證券分析師徐碧云投資咨詢資格編號(hào)：S10605230700022025年3月17日l執(zhí)行器：驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)，電驅(qū)動(dòng)已成主導(dǎo)。執(zhí)行器即一體化關(guān)節(jié)，其本質(zhì)是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器當(dāng)前占人形機(jī)器人整體成本約55%，性能和成本主要取決于核心零部件。根據(jù)動(dòng)力來源，執(zhí)行器可分為液壓、氣動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)三類，電驅(qū)動(dòng)憑借成本低、控制精度高和密閉性優(yōu)等特點(diǎn)，成為主流方案。人形機(jī)器人軀干的執(zhí)行器分為旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器與線性執(zhí)行器兩類，不同之處在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器采用減速器，而線性執(zhí)行器采用行星滾柱絲杠，國內(nèi)大部分本體廠以旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器方案為主。從趨勢(shì)上看，高性能、智能化、微型化的一體化關(guān)節(jié)模組是降低人形機(jī)器人制造成本的關(guān)鍵。l電機(jī)：產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，無框力矩電機(jī)應(yīng)用廣泛。電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力源，是人形機(jī)器人中最常用的驅(qū)動(dòng)器件之一。機(jī)器人自由度越高，所需的電機(jī)數(shù)量越多。電機(jī)的種類繁多，不同類型的電機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能上各有特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。無框力矩電機(jī)以高轉(zhuǎn)矩密度、緊湊結(jié)構(gòu)和散熱優(yōu)勢(shì)在人形機(jī)器人關(guān)節(jié)單元方案中廣泛應(yīng)用。GGII數(shù)據(jù)顯示，2023年中國無框力矩電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模1.80億元，同比增長19.73%，其中協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)需求占比約為70%。美國科爾摩根等海外廠商是行業(yè)的頭部玩家，步科股份等國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)與國際領(lǐng)先企業(yè)產(chǎn)品仍存在一定技術(shù)差距。l減速器：增加扭矩，諧波和精密行星最適配人形。減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起降低轉(zhuǎn)速和增加扭矩的作用，主要應(yīng)用在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。根據(jù)原理不同，精密減速器主要分為諧波減速器、RV減速器、擺線針輪減速器、行星減速器等，由于傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)等技術(shù)特點(diǎn)差異，各類減速器在下游產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域方面各有側(cè)重。本體廠基于不同減速器的特征、成本等因素的考量，采用不同的減速器方案。鑒于人小型化和輕量化要求高，諧波和精密行星減速器最適配。有望早日商業(yè)化落地，國內(nèi)上游執(zhí)行器、電機(jī)、減速器等核心零部件相關(guān)公司也在積極布局，建議關(guān)注三花智控、震裕科技、綠的諧波、中大力德、步科股份、臥龍電驅(qū)、雙環(huán)傳動(dòng)、雷賽智能、禾川科技、偉創(chuàng)電氣等。l風(fēng)險(xiǎn)提示：1）人工智能技術(shù)發(fā)展不及預(yù)期。2）行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)2022年9月，特斯拉在AIDay上發(fā)布OptimusGen1；2023年12月，Tesla發(fā)布了OptimusGen2。OptimusGen1主體共28個(gè)自由度，包括14個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度、14個(gè)線性自由度；OptimusGen2在脖頸處增加2個(gè)自由度，全身具備30個(gè)自由度。