機(jī)械行業(yè)-人形機(jī)器人從概念到量產(chǎn)核心零部件機(jī)遇梳理_第1頁
機(jī)械行業(yè)-人形機(jī)器人從概念到量產(chǎn)核心零部件機(jī)遇梳理_第2頁
機(jī)械行業(yè)-人形機(jī)器人從概念到量產(chǎn)核心零部件機(jī)遇梳理_第3頁
機(jī)械行業(yè)-人形機(jī)器人從概念到量產(chǎn)核心零部件機(jī)遇梳理_第4頁
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文檔簡介

2025年7月16日●政策疊加資金推動人形機(jī)器人加速落地

。2025年政府工作報告中

,

具身智能首次被寫入

,

被列為未來產(chǎn)業(yè)培育的重點(diǎn)方向,

成為我國制造業(yè)升級的重要抓手

。國內(nèi)外巨頭紛紛投資入局

,

為人形機(jī)器人領(lǐng)域注入了大量資金與資源

資金與政策推動加

速行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與成熟

,

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來了重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和變革機(jī)遇

?!袢诵螜C(jī)器人量產(chǎn)啟動市場空間倍增

。在工廠倉儲和家庭服務(wù)兩種場景中,使用成本均顯著低于人工費(fèi)用,且提供更高穩(wěn)定性,

經(jīng)濟(jì)效益顯現(xiàn)

。

目前

,

國內(nèi)外人形機(jī)器人產(chǎn)品正呈多點(diǎn)開花態(tài)勢

,

多個主要企業(yè)陸續(xù)披露量產(chǎn)規(guī)劃

。特斯拉制造工廠開始招

聘機(jī)器人制造相關(guān)職位

,

Optimus

量產(chǎn)計劃20

26

年5萬臺,

2

029

年50-100萬臺

。Figure

AI

首條Bot

Q

自動化生產(chǎn)線已正式

投產(chǎn)

目前年化產(chǎn)能達(dá)1

.

2萬臺

。國內(nèi)智元

、宇樹等也已進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段

。綜合多方發(fā)展態(tài)勢

,

預(yù)計到

2

029年全球人形

機(jī)器人產(chǎn)能數(shù)量最少達(dá)100萬臺

,

市場規(guī)模將達(dá)1

500

億元

,

市場前景巨大

?!裰匾暫诵牧悴考l(fā)展機(jī)遇

。人形機(jī)器人作為高度復(fù)雜的智能裝備

核心機(jī)械零部件直接決定了人形機(jī)器人的運(yùn)動精度

、負(fù)載

能力

、靈活性以及整體的可靠性

,

對性能與功能實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用

。例如關(guān)節(jié)模組

、減速器

、靈巧手

、傳感器等核心

零部件占據(jù)大部分硬件成本

。在人形機(jī)器人市場規(guī)模倍增的背景下

,

相關(guān)核心機(jī)械零部件的市場需求預(yù)計將迎來顯著增長

?!窠ㄗh關(guān)注

國內(nèi)已獲重點(diǎn)人形機(jī)器人客戶定點(diǎn)和合作的機(jī)械零部件企業(yè)

。關(guān)注配備高端加工設(shè)備

,

有長期工藝技術(shù)積累

關(guān)技術(shù)儲備

,

提前部署量產(chǎn)計劃

注重研發(fā)創(chuàng)新的上市公司

。諧波減速器

綠的諧波

國茂股份

、瑞迪智驅(qū)

中大力德

、斯

菱股份

、科達(dá)利

。行星滾柱絲杠:

恒立液壓

、五洲新春

、貝斯特

、北特科技

、雙林股份

。無框力矩電機(jī):

步科股份

、雷賽智

、昊志機(jī)電

、臥龍電驅(qū)

。靈巧手:

江蘇雷利

、兆威機(jī)電

、雷賽智能

。六維力矩傳感器:

柯力傳感

、凌云股份

、華培動力

。●風(fēng)險提示

人形機(jī)器人量產(chǎn)進(jìn)程不及預(yù)期;

應(yīng)用落地不及預(yù)期風(fēng)險;國產(chǎn)替代進(jìn)度不及預(yù)期;

行業(yè)競爭風(fēng)險

投資建議一、人形機(jī)器人行業(yè)興起二、諧波減速器:

國產(chǎn)量產(chǎn)提速三、行星滾柱絲桿:

國產(chǎn)突破量產(chǎn)四、無框力矩電機(jī):國產(chǎn)性能超越五、靈巧手:技術(shù)迭代升級六、

六維力矩傳感器:

成本不斷壓降七、風(fēng)險提示HTTP://WWW.

LONG

ONE.

COM.

CN請務(wù)必仔細(xì)閱讀正文后的所有說明和聲明CONTENTS

人形機(jī)器人產(chǎn)化落地持續(xù)加速●人形機(jī)器人正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化落地階段

自2020年起

,

生成式AI大模型邁入了飛速發(fā)展的快車道

這一進(jìn)程促使人形機(jī)器人的交互性

和學(xué)習(xí)能力獲得了質(zhì)的飛躍

,

特斯拉

、優(yōu)必選

、字樹科技

、智元等人形機(jī)器人產(chǎn)品多點(diǎn)開花

。人形機(jī)器人當(dāng)下正借助

AI大模型的

賦能

,

可學(xué)習(xí)復(fù)現(xiàn)復(fù)雜動作

執(zhí)行簡單或單一任務(wù)在運(yùn)輸

、檢測

、安防等領(lǐng)域逐步應(yīng)用

,

產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程加速推進(jìn)

。圖:人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于智能化初級階段初級智能化具備初級智能化能力,

有限的自主學(xué)習(xí)能力,

結(jié)合AI大模型

自主實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動作,

能夠執(zhí)行

簡單或單一任務(wù)?

2020

0

penAl

發(fā)布

Chat-

GP

T

3

大模型

,

標(biāo)志著智能化開啟?2021

進(jìn)

機(jī)

器人,2022

發(fā)

Optimus?2025

拉、優(yōu)

選、小

米、華為等廠商均有人形機(jī)器人新產(chǎn)

品發(fā)布計劃早期探索實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的基本動作和姿態(tài),

只能進(jìn)行簡單的動作和

姿態(tài)模擬?1

9

6

3

NASA

制作

機(jī)動多關(guān)

節(jié)假人”?1

9

7

2

年日

稻田

學(xué)

發(fā)

布WA

BOT

-

1

機(jī)

,

走和簡單對話?1

9

9

3

,

P1

人形

機(jī)

,

出P2

和P

3人形機(jī)器人高度集成實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的動作和姿態(tài)

,具備一定的感知和認(rèn)知能力?

2

0

1

1

本田

代ASIMO

機(jī)

,

瓶蓋

,

拿起水杯

,

甚至打手語?2

0

1

3

機(jī)

器人

Atlas

28

個自

由度

,

可以做出精細(xì)動作

,

Atlas

酷、跳

舞、

搬運(yùn)等高難度動作能力高級智能化具備強(qiáng)大自主學(xué)習(xí)能力能夠快速學(xué)習(xí)復(fù)雜的非機(jī)械重復(fù)式操作在工業(yè)

醫(yī)療、服務(wù)、教育、家庭等需要高

智能化水平的場景取代人工資料來源:高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII),億歐,東海證券研究所整理

國內(nèi)外巨頭紛紛入局推進(jìn)人形機(jī)器人落地提速●

國內(nèi)外巨頭的技術(shù)競爭與生態(tài)構(gòu)建將加速商業(yè)化進(jìn)程

,

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入

黃金窗口期”

。

國內(nèi)外巨頭的紛紛入局

,

僅為人形機(jī)器人領(lǐng)域注入了大量資金與資源

,

加速了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與成熟

,

還推動了產(chǎn)業(yè)鏈的標(biāo)準(zhǔn)化和批量化發(fā)展

,

促進(jìn)

了全球產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)動

,

使得人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來了重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和變革機(jī)遇

。國內(nèi)投資:千尋智能、拓斯達(dá)合作:優(yōu)必選、樂聚機(jī)器人、拓斯達(dá)、中堅科技研發(fā):成立極目機(jī)器、成立具身智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心投資:SkildAI

