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人形機（jī）器人產業鏈及前景分析

2024-2-6 來（lái）源：作者：

一、人形機器人拆解

2021年8月（yuè）第（dì）一屆特斯拉AI Day上，特斯拉發布了首款人形機器人“擎天柱”(Optimus)的概念圖，該人形機器人身高5英尺（chǐ）8英寸，重125磅，具有45磅的承載（zǎi）能力和150磅的硬拉能力，其控製將通過類（lèi）似於電動汽車智能算法進行。2022年（nián）2月推出原型機，在2022年（nián）9月30日AI Day亮相（xiàng）接近於完（wán）整體（tǐ）的新一代人（rén）形機器人，2023年7月亮相世界人工智能大會。

特斯拉（lā）發布的最新一代Optimus在身體機（jī）械部分有（yǒu）28個關節(14個旋（xuán）轉（zhuǎn）執行器+14個線性執行器)，2個靈巧手共（gòng）有12個關（guān）節(6個執行器*2)。特斯拉人形機器人的靈（líng）巧（qiǎo）手在設計中模仿了人手，擁有自適應抓取能力。手部結構為五指多關節，拇指采用雙電（diàn）機驅動彎曲和側擺，其它四指各一個電機。共計6個執行器（qì）、11個（gè）自由度，負荷（hé）20磅，能夠自適應抓（zhuā）取（qǔ）角度，具備工具使用能力、小物件精準抓握（wò）能力。特斯拉（lā）人形機器人全（quán）身的28個執行器分布在肩部(6個)、肘部(2個)、腕部(6個)、軀幹(2個)、髖部(6個)、膝部(2個)、踝部（bù）(4個)。

特斯拉Optimus的旋轉關節方案：無框電機+諧波減速器+扭矩傳感器+位置傳感器+軸（zhóu）承(角接觸球軸承+交叉圓柱滾子軸承)+編（biān）碼器。特斯拉同步展示了其執行器產品組合，包含（hán）了3個不同扭矩的旋轉減速器，分（fèn）別（bié）為20Nm/110Nm/180Nm。全（quán）身分布:肩部（bù）6個，腕部2個，髖部4個（gè），軀幹（gàn）2個。

特（tè）斯拉Optimus的線性關（guān）節方案:無框電機+行星滾柱絲杠+力矩傳感器+位置傳感器+軸（zhóu）承。特斯拉同步展示了其執行器產品組合，包含了3個不同力矩的線性執行器（qì），力矩分（fèn）別為500N/3900N/8000N。全身分布：肘部2個，腕部4個，髖部2個，膝部2個，踝部4個。

二（èr）、人形機器人主要部分（fèn）價值量分布

參考特斯拉Optimus，人形機器人價值量主要分布在FSD係統、AI芯片、執行器（qì）、靈巧手肢體骨骼這幾個部分：FSD/AI芯片：特（tè）斯（sī）拉核心競爭力（lì），單機價值量約為50000元，成本占比約為26.5%；旋轉執行器：總成產品，將由第三方供應，包含諧波減速器(或（huò）者（zhě）類諧波的新型減速器)、無框力矩電機、力矩傳感器、編碼器、軸承等主要部分，成本占比約為23%；線（xiàn）性執行器：總成產品，將由第三方供應，包含（hán）行星滾柱絲杠、無框力矩電機、力矩傳（chuán）感器、編碼器、軸承等主要部分，成本占比約為28%；靈巧手：包含空心杯電機、行星齒輪箱、傳感器、滾珠絲杠等，成本占比約為7%；肢體（tǐ）骨骼：力學結構件，成本占比約為13%。第三方供應的非總成（chéng）零部件中，無框力矩電機(14.84%)、行（háng）星滾柱絲杠(14.84%)、諧波減速器(7.42%)、力矩傳感器(7.42%)、編（biān）碼器(4.45%)、空心杯電機(3.82%)占比較大。二、人形機器人主要環節分析（xī）

1、減速器：技術壁壘較高，國產替代加（jiā）速

機器人減速器主要分為RV減速器和諧波減速器兩類。諧波減速器具有單級傳動（dòng）比大、體積小、質量小、運動精度高等優點，並且（qiě）能在密閉空間和介質輻射的工況下正常工作，更適用於輕（qīng）負（fù）載（zǎi）精密減速領域，如人形機器人等。相（xiàng）比諧（xié）波減速器，RV減速器具有傳（chuán）動比範圍大、精度（dù）較為穩定、疲勞強度較（jiào）高等優勢，還有著更高的剛性和扭矩承載能力，主要適（shì）用於機器人大臂、機座等重（chóng）負載部位。

