汽车行业深度报告：特斯拉引领灵巧手技术升级_37页_1mb

中泰汽车行业深度报告：特斯拉引领灵巧手技术升级，驱动、传动与感知方案迭代带来新投资机遇

核心内容

灵巧手是人形机器人末端执行器，承担复杂任务执行，其设计需兼顾自由度、驱动、传动和感知能力。人手拥有21个自由度，灵巧手设计正向仿人手方向发展，追求更高自由度、更接近人手结构以及更轻量化。特斯拉Optimus灵巧手经历了从Gen1到Gen3的全面升级，自由度由11个提升至22个，驱动系统外置，采用行星齿轮箱+行星滚柱丝杠+腱绳的三级传动方案，触觉传感器覆盖更广并集成六维力传感器，推动灵巧手应用场景从工厂扩展至C端。

关键要素：驱动、传动、感知方案

1. 驱动方案

• 电机：驱动灵巧手的核心，数量与自由度对应，空心杯电机因高效率、高响应速度和寿命长，成为灵巧手的首选。无刷有齿槽电机因尺寸较大，可外置于手臂，具备降本和国产化潜力。
• 市场格局：2022年海外五大空心杯电机企业占据67%市场份额，国内企业如鸣志电器、拓邦股份、鼎智科技等正在积极布局。
• 技术趋势：无刷有齿槽电机有望成为降本替代方案，具备成本优势和国产化机会。

2. 传动方案

• 减速器：行星减速器适用于手部，谐波减速器适用于指关节。行星减速器具备价格优势和国产化潜力，谐波减速器则因高精度和高承载能力，成为高端应用的首选。
• 腱绳：腱绳传动具有灵活柔性，是应用最多的传动形式。材料可选钢丝或超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE），特斯拉Gen3采用UHMWPE，提升操控精度和负载能力。
• 丝杠：丝杠具备高精度、高效率和高承载力，适合复杂抓取和关节控制。行星滚柱丝杠在降本后有望成为主流方案，国内企业如五洲新春、恒立液压、北特科技等具备相关技术储备。

3. 感知方案

• 六维力传感器：用于手腕和脚腕关节，提供高维度力觉信息，属于高价值品类。国内企业如东华测试、柯力传感、安培龙等已布局。
• 柔性触觉传感器：覆盖面积增加，感知维度和精度提升，未来有望从灵巧手拓展至全身。汉威科技、福莱新材、申昊科技等企业正在研发。

投资建议

• 兆威机电：具备微型驱动和传动技术，产品符合灵巧手需求，正攻关4mm直径无刷空心杯电机，已与宇树机器人合作。
• 中大力德：国内精密减速器代表企业，产品矩阵涵盖行星、谐波和RV减速器，布局机器人领域，市场份额位居前列。
• 北特科技：汽车底盘龙头企业，拓展丝杠业务，产能布局领先，未来有望实现规模化降本。
• 柯力传感：六维力传感器进度领先，布局触觉传感器完善生态，已与多家机器人企业合作。

风险提示

• 人形机器人商业化进度不及预期；
• 人形机器人降本进度不及预期；
• 市场竞争加剧；
• 灵巧手及相关配件国产化不及预期；
• 政策支持不及预期；
• 市场空间测算偏差的风险；
• 研究报告中使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。

市场空间测算

注：市场空间测算基于100万台出货量及60%降本假设，预计2025年市场规模达403亿元。