、Figure

AI

、Serve

Robotics合作:

1xTechnologies

、AgilityRobotics、波士頓動力、宇樹科技、銀河通用、星動紀(jì)元、智元、小鵬投資:智元機(jī)器人、星海圖合作:智元機(jī)器人、北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心、優(yōu)必選研發(fā):具身智能大模型“RoboBrain”投資:樂聚機(jī)器人、優(yōu)必選、智元機(jī)器人、云鯨智能合作:越疆科技研發(fā):成立RoboticsX實(shí)驗(yàn)室國外研發(fā):2022年發(fā)布人形機(jī)器人Optimus投資:智元機(jī)器人、帕西尼感知科技合作:優(yōu)必選、智元機(jī)器人研發(fā):啟動具身智能研究團(tuán)隊投資:阿米奧機(jī)器人、北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心研發(fā):2022年推出CyberOne投資:星動紀(jì)元、逐際動力研發(fā):與星動紀(jì)元探索AI技術(shù)、華中數(shù)控表:國內(nèi)外巨頭入局推動人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展資料來源:各公司官網(wǎng)及新聞,東海證券研究所整理投資:宇樹科技、銀河通用研發(fā):深圳市美團(tuán)機(jī)器人研究院投資:

RainbowRobotics研發(fā):成立“未來機(jī)器人辦公室”合作:Agility

Robotics研發(fā):組建Agentic

AI團(tuán)隊投資:

Figure

AI

、1X合作:

Figure

AI研發(fā):ARMOR人形機(jī)器人感知系統(tǒng)Google畫美團(tuán)Ten

ce

nr圍訊CAli

baba投資:Apptronik

國家政策明確人形機(jī)器人發(fā)展方向●政策明確人形機(jī)器人發(fā)展方向

。20

25

年政府工作報告中

,

具身智能首次被寫入

,

被列為未來產(chǎn)業(yè)培育的重點(diǎn)方向

,

成為我國

制造業(yè)升級的重要抓手

,

為科技制造領(lǐng)域競爭新高地

。2023年11月工信部發(fā)布《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》,目標(biāo)提出

2025年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和創(chuàng)新體制的建立

,

2027年構(gòu)建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)

,

綜合實(shí)力達(dá)到世界先進(jìn)水平

,

指明未來人

形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向

。同時

,

各地陸續(xù)出臺產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展政策

,

產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)公司發(fā)展持續(xù)催化

。表:《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》發(fā)展目標(biāo)及地方行動計劃《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》發(fā)展目標(biāo)人形機(jī)器人創(chuàng)新體系初步建立,“大腦、小腦、肢體”等一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破,確保核心部組件安全有效供給浙江《浙江省人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施方案(2024—2027年)

》江蘇《江蘇省機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動方案》安徽《安徽省人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2024-2027年)

》山東《山東省促進(jìn)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施方案(2024—2027年)

》人形機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提升,形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系構(gòu)建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài),綜合實(shí)力達(dá)世界先進(jìn)水平產(chǎn)業(yè)加速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展,應(yīng)用場景更加豐富,相關(guān)產(chǎn)品深度融入實(shí)體經(jīng)濟(jì),成為重要的經(jīng)濟(jì)增長新引擎培育2-3家有全球影響力的生態(tài)型企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè),打造2-3個產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū),開拓一批新業(yè)務(wù)、新模式、新業(yè)態(tài)深圳《深圳市具身智能機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2025-2027年)

》地方行動計劃北京《北京具身智能科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)培育行動計劃(2025-2027年)

》整機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平,并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),在特種、制造、民生服務(wù)等場景得到示范應(yīng)用,探索形成有效的治理機(jī)制和手段資料來源:工業(yè)和信息化部,各省市政府官網(wǎng),東海證券研究所整理上?!渡虾J写龠M(jìn)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2023-2025年)

》2025年2027年

人形機(jī)器人落地應(yīng)用場景持續(xù)擴(kuò)散●在工業(yè)制造領(lǐng)域

人形機(jī)器人深度融入自動化生產(chǎn)線

,

承擔(dān)復(fù)雜裝配

、物料搬運(yùn)等精準(zhǔn)作業(yè)

,

持續(xù)深化應(yīng)用;

在商業(yè)服務(wù)范疇

,

憑借其靈活交互特性

加速落地商超導(dǎo)購

、酒店服務(wù)

、餐飲配送等場景;

在家庭生活維度

,

逐步探索陪伴老人

、照護(hù)兒童

、家

居清潔等多樣化服務(wù)功能

。政策助力

、資金注入和技術(shù)迭代全方位推動人形機(jī)器人大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用與持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展注入澎湃

動力

,

加速人形機(jī)器人融入千行百業(yè)的進(jìn)程

。圖:人形機(jī)器人應(yīng)用場景持續(xù)擴(kuò)散家庭生活從

遠(yuǎn)

人形

機(jī)器

將逐

漸進(jìn)

庭生

活場

,

為人們

提供

家務(wù)

勞動、陪

顧、教

育輔

導(dǎo)等

務(wù)

。未來有望提供家庭服務(wù)工業(yè)制造應(yīng)

,

從簡

的搬

運(yùn)、裝

任務(wù)

逐步

拓展

到更復(fù)

雜的

質(zhì)量

檢測、

設(shè)

護(hù)、安

防領(lǐng)

。搬運(yùn)

》》維修商業(yè)服務(wù)在

導(dǎo)

購、展覽

講解、酒店

服務(wù)

等商

業(yè)

務(wù)

中加

速推

規(guī)模

應(yīng)用

體驗(yàn)

,

用工

成本

。資料來源:機(jī)器人大講堂,億歐,公開資料整理,東海證券研究所整理未來有望商業(yè)落地商業(yè)表演家務(wù)勞動養(yǎng)老陪伴酒店服務(wù)教育輔導(dǎo)餐廳服務(wù)檢測裝配安防工廠倉儲場景家庭服務(wù)場景人形機(jī)器人價格(萬元)20萬元40萬元維護(hù)費(fèi)用(萬元/年)2萬元/年1萬元/年使用年限(年)3年5年每天工作時長(小時/天)24小時/天12小時/天人形機(jī)器人使用成本(元/小時)10元/小時20.5元/小時人工費(fèi)用(元/小時)資料來源:公開資料整理,東海證券30元/小時研究所整理45元/小時●人形機(jī)器人替代人成本優(yōu)勢明顯

。人形機(jī)器人在工廠中

,

可以高強(qiáng)度

、長時間

、不間斷穩(wěn)定的勞動

。在家庭中機(jī)器人能夠提供

全天候服務(wù)

,

且無需考慮人工疲勞或情緒問題

適合需要穩(wěn)定服務(wù)的家庭環(huán)境

。人形機(jī)器人在工廠倉儲和家庭服務(wù)兩種場景中

的使用成本均顯著低于人工費(fèi)用

且能夠提供更高的效率和穩(wěn)定性

,

展現(xiàn)了極高的性價比

,

是替代人工的理想選擇

。表:人形機(jī)器人使用成本測算

人形機(jī)器人使用成本極具性價比●多家人形機(jī)器人公司開始量產(chǎn)

,

未來全球市場千億級別以上

。根據(jù)馬斯克披露

,

特斯拉制造工廠開始招聘機(jī)器人制造相關(guān)職位,

Optimus人形機(jī)器人計劃于2025年量產(chǎn)5千臺,

2026年擴(kuò)產(chǎn)至5萬臺,在2029年或2030年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)百萬臺機(jī)器人具有現(xiàn)實(shí)可行

性。

另外

,

Figure

AI首條BotQ自動化生產(chǎn)線已正式投產(chǎn)

,

目前年化產(chǎn)能達(dá)1

.