諧波減（jiǎn）速器的難（nán）點主要在（zài）於齒形設計、材（cái）料、加工設備、工（gōng）藝和一致性。技術難點具體包括：齒形設計：由於諧波減速器的傳動原理為兩個齒輪之間的齧（niè）合運動，且柔輪不斷發生形（xíng）變，因此齒輪的高度（dù）、寬度、形狀等設計對減速性能有較大影響。材（cái）料：柔輪不斷形變傳遞力矩，對材料的一致性、載荷、精度、疲勞（láo）壽命（mìng）都有（yǒu）較大挑戰，普通的金屬和合金難以達到要求。加工設備：柔輪（lún）很薄，厚度約100μm，加（jiā）工和切割要求高，高（gāo）精度數控磨床、滾齒機均需要進口（kǒu），而日本高（gāo）精度（dù）機床對我國（guó）有限製。加工工（gōng）藝：柔輪的加工和切割要求高，有一（yī）些過程仍然依（yī）賴於員工的經驗積累。一致性：在規模化量產（chǎn）情況下，降低次品（pǐn）率，保持產品的一（yī）致性水平有很大（dà）難（nán）度。RV減速器（qì）相比諧波減速器（qì）結構更為複雜，對加工精度和工藝要求更為嚴苛。其技術難點具體為：加工精度：結構複雜，實際工況中RV減速器需要反複精（jīng）確（què）定位，相當於不（bú）斷啟動和刹車，保持精度不衰減，如果精度低將會造（zào）成產品（pǐn）的磨損。加工工藝：各（gè）項工（gōng）藝的密切（qiē）配合，包括齒麵熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術、裝配精度，這些工藝總裝公差（chà）將會造成產品的磨（mó）損和壽命（mìng）。一致性：作（zuò）為（wéi）精密零部件，單個產品達（dá）到較高性能難度不高，但規模化量產的產品均（jun1）達到標準性能（néng）是極大挑戰。

減速器進（jìn）口壟斷格局（jú）有望打破，國產替代進（jìn）行時。全球機器人減速器市場高度集中，日本廠商占據大部分市場份額，2021年納博特斯克占（zhàn）據中國RV減速（sù）器（qì）53%市場份額（é），哈默納科占據中國諧波減（jiǎn）速器35.5%市場份（fèn）額。但目（mù）前中國已將突破機器人關鍵核心技術（shù）作為（wéi）重要工程（chéng），國（guó）內廠商攻克了減速器、控製器、伺服係統等關鍵核心零部件領域的部分難題。中國RV減速器（qì）出口量總（zǒng）體呈現上（shàng）漲態勢（shì），進口量（liàng）總體呈現下（xià）降趨勢，RV減速器國產（chǎn）化的趨勢顯現；近年來國內諧波廠商逐漸進入下遊客戶供應鏈，中國品（pǐn）牌市占率逐年提升。進口精密減（jiǎn）速器以日本哈默納科公司的（de）產品為例，其單價通常在3,000~4,000元之間，國產精密減速器單（dān）價為該價格的30%~50%，具備價格優（yōu）勢。

2、絲杠：技術壁壘很高，國產（chǎn）替代空（kōng）間大（dà）

絲杠是將回轉運動轉化（huà）為直（zhí）線運動，或將直線運動轉化為回轉運動的（de）理想的產品。常見的絲杠產品包括滑動絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠等。滾珠絲杠是工（gōng）業精密機械中常用（yòng）的傳（chuán）動元件（jiàn），其主要結構包括滾珠絲杠、滾珠螺母、滾珠三部分。核心傳動原理是將旋轉運動轉化為直線運動，化滑動摩擦為滾動摩擦。當絲杠相對螺母旋轉時，絲（sī）杠的旋轉麵通過滾珠的循環滾動推動螺母軸向移動，化旋（xuán）轉為線性；滾珠的滾動使得絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉變為滾珠與（yǔ）絲杠、螺母之間（jiān）的滾動摩擦，化滑動為（wéi）滾動，大大提升傳（chuán）動效率。行星滾柱絲杠屬於新（xīn）一代螺紋（wén）絲杠的高精尖分支，綜合性能強且應用前景廣闊（kuò）。行星滾柱絲杠通（tōng）過齧合滾柱產生線接觸滾動摩擦，大（dà）幅增加絲杠傳動（dòng）過（guò）程的接觸麵和受力麵，與以往用於（yú）精密傳動的滾珠絲杠相比，在（zài）傳動效率損失不大的前提下，又同（tóng）時（shí）具備了高轉速、高（gāo）載荷、高剛度、高範圍導程以及更小體積、更低噪音、更方（fāng）便維護拆卸等特點。目前已（yǐ）經在航空（kōng）航天、武（wǔ）器裝（zhuāng）備、核動力等全球高精（jīng）尖領域運用，同時在機床、汽車ABS係統、石油化工等（děng）民用（yòng）場景下也（yě）存在廣泛的應用需求。

滾珠絲杠（gàng）：滾珠絲杠發（fā）明於1874年，20世紀30年代，美國通用公司在汽車的轉向裝置（zhì）上首（shǒu）次應（yīng）用了滾珠絲（sī）杠元件，20世紀40年代，滾珠絲杠副首（shǒu）次在數控機床（chuáng）上得到使用，並成為了數控機床的理想進給元件；伴隨機床和自動化設備（bèi）的發展，對滾珠絲（sī）杠副的研究和生產得到推（tuī）進，50年代開始在工業發達國家出現眾多滾珠絲杠副廠家，如英國ROTAX、日本NSK等。我國（guó）研製用於數（shù）控機床的滾珠絲杠副起步於20世（shì）紀50年代，1964年我國自行設計研製第一套滾珠絲杠（gàng）副，自2009年國家啟動相（xiàng）關（guān）課題開始，國內企業如漢江機床、山東博特精工等已經取（qǔ）得（dé）了許多優秀的成果，但目（mù）前我國在高性能產品上（shàng）與世界先進企業相比仍有進步空間，在（zài）國內市場上，中高端滾珠絲杠市場主要由德國和日本企業占據，THK、NSK、力士樂等國際（jì）企業可以占據高（gāo）端市場90%的市場份額，而中國大陸企業主要（yào）活躍在中端市場，約（yuē）占30%的市場（chǎng）份額。主要原（yuán）因為我國企業規模小（xiǎo），起步晚，在產品質量（liàng）上達不到高精度水平。

