全球排名前 12 的無芯馬達製造商：排名列表及購買指南
快速解答
2026 年全球排名前 12 的無芯電機製造商是 Maxon、Faulhaber、Portescap、Nidec、Adamant Namiki、Allient（Allied Motion）、Precision Microdrives、Constar、MOONS （鳴志）、鼎智、拓邦和 Greensky Power。 無芯馬達（也稱為空心杯馬達或無鐵芯馬達）用自支撐的斜繞銅杯代替了傳統的鐵芯轉子。由於轉子中沒有鐵，因此它幾乎沒有齒槽效應、渦流損耗或磁滯損耗，慣性極低，並且具有完美的線性速度-扭矩曲線。
歐洲製造商（如 Maxon、Faulhaber 和 Portescap）仍在高端科學、航空航天和醫療領域佔據領先地位，而日本和中國的供應商則主導著大批量機器人和消費應用領域。本指南將對它們進行排名，並解釋如何為您的專案選擇合適的無芯馬達。
什麼是無芯馬達？ （定義）
一個 無芯電機 （也稱為 空心杯， 無鐵， 或者 無槽 這種電機）是一種永久磁直流電機或無刷直流電機，其轉子繞組是一個自支撐的銅製圓柱體— 線圈內部沒有鐵片疊層. 在傳統馬達中，銅線纏繞在疊片鋼芯的槽中；在無芯馬達中，斜繞的銅線形成一個薄壁杯狀結構，圍繞（或在其內部）固定的永久磁鐵旋轉。
該設計可追溯至 19581965年，弗里茨·福爾哈伯博士發明了斜繞（菱形）自支撐線圈，並獲得了專利。從旋轉品質中移除鐵芯幾乎改變了所有對精密運動至關重要的性能指標：
- 無齒槽扭矩 — 由於沒有鐵齒可以卡住磁鐵，因此軸可以停止並保持在任何位置，低速運動非常平穩。
- 無鐵流失 — 由於沒有轉子鐵芯，渦流損耗和磁滯損耗基本上為零，因此無芯馬達的效率非常高（有刷馬達通常為 85-90%，無刷馬達超過 90%）。
- 極低的轉子慣性 — 空心銅杯的重量只有鐵轉子的幾分之一，機械時間常數僅為幾毫秒，加速度非常優。
- 線性速度-扭力特性 — 沒有磁飽和意味著扭矩與電流成正比，速度與電壓成正比，因此伺服控制簡單而精確。
這些特性使得無芯馬達成為在尺寸、精度、反應速度和電池效率都至關重要的場合的預設選擇：手術機器人、義肢、無人機、相機、航空航天儀器以及人形機器人的靈巧雙手。
無芯馬達的工作原理：逐步詳解
以經典的有刷無鐵芯馬達為例（無刷無鐵芯馬達將繞組移至定子，但遵循相同的無鐵芯原理）：
- 磁鐵位於中心位置。 圓柱形稀土（通常為釹鐵硼）永久磁鐵安裝在固定軸上，在氣隙中產生徑向磁場。
- 它被銅杯包裹著。 自支撐的斜繞銅線圈形成一個空心杯，在中心磁鐵和外部鋼製回流環之間的氣隙中旋轉（磁通路徑透過鋼管閉合，而不是透過轉子閉合）。
- 電流使線圈通電。 電刷和換向器（貴金屬或石墨）將電流導入旋轉杯中。磁場中的電流會在每個導體上產生洛倫茲力： F = B·I·L。
- 扭力的產生過程中迴路中沒有鐵心。 由於線圈沒有鐵芯，扭矩與電流成正比，且沒有齒槽紋波： T = kT · 我. 反電動勢與速度成正比： 在我 = k和 · 哦，在國際單位制 (SI) 中為 kT = k和。
- 輕型轉子幾乎瞬間加速。 由於慣性極小且無磁飽和，馬達達到線性工作點，此時 U = I·R + k和·哦 — 速度由電壓決定，扭力由電流決定，機械時間常數僅為幾毫秒。
權衡之處在於熱性能：由於沒有鐵芯來吸收和散發熱量，細繞組的熱容量有限，因此必須仔細管理連續電流（和占空比）——這是無芯電機最大的設計限制。
無芯馬達與鐵芯馬達的比較