2萬臺。

Figure

AI在4年內(nèi)將把年產(chǎn)能升至10萬臺。

國內(nèi)智元

、宇樹等也已進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段

。綜合多方發(fā)展態(tài)勢

,

預(yù)計到

2029年

全球人形機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)1500億元,

個充滿巨大潛力的市場前景正徐徐展開

。2026E5萬臺--2027E---2028E---2029E50-100

萬臺-10萬臺2026年15萬臺25萬元375億元2027年30萬臺20萬元600億元2028年50萬臺17.5萬元875億元2029年100萬臺15萬元1500億元人形機(jī)器人年份單價

市場空間30萬元

90億元

2025

年或?yàn)槿诵螜C(jī)器人量產(chǎn)元年,未來市場潛力巨大特斯拉

智元Figure

AI2025E

5000臺

數(shù)千臺

1.2萬臺資料來源:TDG,中國新聞網(wǎng),F(xiàn)igure

AI官網(wǎng),華爾街見聞,東海證券研究所整理表:多家企業(yè)公布人形機(jī)器人量產(chǎn)計劃圖:特斯拉招聘人形機(jī)器人制造工程師表:人形機(jī)器人市場空間預(yù)測數(shù)量3萬臺2025年

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅速崛起,產(chǎn)業(yè)鏈上下游廣泛受益●產(chǎn)業(yè)鏈上下游迎來發(fā)展機(jī)遇

。上游的零部件供應(yīng)商

,

如高精度減速器

、高性能電機(jī)

、先進(jìn)控制器以及各類傳感器制造商

,

因人

形機(jī)器人對零部件精度

、可靠性和智能化水平的嚴(yán)苛要求

,

獲得增量訂單

,

推動技術(shù)升級與產(chǎn)能擴(kuò)張

。下游應(yīng)用借助人形機(jī)器

人高效

、靈活

、穩(wěn)定的特點(diǎn)

,

在工業(yè)生產(chǎn)

、物流配送

、

醫(yī)療康復(fù)

、商業(yè)服務(wù)等多領(lǐng)域拓展業(yè)務(wù)

,

創(chuàng)新服務(wù)模式

,

降本增效

。圖:人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游本體制造應(yīng)用領(lǐng)域大腦和小腦TZ

TEK天準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)、直線關(guān)節(jié)

大底電機(jī) seen

pin新劍動力電池結(jié)構(gòu)件金發(fā)科技傳感器靈巧手資料來源:各公司官網(wǎng)及新聞,億歐,東海證券研究所整理

商業(yè)服務(wù)

醫(yī)療養(yǎng)老

家庭生活

休閑娛樂

工業(yè)制造

教育科研●人形機(jī)器人作為高度復(fù)雜的智能裝備

,

核心機(jī)械零部件對

其性能與功能的實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用

。例如關(guān)節(jié)模組

、

減速器

、靈巧手

、傳感器等零部件

,

它們直接決定了人形

機(jī)器人的運(yùn)動精度

、負(fù)載能力

、靈活性以及整體的可靠性

。

任何一個關(guān)鍵部件的性能不足都可能影響到人形機(jī)器人的

整體表現(xiàn)。在全球人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的當(dāng)下

,

相關(guān)

核心機(jī)械零部件的市場需求預(yù)計將迎來顯著增長

。圖:人形機(jī)器人各核心零部件價值量占比情況19%31%16%8%13%11%滾柱絲杠14個軸承

14個

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)興起,重視核心零部件發(fā)展機(jī)遇無框力矩電機(jī)14個諧波減速器14個力矩傳感器14個軸承14個空心杯電機(jī)12個力矩傳感器12個滾珠絲杠12個行星減速器

12個資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,Tesla

AI

Day,《2024人形機(jī)器人核心硬件市場發(fā)展白皮書》覓途咨詢,東海證券研究所整理

行星滾柱絲杠

無框力矩電機(jī)

減速器

力矩傳感器

空心杯電機(jī)

IMUu

其他圖:特斯拉Optimus機(jī)械部件拆解力矩傳感器14個無框力矩電機(jī)

14個線性關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)靈巧手2%

成本優(yōu)勢:國產(chǎn)人形機(jī)器人核心零部件極具性價比●國產(chǎn)人形機(jī)器人核心零部件正展現(xiàn)出顯著的極具競爭力的成本優(yōu)勢

。經(jīng)過多年的技術(shù)沉淀與產(chǎn)業(yè)深耕

,

我國在關(guān)鍵零部件的研發(fā)

制造上取得了長足進(jìn)步

從高精度的減速器到高效能的電機(jī)

,

再到智能靈敏的傳感器

均實(shí)現(xiàn)了不同程度的自主化生產(chǎn)

。主要核

心部件與國外相比有60%-

70

%的成本優(yōu)勢

。一方面

,

國內(nèi)龐大的制造業(yè)基礎(chǔ)和完善的產(chǎn)業(yè)鏈

,

使得零部件生產(chǎn)能夠以規(guī)模化作業(yè)

降低單位成本;

另一方面

,

對技術(shù)研發(fā)的持續(xù)投入和創(chuàng)新工藝的應(yīng)用

減少了不必要的損耗和浪費(fèi)

。這種成本優(yōu)勢為國產(chǎn)人形機(jī)

器人在國內(nèi)外市場大規(guī)模推廣提供了支撐

。表:國產(chǎn)人形機(jī)器人核心零部件成本極具性價比圖:

國內(nèi)與國外人形機(jī)器人價格對比顯優(yōu)勢國產(chǎn)國際零部件

宇樹科技G1

9.9單價

主要廠商

單價

主要廠商眾擎機(jī)器人(PM01

)8.8諧波減速器

1318元綠的諧波2367元哈默納科智元(A1)

20行星滾柱絲杠1500元南京工藝2000-3000元GSA特斯拉(Optimus

Gen2)

36.5無框力矩電機(jī)

3500元精自達(dá)

7800元科爾摩根0

50

100

150

200六維力傳感器

2.7萬元

坤維科技

4-10萬元

ATI

價格/成本(萬元)資料來源:公開資料整理,東海證券研究所整理Agility

Robtic(Digit)

182.5

國產(chǎn)高精密機(jī)床設(shè)備不斷突破,

奠定國內(nèi)人形機(jī)器人零部件量產(chǎn)基礎(chǔ)●人形機(jī)器人的機(jī)械零部件發(fā)展高度依賴高精密機(jī)床設(shè)備

其核心零部件的精密加工要求微米級精度

、復(fù)雜曲面處理

、材料特殊

性等。

目前

,

國產(chǎn)高精度機(jī)床產(chǎn)業(yè)通過技術(shù)攻關(guān)

、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和政策賦能

,

已逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代

。CI

MT

2025機(jī)床展中

,

國產(chǎn)

的五軸數(shù)控機(jī)床

、車銑復(fù)合機(jī)床

、磨床等均有突破

為國產(chǎn)人形機(jī)器人的量產(chǎn)奠定堅實(shí)基礎(chǔ)

。表:國內(nèi)高精密機(jī)床設(shè)備持續(xù)突破為人形機(jī)器人國內(nèi)量產(chǎn)奠定基礎(chǔ)機(jī)床類別核心指標(biāo)突破國內(nèi)廠商應(yīng)用情況五軸機(jī)床加工精度突破±0.002mm“華中10型”系統(tǒng)集成AI大模型,實(shí)現(xiàn)加工參數(shù)自優(yōu)化,復(fù)雜零件編程時間從30分鐘縮短至3分鐘,輪廓精度提升75%直驅(qū)AC擺頭、直線電機(jī)等關(guān)鍵部件,壽命較進(jìn)口產(chǎn)品提升

30%,成本降低50%實(shí)現(xiàn)0.5微米級加工精度精密內(nèi)/外螺紋磨床加工精度滿足P0級行星滾柱絲杠需求華辰裝備與福立旺簽署100臺訂單,用于機(jī)

器人關(guān)節(jié)制造滿足人形機(jī)器人關(guān)節(jié)部件、減速器齒輪等超精密加工需求為人形機(jī)器人復(fù)雜結(jié)構(gòu)件提供高效

解決方案華中數(shù)控核心部件國產(chǎn)化可提升其齒輪加工效率和一致性定位精度±0.003mm,重復(fù)定位精度±0.001mm,曲面粗糙

度穩(wěn)定在Ra0.4μm以內(nèi),價格僅為進(jìn)口設(shè)備60%五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床六軸聯(lián)動磨齒機(jī)北京精雕華中數(shù)控格力廣州數(shù)控已應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)葉片、衛(wèi)星支

架等復(fù)雜曲面加工資料來源:公開資料整理

,CIMT機(jī)床展信息,東海證券研究所整理車銑復(fù)合機(jī)床山東大漢智能一、人形機(jī)器人行業(yè)興起二、諧波減速器:

國產(chǎn)量產(chǎn)提速三、行星滾柱絲桿:

國產(chǎn)突破量產(chǎn)四、無框力矩電機(jī):國產(chǎn)性能超越五、靈巧手:技術(shù)迭代升級六、

六維力矩傳感器:

成本不斷壓降七、風(fēng)險提示HTTP://WWW.

