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人形機器人產業鏈及前景分析

2024-2-6 來源：作者（zhě）：

一、人形機器（qì）人拆解

2021年8月第一屆特斯拉（lā）AI Day上，特斯拉發布（bù）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8英寸，重125磅，具有45磅（páng）的承載能力和150磅的硬拉（lā）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機器人，2023年7月亮相世界人工智能大會（huì）。

特斯拉發布的最新（xīn）一代Optimus在身體機械部分有28個關節(14個旋轉執行器+14個線性執行器)，2個靈巧手共有（yǒu）12個關節(6個執行器*2)。特斯拉人（rén）形機器人的靈（líng）巧手在設（shè）計中模仿了人手，擁有自適應抓取（qǔ）能力。手部（bù）結構為五指（zhǐ）多關節，拇指采用雙電機驅（qū）動彎曲和側（cè）擺，其它四指（zhǐ）各一個電機。共計6個執（zhí）行器（qì）、11個自由度，負荷（hé）20磅（páng），能夠自適應抓取角度，具備工具使用能力、小物件（jiàn）精準（zhǔn）抓握能力。特斯拉人形機器人全身的28個執（zhí）行器分布在肩部(6個（gè）)、肘部(2個)、腕部(6個)、軀幹(2個（gè）)、髖部(6個)、膝（xī）部(2個)、踝部(4個)。

特斯拉Optimus的旋轉關節方案：無框（kuàng）電機+諧波減速器+扭矩傳感器+位置傳感器+軸承（chéng）(角接觸球軸承+交叉圓柱滾子軸承（chéng）)+編碼器。特斯拉同步展示了（le）其執行（háng）器產品組合（hé），包含了3個不同扭矩的旋轉（zhuǎn）減速器（qì），分別為20Nm/110Nm/180Nm。全身分布:肩部6個（gè），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（jī）+行（háng）星滾柱絲杠+力矩傳感器+位置傳感器+軸承。特斯拉同步展（zhǎn）示了（le）其執行（háng）器產品組合，包含了（le）3個不同力矩的線性執行器，力矩分別（bié）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、人形機器人主要部分價值量分布

參考特（tè）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、靈巧手肢體骨骼這幾個（gè）部分：FSD/AI芯（xīn）片：特斯拉核心競爭力，單機（jī）價值量約為50000元（yuán），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(或者類諧波的新（xīn）型減速器)、無框力矩電機、力矩傳感器、編碼（mǎ）器、軸（zhóu）承等主要（yào）部分，成本占比（bǐ）約（yuē）為（wéi）23%；線性執行器（qì）：總成產品，將由第三方供應，包含行（háng）星滾柱絲杠、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28%；靈巧手：包含空心杯電機、行（háng）星齒輪箱、傳感器、滾珠絲杠等，成本占比約為7%；肢體骨骼：力學結構件，成本（běn）占比約為13%。第三方供（gòng）應的非總成零部件中，無框（kuàng）力矩電機(14.84%)、行（háng）星滾柱絲杠(14.84%)、諧波減速器（qì）(7.42%)、力矩傳感器(7.42%)、編碼器(4.45%)、空心杯電機(3.82%)占比（bǐ）較大。二、人形機（jī）器人主要環節（jiē）分析

1、減速器：技（jì）術壁壘（lěi）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（dān）級傳動比大、體積小、質量小、運動精度高等優點，並且能在密閉空間和介質輻（fú）射的工況下正常工作，更適用於（yú）輕負載精密減速領域，如（rú）人形機器人等。相比（bǐ）諧波減（jiǎn）速器，RV減速器（qì）具有傳（chuán）動比範圍大、精度較（jiào）為穩定、疲勞強（qiáng）度較高等優勢，還有著更高的剛性（xìng）和扭矩承載能力，主要（yào）適用於機器人大臂、機座等重負載部位。

諧波減速器的難（nán）點主要在於齒形設計、材料、加工設備、工藝（yì）和一致性。技術難點具（jù）體包括（kuò）：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合運動，且柔輪（lún）不斷發（fā）生形變，因（yīn）此齒輪的（de）高度、寬度、形狀等設計對減速性能有較大影響。材料：柔輪不斷形變傳遞力矩，對材料的一（yī）致性、載（zǎi）荷、精度、疲（pí）勞壽命都有（yǒu）較大挑戰，普（pǔ）通的金屬和合金難以達到要求。加工設備：柔輪很薄，厚度約100μm，加工和切割要求高，高精度數控磨床、滾（gǔn）齒機（jī）均需要（yào）進口（kǒu），而日本高精度機床對（duì）我國有限製。加工工藝：柔輪的加工和切割要求高，有一些過程仍然（rán）依賴於員工的經驗積累。一致（zhì）性：在規模化量產情況下，降低次品率，保（bǎo）持產品的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（gōng）精度和工藝要求（qiú）更為嚴苛（kē）。其技術難點具體（tǐ）為（wéi）：加工精度：結構複雜，實際工況（kuàng）中RV減速器需要反複（fù）精（jīng）確定位，相當於不（bú）斷啟動和刹車，保持精度不衰減，如果（guǒ）精度低將會造成產品的磨損。加工工藝：各項工藝（yì）的密切配（pèi）合，包括齒麵熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術（shù）、裝配精度（dù），這些工（gōng）藝總裝公差將會造成產品的磨（mó）損和壽命。一（yī）致（zhì）性：作為（wéi）精密零部件，單（dān）個產品達到較高性（xìng）能難度不高（gāo），但規模化量產的產品均達到標準性能是極大挑戰。

