人形機器人產業鏈及前景分析
2024-2-6 來源： 作者：
一、人形機器人拆解
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磅的承載能力和150磅的硬拉能力，其控制將通過類似于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亮相接近于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。
特斯拉發布的最新一代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12個關節(6個執行器*2)。特斯拉人形機器人的靈巧手在設計中模仿了人手，擁有自適應抓取能力。手部結構為五指多關節，拇指采用雙電機驅動彎曲和側擺，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。特斯拉人形機器人全身的28個執行器分布在肩部(6個)、肘部(2個)、腕部(6個)、軀干(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+諧波減速器+扭矩傳感器+位置傳感器+軸承(角接觸球軸承+交叉圓柱滾子軸承)+編碼器。特斯拉同步展示了其執行器產品組合，包含了3個不同扭矩的旋轉減速器，分別為20Nm/110Nm/180Nm。全身分布:肩部6個，腕部2個，髖部4個，軀干2個。
特斯拉Optimus的線性關節方案:無框電機+行星滾柱絲杠+力矩傳感器+位置傳感器+軸承。特斯拉同步展示了其執行器產品組合，包含了3個不同力矩的線性執行器，力矩分別為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
參考特斯拉Optimus，人形機器人價值量主要分布在FSD系統、AI芯片、執行器、靈巧手肢體骨骼這幾個部分：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)、無框力矩電機、力矩傳感器、編碼器、軸承等主要部分，成本占比約為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，成本占比約為13%。第三方供應的非總成零部件中，無框力矩電機(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%)、空心杯電機(3.82%)占比較大。二、人形機器人主要環節分析
1、減速器：技術壁壘較高，國產替代加速
機器人減速器主要分為RV減速器和諧波減速器兩類。諧波減速器具有單級傳動比大、體積小、質量小、運動精度高等優點，并且能在密閉空間和介質輻射的工況下正常工作，更適用于輕負載精密減速領域，如人形機器人等。相比諧波減速器，RV減速器具有傳動比范圍大、精度較為穩定、疲勞強度較高等優勢，還有著更高的剛性和扭矩承載能力，主要適用于機器人大臂、機座等重負載部位。
諧波減速器的難點主要在于齒形設計、材料、加工設備、工藝和一致性。技術難點具體包括：齒形設計：由于諧波減速器的傳動原理為兩個齒輪之間的嚙合運動，且柔輪不斷發生形變，因此齒輪的高度、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，對材料的一致性、載荷、精度、疲勞壽命都有較大挑戰，普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、滾齒機均需要進口，而日本高精度機床對我國有限制。加工工藝：柔輪的加工和切割要求高，有一些過程仍然依賴于員工的經驗積累。一致性：在規?；慨a情況下，降低次品率，保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為復雜，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：結構復雜，實際工況中RV減速器需要反復精確定位，相當于不斷啟動和剎車，保持精度不衰減，如果精度低將會造成產品的磨損。加工工藝：各項工藝的密切配合，包括齒面熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術、裝配精度，這些工藝總裝公差將會造成產品的磨損和壽命。一致性：作為精密零部件，單個產品達到較高性能難度不高，但規?；慨a的產品均達到標準性能是極大挑戰。