2025年1月CES展上，馬斯克表示特斯拉在2025年2025年春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)上，宇樹科技的16個(gè)人形機(jī)器人H1亮相，身著秧歌服、手持紅手帕登上舞臺(tái)表演扭秧歌，流暢的動(dòng)作引起觀眾廣泛關(guān)注人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游零部件、中游人形機(jī)器人本體及下游終端應(yīng)用等環(huán)節(jié)組成。從當(dāng)下看，價(jià)值占比高、增量空間大的主關(guān)節(jié)執(zhí)行器（簡(jiǎn)稱執(zhí)行器）即一體化關(guān)節(jié)，又稱為驅(qū)動(dòng)器/關(guān)節(jié)模組，是人形機(jī)器人硬件系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。執(zhí)行器是驅(qū)動(dòng)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)（手臂、腿部等）運(yùn)動(dòng)的組件，其本質(zhì)是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)集邦咨詢的數(shù)據(jù)，執(zhí)行器是人形機(jī)器人成本最高的部分，占機(jī)器人整體成本約55%。執(zhí)行器的性能和成本主要取決于核心零部件，包括電機(jī)（驅(qū)動(dòng)裝置）、減速器（傳動(dòng)裝置）、編碼器（傳感裝置）、伺服驅(qū)動(dòng)和控制軟件（控制裝置）等。人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈根據(jù)動(dòng)力來源，執(zhí)行器可分為液壓、氣動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)三大類：1）液壓驅(qū)動(dòng)適合重載場(chǎng)景，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、平穩(wěn)性差；2）氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)響應(yīng)快，但噪音大、負(fù)載能力有限；3）電驅(qū)動(dòng)憑借成本低、控制精度高和密閉性優(yōu)等特點(diǎn)，成為主流方案。早期液壓馬達(dá)功率密度遠(yuǎn)超電機(jī)（20世紀(jì)9代約100倍），但隨著釹鐵硼等永磁體技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)性能大幅提升，功率密度差距已縮小至10倍以內(nèi)，且整個(gè)系統(tǒng)占用波士頓動(dòng)力早期大型機(jī)器人（BigDog、Petman）采用液壓驅(qū)動(dòng)，2013年Atlas、Handle升級(jí)為電液混合，2016年Spotmini轉(zhuǎn)向全電驅(qū)動(dòng)，年新版Atlas徹底采用電驅(qū)動(dòng)方案，標(biāo)志著行業(yè)全面向電機(jī)技術(shù)迭代。按照運(yùn)動(dòng)類型，人形機(jī)器人軀干的執(zhí)行器分為旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器與線性執(zhí)行器兩類，旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而線性執(zhí)行器則是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)輸出。從各家人形機(jī)器人廠商的執(zhí)行器方案來看，大部分廠商以旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器為主，不少機(jī)器人本體采用全旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器方案，少數(shù)如特斯拉會(huì)采用線性執(zhí)行器。它們動(dòng)力來源均為無框力矩電機(jī)，不同之處在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如特斯拉Optimus的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器是“電機(jī)+精密減速旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器是讓機(jī)器人的關(guān)節(jié)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置，其將電機(jī)輸出由高速低扭轉(zhuǎn)化為低速高扭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主要用于肩部、髖部、腕部等需要大角度旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)。