人（rén）形機器人產業鏈及前景分析（xī）-螺紋加工機床網-數控機床市場網

您（nín）現在的位置：螺紋加工機床網> 企業動態> 人形機器人產業鏈及前景分析

人形機器人產（chǎn）業鏈及前景（jǐng）分析

2024-2-6 來（lái）源：作者：

一、人（rén）形機器人拆解

2021年8月第一屆特斯拉AI Day上，特斯拉發布了首款人形機（jī）器人（rén）“擎天（tiān）柱”(Optimus)的概念（niàn）圖，該人形機器人身高5英（yīng）尺8英寸，重125磅，具有45磅的承載能（néng）力和150磅的硬拉能力，其控製將通過類似於電動汽車智能算法進行。2022年2月推出原型機，在2022年9月30日AI Day亮相接近於完整體的新一代人形（xíng）機器人，2023年7月亮相世（shì）界人工智能大會。

特斯拉發布的最新一代Optimus在身體機械（xiè）部分有28個關節(14個旋轉執行器+14個線性執行器)，2個（gè）靈巧手共有12個關節(6個執行器*2)。特斯拉人形（xíng）機器（qì）人的（de）靈巧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（wǔ）指多（duō）關（guān）節（jiē），拇指采用雙電機驅動彎（wān）曲和側（cè）擺，其它四指各一個電機。共計6個執行器、11個自由度，負荷20磅，能夠自適（shì）應抓取角度，具備工具使用能力、小物件精準抓握能力。特斯拉人形機器（qì）人全身的28個執行器分布在肩部(6個)、肘（zhǒu）部(2個)、腕部(6個（gè）)、軀幹（gàn）(2個)、髖部(6個)、膝部(2個)、踝部(4個)。

特斯拉Optimus的旋轉關節方案：無框電機+諧波減（jiǎn）速器+扭矩傳感器+位置傳感器+軸承(角接觸球軸承（chéng）+交叉圓柱滾子軸承)+編碼器（qì）。特斯拉同步展示了其執行器產品組合，包含了3個不同（tóng）扭矩的旋轉減速器，分（fèn）別為20Nm/110Nm/180Nm。全身（shēn）分布:肩部6個，腕部2個，髖部4個，軀幹2個。

特斯拉Optimus的線性關節方案:無框電機+行星滾柱（zhù）絲杠+力矩傳感器（qì）+位置傳感器+軸承。特（tè）斯拉同步展（zhǎn）示了其執（zhí）行器產品組合，包含了3個不（bú）同力矩的（de）線性執行器，力（lì）矩（jǔ）分別為500N/3900N/8000N。全身分布：肘部2個，腕部4個，髖部2個，膝部（bù）2個，踝部4個。

二、人形機器人主要部分價值量（liàng）分布

參考特斯拉Optimus，人形機器人價值量主要分布在FSD係統（tǒng）、AI芯（xīn）片、執行器、靈巧手肢體（tǐ）骨骼這幾個部分：FSD/AI芯片：特斯拉核心競爭力，單機價值量約為50000元，成本占比約為26.5%；旋轉（zhuǎn）執行器：總成產品，將由第三方供應，包含諧波減速器(或者類諧波的新型減速器)、無框力矩（jǔ）電機、力矩傳感器、編碼器、軸承等主要部分，成本占比約為（wéi）23%；線性執行器：總成產品，將由第三方供應，包含行星滾柱絲杠、無框力矩電機、力（lì）矩傳感（gǎn）器、編碼器、軸承等主要部分（fèn），成本（běn）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%；肢體骨骼：力（lì）學結構件，成（chéng）本占比約為13%。第三方供應的非總成零部（bù）件中，無框力矩（jǔ）電機(14.84%)、行星滾柱絲杠(14.84%)、諧波減速器(7.42%)、力矩傳感器(7.42%)、編碼器(4.45%)、空（kōng）心杯電機(3.82%)占比（bǐ）較大。二、人（rén）形（xíng）機器人主要環節（jiē）分析

1、減速器：技術（shù）壁壘較（jiào）高，國產（chǎn）替代加速

機器人減速器主要分為RV減速（sù）器和諧波減速器兩類（lèi）。諧波減速器（qì）具有單級傳動（dòng）比大、體積小（xiǎo）、質量小、運動精度高等優點，並且能在密閉空間和（hé）介質輻射的工況下正常（cháng）工作，更適用於輕（qīng）負載精密減速領（lǐng）域，如人（rén）形機器人等。相比諧（xié）波減速器，RV減速器具有傳動比範圍大、精度較為穩定、疲勞強度較（jiào）高等優勢，還有著更高的剛（gāng）性和扭（niǔ）矩承載能力，主要適用於機器人大臂、機座等重負載部位。