減速器進口壟斷格局有望打破，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年納博特斯克占據中國RV減速器53%市場份額，哈默納科占據中國諧波減速器35.5%市場份額。但目前中國已將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、控制器、伺服系統等關鍵核心零部件領域的部分難題。中國RV減速器出口量總體呈現上漲態勢，進口量總體呈現下降趨勢，RV減速器國產化的趨勢顯現；近年來國內諧波廠商逐漸進入下游客戶供應鏈，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的產品為例，其單價通常在3,000~4,000元之間，國產精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產品。常見的絲杠產品包括滑動絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠等。滾珠絲杠是工業精密機械中常用的傳動元件，其主要結構包括滾珠絲杠、滾珠螺母、滾珠三部分。核心傳動原理是將旋轉運動轉化為直線運動，化滑動摩擦為滾動摩擦。當絲杠相對螺母旋轉時，絲杠的旋轉面通過滾珠的循環滾動推動螺母軸向移動，化旋轉為線性；滾珠的滾動使得絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉變為滾珠與絲杠、螺母之間的滾動摩擦，化滑動為滾動，大大提升傳動效率。行星滾柱絲杠屬于新一代螺紋絲杠的高精尖分支，綜合性能強且應用前景廣闊。行星滾柱絲杠通過嚙合滾柱產生線接觸滾動摩擦，大幅增加絲杠傳動過程的接觸面和受力面，與以往用于精密傳動的滾珠絲杠相比，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、高范圍導程以及更小體積、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，同時在機床、汽車ABS系統、石油化工等民用場景下也存在廣泛的應用需求。
滾珠絲杠：滾珠絲杠發明于1874年，20世紀30年代，美國通用公司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機床上得到使用，并成為了數控機床的理想進給元件；伴隨機床和自動化設備的發展，對滾珠絲杠副的研究和生產得到推進，50年代開始在工業發達國家出現眾多滾珠絲杠副廠家，如英國ROTAX、日本NSK等。我國研制用于數控機床的滾珠絲杠副起步于20世紀50年代，1964年我國自行設計研制第一套滾珠絲杠副，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，但目前我國在高性能產品上與世界先進企業相比仍有進步空間，在國內市場上，中高端滾珠絲杠市場主要由德國和日本企業占據，THK、NSK、力士樂等國際企業可以占據高端市場90%的市場份額，而中國大陸企業主要活躍在中端市場，約占30%的市場份額。主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。
行星滾柱絲杠：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發明了差動式行星滾柱絲杠，之后Oliver Saari發明了軸承環式行星滾柱絲杠。1970年，瑞士的Rollvis公司開始研制行星滾柱絲杠，瑞典的SKF也同時研制行星滾柱絲杠，美國的Moog、德國的Ortlieb和英國的Power Jacks等都有各自成熟的行星滾柱絲杠產品；美國的Exlar和德國的Rexroth都將行星滾柱絲杠運用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場占有率高達90%。根據觀研報告網數據，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(瑞典)Rexroth(德國)，市占率分別為27%、26%、13%，12%。由于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。
國內高端滾珠絲杠競爭格局
3、無框力矩電機：執行器驅動裝置，國產替代空間大
無框電機與伺服電機一樣屬于永磁同步電機，但只有定子及轉子部件，沒有伺服電機外殼、軸、軸承等部件。無框電機結構緊湊、輸出力矩高、堵轉情況下仍能連續運轉，故通常應用于機器人、醫藥、包裝、印刷等領域。無框伺服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、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。電機的轉矩密度、功率密度是影響機器人性能的重要指標，而無框力矩電機要在低壓供電的環境下輸出較大的功率，因此在磁路和工藝設計方面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技術，美國科爾摩根采用分布式的分數槽及碳纖維綁扎技術，德國TQ Robodrive采用模塊化定子和環氧塑封灌膠技術。國內企業起步晚，轉矩密度和國外高端無框力矩電機相比存在差距。美國科爾摩根是全球無框力矩電機龍頭，擁有超70年的運動控制研發經驗，電機性能在全球處于第一梯隊。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，國產無框力矩電機輸出扭矩較小，在產品性能方面仍有差距。
