Являясь основным чувствительным компонентом в области промышленной автоматизации, поворотные энкодеры отвечают за сбор ключевых данных, таких как угол, положение и скорость. Они являются незаменимым «нервом восприятия» для таких отраслей, как интеллектуальное производство и производство высококачественного оборудования.
В последние годы, благодаря трансформации и модернизации отечественной обрабатывающей промышленности и политической поддержке, отечественная индустрия поворотных энкодеров добилась быстрого роста, добившись значительного прогресса в масштабах рынка, технологических прорывах, промышленной экологии и т. д., одновременно сталкиваясь с такими проблемами, как прорыв на рынке высококачественных товаров и ценовое давление.
1. Текущее состояние отрасли: устойчивое расширение масштабов и постепенный технологический прорыв.
В настоящее время китайская индустрия поворотных энкодеров находится на стадии развития параллельного роста масштабов и технологической модернизации. С точки зрения размера рынка, отрасль сохраняет устойчивую тенденцию роста. Объем рынка в 2024 году составит примерно 3,65 млрд юаней, увеличившись на 8,5% в годовом исчислении. Ожидается, что в 2025 году он достигнет 4 млрд юаней, а годовой темп роста составит 10%. Ожидается, что в период с 2025 по 2030 год среднегодовой совокупный темп роста отрасли останется выше 8%.
Ожидается, что в 2030 году объем рынка превысит 23 миллиарда юаней. Динамика роста в основном обусловлена взрывным ростом спроса в таких областях переработки, как промышленная автоматизация, новые энергетические транспортные средства и медицинское оборудование.
В области структуры и применения продукции отрасль демонстрирует очевидную тенденцию к развитию высокого класса и диверсификации. Область промышленной автоматизации по-прежнему остается основным сценарием применения, на ее долю приходится более 60% общей доли рынка.
С развитием интеллектуального производства спрос на высокоточные и высокостабильные энкодеры продолжает расти.
Область новых энергетических транспортных средств быстро растет. В 2024 году продажи автомобилей на новых источниках энергии внутри страны увеличатся на 40% по сравнению с прошлым годом, что приведет к резкому росту спроса на автомобильные энкодеры.
Ожидается, что к 2030 году доля рынка в этой области увеличится с нынешних 15% до более чем 30%. Кроме того, постепенно снижается спрос со стороны таких высокотехнологичных областей, как медицинское оборудование, аэрокосмическая промышленность и полупроводники, что приводит к оптимизации структуры продукции отрасли в сторону высокой добавленной стоимости.
На техническом уровне отечественные компании добились прорыва от следования к частичному лидерству.
В области высокой точности отечественные компании освоили основные технологии, такие как MEMS, а точность некоторых продуктов достигает ±7 угловых секунд, что близко к передовому международному уровню.
С точки зрения надежности и интеграции, благодаря оптимизации процесса обработки материалов и независимым исследованиям и разработкам чипов, ударопрочность продукта и устойчивость к высоким температурам были значительно улучшены, а доля рынка интегрированных энкодеров увеличивалась с каждым годом. Однако в отрасли все еще имеются недостатки.
Такие проблемы, как зависимость от импортных основных компонентов для производства высококачественной продукции и недостаточная адаптация к экстремальным условиям труда, ограничивают углубленное продвижение внутреннего замещения.
2. Модель конкуренции: рост местных компаний, конкуренция по стратификации рынка.
На внутреннем рынке поворотных энкодеров сформировалась модель конкуренции, при которой «международные бренды доминируют в сегменте высокого класса, а местные компании разделяют средний и низкий уровень». В то же время местные ведущие компании ускоряют свое проникновение на рынок высокого класса, и их доля на рынке продолжает увеличиваться. С точки зрения конкурирующих компаний их можно разделить на три лагеря:
Первый лагерь — это всемирно известные бренды, представленные немецкой Heidenhain и японской Omron. Они монополизируют рынок высокого класса благодаря своему вековому накоплению технологий и преимуществам всей отраслевой цепочки.
В основном они обслуживают области точного производства, такие как аэрокосмическая промышленность и высокотехнологичные станки, а цены на их продукцию обычно более чем на 30% выше, чем на аналогичную отечественную продукцию. Однако благодаря технологическим прорывам местных компаний их доля на рынке постепенно снижается.
Второй лагерь — местные компании-лидеры, сформировавшие уникальные конкурентные преимущества.
Inovance Technology берет за основу синергетические возможности всей цепочки индустрии сервоприводов и занимает 35% доли рынка сервоэнкодеров и тесно связана с ведущими клиентами, такими как CATL и BYD;
Eston специализируется на специальных энкодерах для промышленных роботов, занимает первое место в стране по доле рынка и имеет значительные технические барьеры в плане ударопрочности и устойчивости к высоким температурам; Компания Shanghai Yingshuang лидирует на рынке высокопроизводительных фотоэлектрических энкодеров с 16 и более разрядами, а ее технологические показатели превосходят HEIDENHAIN, поддерживая производителей высокотехнологичного оборудования, таких как Huazhong CNC. Такие предприятия постепенно реализуют импортозамещение наукоемкой продукции за счет увеличения инвестиций в исследования и разработки.
Третий лагерь – это малые и средние местные предприятия, которые многочисленны, но малы по масштабам.
В основном они производят инкрементальные энкодеры среднего и низкого уровня, при этом экономическая эффективность является основой конкуренции и ориентирована на общую автоматизацию, бытовую электронику и другие области.