LONG

ONE.

COM.

CN請務(wù)必仔細(xì)閱讀正文后的所有說明和聲明CONTENTS

諧波減速器目前的最大應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)機(jī)器人●諧波齒輪減速器是一種靠波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形波

,

與剛輪的相互作用

實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力傳遞的傳動裝置

。由于

諧波減速器體積小

、重量輕

、傳動比大的特點(diǎn)

,

使其能夠在精密傳動領(lǐng)域廣泛適用

,

廣泛涉及工業(yè)機(jī)器人

、服務(wù)機(jī)器人

、數(shù)控

機(jī)床

、光伏設(shè)備

醫(yī)療器械等多個領(lǐng)域

,

應(yīng)用行業(yè)有不斷拓寬趨勢

?!窆I(yè)機(jī)器人為諧波減速器最大下游

。從我國諧波減速器下游應(yīng)用領(lǐng)域來看

,

當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人為第一大應(yīng)用領(lǐng)域

2023

年占比高

達(dá)到75

%。其他領(lǐng)域

,

機(jī)床

、半導(dǎo)體

、

醫(yī)療器械等占比合計為25%。2024年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人諧波減速器消費(fèi)量達(dá)到79

.

55

萬臺

。圖:諧波減速器結(jié)構(gòu)示意圖

圖:

2023年國內(nèi)諧波減速器下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖:國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人諧波減速器消費(fèi)量25%75%資料來源:綠的諧波招股說明書,《2024人形機(jī)器人核心硬件市場發(fā)展白皮書》覓途咨詢,GGII,東海證券研究所整理2019

20202021

2022

2023

2024

我國工業(yè)機(jī)器人諧波減速器消費(fèi)量(萬臺)

同比增長(%,右軸)100%80%60%40%20%0%79.5566.939080706050403020100 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)自動化63.9655.2524.7129.57類別2025年2026年2027年2028年2029年人形機(jī)器人數(shù)量3萬臺15萬臺30萬臺50萬臺100萬臺14臺14臺14臺14臺14臺需求諧波42萬臺210萬臺420萬臺700萬臺1400萬臺減速機(jī)1000元750元700元650元600元市場空間4.2億元15.7億元29.4億元45.5億元84億元●國內(nèi)外人形機(jī)器人產(chǎn)品正呈多點(diǎn)開花態(tài)勢

,

從主要廠家的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)減速器方案來看

諧波減速器

、行星減速器為主流方案

。諧波

減速器則主要應(yīng)用于其肩

、肘

、腕等關(guān)節(jié)

精密行星減速器主要應(yīng)用于人形機(jī)器人的手

、膝

、踝關(guān)節(jié)等部位

?!裰C波減速器全球市場需求激增。根據(jù)特斯拉和其他公司量產(chǎn)規(guī)劃

,

我們預(yù)計2026-2029

年全球產(chǎn)量達(dá)

15

萬臺

、30

萬臺

、50

萬臺

、

100

萬臺。如果平均每臺裝14臺

,

2

029

年人形機(jī)器人諧波減速器需求將達(dá)140

0

萬臺

全球市場增量將達(dá)84億元

。

國內(nèi)外人形機(jī)器人多點(diǎn)開花,諧波減速器市場需求大增諧波減速器

14臺全身

上肢關(guān)節(jié)資料來源:各公司官網(wǎng),Telsa

AI

Day

,Leaderobot,AI-Magic,科技獵,綠的諧波招股說明書,東海證券研究所整理特斯拉OptimusFigure

AI宇樹科技

UnitreeG1智元遠(yuǎn)征A2行星減速器全身

下肢關(guān)節(jié)表:

主要人形機(jī)器人企業(yè)產(chǎn)品關(guān)節(jié)方案對比表:

諧波減速器市場空間預(yù)測單價每臺裝備圖示

諧波減速器全球市場規(guī)模增長迅速,哈默納科占全球市場較大份額●全球諧波減速器市場規(guī)??焖僭鲩L

。根據(jù)HDIN

Research

數(shù)據(jù)

,

2024年的諧波減速器市場規(guī)模達(dá)12億美元

約人民幣86億元

。

同時

,

預(yù)測表明受益下游人形機(jī)器人需求爆發(fā)

,

諧波減速器市場將繼續(xù)保持上升趨勢預(yù)計到

2029年將達(dá)到34億美元?!窆{科占全球市場大部分份額

,

國內(nèi)企業(yè)正在崛起

。2023年哈默納科占據(jù)全球市場約85%的份額

,

具有行業(yè)領(lǐng)頭地位

。另外

綠的諧波占據(jù)全球8%市場份額

。雖然全球市場海外龍頭主導(dǎo)地位仍將持續(xù)

,

但國內(nèi)企業(yè)逐漸展現(xiàn)強(qiáng)勁的競爭力和進(jìn)口替代趨勢

從國內(nèi)市場來看

,

哈默納科2023年占有率40%

,

相比全球份額較小

。綠的諧波占有率已達(dá)18%

,

占有率正持續(xù)擴(kuò)大

。40353025201510503423.2%CAGR24.6%CAGR420192024E2029E7%8%85%

哈默納科

綠的諧波

其他品牌16%40%6%7%10%18%圖:全球諧波減速器行業(yè)規(guī)模(億美元)圖:

2023年全球諧波減速器市場格局資料來源:

HDIN

Research,《2024人形機(jī)器人核心硬件市場發(fā)展白皮書》覓途咨詢,東海證券研究所整理

哈默納科

綠的諧波

來福

新寶

同川

大族

其他圖:

2023年國內(nèi)諧波減速器市場格局3%12400350300250200150100500347306

310222952018

20222023

2024E2026E

哈默納科諧波減速器產(chǎn)能(萬臺/年)●哈默納科諧波減速器擴(kuò)產(chǎn)幅度較小

不能覆蓋人形機(jī)器人量產(chǎn)需求

。根據(jù)哈默納科財報

,

截止2024

年3月

,

哈默納科諧波減速

器產(chǎn)能為306

萬臺/

。公司為應(yīng)對下游人形機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人需求規(guī)劃擴(kuò)產(chǎn)

,

預(yù)計2026年哈默納科產(chǎn)能將達(dá)347萬臺/

年,整

體擴(kuò)產(chǎn)偏謹(jǐn)慎幅度較小

未能覆蓋全球人形機(jī)器人量產(chǎn)增長需求

。地區(qū)美國工廠名稱BeverlyPlant2018.3

2022.3

2022.9

2023.30.3

0.8

0.8

0.8產(chǎn)能規(guī)劃增加產(chǎn)能13%達(dá)產(chǎn)日期2024.12

海外諧波減速器龍頭哈默納科擴(kuò)產(chǎn)幅度較小表:哈默納科諧波減速器產(chǎn)能及未來規(guī)劃(萬臺/月)資料來源:哈默納科官網(wǎng)公告(2024.3),東海證券研究所4增加產(chǎn)能

14%9圖:哈默納科諧波減速器產(chǎn)能(萬臺/年)日本Ariake

PlantHotoka

Plant注:缺失年份未有公開數(shù)據(jù)披露增加產(chǎn)能9%2.7

2.7

2.7Limburg

Plant05.62024.122026.34909德國1公司名稱當(dāng)前產(chǎn)能投產(chǎn)規(guī)劃項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)時間未來總產(chǎn)能綠的諧波50萬臺精密傳動裝置智能制造項(xiàng)目100萬臺2027年159萬臺來福諧波20萬臺--50萬臺科達(dá)利-投資設(shè)立深圳市科盟創(chuàng)新機(jī)器人科技有限公司-30萬臺豐光精密小批量年產(chǎn)30萬套諧波減速器生產(chǎn)項(xiàng)目2027年30萬臺豐立智能3.5萬臺規(guī)劃四條產(chǎn)線共14萬套-14萬臺同川科技10萬臺--10+萬臺國茂股份3萬臺--3萬臺瑞迪智驅(qū)2+萬臺諧波減速機(jī)建設(shè)項(xiàng)目2026年2+萬臺斯菱股份-機(jī)器人零部件智能化技術(shù)改造項(xiàng)目2026年-