要了解無芯電機，最直接的方法就是將其與尺寸相近的傳統鐵芯（有槽）電機直接比較。
| 特徵 | 無芯（空心杯/無鐵） | 鐵芯（開槽）電機 |
|---|---|---|
| 轉子結構 | 自立式斜繞銅杯，不含鐵 | 銅線纏繞在疊層鋼槽中 |
| 齒槽扭矩 | 無（停在任何位置） | 當前（定位扭力） |
| 鐵損耗（渦流/滯後） | 基本為零 | 顯著，快速上升 |
| 轉子慣性 | 非常低 | 高的 |
| 機械時間常數 | 約2–10毫秒 | 幾十毫秒 |
| 效率（典型值） | 85-90% 有刷，>90% 無刷 | 70-85% |
| 速度-扭矩曲線 | 線性 | 略微非線性 |
| 電雜訊/電磁幹擾 | 低（低電感，較少電弧） | 更高 |
| 持續功率/熱容量 | 限量（無鐵散熱片） | 較高（鐵吸收熱量） |
| 典型尺寸 | 微型至小型（ø3–40 公釐） | 從小到非常大 |
| 相對成本 | 高的 | 低至中等 |
結論： 當精度、提示速度、平穩性和效率在小型封裝中比成本和持續功率限制更重要時，請選擇無芯馬達。當您需要高持續扭力、高功率或低成本時，請選擇鐵芯馬達。
我們是如何對排名前 12 的無芯電機製造商進行排名的
「最佳」取決於您的特定應用，因此這份榜單並非單一的收入統計表。我們根據六個對實際採購無芯（空心杯）馬達的B2B買家至關重要的加權維度，對每家製造商進行了評分：
| 排名維度 | 重量 | 它測量的是什麼 |
|---|---|---|
| 無芯技術深度 | 25% | 斜繞繞組技術，馬達常數k米小型化極限 |
| 產品廣度 | 20% | 有刷和無刷無芯馬達、齒輪箱、編碼器、伺服模組 |
| 品質與可靠性 | 20% | 高強度的工作節奏、穩定性、醫療/航空航太領域的經驗 |
| 全球覆蓋與支援 | 15% | 分銷、應用工程、交貨期 |
| 應用覆蓋範圍 | 10% | 醫療、機器人、航空航太、無人機、工業、消費品 |
| 創新與研發 | 10% | 整合驅動、新材料、機器人/靈巧手程序 |
數據來源於製造商技術文件、IEC/NEMA 標準實務以及第三方市場研究（Grand View、IntelMarketResearch）。排名反映的是 2026 年的市場定位；光是靈巧手用無芯馬達市場就佔了很大比例。 2024年為7.4億美元，預計到2031年將達到15億美元（年複合成長率約8.7%）。
2026年全球前12大無芯馬達製造商排名表
| 秩 | 製造商 | 總部 | 核心無芯產品 | 最出名的是 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 麥克森集團 | 瑞士 | 無芯有刷和無刷直流馬達、齒輪箱、控制器 | 航空航太/火星探測車等級的精度 |
| 2 | 福爾哈伯 | 德國 | 斜繞式無芯直流馬達、BLDC微型驅動器 | 無芯線圈的發明者；微精度 |
| 3 | Portescap（Nidec） | 瑞士/美國 | 無鐵芯刷直流馬達、無槽BLDC馬達、圓盤磁體步進電機 | 醫療及增量運動驅動器 |
| 4 | 日本電產株式會社 | 日本 | 透過集團品牌提供微型無芯、振動和 BLDC 電機 | 規模、廣度、機器人供應 |
| 5 | 阿達曼特·奈米基 | 日本 | 微型無芯振動馬達（ø3–12 mm） | 超微型醫療與內視鏡 |
| 6 | 聯合（Allient Motion） | 鹿 | 無槽BLDC，無芯伺服電機 | 醫療、國防、工業伺服 |