目前主要存在高減速比和準(zhǔn)直驅(qū)兩大技術(shù)路線，高減速比方案優(yōu)點(diǎn)是輸出扭矩大、精度高，適合下肢需要高扭矩的部位；而準(zhǔn)直驅(qū)方案具有更高的響應(yīng)速度和效率，更適合肩部、肘特斯拉Optimus全身共部署14個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器，分布于肩部（6個(gè)）、腕部（2個(gè)）、髖部（4個(gè)）、軀干（2個(gè)），配置為：無框力矩電機(jī)+諧波減速器+力矩傳感器+編碼器+驅(qū)動(dòng)器+交叉滾子軸承+角接觸球軸承。Optimus采用的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)執(zhí)行器示意圖執(zhí)行器技術(shù)歷經(jīng)變革：1983年剛性執(zhí)行器（TSA）實(shí)現(xiàn)高精度但結(jié)構(gòu)復(fù)雜；1995年彈性執(zhí)行器（SEA）引入柔性緩沖，犧牲響應(yīng)速度；2016年準(zhǔn)直驅(qū)執(zhí)行器（QDD/PA）融合二者優(yōu)勢(shì)，以直驅(qū)電機(jī)+低減速比傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)輕量化、低成本及毫秒級(jí)響應(yīng)。從代表廠商的執(zhí)行器方案可知，主要采用剛性驅(qū)動(dòng)器（TSA）方案和準(zhǔn)直驅(qū)驅(qū)動(dòng)器（PA/QDD）方案。鑒于成本、技術(shù)性能以及軟硬件耦合等多方面因素，各家人形機(jī)器人廠商在驅(qū)動(dòng)器部件選用上有所不同。準(zhǔn)直驅(qū)適配消費(fèi)級(jí)高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景（智元A1），TSA仍用于工業(yè)級(jí)高精度任務(wù)（特WalkerX有有//////有//有無/1/有有無////有有//桿/有有/線//Optimus有有線Technologies//////AgilityRoboticsDigit//），準(zhǔn)直驅(qū)關(guān)節(jié)模組執(zhí)行器摒棄傳統(tǒng)力/力矩傳感器，采用電流環(huán)開環(huán)力控技術(shù)，基于電機(jī)輸出力矩與電流成正比的物理特性，通過監(jiān)測(cè)電機(jī)繞組電流變化，解算電機(jī)扭矩，進(jìn)而感知機(jī)器人與外界的交互力。該技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：1）結(jié)構(gòu)上，無需額外傳感器，使得執(zhí)行器結(jié)構(gòu)緊湊，降低整體成本，減少系統(tǒng)復(fù)雜度與故障點(diǎn)，提升可靠性與維護(hù)便利性。2）性能方面，調(diào)整電流即可實(shí)現(xiàn)對(duì)力的精準(zhǔn)控制，能快速響應(yīng)外部指令；低傳動(dòng)比減速器的運(yùn)用，帶來低慣性，使執(zhí)行器對(duì)外力響應(yīng)更直接，保障機(jī)器人動(dòng)態(tài)性能與安全性。準(zhǔn)直驅(qū)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)類型無刷電機(jī)類型無刷電機(jī)+高傳動(dòng)比減速器（諧波）+高剛性力矩傳感器雙位置傳感器（編碼器）應(yīng)變片原理或電流+彈性體+低傳動(dòng)比減速器結(jié)構(gòu)配置傳感器方案三個(gè)位置傳感器（編碼器）一個(gè)位置傳感器（編碼器）力矩測(cè)量方式編碼器或應(yīng)變片原理控制特點(diǎn)復(fù)雜、精度低，機(jī)器人整機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制比較難實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、精度一般功率特點(diǎn)無功率調(diào)制功率調(diào)制好無功率調(diào)制扭矩密度高高外部沖擊減緩性差好好能量效率功率一般技術(shù)成熟度相對(duì)完善成熟主流研究中發(fā)展崛起中性能優(yōu)勢(shì)技術(shù)成熟，輸出能力強(qiáng)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，硬件可靠性高；本體剛度高，測(cè)量力通頻帶寬；實(shí)現(xiàn)成本低，能耗低；高頻響應(yīng)，可做到高精度控制，抗沖擊能力強(qiáng)性能缺陷存在溫漂、零漂，實(shí)際使用中需頻繁標(biāo)定，動(dòng)態(tài)物理交互性能差；關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬件可靠性低（如諧波減速器易受沖擊損壞），生產(chǎn)工藝復(fù)雜；實(shí)現(xiàn)成本高在本體高剛度、測(cè)量高精度和實(shí)現(xiàn)低成本這三個(gè)維度很難取得平衡。