諧波減速器的難點主要在於齒形（xíng）設計、材料（liào）、加工設備、工藝和一致性。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（chǐ）輪之間的齧合運動，且柔輪不斷發生形變，因此（cǐ）齒輪（lún）的高度、寬度、形狀等設計對減速性能有較大影響。材料：柔（róu）輪不斷形變傳遞力矩，對材料的一致（zhì）性、載荷、精度、疲勞（láo）壽命都有較大挑（tiāo）戰，普通的金屬和合金難以達到要求。加工設備：柔（róu）輪很（hěn）薄，厚度約100μm，加工和（hé）切割要（yào）求（qiú）高，高精度數控磨床、滾齒機均需要進口，而日本高精度（dù）機床對（duì）我國有限製。加工（gōng）工藝：柔輪的加工和切（qiē）割要求高，有（yǒu）一些（xiē）過程仍然依賴於員工的經驗（yàn）積累。一致性：在規模化量產（chǎn）情況下（xià），降低次品率，保持產品的（de）一致性水平有很大難度。RV減速器相比諧波減速器結構更（gèng）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減速器需要反複精確定位，相當於不斷啟動和刹車，保持精度不衰（shuāi）減，如果精度低將會造成產品的磨損。加工工藝：各項（xiàng）工藝的密切配合（hé），包括（kuò）齒麵熱處理、加工精度、零件對稱性、成組（zǔ）技術、裝配精度（dù），這些工藝（yì）總裝公（gōng）差將會造成產（chǎn）品的（de）磨損和壽命。一致性：作為（wéi）精（jīng）密零部件，單個產品達到較高性能難度不高，但規模化量產的產品均達到標準性能是（shì）極（jí）大挑戰。

減（jiǎn）速器進口壟斷格局有（yǒu）望打破，國產替代進（jìn）行時。全球機器人減速器（qì）市場高度集中，日本廠商占據大部分市場份（fèn）額（é），2021年納博特斯克占據中國RV減（jiǎn）速器53%市場份額，哈默納科占據中（zhōng）國諧波減速器35.5%市（shì）場份額。但目前中國已將突破機器人關鍵核（hé）心技術作為重要工程（chéng），國內（nèi）廠商攻克了減速（sù）器、控製器（qì）、伺服係統等關鍵核（hé）心零部件領域（yù）的部分（fèn）難題。中國RV減速器出口量總體呈現（xiàn）上漲（zhǎng）態勢，進口量總體呈現下降趨勢，RV減速器國產化的趨勢顯現；近年來國內諧（xié）波廠商逐漸進入下遊客（kè）戶供（gòng）應鏈，中國品牌市占率逐（zhú）年提升。進口精密減速器以日本哈默納科公司的（de）產品為例，其單價通常（cháng）在3,000~4,000元之間，國產精（jīng）密減速器單價為該價格的30%~50%，具備價格優勢。

2、絲杠：技術壁壘很高，國產替代空間大

絲杠是將回轉運動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運動的理想的（de）產品。常見的絲杠產品包括滑動絲杠、滾珠絲杠、行星滾（gǔn）柱絲杠等。滾珠絲杠是工業精密（mì）機械中常用的傳動（dòng）元件，其主要結構包括滾珠絲杠、滾（gǔn）珠螺母、滾珠三部分。核心（xīn）傳動原理是將旋轉運動轉化（huà）為直線運動，化（huà）滑動摩擦為（wéi）滾動摩擦。當絲杠相對螺母旋轉時，絲杠的旋轉麵通過滾珠的（de）循環滾動（dòng）推動螺母軸向（xiàng）移動，化（huà）旋轉為線（xiàn）性；滾珠的滾動使得絲杠和螺母之間的滑動摩擦（cā）轉變為滾珠與絲杠、螺母（mǔ）之間的滾動摩（mó）擦，化滑動為滾動，大大提升傳（chuán）動效率。行星滾柱絲杠屬（shǔ）於新一代螺紋絲杠的高（gāo）精尖分支，綜合性能強且應用前（qián）景廣闊。行星滾柱絲（sī）杠通過齧合滾柱產生線接觸滾（gǔn）動摩擦（cā），大幅增加絲杠傳（chuán）動過程的接觸麵和受力麵，與以往用於精密傳動的滾珠絲（sī）杠相比（bǐ），在傳動效率損失不大的前提下，又同時具備了高轉速、高（gāo）載荷、高剛度、高範圍導程以及更（gèng）小體積、更低噪音、更方便維護拆卸等特點。目前已經在航空航天、武器裝備、核動力等全球高精尖領域運用，同時在機（jī）床、汽車ABS係統、石油化工等民（mín）用場景（jǐng）下也存在廣泛（fàn）的應用需求。

滾珠絲杠：滾珠絲杠發（fā）明（míng）於1874年，20世紀30年代，美國通用公司（sī）在汽車的轉向裝置上首次應用了滾珠絲杠元件，20世紀40年代，滾珠絲杠副首次在數控（kòng）機（jī）床上得到（dào）使用，並（bìng）成為了（le）數控機床的理想進給（gěi）元件；伴隨機床和自動化設備的發展（zhǎn），對滾珠絲杠副的研究和生（shēng）產（chǎn）得到推進，50年代開始在工業發達國家出現眾多滾珠絲杠副廠家（jiā），如（rú）英國ROTAX、日本NSK等。我國研製用於數控機床的滾珠絲杠（gàng）副起（qǐ）步於20世紀50年代，1964年我國（guó）自行設計研製第一套滾珠絲杠副，自2009年國家啟動相關課題開始，國內企業如漢江機床、山東博特精工等已經取得了許多優秀的成果，但目前我國在（zài）高性能（néng）產品上與（yǔ）世界先進（jìn）企業相比仍有進步空間，在國內市場上（shàng），中高端滾珠絲杠市場主要（yào）由（yóu）德（dé）國和日本企業占據，THK、NSK、力士樂等國際（jì）企業可以占據高端市場90%的市場份額（é），而中國（guó）大陸企（qǐ）業主要活（huó）躍在中端市場（chǎng），約占30%的市場份額。主要原因為我國（guó）企業規模小（xiǎo），起步晚，在產品質量上達不到高精度水平。