4、空心杯電機：靈巧手驅動裝置，國內廠家有性價比優勢
空心杯因特殊的繞組結構而得名，其轉子形似杯子，也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型伺服電機，通常來講尺寸一般較小通常不超過40mm。與傳統電機對比來看，一般的直流有刷電機的轉子是固定在鐵芯上的線圈，而空心杯電機最大的不同在于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制而成，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，電刷沿著換向器滑動，產生動態的磁場，但也由于電刷和換向器存在相對滑動，容易損耗；無刷電機通過驅動器實現電子換向，因不存在電刷，被稱為“無刷電機”。無刷空心杯電機其定子部分使用空心杯繞組，采用無齒槽鐵芯設計。該型電機具有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，因此其核心壁壘主要在于線圈設計、繞線工藝以及繞線設備?？招谋姍C的發展趨勢始終是更小的體積、更快的轉速、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于線圈繞制。導線的線徑、匝數、線性等都直接影響電機的各項核心參數。線圈繞制的核心壁壘直接體現在線圈設計，因為不同的繞線類型在自動化率、銅耗等各有差異；另一方面也體現在繞線設備和繞線方式上，不同的繞線機械繞制的空心杯槽滿率有所差異，進而導致稀疏有別，直接影響電機損耗、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。
空心杯電機發源于瑞士、德國、日本、歐洲等廠商研制較早，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，全球龍頭主要是瑞士maxon、德國faulhaber兩家，內資龍頭為603728/ >鳴志電器（603728），第二梯隊主要有鼎智科技、深圳拓邦、上海埃依琪(非上市)、北京奕山(非上市)等，產品主要面向國內中低端市場。海外廠家空心杯電機品類齊全，內資在同類型產品上具備性價比優勢。Faulhaber、maxon空心杯直徑可小到3-5mm，內資少有12mm以下的空心杯電機。國內外空心杯電機制造商在軟實力和硬實力均有一定差距，硬實力的差距主要集中在電機材料選用、本體設計和機電控制方案配置，軟實力的差距主要集中于市場影響力、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網絡、客戶基礎，能夠更好地滿足全球市場的需求，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覺功能。其中，一維力傳感器和六維力傳感器是力矩傳感器中十分常見的產品。一維力傳感器常用于機器人的關節模組中，而隨著工業應用場景復雜化，業內對于機器人感知能力的要求也在不斷增強，六維力傳感器應運而生。目前，六維力傳感器被大量應用在協作機器人末端、航空航天風洞測試、醫療領域、運動健康領域中，新興的人形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。它是在施加力和扭矩過程中同時測量各軸力和扭矩的設備。通過這種方式，信號被創建、測量、記錄并用作人機交互中的反饋信號。在當今的機器人技術中使用最廣泛的傳感器就是六軸力矩傳感器，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個軸的力和3個繞軸的扭矩實時輸出。最常見的應用是拋光、組裝、研磨、質量測試和機器人輔助手術等。在此類應用中，六維力矩傳感器安裝在機器人和手臂末端工具之間。
根據傳感元件的不同，六維力矩傳感器主要分為應變片式、光學式、壓電/電容式；目前大部分六維力矩傳感器是基于應變式的測量，基于電壓電容和光學原理的傳感器有一定的理論研究和試驗，下游尚未得到廣泛應用。
中國六維力矩傳感器市場近年來入局者逐年增加，單受限于該行業的高技術壁壘，真正具備批量供應能力的廠商依然較少，根據2022年國內銷量口徑，ATI、坤維、鑫精誠、宇立位于第一梯隊，各家廠商下游應用的側重有所差異。ATI作為全球龍頭，經過多年積累，應用面相對更廣，宇立在工業機器人磨拋行業和汽車碰撞測試行業應用較多；坤維在協作機器人、醫療手術機器人、醫療檢測機器人和康復機器人領域優勢顯著；鑫精誠憑借蘋果供應商的身份已經將其產品推廣到3C領域，同時在機器人和醫療行業也有布局。