行星滾柱絲杠：1942年，瑞（ruì）典人Carl Bruno Strandgren首次申請了循（xún）環式行星滾柱絲杠專利，1954年申請了標準式和（hé）反向式行（háng）星滾柱絲杠專利，1986年（nián），William J.Roantree發明了（le）差動式行星滾柱絲杠，之（zhī）後Oliver Saari發（fā）明了（le）軸承環式（shì）行星滾柱絲杠。1970年（nián），瑞士的（de）Rollvis公司開始研製行星滾（gǔn）柱絲杠，瑞典的SKF也同時研製（zhì）行星滾柱絲杠，美國的Moog、德國的Ortlieb和英國的Power Jacks等都有各自（zì）成熟（shú）的行星滾柱絲杠產品；美國的Exlar和德國的Rexroth都將行星滾柱絲杠（gàng）運用到（dào）各自的機電作動器中。2022年日本、歐洲滾柱絲杠企業在中國市場占（zhàn）有率高（gāo）達90%。根據觀研報告網數據（jù），2022年我國行星滾柱絲杠市場供應量（liàng）排名前四的廠（chǎng）家分別是Rollvis(瑞（ruì）士)、GSA(瑞士)、Ewellix(瑞典)Rexroth(德國（guó）)，市（shì）占率（lǜ）分別為27%、26%、13%，12%。由（yóu）於我國企業在該行業（yè）起步晚，競爭實力距離國外工業發達國家企業有較大差距。

國內高端滾珠絲杠競爭格局

3、無框力矩（jǔ）電機：執行器驅動裝置，國產替代（dài）空間大

無框電（diàn）機與伺服電機一樣屬於永磁同步電機，但隻有定子及轉子部（bù）件，沒有伺服電機外殼、軸、軸（zhóu）承等部件。無（wú）框電機結構緊湊、輸（shū）出力矩高、堵轉情況下仍能連續運轉，故通常應用於機器人、醫藥、包裝、印刷等領（lǐng）域。無框伺服電機類似普通（tōng）伺服電機，但無框力矩電機在設計端采用更大的直徑長度（dù）比、較高的極數、更低的轉速，使得它相（xiàng）對伺服電機可提（tí）供更大的扭矩。

無框力矩電機的壁壘體現在磁路和工藝設計。電（diàn）機的轉矩密度、功率密度是影響（xiǎng）機（jī）器人性（xìng）能（néng）的重要指標，而無框力（lì）矩電機要在低壓供電的環境下輸出較大的功率，因此在（zài）磁路和工藝設計（jì）方麵存在一定（dìng）的技術能力要求（qiú）。海外廠商起步較早，工藝技術存在先發優勢，例如韓國TM TECH轉子采（cǎi）用整體充（chōng）磁磁環（huán）技術，美國科爾摩根采用分（fèn）布式的（de）分數槽及（jí）碳纖維綁（bǎng）紮技術（shù），德國TQ Robodrive采用模塊化定子和環氧塑封灌膠技（jì）術。國內企業（yè）起步晚，轉（zhuǎn）矩密度和國外高端無框力（lì）矩電機相比存在差距。美國科爾摩根是全球無框力矩電機龍（lóng）頭，擁有超70年的運動控製研發（fā）經驗，電機性能在全球處於第一梯隊。國內目前進展較快的公司包括步科股份、002025/ >航天電器（002025）。相比海（hǎi）外龍頭，國產無框力矩電機輸出扭矩較小（xiǎo），在產品性能（néng）方麵仍有差距。

4、空心杯電機：靈巧手驅動裝置，國內廠家有（yǒu）性價比優勢

空心杯因特殊的繞組結構而得名，其轉子形似杯子，也因其優異性能被譽（yù）為（wéi）電機領域“皇冠（guàn）上的明珠”。空心杯（bēi）電機是一種微型伺服電機，通常來講尺寸一般較小通常不超過40mm。與傳統電機對比來（lái）看，一般的直流有刷電機的轉子是固定在鐵芯上的線（xiàn）圈，而空心杯（bēi）電機最（zuì）大的不同在於其電機繞組（zǔ）取消了鐵芯結構設計，轉子僅由線圈按照一定的排列繞（rào）製而成，轉子因形似（sì）杯子（zǐ）被（bèi）形象地稱為空心杯電機。

空心杯電機趨勢：有刷→無刷。有刷電（diàn）機采用機械換向，隨著電機（jī）旋轉，電（diàn）刷沿著換（huàn）向（xiàng）器（qì）滑動（dòng），產生動態的磁場，但（dàn）也由於電刷和換向（xiàng）器存在相對滑動，容易（yì）損耗；無刷電機（jī）通過驅動器實現電子換向，因不存在電刷，被稱為“無刷電機（jī）”。無刷空心杯電機其定子部分使用空心杯繞組，采用無齒槽鐵芯設計。該型電機具（jù）有傳（chuán）統直流無刷電機高轉速、長壽命、低噪音的特性，又兼具有刷（shuā）空心杯電機高功率密度、高效率的優勢。

