最近，整個行業都在談論同一個“頂流”——空心杯電機。

從春晚舞臺上的靈動舞姿，到實驗室奔跑的矯健身影，再到仿若真人的靈巧手指，人形機器人的每一次驚艷亮相，背后幾乎都有這款“動力心臟”的身影。

趨勢，人人都能看見；但真相，并非人人皆懂。許多企業深知其好，卻難明其道，更困于制造。

在我們日常接觸的客戶咨詢中，常聽到這兩種聲音：

• A：我們自研了一款空心杯電機，性能參數看著不錯，你們能通過自動化生產的角度幫看看，這設計能不能順利造出來？成本能否控制得住？
• B：（客戶發來一張產品圖）這樣的空心杯電機，你們能做嗎？

這兩種聲音背后，其實在我們看來是同一個核心焦慮：都知道空心杯電機是下一個風口。但倘若不懂背后的制造邏輯，盲目跟進，很可能風口沒趕上，先踩一堆坑。

今天這篇文章，就深入淺出的與大家探討交流下。

什么是空心杯電機？

空心杯電機是一種無鐵芯繞組的電機，也稱為“無鐵芯電機”、“無槽電機”。與其他電機的主要區別是用“空心杯型繞組”替代傳統電機的鐵芯繞組結構——繞組以自支撐的杯狀形態分布。（可作為定子或轉子）

這種結構由于沒有沖齒槽結構，減小電機運行時的磁阻力矩和齒槽引起的轉矩脈動，降低了電機運行過程中的能量損失，使電機性能得到極大提高。

一句話解釋：空心杯電機就是“抽掉”了傳統電機中鐵芯的電機。

空心杯電機市場熱度持續升溫，應用場景快速拓展

近年來，隨著人形機器人產業加速落地、低空經濟政策推動、醫療設備微型化升級，空心杯電機的應用邊界也迅速打開。

據多個行業分析報告指出，空心杯電機正處于高速增長通道，年復合增長率顯著高于傳統電機品類。尤其在人形機器人領域，單臺設備對微型高動態電機的需求量可達數十顆，成為拉動行業市場的重要引擎。

此外，在醫療設備、無人機云臺、AR/VR光學系統等對體積、噪聲、響應速度敏感的場景中，空心杯電機也正從“可選項”變為“必選項”。這種由下游應用驅動的技術遷移，使得越來越多企業開始關注甚至嘗試切入這一賽道中。

而這一切背后，都指向一個共同需求：如何讓這些高性能的電機設計，真正走出實驗室，走進生產線量產？

要回答這一問題，我們須回到空心杯電機的“核心骨架”——繞組。

線圈繞組：決定性能，更決定能否被“裝出來”

如果說鐵芯是傳統電機的“骨骼”，那么繞組就是空心杯電機的全部——它既要承載電流產生驅動力，又要維持自身結構穩定，同時還影響散熱與動平衡表現。

目前業內常見的繞組形式主要有三種：

※直線形繞組

其特點是導線沿軸向直線纏繞，形成類似“筒狀”的結構，端部線圈通常比較厚，這種結構雖工藝制造上相對簡單，但因端部體積較大，導致有效空間利用率不高。

※菱形/馬鞍形繞組

這類繞組的線圈呈“馬鞍狀”貼合磁鋼內壁，排列緊密，能實現更高的銅線填充密度。由于磁通路徑更優，磁體利用率可達90%以上，損耗小、效率高，尤其適合高功率密度、長壽命的應用。

※斜繞形繞組

導線沿圓周方向斜向纏繞，形成螺旋狀結構，端部尺寸更小，整體更加緊湊。這種設計不僅有利于減小電機軸向長度，還能提升自動化繞制的適配性，便于實現高速、高一致性生產。

值得注意的是，繞組形式越復雜，對后續裝配工藝的要求也就越高。例如，馬鞍形繞組由于其排列緊密，則需在裝配過程中精確控制張力以保證形狀一致，而斜繞形纏繞方式則對繞線設備的運動軌跡和定位精度相對提出更高挑戰。這些細節，往往決定了最終產品的良率與穩定性。

但，也有人問空心杯電機是否越小越好？

其實并非，而是需根據應用場景“量體裁衣”。（如圖）

不同尺寸不僅決定了空心杯電機的適用場景，也直接關聯到整套裝配工藝的設計思路。這意味著，每款空心杯電機，本質上都是一套全新的工藝命題，只有靠針對性的工程以應對。

那么，在厘清空心杯電機技術核心后，一個根本性問題出現了：如何將精妙的設計，穩定地轉化為大批量的優質產品？

問題的根源在于空心杯獨特的結構特性與規模化生產間：

其無鐵芯結構設計帶來的繞組自支撐能力較弱，易在裝配過程中發生形變、偏移甚至斷線；同時，高密度繞組（如馬鞍形、斜繞形）對張力控制、定位精度和節拍穩定性提出極高精度的要求。而更現實的挑戰則在于：

• （1）手工繞線難以保證一致性、良率波動大；
• （2）半自動設備調參復雜，換型困難，無法應對多品種小批量需求；
• （3）微型電機尺寸的不斷縮小，這給傳統夾持與檢測帶來極限；

正是這些行業普遍面臨的共性難題，使得越來越多企業意識到，僅靠“堆人力”或“買臺設備湊合用”，已無法滿足人形機器人對性能一致性、可追溯、可交付的硬性要求。

這也意味著：面對結構緊密、制程復雜的空心杯電機，選擇高水平的自動化裝配，已不是一個關于“降本增效”的選擇題，而是關乎企業能否穩定交付高質量產品、能否切入空心杯電機市場的必答題。

最后的話。

空心杯電機的浪潮已至，它代表著精密動力驅動的未來。然而，從卓越的設計到穩定的量產，中間橫亙著一條“制造”鴻溝。

合利士雖不直接生產空心杯電機，但我們深度洞悉其每一處產品技術細節、工藝奧秘與市場趨勢。我們的使命，是將這份專業理解，轉化為您手中最可靠、最高效的自動化裝配解決方案。

這座橋，是由可制造性評估體系、柔性自動化平臺，以及百萬臺汽車電機驗證過的工藝數據共同筑成。

現在，就讓我們從一場關于您具體需求的探討開始，共同將您對空心杯電機的構想，轉化為可量產、可交付、可引領市場的產品競爭力。