一般剛度較小，高頻力矩響應(yīng)性能較弱，通頻帶較窄力測(cè)量精度低，串聯(lián)復(fù)雜減速箱傳動(dòng)環(huán)節(jié)，靜摩擦力建模難，在高減速比關(guān)節(jié)中測(cè)量微小扭矩不靈敏；小減速比減速器，能量輸出密度不足），機(jī)器人關(guān)節(jié)技術(shù)正向智能化、微型化、模塊化方向發(fā)展，一體化關(guān)節(jié)模組通過集成驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、減速器及傳感器等核心部件，實(shí)現(xiàn)緊湊設(shè)計(jì)，顯著提升安裝便捷性與維護(hù)效率。其優(yōu)勢(shì)包括：1）性能提升：優(yōu)化設(shè)計(jì)增強(qiáng)精度、速度、負(fù)載能力及安全性；2）成本優(yōu)化：標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)降低單位成本；3）場(chǎng)景拓展：適配工業(yè)機(jī)械臂、服務(wù)機(jī)器人及人形機(jī)器人等多領(lǐng)域。人形機(jī)器人興起推動(dòng)關(guān)節(jié)模組需求升級(jí)，其旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)模組雖與協(xié)作機(jī)器人方案部分重疊，但對(duì)扭矩密度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等指標(biāo)要求更高，需強(qiáng)化定制化開發(fā)能力，研制高性能的關(guān)節(jié)模組亦是降低人形機(jī)器人制造成本的關(guān)鍵，可以縮短供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，降低本體企業(yè)研發(fā)成本，并可提升產(chǎn)品易用性及靈活性。鈦虎機(jī)器人一體化關(guān)節(jié)模組“十四五”規(guī)劃將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列為發(fā)展重點(diǎn)，此后各部門陸續(xù)發(fā)布人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見等政策文件，聚焦供應(yīng)鏈與關(guān)鍵零組件自主開發(fā)能力。據(jù)TrendForce調(diào)查，三花智控、恒立液壓、新劍傳動(dòng)、兆威機(jī)電等不僅對(duì)中國市場(chǎng)需求可穩(wěn)定供貨，也已打入海外大廠供應(yīng)鏈或進(jìn)入送樣階段。人形機(jī)器人領(lǐng)域核心零部件的國產(chǎn)化將顯著優(yōu)化成本、性能及可靠性，奠定量產(chǎn)基礎(chǔ)。國內(nèi)宇樹科技等整機(jī)廠商已推出成熟產(chǎn)品，配合零部件廠商通過技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)?；a(chǎn)，推動(dòng)執(zhí)行器成本下降與性能提升，加速人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，各政府官網(wǎng)，平安證券研究所資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，各政府官網(wǎng)，平安證券研究所2024H1各產(chǎn)品營收貢獻(xiàn)2024H1國內(nèi)外營收貢獻(xiàn)2024H1各產(chǎn)品營收貢獻(xiàn)2024H1國內(nèi)外營收貢獻(xiàn)三花智控成立于1994年，2005年在深交所上市，公司主營業(yè)務(wù)為機(jī)械電子控制部件和組件類產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域主要分為制冷空調(diào)電器零部件和汽車零部件業(yè)務(wù)。制冷空調(diào)電器零部件業(yè)務(wù)主要產(chǎn)品包括四通換向閥、電子膨脹閥、電磁閥、微通道換熱器、Omega泵等；汽車零部件業(yè)務(wù)主要產(chǎn)品包括熱力膨脹閥、電子膨脹閥、電子水泵、新能源車熱管理集成組件等。同時(shí)公司積極布局機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)聚焦仿生機(jī)器2024年1-9月，公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入205.63億元，同比上升8.36%；實(shí)現(xiàn)歸母下游應(yīng)用領(lǐng)域：制冷空調(diào)電器（空調(diào)、冰箱、冷鏈物流、洗碗機(jī)等）、新獲客：主要采用直銷模式。