报告发布方：中金企信国际咨询《2024-2030全球与中国旋转变压器市场规模调研报告（产业链、市场份额、主要厂商及区域分析）》

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（1）旋转变压器行业发展概述：旋转变压器是一种输出电压与转子转角保持一定函数关系的感应式微特电机，属于控制微特电机。它是一种将角位移转换为电信号的位置传感器，也是能进行坐标换算和函数运算的解算元件。

早期的旋转变压器用于计算解答装置中，作为模拟计算机中的主要组成部分之一。20世纪60年代起，旋转变压器逐步开始作为角度信号的产生和检测元件用于伺服系统。早期的旋转变压器，由于信号处理电路比较复杂，价格比较贵，使用成本较高，其应用受到了限制。但因为旋转变压器具有其他类别传感器无法企及的高可靠性，以及具有足够高的精度，在航空航天、军用装备等复杂工况有着不可代替的地位。随着电子工业的发展，电子元器件集成化程度的提高，信号处理技术持续进步，元器件的价格大幅下降，旋转变压器的信号处理电路变得简单、可靠，应用性价比逐步提高。此外，随着软件解码的信号处理技术出现，信号处理的方式变得更加灵活、方便，旋转变压器的优势得到更大的体现，其应用范围不断扩大。除航空航天、军用装备等领域外，旋转变压器在工业伺服和新能源汽车等领域也开始被广泛使用。

我国旋转变压器的研发和生产，起源于国防工业的需求。为了突破国外的产品和技术封锁，中国电子科技集团有限公司第二十一研究所和西安微电机研究所基于国防工业需求，较早地进行军用高精度旋转变压器的研发，并形成小批量多品种的生产能力；但军用产品生产工艺复杂、成本较高，难以在民用工业等市场推广应用。随着解码技术的进步以及下游民用需求的快速增长，以赢双科技为代表的国内厂商经过长期研发和试验，逐步摸索出适合民用工业化生产的旋转变压器技术路线和工艺路线，并开启了民用旋变的国产化进程。

根据中金企信统计数据，全球旋转变压器市场规模预计将从2021年的37.17亿美元增长至2028年的104.40亿美元，年复合增长率达15.90%。全球旋转变压器的主要生产厂商有日本多摩川精机、日本美蓓亚、瑞士泰科电子、德国海德汉、美国穆格、美国霍尼韦尔、中国赢双科技等。

（2）旋转变压器的原理和技术特点：旋转变压器利用电磁感应原理精准测量旋转机械的转轴角位移和角速度，相比其他传感器具有高精度、高稳定性及高可靠性的特征。旋转变压器通常用作电驱动系统的位置传感器，广泛应用于新能源汽车、工业伺服、工业机械、轨道交通及航空航天等领域。

（3）高性能旋转变压器的工业化生产需要跨越的技术障碍：旋转变压器虽已发展几十年，但受限于电子元器件制造技术、解码技术等信息技术水平发展，旋变以前主要在航空航天、军工装备、大型工业机械等领域进行应用。随着电子元器件制造技术、解码技术等技术水平持续进步，旋变使用成本和制造成本大幅下降，又因其具有高精度、高稳定及高可靠性等特征，在新能源汽车、工业伺服、工业机械等民用领域逐渐大规模应用。

高性能旋变的工业化生产需平衡性能和成本因素，一方面，设计高性能产品时，需考虑规模化生产下各工艺的可实现性；另一方面，规模化生产需在保证生产稳定性的同时不断优化工序，提升生产效率，以降低成本，但同时需充分考虑工序优化后对产品性能的影响，并不断通过研发改进以提升性能。此外，随着旋变下游应用领域的拓展，对旋变的个性化需求不断增加，市场对旋变生产企业的研发能力、工业化能力均提出较高要求。对于旋转变压器的工业化生产主要需克服以下几类技术障碍：

①旋变自动化生产的电气误差和齿谐波误差降低技术：电气误差是旋变的核心性能指标之一，以磁阻式旋变为例，磁阻式旋变体积相对较小，转子在转动时通过非接触的励磁线圈电压电流产生励磁磁场，转子的凸极效应会产生带正弦轨迹的气隙磁导率变化，气隙磁场也呈正弦形分布，进而在定子的信号绕组中随着转角的变化，感应出正弦和余弦变化的电势信号。

输出信号的精确性和稳定性，与定子的绕组分布方式、绕组匝数补偿、导线在槽中排列分布形式及整齐度、定子转子铁芯尺寸精确度及转子外表面的形状和铁芯材料的导磁性能等因素均有关。

此外，工业化自动绕线方式下，定子上的绕组在定子各个独立齿槽中分别进行绕制，而非在定子中连续均匀绕制，产生高次谐波，加之齿谐波的存在，造成输出信号失真度变大，进而影响输出信号，降低精度，甚至影响传感的可靠性。

