人形机器人产业链摘要

作者：妖刀鬼彻

AI是最近的市场热点，当然，这个概念不是个新的东西，已经有了快七十年的历史（最早是1956年提出），不过之前缺乏突破性的进展。近年来的应用挺多，就拿软件方面来说，年初的时候的Chat-GPT（大模型），还有现在已经使用的文字转语音、转视频（我最近试用了下，效果还行，难怪短视频这么多），以及之前的Alpha-go。

而硬件方面，机器人是其中的一个典型应用，最近看到《20230620-华泰证券-机械设备行业专题研究：人形机器人迭代下供应链的新机遇》中对于人形机器人产业链总结的不错，这里做一个基本的摘要。

在市场没有增量资金进来的时候，存量资金可能更倾向于通过主题投资来获得收益。不过，主题投资在某种程度上是一种零和博弈（概念中的很多企业最后可能都做不起来），是一种财富转移（而不是财富分配），这里的风险需要自己琢磨。

一、产业链概览

两张图表。第一张图可以让我们知道一些上市公司，后续可以逐步进行研究。

第二张表是我们需要认真思考的，有助于判断哪个领域的市场规模更大。当然，这需要我们判断机器人的使用率，比如，假设全国1000万以上资产的家庭人手一部机器人（根据2022年胡润报告，这部分人大概是206万），做家务或者其他的，那么大概就可以算出一个市场规模天花板（大几千亿）。

二、力矩传感器

力矩传感器为机器人提供触觉，2022 年全球市场空间为 84 亿美元。皮肤使得动物具有触觉，力矩传感器使得机器人具有触觉。

力矩传感器是一种电子装置，用于监测、检测、记录施加在其上的线性力和旋转力，常用于打磨、抛光碰撞检测等领域。

高性能六维传感器价格从几千到上万不等，价值量较高。国内参与者主要是昊志机电、宇立仪器（安川电机、KUKA、ABB 的力传感器合作商）、坤维科技（供货给节卡、遨博、睿尔曼、越疆、思灵、大族等国内协作机器人厂商）。

三、编码器

编码器为运动参数反馈核心部件。伺服系统由伺服驱动器发出信号给伺服电机驱动其转动，同时编码器将伺服电机的运动参数反馈给伺服驱动器，伺服驱动器再对信号进行汇总、分析、修正。

编码器按照其原理可分为光电编码器与磁电编码器，其中光电编码器使用较多。

高端编码器以欧美日企业为主，国内头部企业部分核心指标已达到国际水平。编码器分辨率决定了伺服电机旋转的角位移分辨率，技术难点就在于码盘的加工生产。码盘的刻度线越多，控制精度就越高，码盘体积越大。

四、滚柱丝杠

行星滚柱丝杠是将旋转运动转换为线性运动的机械装置，与滚珠丝杠的区别在于其载荷传递元件为螺纹滚柱。

根据华经产业研究院预测，2022年全球滚珠丝杠市场空间约为130亿元，中国滚珠丝杠市场空间约为28亿元。

五、无框电机

无框电机因其效率高、体积小、单位体积扭矩高适合用在旋转关节中，单个价值量在千元左右。无框电机多采用大尺寸中空直径和低重量高功率密度的设计，只有转子和定子两个部件，企业可以由此设计出自重轻，中空走线的关节。

根据前瞻产业研究院测算，无框电机在 1.5元的单个协作机器人关节中成本占比约为 7%，价值量约为千元。

六、谐波减速器

谐波减速器可以通过降低转速而提高扭矩，因高传动比/轻重量/小体积更适合用在机器人关节中。谐波减速器构造主要包括刚轮（带有内齿圈的刚性齿轮）、柔轮（带有外齿圈的柔性齿轮）、以及波发生器。

按照单台工业机器人使用3台谐波减速器，每台谐波减速器为3000元，结合GGII披露的2022年中国工业机器人销量30.3万台，华泰证券测算出2022年中国谐波减速器市场规模为 27.3 亿元。2021绿的谐波市场占有率为26%，较 2018 年的20%显著提升，国产替代趋势明显。

七、空心杯电机

空心杯电机因其小体积，适合用于轻负载的灵巧手部位。空心杯电动机在结构上突破了传统电机的转子结构形式，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。这种新颖的转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗。同时其重量、体积和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的机械能损耗。

空心杯电机用途广泛，包括工业控制、军工、机器人、高端机床等。根据江苏雷利 2023 年 3 月 1 日披露的投资者调研纪要，德国aulhaber和瑞士Maxon销售的空心杯电机+齿轮箱+编码器集成件年销售额约32亿欧元，产品主要面向军工和工业市场。

目前国内生产空心杯电机的厂家主要有鸣志电器和江苏雷利。

发布于：北京

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