減速器進（jìn）口壟斷格局有望（wàng）打破，國產替代進行時。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（kè）占據中國RV減速器53%市場份（fèn）額，哈默納科占據中國諧波減速器35.5%市場份額。但目前中（zhōng）國已將（jiāng）突破機器人關鍵核心技術作為重要工程，國內廠商攻克了減速器、控製器（qì）、伺服係統等關鍵核心（xīn）零部件領域的部分難題。中國（guó）RV減速器出（chū）口量總體呈現上漲態勢，進口量總體（tǐ）呈現下降趨勢，RV減速器國產化的趨勢顯現；近年來國內諧波廠商逐漸進入下遊客戶供應鏈，中國品牌市占率逐年提升。進口精密減速器以日本哈默納科公司（sī）的產品為例，其單價通常在3,000~4,000元之間，國產精（jīng）密減速器單價為該價（jià）格的30%~50%，具備價格優勢。

2、絲（sī）杠：技術壁壘很高（gāo），國產替代空間大

絲杠是將回轉（zhuǎn）運動轉（zhuǎn）化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。常見的絲杠產品包括滑動絲杠、滾珠（zhū）絲杠、行（háng）星滾柱絲杠等。滾珠絲（sī）杠是工業精密（mì）機械中常用的傳動元件，其主要結構包括滾珠絲杠、滾（gǔn）珠螺母、滾珠三部分。核心傳動原（yuán）理是將旋轉運動轉化為直線運動（dòng），化滑（huá）動摩擦為滾動摩擦。當絲杠相對螺母旋轉時，絲杠的旋轉麵通（tōng）過滾珠的循環滾動推動螺母軸向移動（dòng），化旋轉為線性；滾珠（zhū）的滾動使得絲（sī）杠和螺母之間的滑（huá）動摩擦轉變為滾珠與絲杠、螺母之間的滾動摩擦（cā），化滑（huá）動為滾動，大大（dà）提升傳動效率。行星滾柱絲杠屬於新一（yī）代螺紋絲杠的高精（jīng）尖分支，綜合（hé）性能強且應用前景（jǐng）廣（guǎng）闊。行星滾柱絲杠通過齧合滾柱產生（shēng）線接觸（chù）滾動摩擦，大幅增加絲杠傳動過程的接觸麵和受力麵，與以往用於精密傳動的滾（gǔn）珠絲杠相比，在傳動效率損失不大的前提下，又同時具備了高轉速、高載荷、高剛度、高範圍導程以及更小（xiǎo）體積、更低噪音、更（gèng）方便維護（hù）拆卸（xiè）等特點。目（mù）前已經在航空航天、武器裝備、核動力（lì）等全（quán）球高精尖領域運用，同時在機（jī）床、汽車ABS係統、石油化（huà）工等民用場景下（xià）也存在廣（guǎng）泛的應用（yòng）需求。

滾（gǔn）珠絲杠：滾珠絲杠發明於1874年，20世紀30年代，美國通用公司在汽車的轉向（xiàng）裝置上首次（cì）應（yīng）用了滾珠（zhū）絲杠元件，20世紀40年代，滾珠絲杠副首次在數控機床上得到使用，並成（chéng）為了數控機床的理想進給元件（jiàn）；伴隨機床和自動化設備的發展，對滾珠絲杠副的研（yán）究和生產得到推進，50年代（dài）開（kāi）始在工業發達國家出現眾多滾珠絲杠副（fù）廠家，如英國ROTAX、日本NSK等。我國研製用於（yú）數控機床的滾珠絲杠副起步於20世紀50年代，1964年我國自行設計研製第一套滾珠絲杠副，自（zì）2009年國家啟動相關課題（tí）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，但目前我國在高性能（néng）產品上與世界（jiè）先進企業（yè）相比仍有進步空（kōng）間，在國內市場上，中高端滾珠絲杠市場主要由（yóu）德國和日本企業占據，THK、NSK、力士（shì）樂等國際企業可以占據高（gāo）端市場90%的市場份額，而中國大陸企業主要活（huó）躍在中端（duān）市場，約占（zhàn）30%的市場份額。主（zhǔ）要原因為我國企業規模小，起步晚，在產品質量上達不到高精度水平。