| 7 | 精密微型驅動器 | 英國 | 無芯振動馬達、觸覺回饋 | 快速原型製作、觸覺 |
| 8 | Constar / Chaoli | 中國 | 空心杯刷式和無刷直流電機 | 高銷量消費品及模型產業 |
| 9 | MOONS (鳴志) | 中國 | 無芯/空心杯式步進電機，整合式驅動器 | 機器人與自動化規模化 |
| 10 | 鼎智科技 | 中國 | 空心杯式、線性式和罐式堆疊電機 | 醫療及實驗室自動化微型驅動器 |
| 11 | Topband (拓邦) | 中國 | 無芯BLDC馬達+控制模組 | 機器人與智慧家電卷 |
| 12 | 綠天能源 | 中國 | 無刷直流馬達/無刷直流馬達/有刷直流馬達 + 配套齒輪箱 | OEM/ODM客製化驅動器，靈活的最小訂購量 |
排名反映的是2026年全球B2B買家對無芯馬達的整體需求，並非單純的收入排名。歐洲製造商在高端精密馬達領域領先；日本製造商在超微型馬達領域領先；中國製造商在大批量機器人、消費品和對成本敏感的OEM領域領先。
1. 馬克森集團（瑞士）
高可靠性無芯驅動器的標竿之作。 Maxon馬達已搭載於多輛NASA火星偵測車上，並廣泛應用於外科手術機器人和實驗室儀器。其DC-max和EC-max系列產品將無芯技術與配套的行星齒輪箱和控制器完美結合。
2. Faulhaber（德國）
自支撐斜繞線圈的原創發明者 Faulhaber（及其美國子公司 MicroMo）提供一些電機常數最高、精度最小的無芯電機，這些電機在醫療、光學和航空航天儀器領域備受青睞。
3. Portescap（瑞士/美國，Nidec集團）
作為無鐵芯轉子和圓盤磁鐵步進馬達的先驅，Portescap的 REE（減少電蝕）換向技術顯著延長了電刷壽命，使其成為醫療手動工具和漸進式運動系統的領導者。
4. 日本電產株式會社（Nidec Corporation）
全球最大的小型電機集團。 Nidec 透過其品牌（包括 Portescap 和 Copal），大規模供應無芯、振動和微型 BLDC 電機，是機器人和汽車微驅動領域的關鍵參與者。
5–7. Adamant Namiki，Alliance & Precision Microdrives
阿達曼特·奈米基 （日本）專門生產超微型無芯振動電機，尺寸小至~ø3毫米，用於內視鏡和可穿戴設備。. 盟軍/同盟軍運動 美國為醫療和國防領域供應無槽BLDC伺服電機. 精密微型驅動器 （英國）是快速原型製作、觸覺回饋和振動馬達的首選。
8-11. 冉冉升起的中國專家
在人形機器人和精密自動化技術的驅動下，中國製造商迅速擴大了規模。. Chaoli/Constar， MOONS (鳴志)， Dingzhi (鼎智)， 和 Topband (拓邦) 現在，我們提供具有競爭力的空心杯和無芯 BLDC 電機——越來越多地採用集成編碼器和驅動器的“伺服無芯模組”——以極具競爭力的價格/性能滿足大批量項目的需求。
12. 綠天能源（中國）
格林斯基是OEM/ODM專業公司，為50多個國家的客戶提供無芯、無刷直流和有刷直流馬達及配套齒輪箱。除了上述一線品牌產品外，格林斯基還能滿足需要客製化繞組、靈活最小起訂量和工程支援的客戶的需求。
無芯馬達工程數據：效率、溫度和公式
要正確指定無芯馬達的規格，需要用到一些產品目錄中的常數參數。這些參數是上述所有製造商都會公佈的，以及關聯這些參數的公式。
關鍵性能參數
| 範圍 | 象徵 | 典型範圍（微型無芯） |
|---|---|---|