行星滾柱絲（sī）杠：1942年，瑞典人Carl Bruno Strandgren首次申請了循環式行星滾柱絲杠專利，1954年申請了標準式和反向式行星滾柱絲杠專利，1986年，William J.Roantree發明了差（chà）動式行星滾（gǔn）柱絲杠，之後Oliver Saari發明了軸承環式行星滾柱絲杠。1970年，瑞士的Rollvis公（gōng）司開始（shǐ）研（yán）製行星（xīng）滾柱絲杠，瑞典的SKF也同時研製行星滾柱絲杠，美國的Moog、德國的Ortlieb和英國的Power Jacks等都有各自成熟的（de）行星滾柱絲杠產品；美國的Exlar和（hé）德（dé）國的Rexroth都將行星（xīng）滾柱絲杠運用到（dào）各自（zì）的機電（diàn）作動器中。2022年日本、歐洲滾（gǔn）柱絲杠企業在（zài）中國市場占有（yǒu）率高達90%。根據觀研報告網數（shù）據，2022年我國行星滾柱絲杠市場供應量排名前四的廠家分別是Rollvis(瑞士)、GSA(瑞士)、Ewellix(瑞（ruì）典)Rexroth(德國)，市占率分別為27%、26%、13%，12%。由於我國企業在該行業起步晚，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（sī）杠競爭（zhēng）格局（jú）

3、無框力（lì）矩電機：執（zhí）行器（qì）驅動裝置，國產替代空間大（dà）

無框電機與伺服電（diàn）機一樣屬於永磁同步電（diàn）機（jī），但隻有定子及轉子部件，沒有伺（sì）服電機外（wài）殼、軸、軸承等部件。無框電機結構緊湊（còu）、輸出力（lì）矩高、堵轉情況下仍能連續運轉，故（gù）通常應用於機器人、醫藥、包裝、印刷等領域（yù）。無框伺服（fú）電機類似普通伺服電機，但無框力矩電機在設計端采用更大的直徑長度比、較高的極數（shù）、更低的轉速，使得它相對（duì）伺服電機可提供（gòng）更大的扭矩。

無框力矩電機的壁壘體現在磁路和（hé）工藝設（shè）計。電機的轉矩密度、功率密度是影響機器人性能（néng）的重要指（zhǐ）標，而無框力矩電機要在低壓（yā）供電的環境下輸出較大的功率，因（yīn）此在磁路和工藝設（shè）計方麵存在一定的技術能力要求。海外廠商起步較早，工藝技術存在先發優勢，例（lì）如韓國TM TECH轉子采（cǎi）用整體充磁磁環技術，美國（guó）科爾摩根采用分（fèn）布式的（de）分數槽及碳纖維綁紮技（jì）術，德國TQ Robodrive采（cǎi）用模塊化定子和環氧（yǎng）塑封灌膠技術。國內（nèi）企業起步晚，轉矩密度和國外高（gāo）端無框力矩電機相比存在差（chà）距。美國（guó）科爾摩根是全球（qiú）無框力矩電機龍頭（tóu），擁有（yǒu）超70年的運動控（kòng）製研發經驗，電機（jī）性能在全球處於第一梯隊。國內目前進展較快的（de）公司包（bāo）括步科股份（fèn）、002025/ >航天（tiān）電器（002025）。相比海（hǎi）外龍頭，國產無框力（lì）矩電機輸出扭矩較小，在產（chǎn）品性能方麵仍有差距。

4、空心杯電（diàn）機：靈巧手驅（qū）動裝置，國內廠家有性價比優勢（shì）

空（kōng）心杯因（yīn）特（tè）殊的繞組結構而得名，其轉子形似杯（bēi）子，也因其優（yōu）異性能被譽為電機領域“皇冠上的明珠（zhū）”。空（kōng）心（xīn）杯電機是一（yī）種（zhǒng）微（wēi）型伺服電機，通常來（lái）講尺寸一般較小通常不超過40mm。與傳統電機對比（bǐ）來看，一般的直流有刷電（diàn）機的（de）轉子是（shì）固定（dìng）在（zài）鐵芯上的線圈，而空心杯電機最大的不同在於其電機繞組取消了鐵芯結構設計，轉子僅由線圈按照一定（dìng）的（de）排列繞製而成，轉子因形似杯子被形象地稱為空心杯電機。

空心杯電機趨勢：有刷→無刷。有刷電機采用機械換向，隨著電機旋轉，電刷沿著（zhe）換向器滑動，產生動（dòng）態的磁場，但也由於（yú）電刷和換向器存在相對滑動，容易損耗；無（wú）刷電機（jī）通過驅動器實現電子換向，因不存在電（diàn）刷，被稱為“無（wú）刷電機”。無刷（shuā）空心杯電機其定子部分（fèn）使用空（kōng）心杯繞組，采用無齒槽鐵芯設計。該型電機具有（yǒu）傳統直流無刷電機高轉速、長壽命、低噪音的特性，又兼具有刷空心杯電機高功率（lǜ）密度、高效率的優勢。