6、編碼器：速度、角度、位置感知部件，技術壁壘高
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、光編碼器及電感編碼器等等，其中光編碼器適用于高精度、高分辨率的應用，磁編碼器適用于追求環境耐受性強、小型輕量、高可靠性的應用。在編碼器降本和磁編碼器性能提高的背景下，磁編碼器滲透率逐漸提升。
海外編碼器廠商以日系的多摩川(27.6%)和歐系的海德漢(14.3%)為代表，憑借幾十年的技術實力、研發能力以及長期積累的經驗，海外龍頭廠商在全球范圍內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%以上的市場份額，行業集中度較高。
不同原理編碼器市場占比
三、產業鏈重點公司
1、執行器總成：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）是由八大汽車業務+機器人事業部組成平臺化零部件公司，覆蓋整車核心零部件及人形機器人產業鏈，綁定行業龍頭實現公司快速發展：公司汽車業務包括汽車NVH減震系統、內外飾系統、車身輕量化、智能座艙部件、熱管理系統、底盤系統、空氣懸架系統、智能駕駛系統八大板塊，全面覆蓋整車關鍵零部件，單車最高配套可達到3萬元。此外，伴隨機器人業務快速發展，公司近期設立機器人事業部全面切入機器人領域。
公司技術積淀深厚：公司研發智能剎車系統IBS項目多年，在機械、減速機構、電機、電控、軟件等領域形成了深厚的技術積淀，并且橫向拓展至熱管理系統、智能轉向系統、空氣懸架系統、座艙舒適系統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，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的協調性與多自由度靈活性，需要同時滿足輕量化、小型化及低功耗的技術指標，機器人執行器需要突破很多工程設計極限，實現各類電機、減速機構、傳感器、編碼器、驅動器、控制器的優化集成及通訊，因此結構復雜、技術非常密集。公司在機器人執行器業務的核心優勢包括：①、具備永磁伺服電機、無框電機等各類電機的自研能力；②具備整合電機、減速機構、控制器的經驗；③具備精密機械加工能力；④具備各類研發資源及測試資源的協同能力。公司研發的機器人直線執行器和旋轉執行器，已經多次向客戶送樣，獲得客戶認可及好評，項目要求自2024年一季度開始進入量產爬坡階段，初始訂單為每周100臺。為滿足客戶要求，公司需要2023年度完成4套生產線的安裝調試，形成年產10萬臺的一期產能，后續將年產能提升至百萬臺。機器人需要數十個運動執行器，單機價值約數萬元人民幣。為抓住機器人業務的發展機遇，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，同時整合各項優勢資源，從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一，積極布局機器人執行器
公司積極布局機器人產業，重點聚焦仿生機器人機電執行器業務，機器人主流的兩種驅動方式為電機驅動、液壓驅動。其中電機驅動是使用最普遍、最成熟的驅動系統，電驅由于易于維護、低成本、易標準化更加有利于商業化?，F在絕大多數的仿生機器人也是采用電機驅動。因此，公司機電執行器的技術研發方向是電機驅動，通過自身優勢，全方面配合客戶產品研發、試制、調整，設計出滿足仿生機器人需求的機電執行器產品。同時，以配合客戶量產為目標，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）和綠的諧波簽署《戰略合作框架協議》，在墨西哥工業園成立諧波減速器合資公司；母公司三花集團參與了鼎智科技的上市戰略配售；6月公告發行GDR募集50億元，其中有2億會用于機器人執行電機研發項目。
2、減速器：綠的諧波、雙環傳動、中大力德、秦川機床
(1)綠的諧波：國產諧波減速器龍頭企業
國內諧波減速器龍頭，2021年市占率達24.7%。經過20余年的發展，公司發展成為專業從事精密傳動裝置研發、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%。其產品廣泛應用于工業機器人(下游占比為81%)、服務機器人、數控機床、醫療器械、半導體生產設備、新能源裝備等高端制造領域。公司在國內率先實現了諧波減速器的工業化生產和規?；瘧茫蚱屏藝H品牌在國內機器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年成立以來，長期專注于機械傳動齒輪制造，產品廣泛應用于乘用車、商用車、軌道交通、非道路機械以及電動工具、風電、工業機器人等領域。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分為RV減速器和諧波減速器兩類。公司前瞻布局RV減速器領域，技術水準與產品性能全國領先，產品譜系不斷完善，當前RV減速器國內市占率位居第二，國產第一，近些年公司減速器營收快速增長，2019-2022年CAGR為63.8%。特斯拉人形機器人研發進展持續超預期，產業化落地值得期待，目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，積淀深厚