| 尖峰效率 | 或者 | 85–90% 有刷馬達 · > 90% 無刷直流電機 |
| 空載速度 | n0 | 5,000–50,000+ 轉/分 |
| 持續扭矩 | T | ~0.5–150 mNm（間歇性高達 ~600 mNm） |
| 扭矩是恆定的。 | kT | 1–50 mNm/A（取決於尺寸） |
| 機械時間常數 | t米 | 約2–10毫秒 |
| 最高繞組溫度 | T最大限度 | 100–125°C（B/F級樹脂） |
| 直徑範圍 | ø | 3–40 毫米 |
控制方程
- 扭力： T = kT · 我 — 扭矩與電流成正比（無齒槽效應，無飽和效應）。
- 反電動勢： 在我 = k和 · 哦，並以國際單位制 (SI) 表示 kT = k和。
- 電壓平衡： U = I·R + k和·哦 — 馬達的直線運轉線。
- 空載轉速： 哦0 ≈ U / k和。
- 馬達（品質因數）常數： k米 = kT / √R — 更高的k米 這意味著每瓦熱量產生的扭矩更大；這是關鍵的品質指標。
- 機械時間常數： t米 = J·R / (kT·k和） — 控制轉子加速的速度。
- 熱極限： ΔT = P損失 · Rth， 和 P損失 ≈ I²·R — 設定連續電流的方程式。
範例
一款無芯電機，具有kT = 10 mNm/A 驅動 20 mNm 負載需要 I = T/kT = 20/10 = 2A. 如果繞組電阻 R = 1Ω，則銅損為 P損失 = I²R = 4W. 熱阻 Rth = 15 千瓦/瓦，繞組上升 ΔT = 4 × 15 = 60°C 高於環境溫度－因此，在 25°C 的環境溫度下，繞組溫度接近 85°C，遠低於 125°C 的 F 級限值。這正是為什麼必須檢查無芯繞組的佔空比，而不僅僅是峰值扭矩的原因。
無芯馬達的最佳應用
| 產業 | 應用 | 為什麼無核模式會勝出 |
|---|---|---|
| 醫療的 | 手術機器人、義肢手、胰島素/輸液幫浦、牙齒工具 | 平穩、精準、低噪音、高扭力尺寸比 |
| 機器人技術 | 人形靈巧手、抓握器、外骨骼 | 低慣性、快速反應、結構緊湊（特斯拉Optimus機器人每個使用12個） |
| 航空航太與國防 | 衛星儀器、無人機雲台、導引執行器 | 高效率、可靠、無齒槽效應 |
| 光學與成像 | 相機自動對焦/變焦、雷射掃描、顯微鏡載物台 | 精確定位，零棘爪扭矩 |
| 工業自動化 | 拾取放置、實驗室自動化、半導體處理 | 快速啟動/停止，精確的增量運動 |
| 消費性電子產品和穿戴式裝置 | 無人機、電子相機、觸覺回饋、美容設備 | 電池效率高、體積小、振動小 |
如何選擇無芯馬達：逐步指南
- 確定負載和占空比。 確定所需的連續扭力、峰值扭力、轉速以及馬達運轉時間。由於熱限制，無芯馬達的佔空比比鐵芯馬達更為重要。
- 檢查熱預算。 計算銅損 I²R 蜿蜒上升 ΔT = P損失·Rth. 保持連續點低於樹脂的最高溫度－切勿僅根據峰值扭力來決定尺寸。
- 比較馬達常數 k米。 對於給定的尺寸，更高的 k米 = kT/√R 每瓦熱量產生的扭矩較大。這是衡量跨品牌品質的最佳單一指標。
- 選擇有刷馬達還是無刷無芯馬達。 有刷無芯馬達更便宜、更簡單；無刷無芯馬達在高轉速和高負載下使用壽命更長，並且能夠整合編碼器/驅動器。
- 與汽車發燒友相符。 大多數精密加工都需要行星齒輪箱或正齒輪箱。應使其額定扭力和齒隙與馬達和負載相匹配；為確保同心度，最好購買馬達和齒輪箱套裝。