空心杯電機生產的關鍵是線圈的生產，因（yīn）此其核（hé）心壁壘主要在於線圈設計、繞線（xiàn）工（gōng）藝以及繞線設備。空（kōng）心杯電機的（de）發展趨勢始終是更小的體積、更快的轉速、更高（gāo）的（de）功率密度和更高的良率，而這些性能最直接的影響因（yīn）素在於線圈繞製。導線的線徑（jìng）、匝數、線（xiàn）性等都直接影響電機的各項核（hé）心參數。線圈繞製的（de）核心壁壘直接體現在線圈設計，因為（wéi）不同的繞線類型在自動化率、銅耗等各（gè）有差異；另一方麵也體現在繞線設備和繞線方式上，不同的繞（rào）線機械繞製的空心杯槽（cáo）滿率（lǜ）有（yǒu）所差異，進而導致稀疏有別，直（zhí）接影響電機損耗、散熱、功率等。而先進的空心杯繞線工藝和設計一直被海外廠商掌控，且海外設備價格昂貴。

空心杯電機（jī）發源（yuán）於瑞士、德國、日本、歐洲（zhōu）等廠商研製較早，具有性能優異的生產設備和穩定成熟的工藝（yì）。空心杯電機市場仍以老牌海外廠商為主，市場（chǎng）份額仍然集中在（zài）頭部廠商，全球龍頭（tóu）主要是瑞士maxon、德國faulhaber兩家，內資龍頭為603728/ >鳴誌電器（603728），第二梯隊主要有鼎智科（kē）技、深圳拓邦、上海埃依琪(非上（shàng）市)、北（běi）京奕山(非上市)等，產品（pǐn）主要麵向國內中低端市（shì）場。海外廠家空心杯電機品類齊全，內資在同類（lèi）型產品上具備性價比優勢。Faulhaber、maxon空心杯（bēi）直（zhí）徑可小（xiǎo）到3-5mm，內資少有12mm以下的空心杯電機。國內外空心杯電機製（zhì）造商在軟實力和硬實力均有一定差距（jù），硬實力的差距主要集中在電機材（cái）料選（xuǎn）用、本體設計和機電控製方（fāng）案配置，軟實力的（de）差距主要集中於市場影響力、銷售（shòu）渠道和客戶（hù）資源，海外廠商擁有強大的研發團隊和廣（guǎng）泛的國際銷售網絡、客戶（hù）基礎，能夠更好地滿（mǎn）足全球市場的需求，從而品牌聲譽和市場認可度更高。

5、力矩傳感器：力學感知部件，技術壁壘高

力矩（jǔ）傳感（gǎn）器可以通過測量（liàng）機器人的接觸力和壓力，來幫助機器人形成觸覺功能。其中，一維力傳感器和六維（wéi）力傳感（gǎn）器是力（lì）矩傳感器中十分常見的產品。一維力傳感器常（cháng）用於機器人的（de）關節模組（zǔ）中，而隨著工業應用場景（jǐng）複雜化，業內對於機器人感知能力（lì）的要求也（yě）在不斷增強，六維力傳感器應運而生。目前，六維力傳感器被大量應（yīng）用在協作機器（qì）人末端、航空航天風洞測（cè）試、醫療領域、運動（dòng）健（jiàn）康領域中，新興的人形機器人手腕如此（cǐ）靈活也有它的功勞。六維力扭矩傳感器又可以稱為六軸力傳感器、六分力傳感器(六分力天平)和FT傳感器。它是在施加力和扭（niǔ）矩過程中同（tóng）時測量各軸力和扭矩的設備。通過這種方式，信號被創（chuàng）建、測量、記錄並用作人機（jī）交互中的反饋信號。在（zài）當（dāng）今（jīn）的機器人技術中使用最廣泛的（de）傳感器就是六軸力矩（jǔ）傳感器，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個軸（zhóu）的力和3個（gè）繞軸的扭矩實時輸（shū）出。最常見的應用是拋光、組裝、研（yán）磨、質量測試和（hé）機器人輔助手術等。在此類應用中，六維力矩傳感器安裝在機器人和手臂末（mò）端工具之間。

根（gēn）據傳感元件的（de）不同，六維力矩傳感器主要分為應變片式、光學式（shì）、壓電/電容式（shì）；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（hé）光學原理（lǐ）的傳感（gǎn）器（qì）有一定的理論（lùn）研究和試驗，下遊尚未得到廣泛應用。

中國六維力矩傳感器市（shì）場近年來入局者逐年（nián）增加，單受限於該行業的高技術壁壘，真（zhēn）正具備（bèi）批量供應能力（lì）的廠商依然較少，根據2022年（nián）國內銷量口徑，ATI、坤維（wéi）、鑫精（jīng）誠、宇立位於第一梯隊，各家廠商下遊應用的側（cè）重有所（suǒ）差異。ATI作為全球龍頭，經（jīng）過多年積累，應（yīng）用麵（miàn）相對更廣，宇立在工業機（jī）器人磨拋（pāo）行業和汽車（chē）碰（pèng）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（yī）療檢測機（jī）器人（rén）和康複機（jī）器（qì）人領域優勢顯著；鑫精誠憑借蘋果供應商的身份已經將（jiāng）其產品推廣（guǎng）到3C領（lǐng）域，同時在機器人和醫療行業也有布局。

