输入和反馈信号不断调整控制信号驱动器将控制信号转换为电机所需的电压或电流电机根据控制信号进行转动这样驱动电机控制系统能够实现对电机的精确控制和保护图1变频驱动器控制电机工作图2伺服系统工作原理资料来源儒竞科技招股书民生证券研究院资料来源儒竞科技招股书民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告3行业专题研究机械112电机驱动器和电动控制器的区别1电机控制器和电机驱动器之间的主要区别在于电机控制器负责控制电机的速度扭矩和方向而电机驱动器负责根据需要为电机提供足够的电力2电机控制器可以从不同的输入设备获取多个输入信号并进行处理电机驱动器不能从多个来源获取输入信号也不能处理任何信号仅按照电机控制器给出的指令工作3电机控制器可以接收来自电机的反馈信号并可以对其进行处理以进行进一步控制电机驱动器则无法完成这项工作4电机驱动器可用作电机控制器仅可以进行基本控制电机控制器不能用作电机驱动器5电机驱动器不需要进行任何编程而电机控制器需要编程才能运行图3电机驱动控制系统资料来源NewLook民生证券研究院12控制设备原理控制器是指用于对机械电气等系统进行控制或者调节的装置通常采用智能芯片程序控制传感器等技术实现它广泛应用于工业自动化家庭电器汽车电子等领域是现代生产和生活中不可或缺的重要组成部分控制器基本上是控制系统中的一个单元它产生控制信号以减少实际值与期望值的偏差使其几乎为零或尽可能低的值它负责控制系统的动作以获得准确的输出由控制器产生控制信号的方法称为控制作用本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告4行业专题研究机械121控制器运控原理功能及技术难点1控制器运控原理控制器的工作原理通常采用传感器采集数据通过智能芯片进行信息处理和逻辑运算最终输出控制信号实现对目标设备的控制或者调节其中传感器主要用于采集环境信息智能芯片用于处理和分析数据控制回路用于输出电流电压等信号实现设备的控制2控制器组成及技术难点控制器组成传感器电子控制单元ECU和执行器三部分组成电子控制单元ECU是分析处理传感器采集得到的各种信号并向执行器发出控制指令执行器的功用是根据控制器的指令完成具体操作动作电子控制单元是控制系统的核心内有集成电路及其他精密的电子元件其主要功能有1接受传感器或其他装置的输入信号并将输入信号处理成电子控制单元能够处理的信号2给传感器提供参考电压3存储计算分析处理信息4输出执行命令把弱信号变为强信号的执行命令5输出故障信息6完成多种控制功能控制器的主要技术难点是实现高级的电机控制算法如矢量控制模型预测控制或感应电机矢量控制等需要深厚的控制理论知识和数学背景电机控制器需要使用各种传感器如编码器霍尔传感器等来获取电机状态信息传感器的选择和校准对于控制器的准确性和稳定性至关重要等在不同场景下控制器需要的技术和难点有所不同导致同种控制器很难在不同场景中使用例如空调控制器中主要使用技术为PID比例Proportion积分Integral和微分Derivative三个单词的缩写无法满足环境要求较高或者对环境有特殊要求的场所控制器在复杂系统中会面临以下五个难点不确定性传统控制是基于数学模型的控制即认为控制对象和干扰的模型是已知的或者通过辩识可以得到的但复杂系统中的很多控制问题具有不确定性甚至会发生突变对于未知不确定或者知之甚少的控制问题用传统方法难以建模因而难以实现有效的控制高度非线性传统控制理论中对于具有高度非线性的控制对象虽然也有一些非线性方法可以利用但总体上看非线性理论远不如线性理论成熟因方法过分复杂在工程上难以广泛应用而在复杂的系统中有大量的非线性问题存在半结构化与非结构化本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告5行业专题研究机械传统控制理论主要采用微分方程状态方程以及各种数学变换作为研究工具其本质是一种数值计算方法属定量控制范畴要求控制问题结构化程度高易于用定量数学方法进行描述或建模而复杂系统中最关注的和需要支持的有时恰恰是半结构化与非结构