行星滾（gǔn）柱絲杠：1942年，瑞（ruì）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（zhǔn）式和反向式行星滾柱絲杠專利，1986年，William J.Roantree發明了差動式行星滾柱絲（sī）杠，之後（hòu）Oliver Saari發明了軸承環式行星滾柱絲杠。1970年，瑞士的Rollvis公司開始研製行星滾柱（zhù）絲（sī）杠（gàng），瑞典（diǎn）的SKF也同時研製行星（xīng）滾柱絲杠，美國的Moog、德國的Ortlieb和英國的Power Jacks等都有各自成熟的行星（xīng）滾柱絲杠產品；美國的Exlar和德國的Rexroth都將（jiāng）行星滾（gǔn）柱絲杠運用（yòng）到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（shì）場（chǎng）占有率高達90%。根據觀研報告網數據，2022年我（wǒ）國行星滾柱（zhù）絲杠市場供應量排名前（qián）四的廠家分別是（shì）Rollvis(瑞（ruì）士)、GSA(瑞士)、Ewellix(瑞（ruì）典)Rexroth(德國)，市占率分別（bié）為27%、26%、13%，12%。由於我國（guó）企業在該行業起（qǐ）步晚，競爭實力（lì）距離國外工業發達國家企業有較大差距。

國內高端（duān）滾珠絲杠競爭格局

3、無框（kuàng）力矩電機：執（zhí）行（háng）器驅動裝置（zhì），國產替代空間大（dà）

無框電機與伺服（fú）電機一樣屬於永磁（cí）同步電機，但隻有定（dìng）子（zǐ）及（jí）轉子部件（jiàn），沒有伺服電機外殼、軸、軸（zhóu）承等部件。無框電機結構緊湊（còu）、輸出力矩高、堵轉情況下仍能連續運轉，故通常應用於（yú）機器人、醫藥、包（bāo）裝、印（yìn）刷等領域。無框伺服電機類似普通（tōng）伺服電機，但無（wú）框力矩電機在設計端采用更大的直徑長度比、較高的極數、更低的轉速，使得它相對伺服電機可提供更大的扭矩。

無框力矩電機的壁壘體現在磁路和工藝設計（jì）。電機（jī）的轉矩密度（dù）、功率密度是影響機器人（rén）性能的重要指（zhǐ）標，而無框（kuàng）力矩電機要在低壓供電的環境（jìng）下輸出較大的功率（lǜ），因此在磁路和工藝設計方麵（miàn）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，例如韓國TM TECH轉子采用整體充磁磁環（huán）技術，美國科爾摩根采（cǎi）用分布式的分數槽及碳纖（xiān）維綁紮技術，德國TQ Robodrive采用（yòng）模塊化定子和環氧塑封灌膠技術。國內企業起（qǐ）步晚，轉矩密度和國（guó）外高端無框力矩電機（jī）相比存在（zài）差距。美國科爾摩根是全球無框力矩電機龍頭（tóu），擁有（yǒu）超70年的運動控製研發經驗，電機性能在全球處於（yú）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）。相比海外龍頭，國產無框（kuàng）力矩電機（jī）輸出扭矩較小（xiǎo），在產品性能方麵仍有差距。

4、空心杯電機：靈巧手（shǒu）驅動裝置，國內廠（chǎng）家有性價比（bǐ）優勢

空心（xīn）杯因特殊的繞組結（jié）構而得名，其轉（zhuǎn）子形似杯（bēi）子，也（yě）因其優異性能被譽為電機領域“皇冠上的明珠”。空心杯電機是一種微（wēi）型伺服電機（jī），通常來講（jiǎng）尺寸一般較（jiào）小通常不超過40mm。與傳統電機對比來看，一般的直流有刷電機的（de）轉子是固定（dìng）在鐵芯上（shàng）的線圈，而空心杯電機最（zuì）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的排列繞製而成，轉子因形似杯子被形象地稱為空心杯電機（jī）。

空心杯電機趨勢：有刷→無刷。有刷電機（jī）采用（yòng）機械換向，隨著電機旋轉，電刷沿著換向器滑動，產生（shēng）動態的磁場，但也由於電刷和（hé）換向器存在（zài）相對（duì）滑動，容易損耗；無刷（shuā）電機通（tōng）過（guò）驅動器（qì）實現電子換（huàn）向，因不存在電刷，被稱為“無刷電機”。無刷空心杯電（diàn）機（jī）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（yǒu）傳統直流無刷電（diàn）機高轉速（sù）、長（zhǎng）壽命、低（dī）噪（zào）音的特性，又兼（jiān）具有刷空心杯電機高功率（lǜ）密度、高效率（lǜ）的（de）優勢。