空心杯電機生產（chǎn）的關鍵是線圈的生產，因此其核心壁壘主要在於線圈設計、繞線工藝以及繞線設備。空心杯電機的發展趨勢始（shǐ）終是更小（xiǎo）的（de）體積、更快的轉速（sù）、更高的功率密度（dù）和更高的良率，而這些性能最直接的影響因素在於線圈繞製（zhì）。導線的線徑、匝數、線性（xìng）等都直接影響電機的各項核心參數。線圈繞製的（de）核心壁壘直接體現在線圈設計，因為不同的（de）繞（rào）線類型在自動化率（lǜ）、銅耗等各（gè）有差異；另一方麵也體現在繞（rào）線設備和繞線方式上（shàng），不同（tóng）的繞線機械（xiè）繞製的空心杯槽滿率有所差異，進而導致稀疏有（yǒu）別，直接影響電機損耗、散熱、功率等。而先進的空心杯繞（rào）線工藝和設計一（yī）直被海外廠商掌（zhǎng）控，且（qiě）海外設（shè）備價格昂貴。

空心杯電機發源於瑞士、德國、日本、歐（ōu）洲等（děng）廠商研製較早，具有性能優異（yì）的生產（chǎn）設備和穩定成熟的工藝。空心杯電機市場仍以老牌海外廠商為主，市場份額（é）仍然集中在頭部廠商，全球龍頭主要（yào）是瑞士maxon、德國faulhaber兩家，內資龍頭為（wéi）603728/ >鳴（míng）誌電器（603728），第二梯隊主要有鼎智科技、深圳拓邦、上海埃（āi）依琪(非上市)、北京奕（yì）山（shān）(非上（shàng）市)等，產品主要（yào）麵向國內中低端市場。海外（wài）廠家空心杯電機品類齊全，內資在同類型產品上（shàng）具備性（xìng）價比優勢。Faulhaber、maxon空心杯直徑可（kě）小到3-5mm，內資少有12mm以（yǐ）下（xià）的空心（xīn）杯電機（jī）。國內外空心杯電機製造商在軟實力（lì）和硬實力（lì）均有一定差距，硬實力的差距主要集中在（zài）電機材（cái）料選（xuǎn）用、本體（tǐ）設計和機電控製方案配置，軟實力的差距主要集中（zhōng）於（yú）市場影響力（lì）、銷售渠道和客戶資源，海外廠商擁有（yǒu）強大的研發團隊和廣泛（fàn）的國際銷售網絡、客戶基礎（chǔ），能夠（gòu）更（gèng）好（hǎo）地滿足全（quán）球市場的需求，從而品牌聲譽和市場認可度更（gèng）高（gāo）。

5、力（lì）矩傳感器：力學感知部件，技術（shù）壁壘高（gāo）

力矩傳（chuán）感器可以通過測量機（jī）器（qì）人的接觸力和壓力，來幫助（zhù）機器人形成觸覺（jiào）功能。其中，一維力傳感器和六維力傳感器是力矩傳感器中十分常見的產品。一維力傳感器常用於機器（qì）人的關節（jiē）模組（zǔ）中，而隨著工業應用場景複雜化，業內對於機器人（rén）感知能力的要（yào）求也在不斷增強，六維力傳感器應運而（ér）生。目前（qián），六維力傳感器（qì）被大量應用（yòng）在協作機器人末端、航空航天風（fēng）洞測試、醫療領域、運動健康領域（yù）中，新興的人形機器人手腕如（rú）此靈活也有它的功勞。六維力扭（niǔ）矩傳感器又可以（yǐ）稱為六軸力傳感器、六分力傳感器(六分（fèn）力天平)和FT傳感器。它是在施加力（lì）和扭矩（jǔ）過程中同時測量各軸力和扭矩的設備（bèi）。通過這種方式，信號被創建、測量、記錄（lù）並用作人機交互（hù）中的（de）反饋信號。在當（dāng）今的機器（qì）人技術中使用最廣泛（fàn）的傳感器就是六軸力矩傳（chuán）感器，做為力覺測試傳感器可以同時反饋機器人在工作過程中的3個（gè）軸的力（lì）和3個繞軸的扭矩實時輸出。最常見的應（yīng）用是（shì）拋光、組裝、研磨、質量測試和機器人輔助手術（shù）等。在此類應用中，六（liù）維力矩傳感器安裝在機器人和手臂末端（duān）工具之間。

根據傳感（gǎn）元件的不同，六維力矩傳感器主要分為應變片式、光學式、壓電/電容式；目前大部分六維力矩傳感器是基於應變式的測量，基於電壓電容和光學原理的傳（chuán）感器有一定的理論研究和試驗，下遊（yóu）尚未得到廣泛應用。

中國六維力（lì）矩傳感（gǎn）器市場近年來入局者逐年（nián）增加，單（dān）受限於該行業的高技術壁壘，真正（zhèng）具備批量（liàng）供應能力（lì）的廠商依然較少，根據2022年國內銷量口徑，ATI、坤維、鑫精誠、宇立位於第一梯隊，各（gè）家（jiā）廠（chǎng）商下遊應用的側重有所差異。ATI作為全球龍頭，經過多年（nián）積累，應用麵（miàn）相對更廣，宇立在工業機器人磨拋（pāo）行業和汽車碰撞測試行業應用較多；坤維在協作機器人、醫（yī）療手術機器人、醫療檢測機器人（rén）和康複機器人領域優勢顯著；鑫精誠憑借蘋果供應商的身份已經將其產品推廣到3C領域（yù），同時（shí）在（zài）機（jī）器人和（hé）醫療行業也（yě）有布（bù）局。