化问题系统复杂性按系统工程观点广义的对象应包括通常意义下的操作对象和所处的环境而复杂系统中各子系统之间关系错综复杂各要素间高度耦合互相制约外部环境又极其复杂有时甚至变化莫测传统控制缺乏有效的解决方法可靠性常规的基于数学模型的控制方法倾向于是一个相互依赖的整体尽管基于这种方法的系统经常存在鲁棒性与灵敏度之间的矛盾但简单系统的控制可靠性问题并不突出而对复杂系统如果采用上述方法则可能由于条件的改变使得整个控制系统崩溃总结控制器的难点为其算法开发与传感器的选择并且需要在不同应用场景下使用不同的控制器去操作图4控制器内部图图5工业控制器的工作原理资料来源一步到位学会电动自行车维修孙洋孔军等编著民生证资料来源electricscoach民生证券研究院券研究院表1控制器基本功能步骤功能数据采集通过传感器等装置采集设备周围的数据信息数据处理将采集到的数据进行处理分析和逻辑运算生成控制策略控制输出根据控制策略输出控制信号实现对设备的控制和调节状态反馈通过传感器等装置采集设备状态信息向控制器反馈设备工作状态并进行相应的处理和调节资料来源eefocus与非网民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告6行业专题研究机械13控制器在应用领域的作用以及难点131暖通空调及冷冻冷藏设备HVACR领域1空调系统控制器应用介绍目前中央空调系统主要采用的控制方式是PID控制即采用测温元件温感器PID温度调节器电动二通调节阀的PID调节方式夏季调节表冷器冷水管上的电动调节阀冬季调节加热器热水管上的电动调节阀由调节阀的开度大小实现冷热水量的调节达到温度控制的目的难点PID调节能满足对环境要求不高的一般场所但是PID调节同样存在一些不足如控制容易产生超调对于工况及环境变化的适应性差控制惯性较大节能效果也不理想所以对于环境要求较高或者对环境有特殊要求的场所PID调节就无法满足要求了2热泵系统控制器应用介绍采集温度电流等信号采用模糊控制算法对阀件风机等部件进行控制输出压缩机目标转速由驱动器控制压缩机从而控制水温主要应用于多种类热泵产品具有高稳定性通用性好等特点难点一个良好的控制系统是使热泵正常安全运行的有效保证并对检测维护日常操作及故障分析都具有重大意义因为热泵的启动自检安全保护工况的改变很大部分都是由控制器来完成的但热泵系统涉及的对象多控制逻辑关系复杂安全性能要求高一直以来各个厂家均采用的热泵系统控制方案干差万别导致热泵系统的控制不规范不统一难以进行普及推广从而导致热泵系统产品造价高市场普及率不高3冷冻系统控制器应用介绍制冷系统是由制冷压缩机冷凝器干燥过滤器热气旁通阀高低压控制器部件组成高低压控制器是一种受压力信号控制的电器开关在制冷装置上安装高低压继电器的主要目的是为了控制压缩机运行时的排气压力和吸气压力因为压缩机排气压力过高不但会增加电耗影响机器寿命而且有可能产生意外事故高低压控制器是制冷系统中主要的保护装置为了防止压缩机排气压力过高与吸气压力过低而设置了压力继电器当压缩机排气压力超过设定值时高压保护高低压控制器的微动开关断开压缩机电源使设备停机待故障排除后手动复位当压缩机吸气压力低于设定值时低压保护高低压控制器就会动作使压缩机停机当压缩机吸气压力过低时特别是低于大气压时外界的空气和水分可能进入制冷系统影响制冷装置的正常运行难点要生产出优质的冷冻柜高低压控制器并不是一件很简单的事首先是本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告7行业专题研究机械选材其次是生产过程的工艺控制质量精度较差的高低压控制器普遍表现结构形式上面纯触点表现为精度较差高低压控制器动作呆滞不给出信号高低压控制器做工业使用使用周期短性能不稳定耐压低132新能源汽车热管理系统领域新能源汽车PTC电加热控制器应用介绍电机控制器是电驱动系统的核心控制单元将来自动力电池的直流电转换成三相交流电根据整车控制指令来控制驱动电机的运转电机控制器主要由主控板驱动板功率器件薄膜电容电流传感器等构成以高频高功率模块为核心围绕其进行硬件与软件开发电力电子设计控制算法优化实现对