机器人主题深度（一）：人形机器人风再起时，电机零部件充分受益_41页_3mb

机器人主题深度（一）总结

核心内容

人形机器人作为机器人产业发展的新方向，正逐步实现劳动力替代，其发展受到制造业自动化水平提升和全球劳动力缺口扩大等多重因素推动。随着技术的不断迭代和应用场景的拓展，人形机器人有望实现产业化，并带动相关零部件需求快速增长。

主要观点

• 人形机器人具有广阔的劳动力替代空间，预计2030年全球需求量可达105万台，市场规模达210亿美元。
• 特斯拉Optimus人形机器人拥有40个关节和大量传感器，其核心传动产品包括无框电机、谐波减速器、行星滚珠丝杠等，具备高精度和高灵活性。
• 无框电机作为核心零部件，具有高价值量，预计2030年需求空间可达30亿美元。
• 伺服电机、空心杯电机、行星滚柱丝杠等技术在人形机器人中广泛应用，推动机器人向智能化、高精度方向发展。
• 人形机器人产业链中，执行器总成、减速器、电机、传感器等环节将受益，相关企业有望迎来发展机遇。

关键信息

人形机器人发展概况

• 从单任务起重机式臂到协作机器人，再到与人工智能结合的人形机器人，机器人发展不断升级。
• 人形机器人应用广泛，涵盖仓储运输、采矿伐木、家庭服务、服务业等多个领域。
• 人形机器人具有高自由度（如特斯拉Optimus为40个关节，200+自由度），可实现与人类相似的灵活操作能力。

特斯拉Optimus核心传动产品解析

• 特斯拉Optimus旋转关节采用无框电机+谐波减速器+力矩传感器方案，线性关节采用无框电机+行星滚柱丝杠+力矩传感器方案。
• 手部以空心杯电机为主，具备高精度和高响应能力。
• 全身共28个执行器，包括14个旋转执行器和14个线性执行器，其中旋转执行器分为20Nm、110Nm、180Nm三种，线性执行器分为500N、3900N、8000N三种。

电机解决方案及市场前景

• 无框电机在人形机器人中具有重要地位，其单机价值量高，预计2030年需求空间达30亿美元。
• 无框力矩电机具有体积小、重量轻、转动惯量小等优势，适合人形机器人关节设计。
• 空心杯电机用于人形机器人手部驱动，具有高效率、快速响应等特性。

产业链重点公司梳理

关键环节	国产供应商	海外企业
执行器	三花智控、拓普集团	Auma、Honeywell、Emerson
梯形丝杠/行星滚柱丝杠	鼎智科技	NSK、THK、Ewellix、Hiwin Corporation、TBI Motion
减速器	绿的谐波、双环传动、中大力德、秦川机床、汉宇集团、昊志机电	日本哈默纳科、日本纳博特斯克、住友
空心杯电机	鸣志电器、鼎智科技、江苏雷利、伟创电气、大洋电机、兆威机电	Maxon、Faulhaber、Portescap
无框力矩电机	昊志机电、步科股份	Kollmorgen
伺服系统	汇川技术、禾川科技、华中数控、信捷电气、雷赛智能、科力尔、埃斯顿、新时达、英威腾	安川、发那科、ABB
控制器	英威腾、信捷电气、雷赛智能、固高科技、海得控制、卡诺普	发那科、安川、ABB
传感器	苏州固锝、柯力传感、昊志机电、奥比中光-UW、凌云光、奥普特、天准科技	MEAS、Honeywell、Emerson、GE、西门子、OMRON

风险提示

• 人形机器人技术路线和成本下降存在不确定性。
• 地缘政治摩擦可能影响产业链的稳定发展。
• 下游需求不及预期可能制约行业发展。

发展趋势

• 人形机器人将推动伺服驱动、运动控制器、空心杯电机、直线/旋转执行器、传感器等工控产品需求增长。
• 伺服电机广泛应用于高端领域，如半导体、新能源、机器人等，控制精度高，具备大规模量产和能耗优势。
• 无框电机与有框电机相比，结构紧凑、安装方便，适合机器人关节设计。
• 人形机器人将向智能化、模组化、集成化方向发展，提升整体性能和应用范围。

电机行业现状

• 电机行业涉及多门学科，对企业的多平台能力提出高要求。
• 中国是全球最大的电机生产国，但高端技术仍由日本、德国等国家主导。
• 伺服系统市场中，外资品牌占据主导地位，但国内厂商正在加速替代。

无框电机与空心杯电机

• 无框力矩电机是低压伺服电机，满足48V移动电源要求，具备高功率和高转矩密度。
• 空心杯电机具有高效率、快速响应等优势，主要应用于人形机器人手部驱动。
• 国内具备空心杯电机生产能力的企业较少，主要为鸣志电器、鼎智科技等。

人形机器人市场空间

• 人形机器人替代空间广阔，预计在2030年可覆盖多个行业，市场规模有望达210亿美元。
• 通过技术升级和成本下降，人形机器人有望实现商业化应用，推动机器人产业跨越发展。

结论

人形机器人作为新一代机器人技术的代表，具备广阔的发展前景和市场空间。其产业化进程将带动相关核心零部件如无框电机、伺服电机、减速器等需求快速增长。同时，随着技术进步和成本下降，人形机器人有望在多个领域实现替代，推动机器人产业向更高水平发展。