如何降低旋变的电气误差以及减弱齿谐波干扰，对旋变生产商的电磁设计能力、结构设计能力、经验参数积累和数据仿真能力及绕线工艺水平等均有较高的要求。

②旋变工业化生产中密封技术和一体化生产技术：旋转变压器的漆包线是表面涂覆了一层绝缘漆的铜线，因绝缘漆较薄，在安装或使用过程常易发生的碰撞可能导致绝缘漆破裂、铜线受损，影响旋变使用；同时，随着旋变应用环境的增多，如潮湿、油浸等环境，对旋变的密封性能也提出了更高的要求，以保证产品长时间持续稳定运行。

此外，随着旋变应用场景的增多，不同领域的需求对旋变提出更多的要求，产品的改进易导致生产工序的增加或重复，因此也对企业持续提高生产效率并保证产品一致性的能力提出更高的要求。如为解决传统旋变的引出线裸露在外无法固定问题，行业内规模较大的企业多选用焊接引出、接线柱引出等形式处理以增加产品使用的便捷性，但此举需要进行结构优化设计并且调整现有的裁线、焊接和引线等工序，同时，采用焊接或接线柱后，焊点的规则程度、焊点尺寸微小差异、均匀与否、是否存在气孔等细节因素均会影响产品的一致性，甚至精度和稳定性。

在传统旋变生产过程中，各工序之间完全独立进行，工序间需人工进行衔接。在多规格、规模化的生产需求下，生产商如果能够在保证工序产品质量的同时，对生产装备、生产工艺进行升级改进，做机器换人、数字化、自动化以及加工中质量监测，实现多工序一体化生产，进一步提高生产效率以及产品性能，提高产品竞争力。

③旋变规模化生产中产品性能高一致性的工艺技术：旋变工业化生产后主要应用于新能源汽车领域。车规级旋转变压器对产品一致性要求极高，一旦产品一致性出现大问题，就可能导致车辆大规模召回等情形出现。因此，旋变规模化生产对产品性能的一致性提出了较高要求。

旋转变压器的工业化生产过程中，涉及到绕线、焊接、绕组处理等十余道工序，保证产品性能的一致性，以及各批次产品的性能标准化，对于生产工艺的把控要求极高。因此，旋变工业化生产工艺的壁垒极高，需具备严谨、精细化的技术、质量和工艺管理体系以及长期、稳定、可靠的量产项目运行经验。高一致性技术是旋变工业化生产中需要克服的主要技术障碍之一。

（4）旋转变压器行业近年来的发展情况与未来发展趋势：旋转变压器行业的技术水平和技术特点与制造业的需求高度相关。随着智能制造的发展，自动化、智能化、人机交互应用水平不断提高，旋转变压器作为性能优异的位置传感器，在新技术、新产业等方面亦有着快速的发展和变化。

①旋转变压器往高转速应用方向发展：旋转变压器主要用于驱动电机的位置传感，随驱动电机同步转动。对于驱动电机来说，其转速越高，功率密度越大，使用能耗越小，因此高速化是驱动电机的发展方向之一，也是国家政策鼓励发展的方向。2022年1月，工信部等六部委联合发布《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》指出“加快关键技术突破，包括高速电机、高效热交换器等关键技术工程”。

驱动电机往高转速方向发展，意味着配套的旋转变压器亦需在高转速下保持稳定的输出性能；同时，电机高速化后，作为位置传感器的旋变也在高频输出电机信号，对解码器的高频响应性能提出更高的要求。中国汽车工程学会编写的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中指出，至2025年，位置传感器最高工作转速达20,000r/min、解码器带宽>2.5kHz，至2030年位置传感器最高工作转速达25,000r/min、解码器带宽>3.0kHz。因此，旋变的高转速下应用是旋转变压器未来发展的重要技术方向之一。

②旋转变压器往高精度方向发展：作为一种位置传感器，精度是旋转变压器的核心性能之一。旋转变压器的环境适应性强且寿命长，有着霍尔传感器、光学编码器等其他传感器无法比拟的优势，故其在各类工况复杂的环境中得到了广泛应用，但可实现的最高精度相较其他传感器存在一定不足。随着仿真、智能制造等技术的不断进步，研发人员通过电磁设计、匝数补偿、工艺升级等方式持续提升旋变的精度，其性能的提升有助于拓宽更多超高精度应用场景。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》指出，至2030年，新一代高精度位置传感器可实现传感器与芯片集成化与深度自学习高精度修正功能，机械角的误差不大于±6′；至2035年，机械角的误差不大于±5′。

③旋转变压器往轻量化、集成化方向发展：高效节能电机是电机发展的重要方向，也是我国政策重点支持技术突破的方向之一。轻量化是实现电机高效节能的重要突破口之一，旋转变压器作为一种微特电机，亦是驱动电机的高精度位置传感器，有利于提高驱动系统效率，进而降低电机的整体能耗。

随着“多合一电机”及“油冷电机”等新型电驱动系统的出现，轻量化、集成化成为未来发展趋势，旋转变压器亦通过结构重设、工艺改进等方式进行优化，以适应未来电驱动系统的发展要求。例如“油冷电机”使得旋转变压器的工作环境变为浸ATF油环境，这对旋变的耐油和绝缘性能提出更高的要求。

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