电机转速转向角度响应时间的精确控制难点电机控制器需要硬软件紧密配合提升体积功率密度是其核心目标在硬件方面电机控制器既要满足车辆各项电气性能指标又要追求高功率密度和高性价比硬件依赖高频高功率半导体工艺技术通过提升硬件电路设计能力提供电磁兼容能力提升散热效果最终实现电机控制器整体性能改进在软件方面电机控制技术普遍采用矢量变频调速控制软件由于电机参数的差异以及车辆运行时电机参数随温度变化较大需要对电机参数通过软件进行实时监测并调整控制器的工作参数通过对电机参数识别才能精准控制电机保证驱动系统的运行效率减少系统发热增加行驶里程133工业伺服驱动及控制系统1工业机器人控制器应用介绍工业机器人分为三大部分六大系统在工业机器人的组成中控制器是输出命令方伺服系统减速器相互配合执行控制器的指令三大核心零部件共同保证工业机器人稳定精准运行三大核心零部件作为工业机器人的成本占比最高和进口依赖性最高的部分为提升本体硬件与软件的适配性主流本体机器人厂商逐步自主开发控制器但目前国内外差距很大具体表现为软件独立性差容错性差等难点控制器的指令三大核心零部件共同保证工业机器人稳定精准运行三大核心零部件作为工业机器人的成本占比最高和进口依赖性最高的部分为提升本体硬件与软件的适配性主流本体机器人厂商逐步自主开发控制器但目前国内外差距很大具体表现为软件独立性差容错性差等2人形机器人控制器应用介绍机器人控制器是机器人系统的核心部件负责接收来自PLC或其他传感器的指令并根据这些指令控制机器人的运动和操作机器人控制器通常具有强大的计算能力实时反馈和高精度运动控制功能使得机器人能够完成复本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告8行业专题研究机械杂的任务如装配焊接搬运等难点一些机器人控制器响应速度较慢导致机器人无法迅速响应用户指令影响了机器人的工作效率和精度由于机器人控制器的硬件和软件设计存在一定的局限性导致它们缺乏足够的适应性无法对复杂环境和任务做出有效响应另外一些机器人控制器的硬件和软件设计较为固化难以与其他模块进行有效集成和扩展限制了机器人系统的灵活性和可定制性表2控制器应用领域及难点应用领域暖通空调及冷冻冷藏设备新能源汽车热管理系统领域工业伺服驱动及控制系统HVACR领域控制容易产生超调对于工况满足车辆各项电气性能指标达到高功率密同样路径场景成熟企业的算法及其参数设定及环境变化的适应性差控制度和高性价比不公开不利于机器人的稳定性精确性惯性较大节能效果也不理想车辆运行时电机参数随温度变化较大需要技术难点涉及的对象多控制逻辑关系对电机参数通过软件进行实时监测并调整控响应速度慢适应性不足可扩展性差复杂安全性能要求高制器的工作参数确保制作精度良好使用周期长性能稳定且灵敏资料来源电子发烧友国家知识产权局投融界研究院imroboticgreenhealth杭州云搜网络技术有限公司民生证券研究院14驱动设备原理驱动设备主要包含变频器和驱动器驱动器可分类为有刷电机驱动器无刷电机驱动器步进电机驱动器伺服电机驱动器电机驱动器的作用指通过控制电机的旋转角度和运转速度以此来实现对占空比的控制来达到对电机怠速控制的方式目前电机驱动器的变频器是通过应用电力电子技术改变电机工作电源频率以控制电机不同转速的电力控制设备变频器和伺服驱动器是传动系统中应用最广泛的驱动设备因此本部分重点介绍变频器与伺服驱动器工作原理与技术难点141伺服驱动器工作原理与技术难点一个伺服系统的构成包括被控对象执行器和控制器负载伺服电动机和本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告9行业专题研究机械功率放大器控制器和反馈装置1执行器的功能在于提供被控对象的动力其构成主要包括伺服电动机和功率放大器伺服电动机包括反馈装置如光电编码器旋转编码器或光栅等位置传感器2控制器的功能在于提供整个伺服系统的闭环控制如转矩控制速度控制位置控制等伺服驱动器通常包括控制器和功率放大器反馈装置常用的是编码器除了位置传感器可能还需要电压电流和速度传感器图6伺服驱动器内部图7伺服驱动器工作原理资料来源PLC与自控设备民生证券研究院资料来源智造漫谈民生证券研究院图8电机驱动器编码器在机器人关节中的位置示意图标准协作机器人关节模组为案例资料来源精谷智能民生证券研究院运动伺服一般都是三环控制系统从内到外依次是电流环速度环和位置环伺服系统拥有三种控制方式分别为转矩控制应用速度控制应用用位置控制应用本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告10行业专题研究机械最内环是电流环此环完全在伺服驱动器内部进行在转矩控制应用电流环单环控制中只需要电流环由于扭矩与电流成正比传感器向伺服驱动器提供电流反馈最终调节扭矩形成闭环控制电流闭环控制可以抑制起制动电流加速电流的响应过程中环是速度环在速度控制应用速度环电流环双环控制中通常会同时使用电流环和速度环速度环监控向伺服驱动器提供速度信息的传感器然后利用这些数据调节电流环以增加或减少扭矩最外环是位置环在伺服最常见的位置控制应用种三环控制中通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小通过脉冲的个数来确定转动的角度位置环通过位置反馈传感器与电机相连向伺服驱动器或运动控制器发送位置信息进而向速度环发出变化速度的信号速度环再将信息转发给电流环以调节扭矩图9伺服系统三环控制工作原理资料来源机械设计联盟民生证券研究院技术难点方面主控制器信号处理和通信板等高精度高性能的芯片需要进口其中主控制板核心芯片主要包含DSP芯片IGBT模块等信号处理和通信板芯片包括FPGA以太网PHY芯片等伺服驱动器的的核心元件是IGBT模块IGBT模块国内起步较晚生产一致性的技术壁垒制约伺服驱动器发展将多个IGBT芯片和FDW芯片集成封装在一起形成IGBT模块是一大技术难点一般情况下需要3-5年的时间去验证IGBT模块在参数性能上等指标上是否达标是否符合一致性本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告11行业专题研究机械图10三菱IGBT模块CM400DY-12NF图11工业伺服驱动器资料来源智造漫谈民生证券研究院资料来源儒竞科技招股书民生证券研究院142变频驱动器工作原理与技术难点变频驱动器系指通过改变电机工作电源频率来控制电动机的电力控制设备其主要作用系通过改变供电频率实现对电动机转速的调节以提高电气传动系统的运行效率按变换环节划分变频器分为交-交型变频器交-直-交型变频器其中后者将工频交流变成直流再逆变成频率电压可调的交流是目前广泛应用的通用型变频器采用交-直-交变化的原因是交流电网电压和频率固定需要借由直流电逆变来得到电压和频率都能调节的电源与交-交变频器相比输出频率不受输入电源频率的制约图12变频驱动器工作原理图13变频器驱动电路资料来源ElectricalVolt民生证券研究院资料来源儒竞科技招股书民生证券研究院通用变频驱动器的电子电路有1输入转换器交流电经过整流转换为直流电2直流母线滤波器对残余交流谐波进行滤波得到平滑直流电压本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告12行业专题研究机械3逆变器直流电通过PWM逆变器技术按比例改变输出频率和电压转换为正弦波图14输入转换器图15直流母线滤波器图16逆变器资料来源ElectricalVolt民生证券研究院资料来源ElectricalVolt民生证券研究院资料来源ElectricalVolt民生证券研究院变频器调速系统的控制方式有两种一是Uf控制是基本方式二是矢量控制是高级方式在基本方式Uf控制方式中电动机变频变压调速不仅需要改变电动机的频率同时也需要改变电动机电压通常把磁通作为一个恒定数值此时电压和频率比值为固定比例即Uf常数Uf控制方式属于开环控制它适用于生产机械对调速系统的静动态性能要求不高的场合在Uf控制方法下变频驱动能够实现转矩补偿功能和节能运行功能1转矩补偿功能指在uf控制方式下利用增加输出电压来提高电动机转矩的方法2节能运行功能指变频器将检测到的电动机运行状态与变频器中储存的标准电动机的参