002896/ >中大力德（002896）成立于2006年，前身是1998年成立的中大電機廠。公司以減速電機起家，成立以來深耕自動化傳動與驅動裝置的研發制造，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減速器和諧波減速器)、伺服驅動，永磁直流電機和交流減速電機的企業，具備提供機電一體化產品的潛力。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、伺服驅動、永磁直流減速電機等產品。順應行業小型化、集成化、一體化的發展趨勢，致力于整合核心零部件系統，圍繞工業自動化和工業機器人，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、“RV減速器+伺服電機+驅動”一體機、“諧波減速器+伺服電機+驅動”一體機等模組化產品，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，攻克了機器人關節減速器的核心技術。目前公司機器人關節減速器已有5大系列、23種規格、130種速比，是國內規格最全，系列最多的工業機器人關節減速器生產制造商，生產的機器人關節減速器主要應用于工業機器人領域。公司聚焦機器人關節減速器上量，面向汽車行業、齒輪傳動行業、機床行業等目標市場，充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系列產品，通過新成立的陜西秦川高精傳動科技有限公司在市場拓展、新產品研發等方面圍繞戰略客戶需求，加速推進產業化、規?；M程；加速諧波減速器研發與試制步伐，產品商業化后與機器人關節減速器合力，形成組合，共同突破，以強化下游客戶合作深度；研發的AGV輪邊減速機噪音控制和牽引重量達到國內領先水平，繼續依靠齒輪傳動研發制造經驗和精良的裝備優勢，對AGV減速機進一步進行型譜開發，通過“全系配套”，為廣大用戶提供最優個性化方案。
3、絲杠：貝斯特、鼎智科技
(1)貝斯特：全面布局直線滾動功能部件
公司通過設立全資子公司“無錫宇華精機有限公司”全面布局直線滾動功能部件(產品包括：高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等)，瞄準高端機床領域、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、高精度滾動導軌副等直線滾動功能部件是在原有智能裝備及工裝業務的延伸和突破，已具備了相對成熟的條件或優勢：一方面，公司汽車零部件業務建立了規?；⒅悄芑a的技術和管理體系。并且公司利用產業化驗證平臺，不斷提升滾動功能部件質量、效率。另一方面，公司結合自身多年深耕智能裝備、工業自動化集成的豐富經驗，建立了一支專業技能過硬、行業經驗豐富、創新能力較強的技術團隊，對滾動功能部件有豐富的經驗和深入的理解。
(2)鼎智科技：定制化精密運動控制解決方案提供商
公司是以微特電機為主要構成的定制化精密運動控制解決方案提供商，主要從事線性執行器、混合式步進電機、直流電機、音圈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、韓國三星等企業產品中得到應用；呼吸機配套音圈電機打破國外壟斷，已在邁瑞醫療呼吸機中批量應用。公司形成“整機生產為主、關鍵零部件生產為支撐”的一體化發展模式，實現了絲桿、螺母等線性執行器核心零部件的自主可控。在絲桿方面，公司獨立設計T型絲桿的牙形及滾壓輪，采用先進滾壓設備和生產工藝，絲桿精度、光潔度及傳動效率等性能優異；在螺母方面，公司采用自主研發的材料配方，自主研發設計的模芯牙形及獨特的脫模裝置，與絲桿配合使用背隙可達0.01mm以內，傳動壽命可達500萬次(150mm行程往返)以上，具有優秀的傳動精度、傳動效率及壽命。
4、無框力矩電機：步科股份、禾川科技
(1)步科股份：國內低壓伺服電機頭部企業