空心杯電機生產的關鍵（jiàn）是線圈的生產，因此其核（hé）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（shì）始終是更小的（de）體積、更（gèng）快的轉速、更高的功率密度和更高的良率，而這些性能最直接的影響因素在於線圈繞製。導線的線徑、匝數（shù）、線性（xìng）等都直接影響電機的各（gè）項（xiàng）核（hé）心參數。線圈繞製的核心壁壘直接體現在線圈設計（jì），因為不同（tóng）的繞線類型在自動化率、銅耗等各有差異；另一方麵也體現在繞線設備和繞線（xiàn）方式上，不同的（de）繞線機械繞製的空心（xīn）杯槽（cáo）滿率有所差異，進而（ér）導致稀疏有別，直接影響電機（jī）損耗（hào）、散熱、功率等。而先進的空心杯繞（rào）線工藝和設計一（yī）直被海外廠商掌控，且海外設（shè）備價格昂貴。

空心杯（bēi）電機發源（yuán）於瑞士、德國、日本、歐洲等廠商研製較早，具有性能優異的生產設備和穩定成熟的工藝。空心杯電機市場仍以老牌海外廠商為主，市場份額仍然集中在頭部廠商，全球龍頭（tóu）主（zhǔ）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（yào）有（yǒu）鼎智（zhì）科技、深（shēn）圳拓邦、上海埃（āi）依琪(非上市（shì）)、北京奕山（shān）(非上市)等，產品主要麵向國（guó）內中低端市場（chǎng）。海外廠家空心杯電機品類齊全，內（nèi）資（zī）在同類型產品上具備性價比優勢。Faulhaber、maxon空心杯直徑可小（xiǎo）到3-5mm，內資少有12mm以下的（de）空（kōng）心杯電機。國內外空（kōng）心杯電機製（zhì）造商在軟（ruǎn）實力和硬實力均有一定差距，硬實力（lì）的差距主（zhǔ）要集中在電機材料選用、本體設計和機電控製方案配置（zhì），軟實力的差距主要集中於市場影響力、銷售渠道和客戶資源，海外廠商擁有強大的研發團隊和廣泛的國際銷售（shòu）網絡、客戶基礎，能夠更好（hǎo）地滿（mǎn）足全球市場的需求，從（cóng）而品牌（pái）聲譽和市（shì）場認（rèn）可度更高。

5、力矩傳感器：力學感知（zhī）部（bù）件，技術壁壘高

力矩（jǔ）傳感器可以通過測量機器人的接觸力和壓力，來幫助機器人形成觸（chù）覺功能。其中，一維力傳感器和六維力（lì）傳感器是力矩傳感器中十（shí）分常見的產品。一維力傳感器常用於機器人的關節模組中，而隨著工業應用場景複（fù）雜化，業內對（duì）於機器人感知能力的要求也在不（bú）斷增強，六維力傳感器應運而（ér）生。目前，六維力傳（chuán）感器（qì）被大量應用在（zài）協作機器人末（mò）端、航空航（háng）天風洞測試、醫療領域、運（yùn）動健（jiàn）康領域中，新興的人形（xíng）機器人手腕如此靈活也有它的功勞。六維力扭矩傳感器又可以稱為（wéi）六軸力傳感器、六分力傳感器(六（liù）分力天（tiān）平（píng）)和FT傳感器。它是在施加力（lì）和扭矩過程中同時測量（liàng）各軸力和扭（niǔ）矩的設備。通過這種方式，信號被創建、測量、記錄並用作人機交互中的反饋信號。在當今的機器人技術（shù）中使用最廣泛的傳感器就是六軸力矩傳感器，做為力（lì）覺測試傳感器可（kě）以同時（shí）反饋機器人在工作過程中的（de）3個軸的力和3個繞軸（zhóu）的扭矩實時輸出。最常（cháng）見（jiàn）的應用是（shì）拋光、組裝、研磨、質量測試和機器（qì）人輔助手術等。在此類應（yīng）用中，六維力矩傳感器安裝在機器人和手臂末端工具之間。

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

中（zhōng）國六維力矩傳感器市場近年來入（rù）局者逐年增加（jiā），單受限於該行業的高技術壁壘，真正具備批量（liàng）供應能力的廠商依然較（jiào）少，根據2022年國內銷量口徑，ATI、坤維、鑫精誠、宇（yǔ）立位（wèi）於第一梯（tī）隊，各家廠商下遊應用的側（cè）重有所差異。ATI作為全球龍（lóng）頭，經過（guò）多年積累，應用（yòng）麵相對（duì）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（zài）協作機器人（rén）、醫療手術機器人、醫療檢測機器人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（fèn）已經將其產品推廣到3C領域，同時在機器（qì）人和醫療行業也（yě）有布局。