数进行比较从而自动给出最佳工作电压如果不需要电动机全速运行可以使用变频驱动器降低频率和电压来满足电动机的负载要求原理电机的同步转速与频率成正比变频驱动器的频率与电机速度呈现直接正相关图17电机的同步转速与频率计算关系图18变频驱动器工作原理资料来源ElectricalVolt民生证券研究院资料来源eefocus与非网民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告13行业专题研究机械矢量控制方法将测得的变频器实际输出电流按空间矢量的方式进行分解形成转矩电流分量与励磁电流分量两个电流闭环同时又可借助编码器或内置观测器模型来构成速度闭环这种双闭环控制方式可以改善变频器的动态响应能力减小滑差保证系统速度稳定确保低频时的转矩输出技术难点方面电磁兼容由于变频器的运行频率非常高很容易导致电磁干扰影响其他电子设备的正常工作需要优化电路结构和布局减少电磁辐射和敏感度采用防护措施例如屏蔽和过滤器来降低电磁辐射和传导等输出纹波输出纹波是指变频器输出电压和电流的波形中存在的高频信号这会导致力矩产生的波动进而影响电机的效率和寿命为了降低输出纹波可以使用高性能的滤波器在变频器内部使用电容器和电感器以消除输出电路中的电流和电压峰值等功率因数矫正变频器负载中的电流波形通常是非正弦波形会使得系统的功率因数较低导致能量浪费和电网污染可以使用功率因数校正技术采用电网滤波器和电容器来降低谐波的产生以降低功率因数15不同类型的驱动部分下游应用需求与性能对比通过上述141与142变频驱动器与伺服驱动器的介绍由此可得知变频驱动器与伺服驱动器的本质相同皆为驱动器可能驱动原理不同变频驱动器是改变电机工作电源频率来控制电动机的电力控制设备而伺服驱动器是提供整个伺服系统的闭环控制通过下表表3可知变频驱动器的控制用途是控制对象的状态而伺服驱动器是求进行过度性的高速高精度控制因此导致最后输出目标不一致所以部分参数不同应用场景也变得不同本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告14行业专题研究机械表3伺服驱动器与变频驱动器性能对比项目通用变频驱动器通用伺服驱动器控制用途控制对象为比较缓和的稳定状态求进行过度性的高速高精度控制的用途控制功能基本上以速度控制模式为对象适用于位置控制速度控制和转矩控制的各种模式使用电机使用通用感应电机基本根据伺服驱动器类别有专用固定的类型电机驱动上限1台变频器可以驱动多台电机原则上1台伺服驱动器驱动1台电机价格比较低比较高响应性能低30rads以下高2001500rads左右停止精度最高可达100um以下最高可达1um左右启动停止频率20次分钟以下20600次分钟左右速度变化率大由于没有速度反馈会受到负载变化等的影响小由于有速度反馈可排除负载变化等的影响100负载下连续运行范围小110左右大15000左右最大转矩额定转矩比150左右300左右揄出功率100W300KW左右10W60KW左右过载保护安全性具有过流过压过载等保护功能可以防止伺服电机的过载损坏能耗情况低高转速调节无级调速调速效率高工作寿命机器上的机械应力小使用寿命延长可以在复杂的电磁环境下稳定工作并能够抑制外界工作环境要求抗干扰干扰资料来源信维工业电气自动化学习DMCinvent官网太兆智控民生证券研究院表4主要下游对应产品性能需求应用领域产品类型驱动器及控制器性能特点要求电机速度控制采集温度及电流电压等信号采用模糊控制算法控制组件空调系统控制器及变频驱动器高精度运行高能效通用性好静音体积小便于维护暖通空调及冷冻冷藏设备电机速度控制高精度运行采集温度及电流等信号采用模糊控制算法控热泵系统控制器及变频驱动器HVACR领域制组件高稳定性高能效通用性好静音小体积采集温度及电流电压等信号采用模糊控制算法控制组件高能效高可靠冷冻系统控制器及变频驱动器性新能源汽车电动压缩机变频驱动将直流电源输入通过逆变为三相可变频率驱动部件电机驱动可靠转速控器制精度高高效节能新能源汽车热管理系统领域新能源汽车PTC电加热控制器集成过温及过流等保护功率温度控制精度高运行安全稳定通过位