慧博投研近日发布行业深度报告,聚焦机器人电机领域。报告指出,在人形机器人产业加速崛起的背景下,电机作为驱动系统的“关节肌肉”,已成为决定机器人运动能力的核心要素,因其技术壁垒高、产业价值集中,正迎来新一轮技术突破与市场增长机遇。
随着机器人应用场景从结构化工业环境向动态、非结构化场景延伸,对电机性能的要求愈发严苛:高转矩密度、低转矩波动、强过载能力及高效散热成为必备指标。为满足这些需求,多种电机技术路线同步发展:空心杯电机凭借小巧精密的特性,成为灵巧手的首选方案;无框力矩电机以高扭矩与紧凑设计主导关节驱动;轴向磁通电机则因高功率密度展现出巨大潜力;新兴的谐波磁场电机通过创新磁路设计,突破了传统性能极限。
从市场格局来看,全球人形机器人市场规模预计2025年突破500亿美元,中国占比超50%,直接带动电机需求激增。政策层面,《人形机器人创新发展指导意见》等文件明确将电机列为重点突破的核心技术。竞争格局呈现“双轨并行”态势:特斯拉凭借专利优势主导高端市场,本土企业如汇川技术、步科股份等则通过差异化创新与成本优势加速国产替代。当前电机成本仍是普及瓶颈,无框力矩电机单价超2000元,占整机成本15%,产业链正通过技术升级与产能转移等路径推动成本下降。
细分领域中,空心杯电机2025年市场规模预计约59亿元,核心壁垒在于绕线技术与设备,国际厂商如Maxon仍占主导,但鸣志电器、兆威机电等国内企业凭借性价比优势稳步推进替代,人形机器人灵巧手需求或打开百亿市场空间。无框力矩电机作为关节主流选择,2023年全球规模达6.57亿美元,预计2030年增至9.03亿美元,其在温控与可靠性方面仍存挑战,国内步科股份、雷赛智能等企业产品性能已接近国际水平。轴向磁通电机虽具备高功率密度优势,但受限于制造精度与散热难题,目前处于产业化初期,通过SMC粉末冶金、无轭结构等创新,该技术正逐步突破瓶颈,已在“青龙”机器人腿部等场景落地应用。新兴的谐波磁场电机通过磁场调制实现转矩倍增,同时推动第四代永磁材料钐铁氮商业化进程,未来在降本增效方面潜力显著。
产业链相关企业积极布局:步科股份深耕无框力矩电机,产品线覆盖多关节需求;鸣志电器作为国内空心杯电机稀缺标的,产品体系齐全;雷赛智能推进关节模组与灵巧手业务;伟创电气、汇川科技及鼎智科技也纷纷加码人形机器人核心部件研发,助力产业化落地。
展望未来,报告指出四大发展趋势:一是高精度、轻量化与智能化深度融合,AI算法嵌入控制器将显著提升能效与响应速度;二是一体化关节电机需破解散热与电磁兼容难题;三是3D打印等新工艺为电磁结构创新提供可能;四是产业链协同与生态构建将成为行业健康发展的关键。随着技术进步与产业链成熟,机器人电机正从“功能实现”向“性能突破”升级,为整个人形机器人产业注入强劲动力。
来源:财中社
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