6、編碼器：速度、角（jiǎo）度、位置感知部件，技（jì）術壁壘高

編碼器是測量角度、速度和位置的傳感器（qì）。按照技術原理，可分為磁編碼器、光編碼（mǎ）器及電感編碼器等等，其中光編（biān）碼（mǎ）器適用於高精度、高分辨率的應用，磁編碼器適用於（yú）追求環境耐受性強、小型輕量、高可靠性的應（yīng）用。在編（biān）碼器降本和磁編（biān）碼器性能提高的背景下，磁（cí）編碼器（qì）滲（shèn）透率逐漸提升。

海外（wài）編碼器廠（chǎng）商以日係的多摩川(27.6%)和歐係的海德漢(14.3%)為代表，憑借（jiè）幾十年的技術實力、研發能力以及長期積累的經驗，海外（wài）龍頭廠商在全（quán）球範圍內享有廣泛（fàn）的聲譽和市場份額，持續（xù）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、西克和堡盟占據了50%以（yǐ）上的市場份額，行業集中度較高。

不（bú）同原理編碼器市場占比

三、產業鏈重點公司

1、執行（háng）器總（zǒng）成：拓普集團、三花智控

(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（chē）業（yè）務+機器人事業部組成平台化零部件公司（sī），覆蓋整車核心零部（bù）件及人形（xíng）機器人產業鏈，綁定行業龍頭（tóu）實現公司快速發展：公司汽車業務包括汽車NVH減震係統、內外飾係統、車身輕量化、智能座艙部件、熱管（guǎn）理係統、底盤係統、空（kōng）氣懸架係統、智（zhì）能駕駛係統八（bā）大板塊，全麵覆蓋整車關鍵（jiàn）零部件，單車最高配套可達到（dào）3萬元。此外，伴隨機器人業務快速發展，公司近（jìn）期設立機器人事業部全麵切入機器人領（lǐng）域。

公司（sī）技術積澱深厚：公司（sī）研發智能刹車（chē）係統IBS項目多年，在機械、減（jiǎn）速機構、電機（jī）、電控、軟件等領（lǐng）域形成了深厚的技術積澱，並且橫向拓展至熱管理係（xì）統（tǒng）、智能轉向係統、空氣懸架係統、座艙舒適係統以及機器人執行器等業務。機器人（rén）執行器是（shì）機（jī）器人的核心部件，主要包括直線執行器和旋轉（zhuǎn）執行器兩類，為模擬人類（lèi）各種運動的協調性與多（duō）自由度靈活性，需要同時滿（mǎn）足輕量化、小型化及低功耗的技術指標，機器人執行器（qì）需要突破很多工程設計（jì）極（jí）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（jì）術非（fēi）常密集。公司在機（jī）器人執行器業務的核心（xīn）優勢包括：①、具備永磁伺服電機、無框電（diàn）機等各類電（diàn）機的自研能力；②具備整合電機、減速機構、控製器的經驗；③具（jù）備精密（mì）機械加工能力；④具備各類研發資（zī）源及（jí）測試資源的協同能（néng）力。公司研（yán）發的機（jī）器人直（zhí）線執（zhí）行器和旋轉執行器，已經多次向客（kè）戶送樣，獲得客戶（hù）認可及好評，項目要求自2024年一季度開始進入量產（chǎn）爬坡階段，初始訂（dìng）單為每周100台。為滿足客戶要（yào）求，公司需要2023年度完成4套生（shēng）產線（xiàn）的安裝（zhuāng）調試，形成年產10萬台的一期產能，後續將（jiāng）年產（chǎn）能提升至百萬台。機（jī）器人需要數十個運（yùn）動（dòng）執行器，單（dān）機價值約數萬元人（rén）民幣（bì）。為抓住機器人（rén）業務的發（fā）展機遇，公司決定拆分設立機器人事業部，建立獨立管理架構，配置優秀專業團隊，同時整合各項優（yōu）勢資源（yuán），從（cóng）而為該項業務的快速發展創造充分條件。

2022年綠的諧波收入結構

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

公司積極布（bù）局機器人產業（yè），重點聚焦仿生機（jī）器人機電（diàn）執行器業務，機器人主流的（de）兩種驅動方式為電機驅動、液壓驅動。其中電（diàn）機驅動是使用最普遍、最成熟的（de）驅動係統，電驅由於易於維護、低成本、易標準化更加有利於商業化。現在絕大（dà）多（duō）數的仿生機器人也是采用電（diàn）機驅動。因此，公司機電執行器的技（jì）術研發方向是電機（jī）驅動，通過自身優（yōu）勢，全（quán）方麵配合客戶產品研發、試製、調整，設計出滿足仿生機（jī）器人需求的機電執行器產品。同時，以（yǐ）配合客戶量產（chǎn）為目標，積極籌劃機電執行器海外生產布局。2023年年4月，002050/ >三花智控（002050）和綠（lǜ）的諧波（bō）簽署《戰略合（hé）作框（kuàng）架協議》，在（zài）墨西哥工業園成立諧波減速器合（hé）資公司；母公司三花集團參與了（le）鼎智科技的上市戰略配售；6月公告發行GDR募集50億元（yuán），其中有2億會用於機器人執行電機研（yán）發項（xiàng）目。