6、編碼器（qì）：速度、角度、位置感知部件，技術壁（bì）壘高

編碼器是測量角度、速度和位置的傳感器。按照技術原理，可分為磁編碼器、光編碼器及電感（gǎn）編碼器等等（děng），其中光編碼器適（shì）用於高精度、高分辨率的應用，磁編碼器適用於追求環境（jìng）耐受性強、小型輕量、高可靠（kào）性（xìng）的應用（yòng）。在（zài）編碼（mǎ）器降本和磁編碼器性能提高的背景下，磁編碼器滲透率（lǜ）逐漸提升。

海外編碼器廠商以日係的多摩川(27.6%)和歐係的（de）海德漢(14.3%)為代表，憑借幾十年（nián）的技術實力、研發（fā）能力以及長期積累的經驗，海外龍（lóng）頭廠商（shāng）在（zài）全球範圍內（nèi）享有廣泛的聲譽和市場份額，持續為市場提供高質量和創新性的產（chǎn）品。據MIR睿工業，2022年我國編碼器市場（chǎng）中多摩川、海德漢、西克和堡盟占據了50%以上的（de）市場（chǎng）份額，行業集中度較高。

不同原理（lǐ）編碼器（qì）市場（chǎng）占比

三、產業鏈重點公司

1、執行器（qì）總成：拓普集團（tuán）、三花（huā）智控

(1)拓普集團：設立機器人事業部

601689/ >拓普集團（601689）是由八大汽車業務+機（jī）器人事業部（bù）組成平台化零部件公（gōng）司，覆蓋整車核（hé）心零部件及人形機器人產業（yè）鏈，綁（bǎng）定行業龍頭實現公（gōng）司快速發展：公司（sī）汽（qì）車業務包括汽車NVH減（jiǎn）震係統、內外（wài）飾係統、車身輕（qīng）量化、智能座艙部件、熱管理（lǐ）係統、底盤係統、空氣懸架係統、智（zhì）能駕（jià）駛係統八大板塊，全（quán）麵覆蓋整車關鍵零部件，單車最高配套可達（dá）到3萬元。此外，伴隨機器人業務快速（sù）發展，公司近期設立機器人事業部全（quán）麵（miàn）切入機器人（rén）領域。

公司技術積澱深厚：公司研發智（zhì）能刹車係統IBS項目多年（nián），在機械、減速機構、電（diàn）機、電控、軟件等領域形成了（le）深厚的技術積澱（diàn），並（bìng）且橫向拓展至熱管理係統、智能轉（zhuǎn）向係（xì）統、空氣（qì）懸架（jià）係統（tǒng）、座艙舒適係統（tǒng）以及機器人執行器等業務。機器人執行器是機器人的核心部件（jiàn），主要包括直線執行器和旋轉執行器兩類，為模擬人類各種運動（dòng）的協調（diào）性（xìng）與（yǔ）多自由度靈活性，需（xū）要同時滿足輕量（liàng）化、小型化及低功耗的技術指（zhǐ）標，機器人執（zhí）行器需要（yào）突破很多工（gōng）程設計極限，實（shí）現各類電機、減速機（jī）構、傳感器、編碼器、驅動（dòng）器、控製器（qì）的優化集成及通訊，因此結構（gòu）複雜、技術非（fēi）常密集。公司在機器人執行器業（yè）務的核心優勢包括：①、具備永磁伺服電機、無（wú）框電機等各類電機（jī）的自研能力；②具備整合電機、減速機構、控製器的經（jīng）驗；③具備（bèi）精密機械加工能力；④具備各類研發資源及（jí）測試資源的（de）協同能力。公司研發的機器人直線（xiàn）執（zhí）行器和旋轉執行器，已經多次向客戶送樣，獲得（dé）客戶認可及好評，項目要求（qiú）自2024年一季度開始進（jìn）入量產爬坡階段，初始訂單為每周100台。為滿足客戶要求，公司需要2023年（nián）度完成4套（tào）生產線的安裝（zhuāng）調試，形成年產10萬台（tái）的一期產能，後續將年產能提升至百萬（wàn）台。機器人需要數十個運（yùn）動執行器，單機價（jià）值約數（shù）萬元（yuán）人民幣。為（wéi）抓（zhuā）住機器人業（yè）務的發展機遇，公（gōng）司決（jué）定拆分設立機器人事業部，建立獨立管理架（jià）構，配（pèi）置優秀專（zhuān）業團隊，同時整合各項優勢資源，從而為該項（xiàng）業務的快速發（fā）展（zhǎn）創（chuàng）造充分條件。