建議關(guān)注:國內(nèi)諧波減速器企業(yè)積極擴(kuò)產(chǎn),未來或取得更大市場份額●

國內(nèi)諧波減速器廠商積極應(yīng)對諧波減速器市場需求增長

。綠的諧波

、豐立智能

、瑞迪智驅(qū)

、豐光精密和科達(dá)利等公司通過研發(fā)

投入

、技術(shù)創(chuàng)新

、先進(jìn)的加工設(shè)備

、工藝優(yōu)化

、產(chǎn)品升級和明確擴(kuò)產(chǎn)計劃

展現(xiàn)強(qiáng)勁的市場競爭力和進(jìn)口替代趨勢

。隨著人形

機(jī)器人量產(chǎn)加速

,

國內(nèi)廠商有望憑借快速擴(kuò)產(chǎn)優(yōu)勢

,

在全球市場中占據(jù)更大的份額

。表:國內(nèi)公司披露的諧波產(chǎn)能及未來規(guī)劃資料來源:各公司公告,同花順,嵊州發(fā)布公眾號,電子工程世界,科盟公眾號,每經(jīng)網(wǎng),東海證券研究所整理(

“-

”代表未在公開渠道披露)一、人形機(jī)器人行業(yè)興起二、諧波減速器:

國產(chǎn)量產(chǎn)提速三、行星滾柱絲桿:

國產(chǎn)突破量產(chǎn)四、無框力矩電機(jī):國產(chǎn)性能超越五、靈巧手:技術(shù)迭代升級六、

六維力矩傳感器:

成本不斷壓降七、風(fēng)險提示HTTP://WWW.

LONG

ONE.

COM.

CN請務(wù)必仔細(xì)閱讀正文后的所有說明和聲明CONTENTS●行星滾柱絲杠因其體積空間小

、精度高

、輸出大

,

以及耐用穩(wěn)定的性能等特點(diǎn)正被越來越廣泛的應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域

。在汽車工業(yè)、

工程機(jī)械

、機(jī)床設(shè)備

、機(jī)器人

、

醫(yī)療器械

、石油天然氣等行業(yè)

行星滾柱絲杠技術(shù)正逐步替代現(xiàn)有技術(shù)體系成為主流技術(shù)方向

。

根據(jù)DATA

INTELO

的數(shù)據(jù)

,

2022年全球行星滾柱絲杠市場規(guī)模為12

.

7億美元

,

全球市場規(guī)模仍較小

。圖:標(biāo)準(zhǔn)行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)組成圖:行星滾柱絲杠應(yīng)用領(lǐng)域拓展廣泛滾柱絲桿保持架內(nèi)齒圈

行星滾柱絲杠應(yīng)用持續(xù)拓展,目前全球市場空間仍較小資料來源:

Rollvis產(chǎn)品手冊,《金屬加工》機(jī)械工業(yè)信息研究院新劍傳動官網(wǎng),東海證券研究所整理I螺母

行星滾柱絲杠量產(chǎn)三大壁壘:原材料、

工藝流程與加工設(shè)備●絲杠對原材料的要求十分嚴(yán)苛

。絲杠在反復(fù)運(yùn)動過程中會受到連續(xù)振動

、沖擊和摩擦

,

因此對于材料的強(qiáng)度

、剛性

、耐磨性

耐腐蝕性

、抗疲勞性

、承載力等一定要求

,

普通的金屬材料無法滿足需求

通常需要特種金屬材料來進(jìn)行制備

?!窀呔冉z杠加工工藝復(fù)雜周期長

。磨削絲杠產(chǎn)品一致性較高

,

有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)

,

經(jīng)過多道工序包括熱處理

、車削和磨削等多道工

,

生產(chǎn)周期較長在30天以上

適合用于高精度設(shè)備的定位部件

。●行星滾柱絲杠所需多種高端加工設(shè)備

。行星滾柱絲杠工藝過程中所需高精度螺紋磨床

、車削中心

、精密磨床

、旋風(fēng)銑床

、數(shù)控

機(jī)床

、熱處理設(shè)備

、尖端檢測儀器等多樣高端復(fù)雜設(shè)備

。高精度磨床

、檢測設(shè)備以德國

、

日本品牌為主

。表:絲杠機(jī)械加工工藝過程所需高端加工設(shè)備圖示粗加工階段螺紋粗加工半精加工螺紋精加工設(shè)備數(shù)控車床旋風(fēng)銑床精密磨床、車削中心高精度螺紋磨床資料來源:華辰裝備公告,科德數(shù)控公告,機(jī)床網(wǎng)

,常州朗爵官網(wǎng),東海證券研究所整理通過多道研磨工序(粗磨

→半精磨→精磨)完成螺紋的最終成型精車絲杠軸基準(zhǔn)面,保證后續(xù)加工的同軸度初步形成螺紋輪廓,

效率高但精度有限以去除余量為主,

精度要求較低作用●行星滾柱絲杠可使其關(guān)節(jié)在承受較大負(fù)載時仍能保持穩(wěn)定運(yùn)動

。

Optimus機(jī)器人的機(jī)械部件方案中

,

線性關(guān)節(jié)14個,其由14臺行

星滾柱絲杠組成

。根據(jù)人形機(jī)器人主要廠商量產(chǎn)進(jìn)程推測

,

預(yù)計

2029年全球行星滾柱絲杠市場增量空間將達(dá)112億元,

行星滾柱

絲杠市場空間彈性巨大

。表:

2025-2029年人形機(jī)器人行星滾柱絲杠市場增量行星滾柱絲杠每臺裝備14個14個

14個

14個

14個市場空間

8.4億元

31億元50億元70億元112億元類別

2025年2026年

2027年

2028年

2029年人形機(jī)器人大型絲杠大腿各2個,共計:4個中型絲杠大臂各1個,

小腿各2個共計:

6個小型絲杠小臂各2個共計:4個

受益人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)興起,滾柱絲杠市場空間抬升單價2000元

1500元

1200元

1000元

800元資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,Tesla

bot,傳動網(wǎng),東海證券研究所測算圖:特斯拉Optimus關(guān)節(jié)使用行星滾柱絲杠100萬臺30萬臺50萬臺15萬臺3萬臺數(shù)量

行星滾柱絲杠市場主要以歐洲公司為主導(dǎo)●歐洲廠商主導(dǎo)市場

,

國產(chǎn)替代預(yù)期顯現(xiàn)

。2022年我國滾柱絲杠市場份額排名前四的歐洲廠家分別是Rollvis(瑞士

)、GSA(瑞士)、

Ewellix(瑞典

)、

Rexroth(德國

),

市占率分別為27

%、26

%、

13

%、

12

%

,

共計占比78%

國內(nèi)南京工藝市

占率為8%。行星滾柱絲杠國產(chǎn)化程度較低

、制造量產(chǎn)難度大

,

主要高端廠商集中在歐洲

。未來人形機(jī)器人量產(chǎn)帶動絲杠需求

提升

,

歐美廠商擴(kuò)產(chǎn)速度不及國內(nèi)

,

國產(chǎn)化將迎來重大機(jī)遇

。公司介紹應(yīng)用領(lǐng)用中國營收制造工藝尺寸Rollvis

瑞威士公司成立于

1970年,總

部位于瑞士日內(nèi)瓦,是專

業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)滾柱絲杠的

廠家,產(chǎn)品推廣商標(biāo)為

“Rollvis

Swiss”軍工和工業(yè)3000萬元左右研磨齊全8%8%27%3%12%26%公司和品牌隸屬于博世力士樂集團(tuán),是一家主要生產(chǎn)液壓系統(tǒng)、減速機(jī)、電控技術(shù)以及機(jī)電一體化產(chǎn)品的大型工業(yè)品公司1000萬元