2、減速器：綠（lǜ）的諧波、雙環傳動、中大力德、秦川機床

(1)綠的（de）諧波：國產諧波（bō）減速器龍頭企（qǐ）業

國內（nèi）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裝（zhuāng）置研發、設計、生產和銷售的高（gāo）新技術企業，產品包括諧波減速器（qì）及精密零部件（jiàn）、機電一體化產（chǎn）品、智能自動化裝備等，2022年諧波減速器及金屬部件收入占比93%。其產品廣泛應用於工業機器人(下遊占比為81%)、服務機器人、數（shù）控機床、醫療器（qì）械、半導體生產設備、新能源裝備等高端製造領域。公司在國內率先實現（xiàn）了諧波減（jiǎn）速器的工業化（huà）生產和（hé）規模化應用，打破（pò）了國際品牌在（zài）國內機器人諧波減速器領域的壟（lǒng）斷，成為國內諧波減速器第一大龍（lóng）頭。

(2)雙環（huán）傳動：國產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（zhì）造，產品廣（guǎng）泛應（yīng）用（yòng）於乘用車、商用車、軌道交通、非道路機械以（yǐ）及電動工（gōng）具、風電、工（gōng）業（yè）機器人等領（lǐng）域。2021年以來，新能源汽車齒輪業務快速放量，驅動營收高速增長。機器人精密減速器主要（yào）分為RV減速器和（hé）諧波（bō）減速器兩類。公司（sī）前瞻布（bù）局RV減速器領域，技術水準與產（chǎn）品性（xìng）能（néng）全國領先，產品譜（pǔ）係不斷完善，當前（qián）RV減速器國內市占率位居第二，國產第一，近些（xiē）年公司減速（sù）器營收快速增長，2019-2022年CAGR為63.8%。特斯（sī）拉人形機（jī）器人研發進展持續超預期，產業化落地值得期待，目（mù）前減速器方案尚未落定，預計新型減速器有望給公司帶來業務機會。

(3)中大力德：減速器品類齊全，積澱深厚

002896/ >中（zhōng）大力德（002896）成立於2006年，前身是1998年成立的（de）中大電機廠。公（gōng）司以減速電機起家，成立以來深耕（gēng）自動化傳動與驅動裝置的研發製造，是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（qì）和諧波減（jiǎn）速器)、伺服驅動，永（yǒng）磁直流電機和交流減速電機的企業，具備提供機電一（yī）體化產品的潛力（lì）。公司相繼推出微型無刷直流減速電機、精密行星減速器、滾筒電機、RV減速器、諧波減速器、伺（sì）服驅動、永磁直流減速電機（jī）等產（chǎn）品（pǐn）。順應行業小型化、集成化、一體（tǐ）化的發展（zhǎn）趨（qū）勢，致力於整合核心零部件係統，圍繞工業自動化和工業機器人，形成了減速器+電機（jī）+驅動一體化的產品架構，推出（chū）“精密行星減速器+伺服電（diàn）機+驅（qū）動（dòng）”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（huà）產品（pǐn），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，攻克了機器人關節減速器（qì）的核心技術。目前公司機器人關節減速器已有5大係列、23種規格（gé）、130種速比，是國（guó）內（nèi）規格最全，係列最多（duō）的工業機（jī）器人關節減速器生產製造商，生產的機器人關（guān）節減（jiǎn）速器主要應用於工業機器（qì）人領（lǐng）域。公司聚焦機器人關節減速器上量，麵向汽車行業、齒輪傳動行業（yè）、機床行業等（děng）目標市場，充分發揮裝備能力（lì）優勢，形（xíng）成具有自主知識產權和市場競爭（zhēng）力的係列產（chǎn）品，通（tōng）過新成立的陝（shǎn）西秦川高精傳動科技有限公司在市（shì）場（chǎng）拓（tuò）展、新產品研發等方麵圍繞戰略（luè）客戶需求（qiú），加速推進產業化、規模化進程（chéng）；加速諧波減速器研發與試製步伐，產品商業（yè）化後與機器人（rén）關節減速器合力，形成組合，共同突破，以強化下遊客戶合（hé）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（píng），繼續依（yī）靠齒輪傳動研發製造經驗和精良的裝備（bèi）優勢，對AGV減速機進一步進行型譜開發，通過“全係配套”，為廣大用戶提供最優個性化方案（àn）。