2022年綠的（de）諧波收入結構

(2)三花智控：特斯拉核心供應商之（zhī）一（yī），積極布局機器人執行（háng）器

公（gōng）司積極布（bù）局機器人產業，重點聚（jù）焦仿生機器人機電執行器業務，機（jī）器人主流的兩種驅動方（fāng）式為電機驅動、液壓（yā）驅（qū）動（dòng）。其中（zhōng）電機驅動是使用最普（pǔ）遍、最成熟的驅動係統，電驅由於易於維護、低（dī）成本、易標準化（huà）更加（jiā）有利於商業化。現在絕大多數的仿生機器人也是采用電機驅動（dòng）。因此，公司機電執行器的技術研發方向是電機驅動，通過（guò）自身優勢（shì），全方麵配合客戶產品研發、試製、調整，設計出滿足仿生機器人需求的機電執（zhí）行器產品。同時，以配合客戶量產為（wéi）目標，積極籌劃機電執行器海外生產布局。2023年年4月（yuè），002050/ >三花智（zhì）控（002050）和綠的（de）諧波簽署《戰略合作框架協議》，在墨西哥工（gōng）業園成立諧波減速器合資公司；母公司三花集（jí）團參與了鼎智科技的上市戰略配售；6月公告發行（háng）GDR募集50億元（yuán），其中有2億會用於機器人執行電機研發項（xiàng）目。

2、減速器（qì）：綠的諧波、雙環傳動、中大力德、秦川機床

(1)綠的諧波：國產諧波減速器（qì）龍頭企業

國內諧波減速器龍頭，2021年市占率達24.7%。經（jīng）過20餘年的發展，公司發展成為專業從事精密傳動（dòng）裝（zhuāng）置研發、設計、生產和銷售的高新技術企業，產品包括諧波減速器及精密零部件、機電一體化產（chǎn）品、智能自動化（huà）裝備等，2022年諧波減速器及金屬部件收（shōu）入占比93%。其（qí）產品廣泛應用於工業機器人(下遊占比為81%)、服務機器人、數控機床、醫療器械（xiè）、半導體生產設備、新能（néng）源（yuán）裝備等高端製造領域。公司在（zài）國內率（lǜ）先（xiān）實現了諧波減速器的工業化生產和規模化應用，打破（pò）了國（guó）際品牌在國內機器（qì）人諧波減速器領域的壟斷，成為國內諧波減速器第一大龍頭。

(2)雙環傳動：國產RV減速器龍頭企業

002472/ >雙環傳動（002472）自1980年成立（lì）以來，長（zhǎng）期專注（zhù）於機械傳動齒輪製造，產（chǎn）品（pǐn）廣泛應用於乘用車、商用車（chē）、軌道交通（tōng）、非道路（lù）機械以及電動工具、風電（diàn）、工業機器人等領域。2021年以來，新能源汽車齒輪業務快（kuài）速放量，驅動營收高速增（zēng）長。機器人精密減速器主要分為RV減速器和諧波減速器（qì）兩（liǎng）類。公司前瞻布局RV減速器領域，技術水準與產品性能全國（guó）領先，產品譜係不斷完善，當前RV減（jiǎn）速器國內市占率位居第二，國產第一，近（jìn）些年公司減速器營收快速增長，2019-2022年CAGR為63.8%。特斯（sī）拉人形機器人研發（fā）進展持續超預期，產業（yè）化落地值得期待，目前（qián）減速器方案尚（shàng）未落定，預計新型減速器（qì）有望給公司帶來業務機會。

(3)中大力德：減速（sù）器品類齊全，積澱深厚

002896/ >中（zhōng）大力（lì）德（002896）成立於2006年，前身（shēn）是1998年成（chéng）立的中大電機廠。公司以減速電機起家（jiā），成立以來深耕自動化傳動與驅動裝置的研發製（zhì）造，是（shì）國內為數不多的同時提供精密減速器(包括精密行星減速器，RV減速器和諧波減速器)、伺服驅動，永（yǒng）磁直流電機和交流減速（sù）電機的企業，具備提供機（jī）電一體化產品的潛力。公司相繼推（tuī）出微型（xíng）無刷直流減速電機、精密（mì）行星減速器、滾筒電機、RV減速器、諧波（bō）減速器、伺服驅動、永磁直流減速電（diàn）機等產品。順應行業小（xiǎo）型化、集成化、一體化的發展趨勢，致力於整合核心零部件係統（tǒng），圍繞工業自動化和工（gōng）業機（jī）器人，形成了減速器+電機+驅動一體化的產品架構，推出“精密行星減速器+伺服電機+驅動”一體機（jī）、“RV減速器（qì）+伺（sì）服電機+驅動”一體機、“諧波減速器+伺服電機+驅動”一體（tǐ）機等模組化（huà）產品，實現產品結構升級。

(4)秦川機床：老牌減速器企業，規格齊全

000837/ >秦川機床（000837）通過承擔國家863計劃，攻克（kè）了機器人關節減速器的核心（xīn）技術。目前（qián）公司機器人關節減（jiǎn）速器已有5大係（xì）列（liè）、23種規格、130種速比，是（shì）國內規格最全，係列最多的（de）工（gōng）業（yè）機器人關節減速（sù）器生產製造商，生產的機器人關節減（jiǎn）速器主（zhǔ）要應用於工業機器人領域。公司聚焦機（jī）器（qì）人關節減速器上量，麵向汽（qì）車行業、齒輪傳（chuán）動行業、機床行業等目（mù）標市場，充（chōng）分發揮裝備能力優勢，形成具有自主知識產權和市場競爭力的係列產品，通過新成立的陝西秦川高精傳動科技有限公司在市場拓展、新產品研發等（děng）方麵（miàn）圍繞戰略客（kè）戶需（xū）求（qiú），加速推進產業化、規（guī）模化進（jìn）程；加速諧波減速器研發與試製（zhì）步伐，產品商業化後與機器人（rén）關節減速器合力，形成組合，共（gòng）同突破，以強化（huà）下遊客戶合作深度；研發的（de）AGV輪邊減速機噪音控製和牽引重量達到國（guó）內領先水（shuǐ）平，繼續依靠齒輪傳（chuán）動研發製造經驗和（hé）精良的裝（zhuāng）備優勢，對AGV減（jiǎn）速機進一步進行型譜開發，通過“全係（xì）配套”，為廣大用戶（hù）提（tí）供最（zuì）優個性化方案。