6、編碼器：速度、角度、位置感知部件，技術壁壘高

編碼器（qì）是測量角度、速度和位置的傳感（gǎn）器。按照技（jì）術原理，可（kě）分為磁編碼器、光編碼器及電感編碼器等等，其（qí）中光編碼器適用於高精度、高分辨率的應用，磁編碼器適用於追求環境耐受性強、小型輕量、高可靠性的（de）應用。在編碼器降（jiàng）本和磁編碼（mǎ）器性能提高的背景下，磁編（biān）碼（mǎ）器滲透率逐漸提（tí）升。

海外編碼器廠商以日（rì）係的多摩川(27.6%)和歐係（xì）的海德漢(14.3%)為代表，憑借幾十（shí）年的技術實力、研發能力以及長期積累的經驗，海外龍頭廠商在全球範圍內（nèi）享有廣泛的聲譽和市場份額，持（chí）續為市場提供高質量和創新性的產品。據MIR睿工業，2022年我國編碼器市場中多摩川、海德漢、西克和堡盟（méng）占據了（le）50%以上的市場份額，行業集中度較高。

不同原理編碼器市場占比

三、產業鏈重點公（gōng）司

1、執行（háng）器總（zǒng）成：拓普集團、三花智控

(1)拓普集團：設立（lì）機器人事業部

601689/ >拓普集團（601689）是由八大汽（qì）車業務+機器人事業部組（zǔ）成平台化零部件公司，覆蓋整車核心（xīn）零部件（jiàn）及人形（xíng）機器人產（chǎn）業鏈，綁（bǎng）定行業龍頭實現公司快速發展：公司汽車（chē）業務包括（kuò）汽車NVH減震係統、內外飾係統、車身輕量化、智能座艙部件、熱管理（lǐ）係統、底盤係統、空氣懸架係（xì）統、智（zhì）能駕駛係（xì）統八大板塊，全麵覆蓋整車關鍵零部件，單車最高配套可達到3萬元。此外，伴隨（suí）機器人業務快速發（fā）展，公司近期設立機器人事業部全麵切（qiē）入機器（qì）人領域。

公（gōng）司技術積（jī）澱深厚：公司研發智能刹車係統IBS項目多年，在機械、減速機構（gòu）、電機、電控、軟件等領域形成了深厚的技術積（jī）澱，並且橫向拓展（zhǎn）至熱管理係（xì）統、智能轉向係統、空氣懸架係（xì）統、座（zuò）艙舒適係（xì）統以及機器人執行（háng）器等業（yè）務。機器人執行器是機器人的核心部件，主要包括（kuò）直線執行器和旋轉執行器兩類，為（wéi）模擬人類（lèi）各（gè）種運動的（de）協調性與多自由（yóu）度靈活性，需要同時滿足輕量化、小型化（huà）及低功耗的技術指標（biāo），機器人執（zhí）行器需要突破很多工程設計極限，實現各類電機、減速機構、傳感器、編碼器、驅動器、控製器的優化集成及通訊，因此結構複雜、技術非常密集。公司在機（jī）器人執（zhí）行器業務的核心優勢包括：①、具備（bèi）永（yǒng）磁伺服電機、無框電（diàn）機等各類電機的自研能力；②具備整（zhěng）合電機、減速機構、控製器的經驗；③具備精密機械加工能力；④具備各類研發資源及測試資源的協同能力（lì）。公司（sī）研發的機器人直線執行器和旋轉執行器，已經多次向客戶送樣，獲得客戶認可及好評，項目要求自2024年一季度開始進入（rù）量產爬坡階段，初始訂單為每周100台。為（wéi）滿（mǎn）足客戶要（yào）求（qiú），公司需要2023年度（dù）完成4套生產線的安裝調（diào）試，形成年產10萬台的一期產能（néng），後續將（jiāng）年產能（néng）提升至百萬台。機器人需要（yào）數十（shí）個運動執行（háng）器，單機價值約數萬元人民幣。為抓住機器人（rén）業務的發展（zhǎn）機遇，公司決定拆分設立機器（qì）人事業部，建立獨立管理架構，配置優秀專業團隊，同時整合各項優勢資源，從而為該項業務的快速發展創造充分條件。

2022年（nián）綠的諧波收入結構

(2)三花智控：特斯拉核心供應商之一，積極布局機（jī）器人執行（háng）器

公（gōng）司積極（jí）布局機器人產業，重點聚焦仿生機器人機電執行器業務，機器人主流的兩種驅動方式為電機（jī）驅動、液壓驅動。其中電機（jī）驅動是（shì）使用最普遍、最成熟的驅動係統，電驅由於易（yì）於維護、低成本、易標準化更加有利於（yú）商業化。現在絕大多數（shù）的仿生機器人也是采用電機驅動。因此，公司機（jī）電執行器的技術（shù）研發方（fāng）向是電機驅動，通過自身優勢，全方麵（miàn）配合客戶產品研發、試製、調整，設（shè）計出滿足仿生（shēng）機器（qì）人需求的機電執行器產品。同時，以配合（hé）客戶量產為目標，積極籌劃機電執行器海外生產布（bù）局。2023年年4月，002050/ >三花智控（002050）和綠的諧波簽署《戰略合（hé）作框架協議》，在墨西（xī）哥工業園成立諧波減（jiǎn）速器合資公司（sī）；母公（gōng）司三花集團參與了鼎智科技的上市戰略配售；6月（yuè）公（gōng）告（gào）發行GDR募集50億元，其中有2億會用（yòng）於機器人執行電機研發項目。