典型客戶：制冷空調(diào)電器領(lǐng)域主要面向開利、大金、格力、美的、海爾、松下、夏普等客戶，汽車領(lǐng)域的客戶包含奔馳、寶馬、通用、比亞迪、理想等車廠，以及法雷奧、電裝、馬勒等Tier1。電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種電磁裝置，通常由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為動(dòng)力源。關(guān)節(jié)電機(jī)為人形機(jī)器人各種動(dòng)作和姿態(tài)的實(shí)現(xiàn)提供動(dòng)力，具備減速、傳動(dòng)、提升扭矩等功能，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)和執(zhí)行器，是機(jī)器人的核心硬件。人形機(jī)器人的自由度決定電機(jī)需求的數(shù)量，機(jī)器人自由度越高，所需的電機(jī)數(shù)量越多。在實(shí)際應(yīng)用中，電機(jī)的種類繁多，不同類型的電機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能上各有特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。常用的電機(jī)類型包括永磁同步電機(jī)、永磁直流電機(jī)、空心杯電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和無框力矩電機(jī)等。目前用于人形機(jī)器人的電機(jī)類型主要是用于關(guān)節(jié)處的無框力矩電機(jī)和用于靈巧手的空心杯電機(jī)。性能步進(jìn)電機(jī)無框力矩電機(jī)永磁同步電機(jī)空心杯電機(jī)控制精度取決于相數(shù)和拍數(shù)，兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角一般取決于電機(jī)結(jié)構(gòu)和編碼器，高精度的無框力矩電機(jī)控至更高精度取決于編碼器，高性能的永磁同步電機(jī)能達(dá)到0.1°甚至更高精度高性能的空心杯電機(jī)能達(dá)到0.1°甚至更高精度低頻特性低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象扭矩產(chǎn)生相對(duì)平滑，無顯著的扭矩脈動(dòng)具有良好的低頻特性具有良好的低頻特性矩頻特性具有高扭矩輸出，且隨著頻率增加，扭矩性能逐漸具有較高的轉(zhuǎn)矩密度，使其在高速運(yùn)行時(shí)仍然能夠輸出較大的扭矩具有較高的功率密度，溫升低，效率高過載能力一般不具有過載能力具有較強(qiáng)的過載能力具有較強(qiáng)的過載能力具有較強(qiáng)的過載能力運(yùn)行性能開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)失步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象失步或過沖現(xiàn)象閉環(huán)控制，一般不會(huì)出現(xiàn)失步或過沖現(xiàn)象閉環(huán)控制，一般不會(huì)出現(xiàn)失步或過沖現(xiàn)象速度響應(yīng)性能（從200~400毫秒幾毫秒到十幾毫秒20~50毫秒<28毫秒停轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)矩達(dá)到峰值，保持力矩較大，可以在不使用剎車的情況下保持在停止位置在無外部扭矩作用下能夠保持穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速懸停狀態(tài)下能夠保持穩(wěn)定的輸出，為懸停運(yùn)動(dòng)提供懸停狀態(tài)下能夠保持穩(wěn)定的輸出，為懸停運(yùn)動(dòng)提供強(qiáng)大的支持結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本高結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本高結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本高人形機(jī)器人對(duì)電機(jī)有以下三點(diǎn)關(guān)鍵要求：1）高效率，因靠電池供電，需低能耗、低摩擦，能適應(yīng)苛刻工況和過載；2）高動(dòng)態(tài)，驅(qū)動(dòng)器慣性要低，電機(jī)響應(yīng)時(shí)間需短；3）高功率密度，電機(jī)要高速、高扭矩且小巧緊湊輕巧。無框力矩電機(jī)是以輸出扭矩的大小為性能指標(biāo)的一種力矩電機(jī)，以輸出大扭矩為核心優(yōu)勢(shì)，采用無外殼結(jié)構(gòu)，定子與轉(zhuǎn)子直接集成至軸承系統(tǒng)。其特點(diǎn)包括高轉(zhuǎn)矩密度、優(yōu)異散熱性、中空走線設(shè)計(jì)及緊湊輕量化，適配中低速高扭矩場(chǎng)景。