Такие предприятия имеют слабый потенциал в области НИОКР и полагаются на аутсорсинг основных компонентов. На их прибыль сильно влияют колебания цен на сырье и ценовые войны, и существует очевидная тенденция консолидации отрасли.
В целом рыночная доля местных компаний неуклонно растет, и ожидается, что рыночная доля местных поставщиков увеличится с 45% до 65% в период с 2025 по 2030 год. Важным стимулом стала политическая поддержка.
«Сделано в Китае 2025» называет интеллектуальные датчики приоритетной областью развития. Местные органы власти используют специальные фонды, налоговые льготы и другие меры для продвижения корпоративных технологических инноваций и улучшения производственных цепочек.
3. Будущие тенденции: интеллект, высокие технологии и сценарии стали основными направлениями.
Благодаря глубокой интеграции Индустрии 4.0, Интернета вещей и технологий искусственного интеллекта индустрия поворотных энкодеров откроет всесторонние изменения и представит три основные тенденции развития.
Во-первых, интеллектуальные обновления ускоряются.
Интеграция технологий искусственного интеллекта и кодировщиков стала обычным явлением.
Благодаря внедрению алгоритмов искусственного интеллекта реализуются такие функции, как прогнозирование неисправностей, самокалибровка и фильтрация шума, а также переход от пассивного сенсорного оборудования к интеллектуальным терминалам данных для обеспечения поддержки профилактического обслуживания.
В то же время кодер глубоко интегрирован с промышленной экосистемой Интернета вещей, что позволяет осуществлять передачу данных в реальном времени и удаленный мониторинг для удовлетворения цифровых потребностей интеллектуального производства.
Во-вторых, усиливается замещение между высококачественной и отечественной продукцией.
Требования к точности и стабильности последующего высокопроизводительного оборудования продолжают расти, что приводит к развитию энкодеров с точностью до доли секунды, высоким динамическим откликом и адаптируемостью к экстремальным условиям.
По мере того, как отечественные компании совершают прорывы в основных чипах, разработке алгоритмов, оптимизации процессов и других областях, пространство для импортозамещения рынка высокого класса будет продолжать освобождаться. Ожидается, что в ближайшие пять лет доля рынка отечественных кодировщиков высокого класса вырастет более чем до 40%.
В-третьих, настройка на основе сценариев и облегченная разработка.
Спрос на кодеры в разных отраслях существенно различается, и индивидуализация стала важной отправной точкой для корпоративной конкуренции.
Например, область новых энергетических транспортных средств требует миниатюризации и продуктов с низким энергопотреблением, в то время как аэрокосмическая область подчеркивает высокую надежность и защиту от помех.
В то же время зрелость технологии MEMS способствовала развитию энкодеров в сторону миниатюризации и облегчения, а также расширила их применение в новых сценариях, таких как интеллектуальные носимые устройства и микророботы.
4. Лидер в технологических инновациях: путь Tianshishizha к прорыву
На волне трансформации отрасли в сторону высококачественных и высокоточных традиционных фотоэлектрических энкодеров ограничена их механическая конструкция, что затрудняет достижение верхнего предела точности и адаптации к окружающей среде.
Датчик угла Tianshishijiang представляет собой новое решение для локализации высококлассных энкодеров с инновационными технологическими путями, становясь эталоном технологических инноваций в отрасли.
Tianshi Time Gate подрывает логику «пространственных измерений» традиционных энкодеров, преобразует измерение угла в измерение времени и принципиально избавляется от ограничений механических факторов, таких как точность маркировки и отклонение установки.
Точность измерения статического угла может достигать ±0,5 угловых секунд, а динамическая ошибка отслеживания контролируется в пределах 1 угловой секунды, что полностью соответствует потребностям высококлассных сценариев, таких как обработка лопастей авиационных двигателей и калибровка спутниковых антенн.
С точки зрения адаптации к окружающей среде, бесконтактная измерительная конструкция позволяет избежать механического износа и продлевает срок службы до более чем 100 000 часов. Он может стабильно работать в диапазоне температур от -40°C до 85°C, при вибрации 10 г, а также в условиях масляного тумана и пыли, решая «деликатные» проблемы традиционных продуктов.
При практическом применении преимущества Tianshishizhao полностью подтверждены.
В аэрокосмической области он используется в проигрывателях для испытаний компонентов наведения ракет, что снижает ошибки испытаний на 40%; в области высокотехнологичных станков он оснащен обрабатывающим центром с пятиосным рычагом для увеличения точности позиционирования поворотного стола с прямым приводом с 3 угловых секунд до 0,8 угловых секунд, нарушая монополию иностранных технологий.
По сравнению с импортной продукцией такой же точности цена Tianshishizha составляет всего 60-70%, и она может предоставлять индивидуальные услуги по разработке, что значительно снижает затраты и риски в цепочке поставок отечественных компаний, производящих высококачественное оборудование.
Будучи высококлассным датчиком с полностью независимыми правами интеллектуальной собственности, Tianshishizha не только обеспечивает независимый контроль над основной технологией, но и возглавляет техническое направление индустрии кодировщиков.
Ожидается, что в будущем, благодаря оптимизации алгоритмов и обновлению технологии микросхем, Tianshi Time Gate достигнет прорыва в точности на уровне суб-угловой секунды, еще больше расширит свои приложения в новой энергетике, полупроводниках, медицинском оборудовании и других областях, придаст мощный импульс высококачественному развитию отечественной индустрии поворотных энкодеров и поможет китайскому производству полностью перейти на высококлассное и интеллектуальное производство.