2、減速器：綠的（de）諧波、雙環傳動、中大力德、秦（qín）川機床

(1)綠（lǜ）的諧波：國產諧波減速器龍頭企業

國內諧波減（jiǎn）速（sù）器龍頭，2021年市（shì）占（zhàn）率達（dá）24.7%。經（jīng）過20餘年的發展，公司發展（zhǎn）成為專業從事（shì）精（jīng）密傳動裝置研發、設計、生（shēng）產和銷售的高新技術企業，產品包括諧波減速器及精（jīng）密零部件、機電一體化產品（pǐn）、智能自（zì）動（dòng）化裝（zhuāng）備等，2022年諧（xié）波減速器及金屬部件收入占比（bǐ）93%。其產（chǎn）品廣泛應用於工業機器人(下（xià）遊占比為81%)、服務（wù）機器人、數控機（jī）床、醫療器械、半導（dǎo）體生產設備、新能源裝備等（děng）高端製（zhì）造領域。公司在國（guó）內率（lǜ）先實現了諧波減速（sù）器的工業化生產和規模化應用，打（dǎ）破（pò）了國際（jì）品牌在國內機（jī）器人諧波減（jiǎn）速器（qì）領域的（de）壟（lǒng）斷，成為國內諧波減（jiǎn）速器第一大龍頭。

(2)雙環傳（chuán）動：國（guó）產RV減速器龍頭企業

002472/ >雙環傳動（002472）自1980年成立以來，長期專注於機械傳動齒輪製造，產品廣泛應用於乘（chéng）用車、商（shāng）用車、軌道交通、非道路機械以（yǐ）及電動工具、風電、工業機（jī）器人等領域。2021年以來，新能源汽車齒輪業務快速放量，驅動營（yíng）收高速增長。機器人精（jīng）密減（jiǎn）速器主要分為RV減速器和諧波減速器兩類。公司前瞻布局RV減速器領域，技術水準與產品性能全國領先，產品譜係不斷完善，當前RV減速器國內市占率位（wèi）居第二，國產第一，近些年公司減速器營收快速增長，2019-2022年CAGR為63.8%。特斯拉人形（xíng）機器人（rén）研發進展持續超預期，產業化落地（dì）值（zhí）得期待，目（mù）前減速器方案尚未落定，預計新（xīn）型減速器有望給公司帶來業務機會。

(3)中（zhōng）大力德：減速器品類齊全，積澱深厚

002896/ >中大（dà）力德（002896）成立於2006年，前身是（shì）1998年成（chéng）立的中大電機廠。公司以（yǐ）減速電機起家，成立以來深耕自動化傳動與驅動裝置（zhì）的研發（fā）製造，是國內為數（shù）不多的同時提供精密減速器(包括精密行星減速器（qì），RV減速器和諧波減速器)、伺服驅動（dòng），永磁直流電（diàn）機和（hé）交流減速電機的企業，具備提供機電一體化產品的（de）潛力。公司相繼推出微型無刷直（zhí）流減（jiǎn）速電機、精密行星減速器、滾筒電機、RV減速器、諧波減速（sù）器（qì）、伺服驅動、永磁直流減速電機等產品（pǐn）。順應行業小型化、集成化、一體化的發展趨勢，致力於（yú）整合核心零（líng）部件係統（tǒng），圍繞工業自動化（huà）和工業機器人，形成了減速（sù）器+電機+驅動一體化的產品（pǐn）架構，推出“精密行星減速（sù）器+伺服電機+驅動”一體機、“RV減速器+伺服電機+驅動”一體機、“諧波減速器（qì）+伺服電機+驅動”一體（tǐ）機等模組化產品，實現產品結構升級。

(4)秦川機（jī）床：老（lǎo）牌（pái）減速器企（qǐ）業，規格齊全

000837/ >秦川機床（000837）通過承（chéng）擔國家863計劃，攻克了機器人（rén）關節減速器的核（hé）心技術。目前公司機器人關節（jiē）減速器已（yǐ）有5大係列（liè）、23種規格、130種速比，是國內規格最全，係列最多的工業機器人關（guān）節減速器生產製造商，生產的機器人關節減速器主要應用於工業機器人領域。公司聚焦機器（qì）人關節減速器上量，麵向汽車（chē）行（háng）業、齒輪傳動行業、機床（chuáng）行業等目標市（shì）場，充分發揮裝備能力優勢，形成具有自主知識（shí）產權和市場（chǎng）競爭力的係列產品，通過新成立（lì）的陝西秦川高精傳動科技有限公司在市場拓展（zhǎn）、新產品研發等方麵（miàn）圍繞戰略客戶需求，加（jiā）速推進產業（yè）化、規（guī）模化進程；加速諧（xié）波減速器研（yán）發與試製步伐，產品商業化後與機（jī）器人關節減（jiǎn）速器合力，形成組合，共同突破，以強化下遊客（kè）戶合作深度；研發的AGV輪邊減速機噪音控製和牽引重量達到國內領先水平，繼續依靠齒輪傳動研（yán）發（fā）製造經驗和精良的裝備優勢，對（duì）AGV減速（sù）機進一步進行型譜開發，通（tōng）過“全係配套”，為廣大用戶提供最優個性化方（fāng）案。