相比有框電機(jī)，具備更強(qiáng)的定制靈活性和功率密度，適用于小體積、低慣量、高效能的應(yīng)用場(chǎng)合，在有限空間內(nèi)提供強(qiáng)大的動(dòng)力輸出，適合高度集成化的復(fù)雜人形機(jī)器人系統(tǒng)。無框力矩電機(jī)常用于人形機(jī)器人線性關(guān)節(jié)和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。如特斯拉Optimus的14個(gè)線性執(zhí)行器與14個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器均使用它。國產(chǎn)的宇樹H1、遠(yuǎn)征A1、小米Cyberone、優(yōu)必選X1、傅里葉GR-1等機(jī)器人關(guān)節(jié)單元也如此。以O(shè)ptimus為例，其上肢關(guān)節(jié)方案類似協(xié)作機(jī)械臂，采用無框電機(jī)+諧波減速器的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)方案，即無框力矩電機(jī)+諧波減速器+高低速雙編碼器+抱閘+力矩傳感器+輸出端交叉滾子軸承。GGII數(shù)據(jù)顯示，2023年中國無框力矩電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模1.80億元，同比增長19.73%力矩電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模有望超過2億元，在未考慮人形機(jī)器人市場(chǎng)的情況下，到Optimus核心部件價(jià)值量占比估算無框力矩電機(jī)作為關(guān)鍵部件，其磁路與工藝設(shè)計(jì)深刻影響著電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度與功率密度。由于無框力矩電機(jī)存在編碼器芯片、磁路設(shè)計(jì)等高技術(shù)壁壘，且需一體化集成到機(jī)器人關(guān)節(jié)內(nèi)部，定制化需求強(qiáng)烈，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)頗具挑戰(zhàn)。從市場(chǎng)格局來看，美國科爾摩根、德國威騰斯坦、瑞士MaxonMotor等海外廠商是行業(yè)的頭部玩家，其中科爾摩根憑借長期的技術(shù)沉淀以及市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，以TBM系列為代表性產(chǎn)品，在產(chǎn)品核心性能指標(biāo)和市場(chǎng)份額上占據(jù)顯著優(yōu)勢(shì)。國內(nèi)的步科股份、昊志機(jī)電、雷賽智能等國內(nèi)企業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展不斷創(chuàng)新，產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)與國外的差距逐步縮小，但與國外高端產(chǎn)品相比仍有提-電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制性能高度依賴編碼器的分辨率與精度，編碼器實(shí)際上是一種傳感器，通過檢測(cè)位置、速度、加速度等信息實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，直接影響運(yùn)動(dòng)精度、穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。編碼器種類繁多，按照輸出類型可分為絕對(duì)和增量?jī)煞N;按照檢測(cè)工作原理，分為磁性編碼器、光學(xué)編碼器、電容編碼器等，磁性（抗干擾強(qiáng)）和光學(xué)（精度高）兩類目前應(yīng)用較為廣泛。編碼器的技術(shù)壁壘集中于芯片、碼盤的精密制造工藝，高端市場(chǎng)長期由海德漢、多摩川等外資廠商主導(dǎo)，其產(chǎn)品以高可靠性、長壽命著稱。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2022年我國編碼器市場(chǎng)中多摩川、海德漢、西克和堡盟占據(jù)了50%以上的市場(chǎng)份額，行業(yè)集中度較高。國產(chǎn)企業(yè)如禹衡光學(xué)、匯川技術(shù)、禾川科技、大族電機(jī)等正加速突破，但核心元件工藝復(fù)雜度高，進(jìn)口依賴仍是主要挑戰(zhàn)。編碼器類型工作原理主要組成部分化極線度向步科股份成立于1996年，2020年11月在上交所科創(chuàng)板上市，主要從事工業(yè)自動(dòng)化及機(jī)器人核心部件與數(shù)字化工廠軟硬件的研發(fā)/生產(chǎn)/銷售及相關(guān)技術(shù)服務(wù)，目前已擁有人機(jī)界面、可編程邏輯控制器、伺服系統(tǒng)、步進(jìn)系統(tǒng)、低壓變頻器等完整的工業(yè)自動(dòng)化核心部件產(chǎn)品線，覆蓋工業(yè)自動(dòng)化控制主要領(lǐng)域。