公司早期以人機界面為主業，后續公司將產品逐步拓展到伺服系統、步進系統、可編程邏輯控制器、變頻器等，且廣泛應用于物流設備、機器人、包裝設備、食品設備、服裝設備、醫療設備、環保設備，軌道交通設備等自動化設備行業。長期以來行業伺服系統以高壓為主，但近年隨著移動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，步科較早前瞻性地投入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、散熱效率和連接可靠性等問題，提高了電機控制效率、系統抗干擾能力和過載能力，實現了更緊湊的尺寸設計，為下游物流搬運機器人AGV、智能分揀線、服務機器人底盤等領域客戶提供了滿足其需求的性價比較高的產品，取得了一定的市場優勢。
2022年步科股份收入結構
(2)禾川科技：國內伺服系統頭部企業
禾川科技的主要產品包括伺服系統、PLC等，實現了工業自動化領域“控制+驅動+執行傳感+機電一體化”的覆蓋，并在近年沿產業鏈上下游不斷延伸，涉足上游的工控芯片、傳感器和下游的高端精密數控機床等領域。其中，伺服系統作為公司的核心產品，搭載自主研發的編碼器，在定位精度、速度控制、額定轉矩等核心性能指標上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，自主研發設計的驅動控制一體化SIP芯片集成了主控MCU、存儲、運動控制算法和工業實時以太網IP，目前已實現對外銷售。
5、空心杯電機：鳴志電器
鳴志電器：國內空心杯電機龍頭
公司主營為控制電機及驅動系統(步進電機、伺服電機、直流無刷電機、空心杯電機等)，在HB混合步進電機領域為國內龍頭，率先打破日資壟斷。公司重視海外市場，先后收購諸多海外相關企業，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%。公司先后收購美國AMP、美國LIN、瑞士T Motion等全球領先電機及驅動企業并將其技術(吸收整合步進電機、空心杯電機先進技術)、市場及客戶(通過并購有效拓展海外市場)內化為自身資源，并以客戶需求為導向將產品品類由單一步進電電機拓展至伺服、無刷、空心杯電機等。23年隨太倉工廠全面投產+越南工廠啟用，公司產能得到釋放，有望加速布局半導體、工控自動化、醫療生化等高附加值領域，持續提升盈利水平。公司空心杯電機性能對標海外，熱處理、響應速度最優，且價格低于海外競品。
6、力矩傳感器：柯力傳感
603662/ >柯力傳感（603662）成立于1995年，作為國內應變式傳感器的龍頭企業，公司在夯實硬件層多物理量傳感器、稱重儀表等核心產品的基礎上，圍繞物聯網戰略實現轉型升級，構建了工業物聯網一體化解決方案。公司下游主要覆蓋交通、冶金、工程機械等衡器客戶，并積極開拓海洋工程、石化、醫療衛生等非衡器領域的新客戶。應變式傳感器蓬勃發展，六維力傳感器有望迎來高速增長期。六維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維力傳感器領域。隨著技術路線的多元、產品矩陣的完善、產品成本的下降以及國產化率的提升，六維力傳感器正迎來蓬勃發展的黃金時期。公司是多年全國第一市場占有率力學傳感器品牌；在國外市場，公司實施差異化的品牌戰略，擁有較高的知名度，海外營收占比持續提升。通過“內生+外延”的方式，公司橫縱向拓寬傳感器產品矩陣，橫向參股意普興、馳誠電氣，推進氣體傳感器、光柵傳感器等產品布局，縱向逐漸進入非衡器市場。公司自研的三維力、六維力等多維力傳感器已處于小批量試制階段，具有高精度、高靈敏度、抗偏載能力強、維間耦合小等特點，可應用于機器手臂運動、醫療設備等高精尖場景。
7、編碼器：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者
002338/ >奧普光電（002338）持股65%的子公司禹衡光學前身是始建于1965年的長春第一光學儀器廠，是中國最早的光電編碼器及光學儀器專業制造商。從1967年制造出中國第一臺工業編碼器到如今國內領先的高端傳感器系列，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、角度編碼器、齒輪編碼器及常規編碼器在內的多系列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。同時，在伺服產品上面，2022年新推出了一款應用于伺服產品的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面的使用。
(2)偉創電氣：編碼器已進入小批量驗證階段
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。公司自制的編碼器在通用伺服上已經在試用，伺服一體輪和軸關節里面整合的編碼器基本上是以自制為主。對于自用比例公司目前正在循序漸進推進中，待市場驗證成熟穩定后，預計明年將會逐步替代。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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