左右Rexroth

力士樂較齊全軋制工業(yè)公司成立于1982年,總部位于瑞士伯爾尼,是專業(yè)

設(shè)計和生產(chǎn)滾柱絲杠的廠

家,產(chǎn)品推廣商標(biāo)為“GSASwiss”資料來源:《E公司滾柱絲杠產(chǎn)品營銷策略研究》王有雪,東海證券研究所RollvisGSAEwellixRexrothCMC優(yōu)仕特南京工藝濟(jì)寧博特表:海外絲杠公司主要競爭情況(2021年)圖:

2022年滾柱絲杠企業(yè)在中國的市場份額資料來源:觀研報告網(wǎng),東海證券研究所3000萬元左右軍工和工業(yè)3%研磨齊全GSA13%

國產(chǎn)行星滾柱絲杠正逐步得到全球市場認(rèn)可●

國內(nèi)企業(yè)得到客戶認(rèn)可

,

加大產(chǎn)能投入力度

。新劍傳動主要從事研發(fā)生產(chǎn)座椅水平驅(qū)動器

、行星滾柱絲杠

、直線型電驅(qū)動關(guān)節(jié)

、

旋轉(zhuǎn)型電驅(qū)動關(guān)節(jié)等相關(guān)系列產(chǎn)品

。

目前

公司行星滾柱絲杠已經(jīng)獲得特斯拉定點(diǎn)

,

得到下游客戶認(rèn)可;2022年行星滾柱絲杠業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)2368萬元收入

,

同比增長1419

.

6%。公司為進(jìn)一步保持行星滾柱絲杠的領(lǐng)先地位和產(chǎn)能提升

,

滿足市場需求

,

兩期建設(shè)總投入26億元

,

其中一期投入10

億元

,

形成年產(chǎn)100萬臺人形機(jī)器人行星滾柱絲杠智能物聯(lián)制造產(chǎn)線

。2021

2022 行星滾柱絲杠電動缸產(chǎn)品收入(萬元)毛利率(%,右軸)資料來源:Wind,新劍傳動官網(wǎng),東海證券研究所圖:新劍傳動人形機(jī)器人行星滾柱絲杠產(chǎn)品齊全2500200015001000500039%37%35%33%31%29%27%25%圖:新劍傳動行星滾柱絲杠業(yè)務(wù)猛增公司

絲杠產(chǎn)品研制進(jìn)程

未來產(chǎn)能已經(jīng)成功開發(fā)出人形機(jī)器人用上肢和下肢直線運(yùn)動關(guān)節(jié)模組中反向式行星滾柱絲杠產(chǎn)品,并已經(jīng)于2024年底建

立了年產(chǎn)12000套行星滾柱絲杠產(chǎn)品的試制產(chǎn)線。公司擬募集15億元,

投入滾柱絲杠及關(guān)節(jié)模組產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和磨

床項(xiàng)目,達(dá)產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)100萬套反向式行星滾柱絲杠和50萬套線性關(guān)節(jié)模組產(chǎn)品

建議關(guān)注:

國產(chǎn)行星滾柱絲杠廠商加速突破表:國產(chǎn)人形機(jī)器人零部件行星滾柱絲杠公司研發(fā)進(jìn)程全資子公司宇華精機(jī)生產(chǎn)的高精度滾動絲杠副和直線導(dǎo)軌副產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于國內(nèi)知名機(jī)床廠商的部分型號機(jī)床上,

得到了市場的高度認(rèn)可;同時,自主研發(fā)了人形機(jī)器人的線性執(zhí)行器核心部行星滾柱絲杠副,亮相第19屆中國國

際機(jī)床展公司發(fā)展以高端行星滾柱絲杠產(chǎn)品為切入點(diǎn)的各類絲杠產(chǎn)品,為直線執(zhí)行器、旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器和靈巧手提供部件或者

成套產(chǎn)品。目前,公司暫作為二級供應(yīng)商主要給杭州公司提供絲杠產(chǎn)品。同時,公布向不特定對象發(fā)行可轉(zhuǎn)換公

司債券預(yù)案,計劃募資不超過10.55億元用于機(jī)器人關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目公司使用募集資金14億元,投資線性驅(qū)動器項(xiàng)目,

在2年的籌備期內(nèi)完成了包括精密滾珠絲杠、行星滾柱絲杠、

直線導(dǎo)軌等數(shù)十款產(chǎn)品的研發(fā)。2024年9月產(chǎn)線設(shè)備具備完整加工能力,與國內(nèi)客戶開展廣泛對接送樣,

目前該

項(xiàng)目已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段投資18.5億元建設(shè)行星滾柱絲杠研發(fā)生產(chǎn)基地項(xiàng)目,可將公司布局的機(jī)器人相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品落地并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn),為公司未來發(fā)展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)

-在青山湖分兩期建設(shè)總投入26億元,其中一期投入10億元,形成年產(chǎn)100萬臺人形機(jī)器人行星滾柱絲杠智能物聯(lián)

制造產(chǎn)線,建設(shè)工程技術(shù)應(yīng)用AI自學(xué)習(xí)串聯(lián)數(shù)據(jù)達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量可靠性資料來源:各公司公告,各公司投資者關(guān)系管理信息,中國機(jī)器人網(wǎng),東海證券研究所整理(

“-

”代表未在公開渠道披露)100萬套反向式行星滾柱絲杠、50萬套線性關(guān)節(jié)模組98萬套行星滾柱絲杠、

210萬套微型滾珠絲杠100萬臺人形機(jī)器人行星滾柱絲杠新劍傳動(未上市)雙林股份北特科技恒立液壓五洲新春貝斯特--一、人形機(jī)器人行業(yè)興起二、諧波減速器:

國產(chǎn)量產(chǎn)提速三、行星滾柱絲桿:

國產(chǎn)突破量產(chǎn)四、無框力矩電機(jī):國產(chǎn)性能超越五、靈巧手:技術(shù)迭代升級六、

六維力矩傳感器:

成本不斷壓降七、風(fēng)險提示HTTP://WWW.

LONG

ONE.

COM.

CN請務(wù)必仔細(xì)閱讀正文后的所有說明和聲明CONTENTS●無框力矩電機(jī)摒棄了傳統(tǒng)伺服電機(jī)的機(jī)殼結(jié)構(gòu)

,

僅由定子和轉(zhuǎn)子兩大核心部件構(gòu)成

。相較于有框電機(jī)

,

其顯著優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)的

高度模塊化與安裝的便捷性

,

契合當(dāng)前驅(qū)動系統(tǒng)高度集成化的發(fā)展趨勢

。集成設(shè)計過程中無需再耗費(fèi)精力于復(fù)雜的電機(jī)接口

,

需在系統(tǒng)布局中預(yù)留極小的安裝空間

由此顯著壓縮驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)動力輸出單元的物理空間占用

最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成度的躍升

。

無框力矩電機(jī)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成度的躍升資料來源:《一體化關(guān)節(jié)模組驅(qū)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究》焦露,東海證券研究所資料來源:TECNOTION產(chǎn)品手冊,東海證券研究所圖:

一體化關(guān)節(jié)中使用無框力矩電機(jī)圖:無框力矩電機(jī)結(jié)構(gòu)組成優(yōu)必選Walker

X高密度無框力矩電機(jī)\有智元遠(yuǎn)征A1\旋轉(zhuǎn)\宇樹Unitree

H1無框電機(jī)旋轉(zhuǎn)選配小米CyberOne無框力矩電機(jī)\無小鵬PX5\旋轉(zhuǎn)+線性\波士頓動力Atlas\旋轉(zhuǎn)+線性\傅里葉FourierGR-1無旋轉(zhuǎn)\1XTechnologyEVE高扭矩重量比的直驅(qū)電機(jī)\\

無框力矩電機(jī)與人形機(jī)器人關(guān)節(jié)高度契合●無框力矩電機(jī)因其特性與人形機(jī)器人關(guān)節(jié)的需求高度契合

,

已成為該領(lǐng)域的主流驅(qū)動方案

。主要體現(xiàn)在:

