德邦證券：機器人電機將迎來廣闊發展空間，成為機器人運動的'心臟”

人形機器人快速進化，馬達是其重要部件。 隨著工業機器人相關技術的日益成熟，人們對機器人技術智能化本質的認識日益加深，與工業機器人相對固定的作業環境不同，人形機器人通常使用於人類的日常生活環境中。人形機器人具有類似人類的感知、決策、行為以及擬人化的移動特性，從外觀上更加容易被使用者接受並產生親切感，因此能夠在人類所在的環境中與人類和諧相處，協助人類完成複雜和多樣的工作。機器人關節驅動器是雙足人形機器人關鍵部件，依動力來源可分為液壓、氣動、電機驅動、記憶金屬、生物類(心肌細胞)等，其中電機驅動和液壓驅動是較為常見的兩種形式，電機方案的優點在於，在運動控制方面，其設計比液壓控制有更成熟的解決方案，處理器編碼器也相對更容易正確獲取運動狀態的即時回饋，控制精度也有很大保障，而且相較液壓成本便宜了很多。

機器人運動的“心臟”，對運動精度起決定作用。 馬達（俗稱「馬達」）是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。機器人關節系統包括驅動器、控制器和關節馬達。機器人關節馬達具有減速、傳動、提升扭矩功能，它被視為機器人的執行單元，根據需要被安裝在各關節上控制關節運動，機器人諸如行走、跑、彈跳等動作均由機器人關節馬達驅動產生，是機器人運動的「心臟」。

Optimus主體部分共有28個致動器，分為線性和旋轉各14個，所採用的馬達為無框力矩馬達。這28個執行器分佈在肩部、肘部、腕部、軀幹、髖部、膝部和踝部等位置。根據2022特斯拉AI day的展示，這28個執行器的分佈如下：①肩部有6個（旋轉型6個）；②肘部有2個（線性型2個）；③腕部有6個（旋轉型2個，線性型4個）；④軀幹有2個（旋轉型2個）；⑤髖部有6個（旋轉型4個，線性型2個）；⑥膝部有2個（線性型2個）；⑦踝部有4個（線性型4個）。 Optimus的手部共有12個致動器（雙手），所使用的馬達為空心杯馬達

產業化進程加速，馬達可望迎來廣闊空間。 人形機器人作為通用機器人的代表和具身智能的優秀載體，一方面正在受益於通用人工智能的發展，另一方面，也以“具身智能”成為AI與物理世界的接口，和下一代通用人工智慧的終端平台。 AI大模型在機器人任務中主要扮演了推理決策的角色，將人類給出的自然語言指令拆解為機器人可執行的步驟。多模態的AI大模型補全了機器人核心的推理決策能力，可望助力人形機器人走向通用之路。

人形機器人產業的發展關鍵在於核心零件供應，其中包括減速器、伺服系統和控制器等三大核心零件。這些零件的成本合計佔據了人形機器人成本的70%以上。目前，Optimus人形機器人的核心零件中，馬達的價值量佔比約為25%。如果假設未來10年全球人形機器人的出貨量達到500萬台，且無框電機的單價為2500元，空心杯電機的單價為1300元，那麼未來的10年中，人形機器人將為無框電機市場帶來3,500億元的增量市場，為空心杯馬達市場帶來780億元的增量市場，總市場空間達到4,280億元

建議關注：1）步科股份：第三代無框電機首創無框灌封工藝，和各個機器人廠家積極擴展合作；2）鳴志電器：空心杯馬達技術在全球居於前列，已向人形機器人頭部客戶提交全套技術方案及樣機；3）江蘇雷利：空心杯馬達等產品可用於人形機器人，部分產品在樣品測試階段已獲得客戶認可；4）鼎智科技：與母公司錯位協同發展，線性執行器為行業領先產品；5）偉創電氣：2022年成立機器人產業部，提供低壓伺服、空心杯馬達、特種無框力矩馬達等核心零件；6）昊志機電：自主研發的DD馬達用於機器人關節模組中，提供機器人關節動力來源；7）拓邦股份：空心杯馬達已在電動夾爪、骨科動力工具等領域批量應用，看好人形機器人帶來的增量機會；8）禾川科技：在機器人產業有產品和技術積累，未來將在無框力矩馬達基礎上開發組合式產品；9）拓普集團：設立電驅事業部，機器人產品包括旋轉、直線執行器，已多次向客戶送樣並獲得認可及好評。

文章來源：德邦證券、俞能飛；執業編號：S0120522120003

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