3、絲杠：貝斯特、鼎智（zhì）科技

(1)貝斯特：全麵布局直線滾動功能部（bù）件（jiàn）

公司通（tōng）過設立全資子公司“無錫（xī）宇華精（jīng）機有限公司”全麵布局（jú）直線滾動功能部件(產品包括：高精度滾（gǔn）珠/滾柱絲（sī）杠副、高精度滾動導軌副等)，瞄準高端機床（chuáng）領域（yù）、半（bàn）導體裝備產業、自動化產業、機器人領域等市場進行大力開（kāi）拓，快速切（qiē）入“工業母機”新賽道。公司布局包括高精（jīng）度滾珠（zhū）/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等直線滾動功能部件是在原有智（zhì）能裝備及（jí）工裝業務的延（yán）伸和（hé）突破，已具備了相對成熟的條件或優勢：一方麵，公司（sī）汽車零部件業務建（jiàn）立了規模化、智能化生產的技術和管理（lǐ）體係。並且公司利用產業化驗證（zhèng）平台（tái），不斷（duàn）提升滾動（dòng）功能部件質量、效率。另一方麵，公（gōng）司結合自身多年深耕智能（néng）裝備、工業自動化集成的（de）豐富經驗，建立了一支專業技能過硬、行（háng）業經驗豐（fēng）富、創新能（néng）力較強的（de）技（jì）術團隊，對滾動功能部件（jiàn）有豐富的經驗和深入的（de）理（lǐ）解。

(2)鼎智科（kē）技：定製化（huà）精密運動控製解決方案提供商

公司（sī）是以（yǐ）微特（tè）電機為主要構成的定製化精密運動控製解決方案（àn）提（tí）供（gòng）商，主要從事線性（xìng）執行器、混合式步進電機（jī）、直流電機、音（yīn）圈電機及其（qí）組件等產品（pǐn）的設計、研發、生（shēng）產和銷售，公司多項產品在行（háng）業內具有較強競爭力，其中：公司線性執行器為行業領先（xiān）產品，在（zài）300760/ >邁瑞醫療（300760）、深圳300832/ >新產業（300832）、美國IDEXX、美國Adaptas、韓國三（sān）星（xīng）等（děng）企業產品中得到應（yīng）用；呼吸機配套音圈電機打（dǎ）破（pò）國外壟斷，已在邁瑞醫療呼（hū）吸機中批量（liàng）應（yīng）用。公（gōng）司形成“整機生產為主、關鍵零部件生產為（wéi）支撐”的一體化發展模式，實現了絲杆、螺母等（děng）線性執行器核心零部件的自主可控（kòng）。在絲杆（gǎn）方麵，公司獨（dú）立（lì）設計T型絲杆的牙形及滾壓輪，采用先進滾壓設備和生產工藝，絲杆精度、光潔（jié）度及傳動效率（lǜ）等性能優異；在螺母方麵，公司采用自主研發的材料配方，自主研發設計的模芯（xīn）牙（yá）形及獨特（tè）的脫模（mó）裝置，與（yǔ）絲杆配合（hé）使用背隙可達0.01mm以內，傳動壽命可達500萬（wàn）次(150mm行程（chéng）往返)以（yǐ）上（shàng），具有優秀的傳動精度、傳動效率及壽命。

4、無框力矩電機：步科股（gǔ）份、禾川科技

(1)步科股份：國內低壓伺服電機頭部企業

公司早期以人機界麵為主業，後續公司將產品逐步拓展到伺服係統、步進（jìn）係統（tǒng）、可編程（chéng）邏輯控製器、變頻器等，且廣（guǎng）泛應用於物流設備、機器人、包裝設備（bèi）、食品設備、服裝設備、醫療設備、環保（bǎo）設備，軌道交通設備等自動化設備行業。長期（qī）以來（lái）行業伺服係統（tǒng）以高壓為主，但近年隨著移動機器人與物流自動化等行業的興起，以電池供電的低壓伺服（fú）產（chǎn）品成（chéng）為新的主流（liú）需求，步科較早前瞻性地投入緊湊型精密低壓伺服驅動技術的研發，有效解（jiě）決了電（diàn）磁兼容性、散熱效率和連接可靠性等問題，提高了電機控製效率、係統抗幹（gàn）擾能力和過載能力，實現了更緊湊的尺寸設計，為下遊物流搬運機（jī）器人AGV、智能分（fèn）揀線、服務機器人底盤等領域客戶提（tí）供了滿足其需求的性價比較（jiào）高的產品，取得了（le）一定的市場優勢。

2022年步科股份收入結構

(2)禾川科技（jì）：國內伺服係統頭部企業

禾川科技的主要產品包括伺服係統、PLC等，實現了（le）工業自動化領域“控製+驅動+執行傳感+機電一體化”的覆蓋，並（bìng）在近年沿產（chǎn）業（yè）鏈上下遊不斷延伸，涉足上遊的工控芯片、傳感器和下遊的高端精密數控機床等領域。其中，伺服係（xì）統作為（wéi）公司的核心產品，搭載自（zì）主研發（fā）的編碼器，在定位精度、速（sù）度控製、額（é）定轉矩等核心性能（néng）指標上均具有較強的競爭力。公司（sī）近年還加大了在工控芯片領域的布局（jú），自主研發設計的驅動控製（zhì）一體化SIP芯片（piàn）集（jí）成了主控MCU、存儲、運動控製算法和（hé）工業實時以太網IP，目前已實現對外銷售。