3、絲杠：貝斯特、鼎智科技

(1)貝斯特：全麵（miàn）布局直線滾動功能部件

公司通過設立全資子公司“無錫（xī）宇華精機有限公司”全（quán）麵布局直線滾動功能部件(產品包括：高（gāo）精度滾珠（zhū）/滾柱（zhù）絲杠副、高精度滾動導軌副等)，瞄準（zhǔn）高端機床領域、半導體裝（zhuāng）備產業、自動化產業、機器人領域等（děng）市場進行大力開拓，快速切入“工業母機”新賽道。公司布局包（bāo）括（kuò）高精度（dù）滾珠/滾（gǔn）柱絲杠副、高精（jīng）度滾動導軌副等（děng）直線滾動功能部件是在原有（yǒu）智能裝備及工裝業務（wù）的延伸和突破，已具備了相對成熟的條件或優勢：一方麵（miàn），公（gōng）司汽車零部件業務建立了規模化、智能化生產（chǎn）的技術和管理體係。並且公司利用產業化驗（yàn）證平台，不斷提升滾（gǔn）動功能部件質量、效率。另一方麵（miàn），公司結合自身多年深耕智能裝備、工業自動（dòng）化集成（chéng）的（de）豐富經驗（yàn），建立了一支（zhī）專業技能過硬、行業經驗豐富、創新能（néng）力較強的技（jì）術團隊，對滾動功能部件（jiàn）有豐富的經驗和深入的理解。

(2)鼎智科技：定製化精密運動控製解決方案提供商

公司是以微特電（diàn）機為主要構成的定製化精密運動控製解決方案提供商，主要從事線性（xìng）執行器、混合式步進電機、直流電機（jī）、音（yīn）圈（quān）電機及其組件等產品的設計、研發、生產和銷售，公司多項產品在行業內具有較強競爭力，其中：公司線性執行器為行業領先產品，在300760/ >邁瑞醫療（300760）、深圳300832/ >新產業（300832）、美國IDEXX、美國Adaptas、韓國三（sān）星等企業產（chǎn）品中得（dé）到應（yīng）用；呼吸機配套（tào）音圈電機打破國外（wài）壟斷，已在邁（mài）瑞醫療呼吸機中批量應用。公司形成“整機生產（chǎn）為主、關鍵零（líng）部件生產為支撐”的一體（tǐ）化發（fā）展模式，實現了絲（sī）杆、螺母等線性執（zhí）行器核心零部件的自（zì）主可控。在絲（sī）杆方麵，公司獨立設計T型絲杆的牙形（xíng）及滾壓輪，采用先進（jìn）滾壓設備和生產工藝（yì），絲杆精（jīng）度、光（guāng）潔度及傳（chuán）動效率等性能優異；在螺母方麵，公司采用自主研發（fā）的材料配（pèi）方，自主研發設計的模芯牙形及獨特的脫模裝置，與絲杆配合使用背隙可達0.01mm以內，傳動壽命可達500萬次（cì）(150mm行程往返)以上，具有（yǒu）優秀的傳動精度、傳動效率及壽命。

4、無（wú）框力矩電機：步科（kē）股份、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、步進係統、可編程邏輯控製器、變頻器等，且廣泛應用於物流設備、機器人、包裝設（shè）備、食品設備、服（fú）裝設備、醫療設備、環保設備，軌道交通設備等自動化設（shè）備行業。長期以來行業伺服係統以高壓為主（zhǔ），但近年隨著（zhe）移動（dòng）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產品成為新的主流需求，步（bù）科較早前瞻性地投入（rù）緊湊型精密低壓伺服驅動技術的研發，有效解決了電磁兼容性、散熱效（xiào）率和連接可靠性等問（wèn）題，提高了電機控製效率、係統抗幹擾能力和（hé）過載能力，實現了更緊湊的尺寸設計，為下遊物流搬運機器人AGV、智能分揀線、服務機器人底盤等領域客戶提供（gòng）了滿足其需（xū）求的性價比較高的產品，取（qǔ）得了一定（dìng）的市場優勢。

2022年步科股份收入（rù）結構

(2)禾川科（kē）技（jì）：國內伺服（fú）係統頭部（bù）企業

禾（hé）川科技（jì）的主（zhǔ）要產（chǎn）品包括伺服係統、PLC等，實現了工（gōng）業自動（dòng）化領域“控製+驅動+執行傳感+機電一體化”的（de）覆蓋，並在近年沿產業鏈（liàn）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）統作為公司的核心產（chǎn）品，搭載自主研發（fā）的編碼器，在定位精度、速度控製、額定轉矩等核心性能指標（biāo）上（shàng）均具有較強的競爭力。公司近年還加大了在工控芯片領域的布局，自主研發設（shè）計的驅動控製一體化SIP芯片集成了主控MCU、存儲（chǔ）、運動控製算法和工業（yè）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（diàn）器（qì）：國內空心杯電機龍頭（tóu）