置速度和力矩控制伺服电机实现高精度传动系统定位低震动工业伺服驱动及控制系统领域伺服驱动器快速响应高精度运行资料来源儒竞科技招股书民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告15行业专题研究机械2行业基本情况21变频器市场规模变频器主要分为中高压变频器和低压变频器低压变频器下游应用包括电梯空调起重机械纺织机械等行业中高压变频器下游包括冶金电力石化采矿发电厂污水处理等当前低压变频器的市场规模占比较大根据精研智库市场深度报告2021年其市场规模为4329亿元市场比重约为735高压变频器市场规模为1561亿元市场规模占比持续增长未来高压变频器市场比重将会大幅度增长表5不同种类变频器主要应用领域领域低压中压高压冶金电力供水石化煤炭造纸水泥污水处理电梯起重机械机床纺织机械暖通空调资料来源前瞻产业研究院民生证券研究院22细分下游市场规模1暖通空调及冷冻冷藏设备HVACR领域每台商用变频空调空气源热泵家用变频空调装配一台系统控制器及变频驱动器2022年全球暖通空调设备市场规模达到2097亿美元IMARCGroup预计到2028年市场规模将达到2924亿美元2023-2028年复合年增长率CAGR为54全球热泵市场有望从2022年的11574亿美元增长到2023年的12771亿美元同比增长103Grandviewresearch预计从2023年到2030年将以93的复合年增长率CAGR增长本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告16行业专题研究机械图192017-2021中国热泵及变频空调销量统计图图20全球暖通空调及热泵市场规模统计图资料来源IMARCGroupGIIglobalinformationGrandview资料来源儒竞科技招股书民生证券研究院research民生证券研究院新能源汽车热管理系统领域近年来随着世界环保治理的要求日益严格汽车产业正处于转变发展方式优化产业结构转换增长动力的关键时期新能源汽车有望保持长期持续发展态势每辆新能源汽车装配一台电动压缩机变频驱动器随着新能源汽车规模的快速增长新能源汽车热管理系统相关部件也获得了规模化增长根据EVsales的数据2022年全球新能源汽车销量为1082万辆根据立木信息咨询中国新能源汽车热管理系统市场调研与预测报告2023版分析新能源车热管理系统单车均价在6200-7200元之间燃油汽车仅为2500元左右其中新能源车空调系统热管理大约为4000元电池热管理为2000元电机电控为1200元关键部件为热泵空调液冷板电子膨胀阀液泵等根据审慎性原则计算热管理系统市场规模时统一取6700元本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告17行业专题研究机械图212019-2026中国新能源汽车销量及预测单图222019-2026全球新能源汽车销量及预测单位位万辆万辆资料来源中国汽车工业协会民生证券研究院资料来源EVSales民生证券研究院假设新能源车热管理系统单车均价为6700元根据中国汽车工业协会统计的2022年中国新能源汽车销量6887万辆和EVSales统计的2022年全球新能源汽车销量1082万辆对应2022年国内全球新能源车热管理市场46147249亿元根据中国汽车工业协会和EVSales分别对中国全球新能源车销量的预测到2025年国内全球热管理市场空间分别为8041703亿元随着新能源车渗透率的提升热管理市场潜力巨大图232019-2026年全球及中国新能源汽车热管理系统市场规模单位亿元资料来源中国汽车工业协会EVsales立木信息咨询民生证券研究院儒竞科技所生产的新能源汽车电动压缩机变频驱动器及新能源汽车PTC电加热控制器作为新能源汽车热管理系统关键部件具备控制精度高高效节能等特点将随着新能源汽车市场的发展而产生持续增长的市场需求本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告18行业专题研究机械图24新能源汽车热