在機(jī)器人領(lǐng)域，公司為工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人（AGV/AMR）、協(xié)作機(jī)器人、泛服務(wù)機(jī)器人、仿生機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人等行業(yè)客戶提供運(yùn)動(dòng)步科股份自2015年開始研發(fā)無框力矩電機(jī)，2016年推出首代產(chǎn)品，并于2022年完成第三代產(chǎn)品的迭代升級(jí)，2024年前三季度出貨量約1.5萬臺(tái)，目前第四根據(jù)業(yè)績(jī)預(yù)告，步科股份2024年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入5.49億元，同比增長8.45%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤4,932.04萬元，同比下游應(yīng)用領(lǐng)域：機(jī)器人、醫(yī)療影像設(shè)備、機(jī)器物聯(lián)網(wǎng)、通用自動(dòng)化、物流等。獲客：采取直銷與經(jīng)銷并重的銷售方式?？蛻簦涸卺t(yī)療影像領(lǐng)域，成為西門子醫(yī)療、聯(lián)影醫(yī)療等巨頭的全球戰(zhàn)略供應(yīng)商；在移動(dòng)機(jī)器人等領(lǐng)域，為眾多機(jī)器人行業(yè)客戶提供產(chǎn)品及解決方案，在減速器又稱減速機(jī)，在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起降低轉(zhuǎn)速和增加扭矩的作用，主要應(yīng)用在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。由于多數(shù)機(jī)械設(shè)備不適宜用原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，通常減速器把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的，并傳遞更大的扭矩，以實(shí)現(xiàn)原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)。根據(jù)DIGITIMES的數(shù)據(jù)，減速器在一定程度上決定工業(yè)機(jī)器人的精度和負(fù)載，是工業(yè)機(jī)器人核心零部件之一，占工業(yè)機(jī)器人成本的35%左右。工業(yè)機(jī)器人零部件成本占比減速器種類及型號(hào)繁多，按照控制精度劃分，減速器可分為一般傳動(dòng)減速器和精密減速器。一般傳動(dòng)減速器控制精度低，僅能滿足機(jī)械設(shè)備基本的動(dòng)力傳動(dòng)需求，而精密減速器回程間隙小、精度較高、壽命長、運(yùn)行可靠穩(wěn)定，是機(jī)械傳動(dòng)裝置中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件。根據(jù)原理不同，精密減速器主要分為諧波減速器、RV減速器、擺線針輪減速器、行星減速器等，由于傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)等技術(shù)特點(diǎn)差異，在下游產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域方面各有所側(cè)重、相輔相成。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院，全球機(jī)器人領(lǐng)域中，RV減速器、諧波減速器的銷量占比均為40%左右。各本體廠基于不同減速器的特征、成本等因素考量，采用不同的減速器方案。鑒于人形機(jī)器人對(duì)減速器小型化和輕量化要求高，諧波和精密行星減速器最適配。減速器類別結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)示意圖171，傳動(dòng)效率高達(dá)諧波減速器主要由剛輪、柔輪、波發(fā)生器三個(gè)基本構(gòu)件組成，是一種靠波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形波，通過其與剛輪的相互作用，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的傳動(dòng)裝置。在輕負(fù)載精密減速器領(lǐng)域內(nèi)，諧波減速器憑借其體積小、傳動(dòng)比高、精密度高等優(yōu)勢(shì)，占據(jù)該領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告，2022年中國諧波減速器市場(chǎng)規(guī)模約21億元，預(yù)計(jì)2025年有望達(dá)到33億元，CAGR達(dá)16.3%。日本的哈默納科、日本新寶等企業(yè)技術(shù)水平處于行業(yè)領(lǐng)先地位。