09月21日 01:50
人形机器人执行器:三大核心部件驱动产业化机遇
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在全球人形机器人加速商业化的背景下,执行器作为关键的“关节与肌肉”,其性能与成本直接影响技术突破与产业价值。执行器主要由丝杠、减速器和电机三大核心零部件构成。丝杠是价值核心,国产企业正重塑全球格局,具备显著价格优势;减速器方面,新型行星路线崛起,吸引持续资金投入,效率和寿命优势明显;电机则以定制化无框力矩电机为主流,国内企业量产能力突出。这些技术迭代和国产化进程催生了全产业链的投资机遇,特别是在应用端、成本端和软件端,预示着人形机器人产业正步入万亿级投资盛宴。

🔩 **丝杠:价值核心与国产化机遇** 丝杠是执行器中价值占比最高的硬件,成本占机器人整体的20%,其精度直接影响运动稳定性。特斯拉Optimus的迭代应用展示了丝杠在实现高精度抓握(0.1毫米级)和满足安全需求(断电可锁止)方面的关键作用。尽管全球市场目前由日本企业主导,但国内企业在行星滚柱丝杠领域已实现C3级精度,并通过头部厂商验证。政策支持和30%-40%的价格优势有望推动国产丝杠在国内机器人市场的渗透率大幅提升,预计未来3-5年国内龙头企业将抢占全球30%的市场份额。

⚙️ **减速器:新型行星路线的崛起** 减速器作为“动力传递中枢”,主流路线分为谐波和行星两类。特斯拉采用的谐波减速器存在效率低、寿命短、成本高等问题。国内企业则更倾向于以行星减速器为主,其效率超95%、寿命超1万小时,成本仅为谐波减速器的一半,更适合工业场景。新型行星减速器通过一体化设计、碳化硅材料等技术进步,在体积、精度和效率上均有显著提升。资本市场对此领域持续加码,减速器概念指数已放量突破历史高点,显示出强劲的主力资金流入趋势。

⚡️ **电机:定制化与国产量产能力** 电机是执行器的“动力心脏”,其性能决定了机器人的运动速度和效率。人形机器人需求正推动定制化无框力矩电机成为主流,这类电机在减重、功率密度和集成性上优于传统有框电机。依托稀土材料和高精度编码器,其控制精度和响应速度能够满足精细动作的要求。国内电机企业已具备与整机厂商联合开发、为不同关节定制电机的量产能力,并凭借稀土产业链的优势,成本较海外低25%。电机概念指数也呈现出放量突破后的稳定上涨形态。

🚀 **全产业链投资机遇** 人形机器人产业的爆发不仅带动了执行器等核心零部件的发展,也延伸至应用端(工业、物流、家庭服务)、成本端(轻量化材料、国产化、自动化产线)和软件端(大模型赋能具身智能)。随着成本的下降和技术的成熟,人形机器人正接近商用临界点。把握技术迭代与国产化主线,聚焦执行器技术创新催生的全产业链机遇,有望在万亿级投资市场中获得先机。

聚焦三大主线

在全球人形机器人产业加速商业化的浪潮中,执行器作为其“关节与肌肉”,已成为决定技术突破与产业价值的核心。

执行器:人形机器人的核心部件是高精密的机电一体化结构,用机电的方式模仿人类的关节,又称为关节模组,是人形机器人的最核心部件,比如,在特斯拉机器人的构造中,身体关节就具有二十多个执行器,而随着未来对机器人需求更多,或要求机器人运动能力更强,执行器数量将进一步提升,将带来更大的市场空间

执行器的性能与成本由丝杠、减速器、电机三大核心零部件决定,三者在技术迭代与国产化进程中呈现差异化格局,催生独特投资机遇


01

丝杠:价值核心,国产企业重塑全球格局

丝杠是执行器中价值占比最高的硬件,成本占机器人整体20%,精度直接影响运动稳定性。特斯拉Optimus迭代中,丝杠应用从腿部线性关节拓展至灵巧手手指,实现0.1毫米级抓握精度,其传动效率超90%且断电可锁止,满足安全需求。

当前全球丝杠市场由日本企业主导,但国内突破明显:企业在行星滚柱丝杠领域实现C3级精度(每米误差≤8微米),部分通过头部厂商验证;政策将其纳入“工业四基”扶持,推动产业链协同。

目前国内近百家机器人企业中,用国产丝杠的不足10家,渗透率低于5%;随着国产产品寿命、稳定性追平国际水平,30%-40%的价格优势将推动渗透率提升,相关龙头未来3-5年或抢占全球30%市场份额。


02

减速器:新型行星路线崛起,资金持续加码

减速器是“动力传递中枢”,主流路线分谐波与行星两类。

特斯拉用谐波减速器,虽传动比高(1:500),但效率低(约70%)、寿命短(约5000小时)、成本高(单台超2000美元);国内企业倾向“行星为主、谐波为辅”,行星减速器效率超95%、寿命超1万小时,成本仅为谐波减速器1/3,更适配工业场景。

新型行星减速器成行业方向:一体化设计缩小20%体积,碳化硅材料提升精度至弧分级别,传动效率突破98%

资本市场上,技术面分析,818日减速器概念指数放量突破历史高点,成交额708.31亿元,换手率11.40%既然是突破,就一定是主力行为,因为散户是很难形成合力的,更何况是历史性高点!其次,下方黄色线框的量能,右侧的区间量能是非常明显高于左侧,且板块指数也在温和走高,这也就说明,突破之后仍有不断的主力资金还在不断的持续流入减速器概念板块,为后期板块指数的继续上涨也提供重要支撑


03

电机:定制化引领,国产链量产能力凸显

电机是“动力心脏”,承担电能转机械能任务,性能决定机器人运动速度与效率。人形机器人需求推动定制化无框力矩电机成为主流:较传统有框电机减重30%,功率密度超5kW/kg,可集成于关节;依托稀土材料与高精度编码器,控制精度达0.01度,响应速度0.1秒,能完成精细动作。

国内电机企业已具备量产能力:与整机厂商联合开发,为不同关节定制电机;依托稀土产业链,成本较海外低25%

板块走势上,电机概念指数呈“放量突破、缩量回踩”形态,突破2800点后未跌破20日均线,筹码稳定,为后续上涨奠基。


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全产业链投资机遇:聚焦三大主线

人形机器人产业爆发还带动应用端、成本端、软件端机遇:

应用端:已在工业(替代率超30%)、物流(效率超人工5倍)、家庭服务领域商用,特斯拉Optimus依托超级工厂领先行业1-2年,具场景落地能力的整机厂商先受益。

成本端:轻量化材料降15%机身成本,核心零部件国产化降30%-50%成本,自动化产线缩生产周期至7天,2027年单机成本或降至5万美元以下,进入商用临界点。

软件端:大模型赋能具身智能,端到端控制模型替代预编程;特斯拉凭FSD芯片与超算集群,训练效率超行业3倍,软件成核心壁垒。

当前人形机器人产业奇点已至,执行器技术创新催生全产业链机遇,把握技术迭代与国产化主线,有望在万亿级投资盛宴中占得先机。

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