1)快速響應(yīng)

,

令信號至目標(biāo)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時間達(dá)毫秒級

,

顯著提升關(guān)節(jié)啟停靈敏度

,

完美適配仿人運(yùn)動所需的高頻動作切換場景

。2)高能

量密度

,

通過磁路拓?fù)鋬?yōu)化和鐵芯結(jié)構(gòu)精簡

,

在同等體積下實(shí)現(xiàn)扭矩密度突破

,

滿足關(guān)節(jié)空間受限下的高功率輸出需求

。3)

空間適應(yīng)性

,

支持深度嵌入式集成

,

可靈活適配從指關(guān)節(jié)到髖關(guān)節(jié)的全尺度定制化裝配

。公司型號關(guān)節(jié)電機(jī)方案旋轉(zhuǎn)或直線關(guān)節(jié)有無力矩傳感器特斯拉Optimus無框力矩電機(jī)旋轉(zhuǎn)+線性有圖:各公司人形機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動方案資料來源:工鏈匯,東海證券研究所類別2025年2026年2027年2028年人形機(jī)器人數(shù)量3萬臺15萬臺50萬臺100萬臺28個28個28個28個需求無框力矩84萬個420萬個1400萬個2800萬個電機(jī)1000元750元650元600元市場空間8.4億元31.5億元91億元140億元

optimus

關(guān)節(jié)方案采用無框力矩電機(jī)方案●特斯拉Optimus人形機(jī)器人方案中

,

其28個關(guān)節(jié)執(zhí)行器系統(tǒng)均以高功率密度無框力矩電機(jī)為核心驅(qū)動單元

。其中

,

14個旋轉(zhuǎn)關(guān)

節(jié)由無框力矩電機(jī)

+

諧波減速器組成

,

模擬人體旋轉(zhuǎn)自由度

。另外

14個直線結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)由無框力矩電機(jī)

+

行星滾柱絲杠組成

,模擬人體線性伸縮肌群

,

如肱二頭肌

。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)提供多向活動能力

,

直線執(zhí)行器生成仿肌腱牽引力

,

為動態(tài)平衡與精細(xì)操作奠定

硬件基礎(chǔ)

。根據(jù)人形機(jī)器人主要廠商量產(chǎn)進(jìn)程和每臺裝配數(shù)量推測

,

預(yù)計20

29

年全球無框力矩電機(jī)市場增量空間將達(dá)140億元。旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器肩部

6個(3*2)腰髖部

6個(2*3)表:無框力矩電機(jī)在特斯拉Optimus機(jī)器人使用數(shù)量

執(zhí)行器分類

部位

無框力矩電機(jī)數(shù)量2個(

1*2)4個(2*2)4個(2*2)4個(2*2)28個肘部

2個(1*2)表:

2025-2028年人形機(jī)器人無框力矩電機(jī)市場增量資料來源:工鏈匯,東海證券研究所整理單價每臺裝備大臂小臂大腿小腿線性執(zhí)行器總計轉(zhuǎn)矩Nm0.27-6.030.03-9.320.24-6.37定子直徑mm50-11525-11557.8-127額定功率Kw0.205-1.4300.034-1.0860.075-1.600額定轉(zhuǎn)速rpm2600-8000650-105002000-3000●國內(nèi)步科股份

、雷賽智能

、昊志機(jī)電等無框力矩電機(jī)廠商發(fā)展迅速

。在核心部件性能指標(biāo)上

,

雷賽和步科產(chǎn)品與海外龍頭科爾摩

根相比

各主要核心性能指標(biāo)在相近尺寸的情況下表現(xiàn)已接近

。國產(chǎn)無框力矩電機(jī)正通過在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用實(shí)踐

,

逐步拓展至人形機(jī)器人領(lǐng)域

,

疊加國內(nèi)政策扶持和擴(kuò)產(chǎn)提速

國產(chǎn)無框力矩電機(jī)替代進(jìn)程將持續(xù)

。16%42%12%7%5%

5%1%

4%2%步科股份FMC

合泰科技

大族電機(jī)

步科股份

派克漢尼汾

易爾泰

科爾摩根

尼得科

昊志機(jī)電

微精電機(jī)

航天電器

威騰斯坦

其他

無框力矩電機(jī)市場競爭情況資料來源:各公司產(chǎn)品手冊,《2024人形機(jī)器人核心硬件市場發(fā)展白皮書》,東海證券研究所整理圖:

2023年國內(nèi)無框力矩電機(jī)企業(yè)市場份額表:

國內(nèi)外無框力矩電機(jī)性能對比雷賽智能FM1科爾摩根TBM2G負(fù)載kg2%

2%系列3-253-252%

-

科爾摩根無框力矩電機(jī)創(chuàng)始者●科爾摩根于1916年美國成立

,

于19

60

年與Inland

電機(jī)公司合并開始涉足電機(jī)領(lǐng)域

。Inland

創(chuàng)始人雨果

?

翁魯,19

49

年設(shè)計出

框力矩電機(jī)

??茽柲Ω鶎W⒂谶\(yùn)動控制系統(tǒng)領(lǐng)域的研發(fā)

、生產(chǎn)和銷售

提供包括無框力矩電機(jī)

、伺服電機(jī)

、驅(qū)動器

、運(yùn)動控制器

以及相關(guān)軟件等完整運(yùn)動控制解決方案

。公司無框力矩電機(jī)產(chǎn)品品類齊全

,

TBM系列等

,

可滿足不同應(yīng)用場景的需求

,

廣泛應(yīng)用

于機(jī)器人關(guān)節(jié)

、半導(dǎo)體制造設(shè)備

、

醫(yī)療設(shè)備

、航空航天等高端裝備制造領(lǐng)域

,

為高精度

、高可靠性的運(yùn)動控制解決方案

。圖:科爾摩根公司主要業(yè)務(wù)圖:科爾摩根外科手術(shù)機(jī)器人無框力矩電機(jī)資料來源:科爾摩根產(chǎn)品手冊,東海證券研究所資料來源:科爾摩根官網(wǎng),東海證券研究所公司基于自身在微電機(jī)、精密傳動機(jī)構(gòu)、智能化運(yùn)動控制組件等領(lǐng)域的積累,積極開發(fā)人形機(jī)器人、四足機(jī)器人、特種機(jī)器人的核心零部件產(chǎn)江蘇雷利品。在人形機(jī)器人領(lǐng)域,公司自主研發(fā)空心杯電機(jī)、精密齒輪箱

、T型絲桿、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠、無框力矩電機(jī)等產(chǎn)品。其中,四足機(jī)

器人用關(guān)節(jié)電機(jī)及齒輪箱組件已經(jīng)在部分客戶小批量產(chǎn)雷賽智能公司于2023年底成功研發(fā)出高密度無框力矩電機(jī)、伺服驅(qū)動器、中空編碼器、空心杯電機(jī)及配套的微型伺服系統(tǒng)等核心產(chǎn)品。2024年公司成

立子公司上海雷賽機(jī)器人科技,聚焦“超高密度”無框電機(jī)、關(guān)節(jié)模組解決方案。同時,

積極布局相關(guān)產(chǎn)能建設(shè),持續(xù)為客戶創(chuàng)造價值,加速人

形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化應(yīng)用,進(jìn)而打造公司業(yè)務(wù)第二增長曲線臥龍電驅(qū)公司布局開發(fā)了高爆發(fā)關(guān)節(jié)模組、伺服驅(qū)動器、無框力矩電機(jī)等人形機(jī)器人關(guān)鍵組部件,以極致性價比助力仿生機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。公

司的仿生機(jī)器人高爆發(fā)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)模組,產(chǎn)品定位為“高功率密度、高轉(zhuǎn)矩密度、定制化”

,旨在滿足人形機(jī)器人和中大型機(jī)器狗對高轉(zhuǎn)矩、高功

率關(guān)節(jié)模組的需求昊志機(jī)電公司開發(fā)的無框力鉅電機(jī),具有轉(zhuǎn)矩波動≤1%,更利于機(jī)器人力矩控制

,3.5倍過載能力,使得機(jī)器人負(fù)載能力大大加強(qiáng),主要應(yīng)用于協(xié)作機(jī)