管理系统资料来源儒竞科技招股书民生证券研究院23变频器及控制器市场格局1变频驱动器及控制器市场集中度我国变频器市场集中度较低市场竞争激烈西门子施耐德ABB等外资品牌占据了较大的市场份额国产品牌中汇川占据了较大的市场份额图252022年中国中高压变频器行业市场份额图262022年中国低压变频器市场份额资料来源华经情报网民生证券研究院资料来源汇川技术2022年度报告民生证券研究院2变频驱动器及控制器市场竞争格局儒竞科技在国内的同行业公司主要有麦格米特汇川技术三花智控和和而泰其中三花智控经过三十多年的积淀已经成为全球制冷空调控制部件汽车热管理系统控制部件龙头在国内市场具有明显竞争优势虽然当前市场竞争十分激烈儒竞科技与同行业可比公司所重点专注的细分业务领域存在一定差别形成了不同领域内差异化竞争的格局儒竞科技重点专本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告19行业专题研究机械注HVACR与新能源汽车热管理系统领域驱动器及控制器的研发生产及销售具备核心竞争优势在细分领域内拥有较高的市场地位但是在经营规模专利数量等方面与同行业可比公司尚存在较大差距2021年儒竞科技在中国商用空调变频驱动器的销量占比为1372在新能源汽车热管理系统领域销量占比维持在5左右表6电力电子及电机控制领域主要公司公司总部主要产品及业务市场地位系以电力电子及相关控制技术为基础的电气自智能家电电控工业电源工业自动化和新能源汽车及轨道交深圳麦格米特动化公司主要产品包括智能家电电控产品通领域的国内知名供应商产品广泛应用于商业显示变频家电气股份有限中国深圳工业电源工业自动化和新能源汽车及轨道交电智能卫浴医疗通信智能装备新能源汽车轨道交公司通等通智能采油等消费和工业的众多行业专门从事工业自动化和新能源相关产品研发在电机驱动与控制电力电子工业网络通讯等核心技术方面深圳市汇川技生产和销售公司业务分为通用自动化业务取得领先优势通过提供创新的行业专机或工控工艺的术股份有限公中国深圳电梯电气大配套业务新能源汽车电驱电源系综合产品解决方案在电梯空压机纺织起重3C制司统业务工业机器人业务轨道交通业务造锂电光伏新能源汽车等行业确定了领先地位专注于冷热转换温度智能控制的环境热管理解决方案的开发公司业务主要分为制冷空调全球最大的制冷控制元器件和全球领先的汽车空调及热管理系电器零部件业务和汽车零部件业务其中制浙江三花智能统控制部件制造商空调电子膨胀阀四通换向阀电磁阀冷空调电器零部件业务主要产品包括四通换向控制股份有限浙江绍兴微通道换热器车用电子膨胀阀新能源车热管理集成组件阀电子膨胀阀电磁阀微通道换热器等公司Omega泵等产品市场占有率全球第一截止阀车用热力汽车零部件业务主要产品包括热力膨胀阀储膨胀阀储液器等市占率全球领先液器电子膨胀阀新能源车热管理集成组件电子水泵等系专业从事智能控制器技术研发产品设计在智能控制器行业发展二十余年以清华大学和哈尔滨工业大软件服务产品制造的高新技术企业主要产学两所高校为股东背景与后台技术资源凭借明显的研发优势深圳和而泰智品包括家用电器电动工具智能家居健康及良好的综合运营能力供应链整合能力等在全球行业竞争能控制股份有中国深圳医疗与护理汽车电子等领域的智能控制器及格局中处于龙头地位是伊莱克斯惠而浦西门子TTI限公司射频芯片等ARCELIKBSH博格华纳海信海尔苏泊尔等全球著名终端厂商在智能控制器领域的全球主要合作伙伴之一日本鹭宫产品广泛用于冷冻制冷空调热水供暖电Saginomiya日本力设备汽车医疗机器半导体制造装置等自动控制器领域龙头行业主要生产产品有温度自动膨胀阀截止阀排水泵电子控制膨胀阀电磁阀压力调节日本不二工机是全球著名的家用商用以及车用空调系统电控日本不二工机日本器压力开关压力传感器单向阀储液罐和机械类阀门制造厂商等冷冻空调用自动控制机器资料来源儒竞科技招股书各公司官网Maigoo品牌榜民生证券研究院24行业壁垒变频器及驱动器下游客户资源1客户类型下游应用广泛客户类型众多本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告20