- 明確回饋和接口。 如果需要閉環位置/速度，請新增編碼器或霍爾感測器；確認連接器、電壓和匯流排（EtherCAT/CAN）要求。
- 驗證供應商及其標準。 確認供應商測試符合相關的 IEC 60034 / IEEE 112 標準，並能滿足您的數量、交貨時間和客製化需求。
無芯馬達常見工程錯誤
- 根據峰值扭矩進行尺寸設計，忽略佔空比。 頭號錯誤。無芯馬達沒有鐵芯散熱片，因此即使扭矩曲線看起來正常，持續負載也可能導致繞組燒毀。務必始終運行 I²R 並檢定 ΔT。
- 過壓/過速。 線性曲線誘使用戶提高電壓以提升速度，但過高的轉速會加速電刷和軸承的磨損，並可能導致細繞組過熱。
- 有刷無芯馬達堵轉。 堵轉時，所有電能都會轉化為熱量，且沒有冷卻氣流－無芯繞組會在幾秒鐘內燒毀。因此，需要加裝限流裝置。
- 不搭調的汽車發燒友。 將廉價的齒輪箱安裝到精密馬達上會引入反沖和錯位，從而破壞你花錢購買的平穩性。
- 忽略馬達常數 k米。 僅比較額定功率會掩蓋效率和散熱餘裕；k米 是客觀的跨品牌指標。
- 刷子類型不對。 貴金屬電刷適用於低電流、電池供電和長壽命應用；石墨電刷適用於高峰值扭力的漸進式運動。使用不當會縮短電刷壽命。
無芯馬達故障排除表
| 問題 | 可能原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 纏繞的線燒斷了/聞起來很燙 | 持續電流超過熱極限；堵轉；散熱不良。 | 重新計算佔空比和溫差；增加電流限制；改善散熱路徑 |
| 短電刷/換向器壽命 | 超速、過電流、電刷材質錯誤 | 降低轉速/電流；選擇合適的電刷；考慮無刷無芯電刷。 |
| 高速行駛時振動過大 | 轉子動平衡不良或軸承磨損 | 選擇優質供應商；檢查平衡等級；更換軸承。 |
| 負載下的速度漂移 | 電壓驟降或繞組電阻隨溫度升高而增加 | 加強供水；運作閉環系統；預留熱裕度 |
| 粗糙/卡頓的低速運動 | 換向器損壞或電刷磨損（應無齒輪轉動） | 檢查/更換換向零件；驗證控制器 |
| 扭力低於目錄值 | 欠壓、接觸電阻過高、繞組錯誤 | 檢查電源和線路；確認T 確切的變體 |
| 可聽見的電雜訊/電磁幹擾 | 刷子弧光，缺少抑制 | 添加電容器/扼流圈；使用 REE 型或無刷無芯電機 |
| 齒輪愛好者的反彈/玩耍 | 不匹配或低劣的齒輪箱 | 使用額定負載相符的行星齒輪箱。 |
常見問題解答
誰生產世界上最好的無刷馬達？
在高端科學研究、航空航太和醫療領域，Maxon、Faulhaber 和 Portescap 處於領先地位。在超微型應用領域，Adamant Namiki 和 Nidec 表現出色。對於大批量機器人和對成本敏感的 OEM 項目，MOONS 、鼎智、拓邦和綠天動力等中國製造商提供極具性價比的產品。
什麼是無芯（空心杯）馬達？
這是一款永磁電機，其轉子繞組是一個自支撐的銅杯，沒有鐵芯。去除鐵芯後，消除了齒槽損耗和鐵損，降低了慣性，並實現了線性速度-扭矩曲線——非常適合高精度、高響應速度的電池供電應用。
為什麼無芯馬達比較貴？
這種自支撐斜繞線圈需要在極高的轉速下進行精密自動化繞線、樹脂浸漬和嚴格的平衡。這種微米級的製造工藝，加上稀土磁體和貴金屬換向器的使用，使得其成本高於槽式鐵芯馬達。
無芯馬達的主要缺點是什麼？
持續功率和散熱能力有限。由於沒有轉子鐵心吸收熱量，細繞組的熱容量較低，因此必須仔細控制持續電流和占空比，以避免燒毀。
無芯馬達是有刷馬達還是無刷馬達？