3、絲杠：貝斯特、鼎智科技

(1)貝斯特：全麵布局直線滾動功能部件

公（gōng）司通過設立全資子公司“無錫宇華精機有限公（gōng）司”全麵（miàn）布局直線（xiàn）滾（gǔn）動（dòng）功（gōng）能部件(產品包括：高精度（dù）滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等)，瞄準高端機床領（lǐng）域、半導體裝備產業、自動化產業、機器人領域等市場進行大力開拓，快速切入“工業母機”新賽道。公司布局包括高精度滾珠/滾柱絲杠副、高（gāo）精（jīng）度滾（gǔn）動導軌副等直線滾動功能部件是在原有智能裝備及（jí）工裝業務的延伸和突破，已（yǐ）具備了相對成熟的條件或優勢：一方麵，公司汽車零部件業務建（jiàn）立了規模（mó）化、智能（néng）化生產的技術和管理體係。並且公司利用產業化驗證平台（tái），不斷（duàn）提升滾動（dòng）功能部（bù）件質量、效率。另一方麵，公司結合自身多（duō）年深耕智能裝備、工業自動化集成的豐富經驗，建立了一支專業技能過硬（yìng）、行（háng）業經驗（yàn）豐富、創新能力較強（qiáng）的技術（shù）團隊（duì），對滾動功能部件有豐（fēng）富的（de）經驗和深入的理解。

(2)鼎智科技：定製化精密運動（dòng）控製解決方案提供商（shāng）

公司是以微（wēi）特電機為主要構成的定製化精密運動（dòng）控製解決方案提供商，主要從事線性執行器、混合式步進電（diàn）機、直流電機（jī）、音圈電機及其組（zǔ）件等產品的設計、研發、生產和銷售，公司多項產品在行業內具有較（jiào）強競爭力，其中：公司線性執（zhí）行（háng）器（qì）為行業領先產品，在（zài）300760/ >邁瑞醫療（300760）、深圳300832/ >新產業（yè）（300832）、美國IDEXX、美國Adaptas、韓國三星等企業產品中得到（dào）應用；呼吸機配套音圈（quān）電機打（dǎ）破（pò）國外（wài）壟斷（duàn），已在邁瑞醫療呼吸機中批量應用。公司形成“整機生產為主、關（guān）鍵零部件生（shēng）產為支撐”的一體化發展模式，實（shí）現了絲杆（gǎn）、螺母等線性執行器核心零部件的自主可控。在絲杆方麵，公（gōng）司獨立設計T型絲杆的牙（yá）形及滾壓輪，采用先（xiān）進滾壓設備和生產工藝，絲（sī）杆精度、光潔度及傳動效率等性能優異；在螺母方（fāng）麵，公司采（cǎi）用自主研發的（de）材料配方，自主研發設計（jì）的模芯牙形（xíng）及獨特的脫模裝置，與絲杆配合（hé）使用背隙可達0.01mm以（yǐ）內，傳動壽命可達500萬次(150mm行程往返（fǎn）)以上，具有優秀的傳動精度、傳動效率及壽（shòu）命。

4、無（wú）框力矩電機：步（bù）科股份、禾（hé）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（yǐ）人機界麵（miàn）為（wéi）主業，後續公司將產（chǎn）品逐步拓展到伺服係統、步進係統、可編（biān）程邏輯控製器、變頻器等（děng），且（qiě）廣泛應用於物流設（shè）備、機器人（rén）、包裝設備、食品設備、服裝設備、醫（yī）療設備、環保設備，軌道交通設備等自動化設備行業。長期以來（lái）行（háng）業（yè）伺服係統（tǒng）以高壓為主，但近年隨著移動機（jī）器人與物流自動（dòng）化等行業的興起，以電池（chí）供電的低壓伺（sì）服產品成為新的主流需求，步科較早前瞻性地投入緊湊（còu）型精（jīng）密低壓伺服驅（qū）動技術（shù）的研發，有效解決了電磁兼容（róng）性、散熱效率（lǜ）和連接可靠性等問題，提高了電機控製效率、係統抗幹擾能（néng）力和過載能力，實現了更緊湊的尺寸設計，為下（xià）遊物流搬運機器人AGV、智能分揀線（xiàn）、服務機（jī）器人底盤等領域客戶提供了滿（mǎn）足（zú）其需求的性價比較高的產品，取（qǔ）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：國內伺服係統頭部企業