國內(nèi)部分企業(yè)通過技術(shù)攻關(guān)、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，在減速比、輸出轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)精度等方面和海外品牌差距明顯縮小，對(duì)國外品牌已基本可以實(shí)現(xiàn)一定的進(jìn)口替代。2022年中國諧波減速器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局中，哈默納科市場(chǎng)份額最大，占比38%，其次是綠的諧波，市場(chǎng)份額為26%，來福諧波以8%的份額位居第三。2022年中國諧波減速器市場(chǎng)格局行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由行星齒輪、行星架和太陽輪構(gòu)成。行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是傳動(dòng)效率最高的齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)原因，單級(jí)行星減速器減速比一般不小于3，最大一般不超過10，且一般不超過3級(jí)。根據(jù)QYResearch的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年全球行星減速器銷售額為12.03億美元，其中中國境內(nèi)銷售額為5億美元，2029年全球行星減速器銷售規(guī)模達(dá)22.31億美元，期間CAGR約9.2%，中國市場(chǎng)規(guī)模達(dá)11.49億美元，期間CAGR約12.6%。精密行星減速器供給格局相對(duì)更分散，根據(jù)智研咨詢，目前我國精密減速機(jī)市場(chǎng)一半以上的精密行星減速機(jī)產(chǎn)品由日本新寶、湖北科峰、紐氏達(dá)特、精銳科技和利茗制造生產(chǎn)，其中日本新寶的市場(chǎng)份額最大，占比20%；湖北科峰在中國市場(chǎng)排名第二，其占比為12%。RV減速器由一個(gè)行星齒輪減速機(jī)的前級(jí)和一個(gè)擺線針輪減速機(jī)的后級(jí)組成，具有大體積、高負(fù)載、高剛度、結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高、傳動(dòng)比大等特點(diǎn)，其在重負(fù)載精密減速器領(lǐng)域內(nèi)具有一定主導(dǎo)地位，是工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用范圍最廣泛的精密減速器。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告，2021年我國RV減速器市場(chǎng)規(guī)模約42.9億元，同比增長50%，2025年RV減速器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到60億元。環(huán)動(dòng)科技招股書顯示，2020年，納博特斯克在國內(nèi)機(jī)器人RV減速器市場(chǎng)占有率為54.8%，具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，不過我國本土企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升，2023年環(huán)動(dòng)科技市占率達(dá)到18.89%，且僅次于納博特斯克，而納博特斯克市場(chǎng)占有率下降為40.17%，未來國產(chǎn)替代仍有較大的提升空間。2023年中國機(jī)器人RV減速器市場(chǎng)格局各產(chǎn)品營收貢獻(xiàn)各產(chǎn)品營收貢獻(xiàn)公司主要產(chǎn)品中大力德成立于2006年，2017年8月在深交所上市，公司從事機(jī)械傳動(dòng)與控制應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)鍵零部件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，公司從2008年開始研發(fā)減速器，目前已經(jīng)批量銷售行星減速器、RV減速器、諧波減速器。公司以精密減速器、減速電機(jī)等核心零部件及智能執(zhí)行單元組件為主要產(chǎn)品，形成了“減速器+電機(jī)+驅(qū)動(dòng)”一體化的產(chǎn)品架構(gòu)，為各類工業(yè)自動(dòng)化和智能制造設(shè)備提供安全、高效、精密的動(dòng)力傳動(dòng)中大力德2024年前三季度實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入7.42億元較上年同期下降9.79%，歸屬于上市公司股東的凈利潤5,693.73萬元，較上年同期下降0.68%。獲客：公司采取“直銷+經(jīng)銷”的營銷模式，主要銷售市場(chǎng)為華東、華南等