5、空心杯電機：鳴誌電器

鳴誌電器：國內空心（xīn）杯電機龍頭

公司主營為控（kòng）製（zhì）電機及驅動係統(步（bù）進電機（jī）、伺服電機、直流無刷電機、空心杯電（diàn）機等)，在HB混合步進電機領域為國內龍頭，率先打破日資壟斷。公司重視（shì）海外（wài）市場，先（xiān）後收購諸多海外相關企業，業務覆（fù）蓋北美、歐洲、東亞及東南亞，海外營收占（zhàn）比常年（nián）超過（guò）40%。公司先後（hòu）收購美國AMP、美國LIN、瑞士（shì）T Motion等全球領先電機及驅動企業並將（jiāng）其技術(吸收整合步（bù）進電機、空心杯電機先進（jìn）技術)、市場及客戶（hù）(通過並購有效（xiào）拓展海外市場)內化為自身資源，並以客戶需求為導向將產品品類由（yóu）單一步進電（diàn）電機拓展（zhǎn）至伺服、無刷、空心杯電機等。23年隨太（tài）倉工廠全麵投（tóu）產+越南工（gōng）廠啟用，公司產能得到釋放，有望加（jiā）速布局半導體（tǐ）、工控自動化、醫療生（shēng）化（huà）等高（gāo）附加值領域，持續提升盈利水（shuǐ）平。公司空心杯電機性能對標海外，熱處理、響應速度最優，且價格低於海外競品（pǐn）。

6、力矩（jǔ）傳感器：柯力傳感

603662/ >柯力傳感（603662）成立於1995年，作（zuò）為（wéi）國內應變式（shì）傳感器（qì）的龍頭企業，公司在夯實硬件層多物理量（liàng）傳感器、稱重儀（yí）表等核心產品的基礎上，圍繞物聯網戰略實現（xiàn）轉型升級，構建（jiàn）了工業物聯網一體化解決方案（àn）。公司下遊主要覆蓋交通（tōng）、冶（yě）金、工程機械等衡器客戶，並積極開（kāi）拓海洋工（gōng）程、石化、醫療衛生等非衡器領域的新客戶。應變式傳感（gǎn）器蓬勃發展，六維力傳感器有望迎來高速增長（zhǎng）期。六維力傳感器（qì）作為維度最高的力覺傳感器，技術和生產壁壘高；ATI、柯力、坤維等廠商正加快布局六維力傳感器領域。隨著技術路（lù）線的多元、產品矩陣的完善、產（chǎn）品成本的下降以及國產化率的提升，六維力傳感器正迎來蓬勃發展的黃金時期。公司是多年全國第一市場占有率力學傳感器品牌（pái）；在國外市場（chǎng），公司實施差異化的品牌戰略，擁有較高的知名度，海外營收占比持續提升。通過“內生+外延”的方式，公司（sī）橫縱向拓寬傳感器產品矩陣，橫向參股意普興、馳誠電氣，推進氣體傳感（gǎn）器、光柵傳感（gǎn）器等產品布（bù）局，縱向逐漸進入非衡器市場。公司自研的三維（wéi）力、六維力等多維力傳感器已處於小批（pī）量試製階段，具有高精度、高靈敏度、抗（kàng）偏載能力強、維間耦合小等特點，可應用於機器手臂運動、醫（yī）療設備等高精尖場景。

7、編碼器：奧普光電、偉創電（diàn）氣

(1)奧（ào）普光電（diàn）：子公司禹（yǔ）衡光學為國產編碼器先行者

002338/ >奧（ào）普光電（002338）持股65%的子公司禹衡光學前身是始建於1965年的長春第一光學儀器（qì）廠，是中國最早的光電編碼器及光學儀器專業製造商。從1967年製造出中國第一（yī）台工業編碼器到如（rú）今國內領先的高端傳感器係列，禹衡光學已實現包括金屬光柵角度（dù）編碼器、絕對式光柵尺、旋轉變壓器、角度編碼器、齒輪編碼器及常規編碼器在內的多係（xì）列（liè）光學編碼器產品布局。禹衡光學編碼器目前跟廣州數控等國內（nèi）主流機（jī）器人（rén）廠（chǎng）家都有配套。同時，在伺服產品上麵（miàn），2022年新（xīn）推出了（le）一款（kuǎn）應用於伺服產品的25位絕對式光（guāng）柵編碼器，精（jīng）度更高、產品穩定性也更好，特別適合在協作機器（qì）人上麵的使用。

(2)偉創電氣：編（biān）碼器已進入小批（pī）量驗證階段

9 月15日，偉創電氣接受投資者調（diào）研時稱，目前，公司磁電編碼器（qì）和光電編碼器均已進入市場的小批量驗證階段，從驗證結果來看，表現相對比較穩（wěn）定。公司自製的（de）編碼器在（zài）通用伺服上已經在試（shì）用，伺（sì）服一體輪和軸關節裏（lǐ）麵整合的編碼器基本上是以自製為主。對於（yú）自用比（bǐ）例公司目前正在循序漸進推進中，待市場驗證成熟穩定後，預（yù）計明（míng）年將會逐步替代。

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