禾川科技（jì）的（de）主要產品包（bāo）括伺服係統、PLC等，實現了工業自動化領域“控製+驅（qū）動+執行傳感+機電（diàn）一體化”的覆蓋，並在近（jìn）年沿（yán）產業鏈上下遊不（bú）斷延伸，涉足上遊（yóu）的工（gōng）控芯片、傳感器和下（xià）遊（yóu）的（de）高端精（jīng）密數控機床等領域（yù）。其中，伺服係統作為公司的核心產品，搭載自主研發的編碼器，在定（dìng）位精度、速度控（kòng）製、額定轉矩等核心性能指標（biāo）上均具有較強的競爭力（lì）。公司近年還（hái）加大（dà）了在工控芯片領域的布局，自主研發設（shè）計的驅動控製（zhì）一體化SIP芯片（piàn）集成了主控MCU、存儲、運動控製算法和工業實（shí）時以太網IP，目（mù）前已實現對外銷售（shòu）。

5、空（kōng）心杯電機：鳴誌電器

鳴誌電器：國內空心杯電機龍頭

公司主營為（wéi）控製電機及驅動係（xì）統(步進電機、伺服電機、直流無刷電機、空心杯電機等)，在HB混（hún）合步（bù）進電機領域為（wéi）國內龍頭，率先打破日資壟斷。公司重視海外市場，先後收購諸多海外（wài）相關企業，業務覆蓋北美、歐洲、東亞及東南亞，海外營收占比常年超過40%。公司先後收購美國AMP、美國LIN、瑞士T Motion等全球領先電機及驅動企（qǐ）業並將其技術（shù）(吸（xī）收整合步進電機、空心杯電機先進技術)、市場及（jí）客戶(通過並購有效拓展海外市（shì）場)內化為自身資源，並以客戶需求為導向將產品品類由單一步進（jìn）電電機（jī）拓展至伺服、無刷、空心杯（bēi）電機等。23年隨太倉工廠全麵投產+越南工廠啟用，公司產能得到釋放，有望加速布局半導體、工控自動（dòng）化、醫療生化等高附（fù）加值領域，持續提升盈利水平。公司（sī）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。

6、力矩傳感器（qì）：柯力傳感（gǎn）

603662/ >柯力傳感（603662）成立於1995年，作為國內應（yīng）變式傳感器的龍頭企業，公司在夯實硬件層多物理（lǐ）量傳感器、稱重儀表等核心產品的基（jī）礎上，圍繞物聯網戰（zhàn）略實現轉型升級，構建了工業物聯（lián）網一體化解決方案。公司下遊主要覆蓋交通、冶金、工程機械等衡器客（kè）戶，並積極開拓海洋工程、石化、醫療（liáo）衛生（shēng）等非衡器領域的新（xīn）客戶。應變式傳感器蓬勃（bó）發展，六維力傳感器有望迎（yíng）來高（gāo）速增長期。六維（wéi）力傳感器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（liù）維力傳感器領域（yù）。隨著技術（shù）路線的多元、產品矩陣的完善、產品（pǐn）成本的下降以（yǐ）及國產化率的提（tí）升，六維力傳感器（qì）正迎來蓬勃發展的黃金時期。公司（sī）是多年全國（guó）第一市場占有率力學（xué）傳感器品牌；在國外市場，公司（sī）實施差異化的品牌戰略，擁（yōng）有較高的知名（míng）度，海外營收占比持續提升（shēng）。通過“內生+外延”的方式，公（gōng）司（sī）橫縱向拓寬傳感器產品矩陣，橫（héng）向參股意普興、馳誠電氣，推進氣體傳感器、光柵傳感器等（děng）產品布局，縱向逐漸進入非衡器市場。公司（sī）自研的三維力、六維（wéi）力等多（duō）維力傳感器已處於小批量試製階段，具有高精度、高靈敏度、抗偏載能力強、維間耦合（hé）小等特點，可應用於機器手臂運動、醫療（liáo）設備等高精尖場景。

7、編碼器（qì）：奧普光電、偉創電氣

(1)奧普光電：子公司禹衡光學為國產編碼器先行（háng）者

002338/ >奧普光電（002338）持股65%的子公司禹衡光學前身是始（shǐ）建於1965年的長春第一光學儀器廠，是中（zhōng）國最早的光電編碼器及光學儀器專業製（zhì）造商。從1967年製造出中國第（dì）一台工業編碼器到如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編碼器、絕對（duì）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主流機器人廠家都有配套。同（tóng）時，在伺服產品上麵，2022年新推（tuī）出了（le）一款應用於伺服（fú）產品的25位絕對式光柵編碼（mǎ）器，精度更（gèng）高（gāo）、產品穩定性也更好，特別適合在協作機（jī）器人上麵的使用。

(2)偉創電氣：編碼器已進入（rù）小批（pī）量驗（yàn）證階段

9 月15日，偉創電氣接受投資者調研時稱，目前，公司磁（cí）電編碼器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，表現相對比較穩定。公司自製的編碼器在通用（yòng）伺服（fú）上已經在試用，伺服一體輪和（hé）軸關節裏麵整（zhěng）合的編碼器基本上是（shì）以自製為主。對於自用比例公（gōng）司目前正在循序漸進推進中（zhōng），待市場驗證成熟穩定後，預計明年將會逐（zhú）步替代。

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關（guān）新聞稿件發表，或（huò）進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部（bù），郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關（guān）信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多