器人

。目前在機(jī)器人領(lǐng)域的產(chǎn)品涵蓋諧波減速器、無框力鉅電機(jī)、驅(qū)動器、控制系統(tǒng)、六維力傳感器、剎車機(jī)構(gòu)、編碼器、電磁快換模塊、關(guān)

節(jié)模組、末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及RV減速器等機(jī)器人領(lǐng)域核心部件,零部件產(chǎn)業(yè)覆蓋全面公司2024年無框力矩電機(jī)銷量約2.4萬臺

同比增長69.55%

。公司無框力矩電機(jī)已經(jīng)在客戶端實(shí)現(xiàn)批量出貨并被全球協(xié)作機(jī)器人龍頭客戶認(rèn)可

2025年一季度,無框力矩電機(jī)主要收入來源是協(xié)作機(jī)器人,隨著下游人形機(jī)器人放量預(yù)期的實(shí)現(xiàn),預(yù)計會對今年無框力矩電機(jī)的出貨量有積極

影響

建議關(guān)注:

國產(chǎn)無框力矩電機(jī)性能突破應(yīng)用落地表:國內(nèi)主要無框力矩電機(jī)公司公司

研發(fā)情況資料來源:各家公司官網(wǎng),公司公告,

東海證券研究所整理步科股份一、人形機(jī)器人行業(yè)興起二、諧波減速器:

國產(chǎn)量產(chǎn)提速三、行星滾柱絲桿:

國產(chǎn)突破量產(chǎn)四、無框力矩電機(jī):國產(chǎn)性能超越五、靈巧手:技術(shù)迭代升級六、

六維力矩傳感器:

成本不斷壓降七、風(fēng)險提示HTTP://WWW.

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ONE.

COM.

CN請務(wù)必仔細(xì)閱讀正文后的所有說明和聲明CONTENTS

人形機(jī)器人落地離不開末端靈巧手●靈巧手堪稱人形機(jī)器人的

指尖大腦

。靈巧手以人手解剖學(xué)為藍(lán)本

,

復(fù)現(xiàn)抓

、握

、捏

、旋

、擰等二十余種精細(xì)動作

,

覆蓋從工

業(yè)裝配到家庭服務(wù)的多元場景

,

成為衡量機(jī)器人成熟度與商業(yè)落地價值的核心標(biāo)尺

。正因如此

,

靈巧手在整機(jī)技術(shù)鏈中占據(jù)制

高點(diǎn)

,

也在人形機(jī)器人成本中占比較大

?!耢`巧手由驅(qū)動

、傳動和感知三大系統(tǒng)構(gòu)成

。驅(qū)動系統(tǒng)由電機(jī)組成

提供主要動力

,

電機(jī)安放位置主要在指尖

、掌骨或前臂

,

體內(nèi)驅(qū)動

、體外驅(qū)動

、混合驅(qū)動

三大技術(shù)路線。傳動系統(tǒng)可將動力傳遞到手指

,

主要由絲杠

、齒輪

、腱繩和連桿等多種方

案組合而成

。感知系統(tǒng)由多模態(tài)傳感器陣列實(shí)時捕獲關(guān)節(jié)角

、指尖力

、陣列式觸覺及溫度信息

,

完成

觸-力-位

閉環(huán)。圖:

Shadow靈巧手二一感知系統(tǒng):電子皮膚——傳動系統(tǒng)

驅(qū)動系統(tǒng)資料來源:

FigureAI,上海瓊琪自動化官網(wǎng),東海證券研究所整理圖:人形機(jī)器人的落地應(yīng)用離不開靈巧手物流分揀汽車制造家庭服務(wù)●靈活性提升是靈巧手適應(yīng)未來復(fù)雜作業(yè)的必然要求

。主要體現(xiàn)在兩個方面:

,

顯著增加自由度數(shù)量

例如Optimus靈巧手的

自由度已從11個提升到22個;

,

優(yōu)化關(guān)鍵部件布局

,

通過將電機(jī)等自重較大的核心組件向手掌或小臂遷移

,

有效減輕靈巧手

本體重量

,

同時優(yōu)化內(nèi)部空間配置

從而為集成更多傳感器等必要部件創(chuàng)造充??臻g

?!穸嗄B(tài)感知能力的突破性升級

。靈巧智能的DexHand

、Shadow

Robot的Skill

Hand和智元的Skill

Hand等

,

通過融合位置

、觸

、力覺和視覺實(shí)現(xiàn)多模態(tài)感知融合

。使得靈巧手能夠更精準(zhǔn)地識別并操控柔軟

、形狀不規(guī)則的物體

大幅提升適應(yīng)性與可靠性

。驅(qū)動方式6個空心杯電機(jī)驅(qū)動混合驅(qū)動(無刷電機(jī)+空心杯)17個線性執(zhí)行器(電機(jī)+絲杠)傳動系統(tǒng)蝸輪蝸桿+腱繩腱繩長度增長10倍線性執(zhí)行器+腱繩感知系統(tǒng)指節(jié)間霍爾效應(yīng)傳感器新增全手指觸覺傳感器觸覺傳感器全域覆蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計6個執(zhí)行器模塊縱向分布于手掌內(nèi),具備防反驅(qū)特性增加觸覺傳感器,并改

進(jìn)電機(jī)扭矩控制技術(shù)驅(qū)動器從手掌移至

手腕,手部空間

更大,靈活性更高靈心巧手L3025腱繩觸覺+視覺兆威機(jī)電DM2020直驅(qū)柔性電子皮膚靈巧智能DexHand22腱繩位置+觸覺+力覺智元機(jī)器人SkillHand19/觸覺+視覺ShadowRobotDexterousHand24/位置+觸覺+力覺傳感系統(tǒng)94個觸覺第一代

第二代

第三代發(fā)布時間2022.92023.122024.10

靈巧手技術(shù)路線:輕量化、

更靈活和多模態(tài)感知資料來源:億歐網(wǎng),各公司官網(wǎng),東海證券研究所整理自由度

11

1122表:

Tesla

Optimus

靈巧手方案迭代歷程表:國內(nèi)主要靈巧手產(chǎn)品參數(shù)傳動技術(shù)齒輪公司宇樹科技產(chǎn)品名Dex5自由度20

靈巧手上游酒蓋眾多行業(yè),方案多樣變化空間大●靈巧手上游涵蓋眾多行業(yè)

。靈巧手的研發(fā)與制造高度依賴多個尖端產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域協(xié)同支撐

主要涉及高精度傳感器

、先進(jìn)輕量化材料

、

精密減速器

、微型絲杠

、微型電機(jī)等領(lǐng)域

。正是由于對上述高精尖技術(shù)及工藝的深度集成需求

,

旨在實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動

、超強(qiáng)靈活性及卓越環(huán)境感知能力的高度集成化靈巧手

,

其研發(fā)與制造成本極為高昂

,

單只價格通常高達(dá)人民幣

4-5萬元?!耢`巧手未來增量空間巨大

。根據(jù)20

29年全球人形機(jī)器人量產(chǎn)10

0萬臺測算

,

對應(yīng)靈巧手200

萬只

。未來大批量生產(chǎn)

,

有望有效壓

降靈巧手成本至1

.

5萬元/

只,

預(yù)計2029年靈巧手市場規(guī)模將達(dá)300億元

。類別2025年2026年2027年2028年2029年人形機(jī)器人數(shù)量3萬臺15萬臺30萬臺50萬臺100萬臺2只2只2只2只2只需求6萬只30萬只60萬只100萬只200萬只靈巧手市場空間24億元90億元150億元200億元300億元表:

2025-2028年人形機(jī)器人靈巧手市場規(guī)模資料來源:洞見研報,愛采購,東海證券研究所整理圖:

靈巧手上游涉及零部件行業(yè)眾多單價3萬元2萬元4萬元2.5萬元1.5萬元每臺裝備公司

研發(fā)情況2025年7月5日公司新一代的靈巧手包括LM06

、DM17和DM20三款新品,實(shí)現(xiàn)了從單點(diǎn)突破到系統(tǒng)升級的跨越。

同時,新一代靈巧手采用高度集成一體化設(shè)計,以DM17為例,將17個微型電

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