兩者都存在。傳統的無芯馬達採用自支撐轉子線圈，並附有電刷。無芯無刷（無槽BLDC）馬達將繞組移至定子，保留了無鐵芯、無齒輪的優勢，並且在高轉速和高負載下使用壽命更長——因此越來越受到機器人領域的青睞。
無芯馬達有哪些用途？
手術機器人和義肢、人形機器人靈巧的手、無人機和無人飛行器雲台、相機自動對焦、航空航天儀器、實驗室和半導體自動化以及觸覺技術——在任何需要小巧體積、高精度、快速響應和高效率的場合，觸覺技術都至關重要。
為什麼選擇 Greensky 的無芯和定制電機？
以上一級品牌產品目錄上的標準零件非常適用。但如果您需要客製化繞線、配套齒輪箱或靈活的產量， 綠天能源 是OEM/ODM合作夥伴。自2011年以來，我們一直致力於無芯設計， 無刷直流， 刷直流以及與之匹配的步進電機 變速箱 服務 50 多個國家的客戶。
- 定制繞組： 扭矩恆定、電壓和速度均根據您的負載進行調整——而不僅僅是目錄中的選擇。
- 匹配的傳動系統： 馬達和齒輪箱作為一個同心組件提供，無需猜測適配器。
- 彈性的最低訂購量和交貨時間： 從原型製作到大量生產全程提供支援。
- 100% 測試： 每台設備均經過運轉測試；運轉時間和振動情況均已驗證。
- 標準做法： 依照 IEC 60034 / IEEE 112 測試規範設計；通過 ISO、CE 認證。
- 本地支援： 透過北美和歐洲的 United Motion Inc. 獲得工程技術支援。
參考
- IEC 60034-1， 旋轉馬達－額定值和性能. https://webstore.iec.ch/publication/60034-1
- IEC 60034-30-1， 旋轉馬達－效率等級（IE 代碼）. https://webstore.iec.ch/publication/30830
- 沒有 MG 1， 馬達和發電機. https://www.nema.org/standards/view/motors-and-generators
- IEEE 標準 112， 多相感應馬達和發電機的測試程序. https://standards.ieee.org/ieee/112/4703/
- 馬克斯頓 maxon直流馬達/無芯馬達技術的關鍵訊息 （技術庫）https://www.maxongroup.com/maxon/view/content/technology-page
- 福爾哈伯 直流微型馬達－技術與無芯線圈 （技術說明）https://www.faulhaber.com/en/technology/
- Portescap， 有刷直流馬達基礎知識－無鐵芯轉子. https://www.portescap.com/en/products/brush-dc-motors/brushed-dc-motor-basics
- SKF， 軸承額定壽命 (L10) 和安裝指南. https://www.skf.com/group/support/engineering-tools/bearing-calculator
- Grand View Research / IntelMarketResearch 無芯馬達市場及靈巧手用無芯馬達市場. https://www.intelmarketresearch.com/coreless-motor-for-dexterous-hand-market-4662
- 美國能源部 馬達系統－節能計劃. https://www.energy.gov/eere/motors
https://youtu.be/nl-USfTe3z4