公司主營為（wéi）控製電（diàn）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（zài）HB混（hún）合步進電（diàn）機領域為國內龍頭，率先打破日資壟斷。公司重（chóng）視海外市場，先後收購諸多海外相關企業，業務覆（fù）蓋北美、歐洲、東亞（yà）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（jī）及驅（qū）動企業並將其技術(吸收整合步進電機、空心杯電機先（xiān）進技術)、市場及客戶(通過並購有效拓展（zhǎn）海外市場)內化為自身資源，並以客戶需求為導向（xiàng）將產品品類由單（dān）一步進電電機拓（tuò）展至伺服、無刷、空心杯電機等。23年隨太倉工廠全麵投產+越南工廠啟用，公司產能得到（dào）釋放（fàng），有望加速布（bù）局半導體、工控（kòng）自動化、醫療生（shēng）化等高附加值領域（yù），持（chí）續提升盈利水平。公司空心杯電機性能對標海外，熱處理、響應速（sù）度最優，且價格（gé）低於海外競品。

6、力矩傳感器：柯力傳感

603662/ >柯力傳感（603662）成立於1995年，作（zuò）為國內應變式（shì）傳感器的龍頭企業，公司在（zài）夯實硬件層多物理量傳感器、稱重儀表等核心產品的（de）基礎上，圍繞（rào）物聯網戰略實現轉型升級，構建了工業物（wù）聯網一體化（huà）解決方案。公司下遊主要覆蓋交通、冶金、工程機械等衡器客戶，並積極開拓海（hǎi）洋工（gōng）程、石化、醫療衛生等非（fēi）衡器領域的新客戶（hù）。應（yīng）變式傳（chuán）感器蓬（péng）勃發展，六維力傳感器有望迎（yíng）來高（gāo）速增長期。六維力傳感器作為維度最高的力覺傳（chuán）感器，技術和（hé）生產壁壘高；ATI、柯力、坤維等廠（chǎng）商正加快布（bù）局六（liù）維力傳感器領域。隨著技（jì）術路線（xiàn）的多元、產品矩陣的完善、產品成本的下降以及國產（chǎn）化率（lǜ）的提升，六（liù）維力傳感器正迎（yíng）來（lái）蓬勃發展（zhǎn）的黃（huáng）金時期。公司是多年全國第一市場占有率力學傳感器（qì）品牌；在國外市場，公司實施差異化的品（pǐn）牌戰略，擁有較高的知名度，海外營收占比持續提升。通過（guò）“內生+外延”的方式，公司橫縱向拓（tuò）寬傳感器產品矩陣，橫向參股意普興、馳誠電氣，推進氣（qì）體傳感（gǎn）器、光柵傳感器等產品布局（jú），縱向逐漸進入非衡器市場（chǎng）。公司自研的三維力（lì）、六維力等多維力傳感器（qì）已處於小批量試製（zhì）階段，具有高（gāo）精度、高靈敏（mǐn）度（dù）、抗偏載能力強、維間耦合小等特點，可應用於機器手臂運動（dòng）、醫療設備等高精尖場景。

7、編碼器：奧普光電、偉（wěi）創電氣

(1)奧（ào）普光電：子公司禹衡光學為國產編碼器先行者

002338/ >奧普光電（002338）持股65%的子公（gōng）司禹（yǔ）衡（héng）光學前身是始建於（yú）1965年（nián）的長春第（dì）一光學儀器廠，是中國（guó）最早的（de）光電編碼器（qì）及光學儀器專業製造商。從1967年製造出中國第一台工業編碼器到（dào）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、絕對式光柵尺、旋轉變壓器、角度編碼（mǎ）器、齒輪編碼器及常規編碼器在內的多係列光學編碼器產品布局。禹（yǔ）衡光學編碼器目前跟廣州數控等國內主流機（jī）器人廠家都有配套。同時，在（zài）伺服產品上麵（miàn），2022年新推出了一款（kuǎn）應（yīng）用於伺服產品的25位絕對式光柵編碼器，精度更高、產品穩定性也更好，特別適合在協作機器人上麵（miàn）的（de）使用。

(2)偉創電氣：編碼器已進入小批（pī）量驗（yàn）證（zhèng）階段

9 月（yuè）15日，偉創電氣接受投資者調研時稱，目前，公司磁電編碼器和光（guāng）電編碼器均已進入市場的小批量驗證（zhèng）階（jiē）段，從驗（yàn）證（zhèng）結（jié）果來看，表（biǎo）現相對比較穩定。公司自製的編碼器在通用伺服上已經在試用，伺服一（yī）體輪和軸關節裏麵整合的編碼器基本上是以自製為主。對於自用（yòng）比例公司目前正在循序漸進推進中，待市場（chǎng）驗證成熟穩定後，預計明年將會逐步替代。

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