人形機器人產業鏈全景深度解析

本文全面梳理人形機器人產業鏈。

(一)人形機器人產業鏈全景圖

人形機器人產業鏈包括上游的關鍵零部件、中游的機器人本體製造以及下游的應用環節，各部分企業責任清晰，技術及商業化處理程序正迅速發展。

(二)人形機器人行業概述

定義：人形機器人是指那些模仿人類形態的機器人，它們不僅擁有類似人類的外形和動作能力，還具備智能化和互動性。

人形機器人主要由三個核心技術模組構成：環境感知模組、運動控制模組以及人機互動模組。

在中國，人形機器人產業分佈比較廣泛，各具特色，形成了“百花齊放”的態勢。各大城市憑藉各自的資源優勢，建構了各自的競爭壁壘。

區域發展以北上廣為核心，以區塊鏈應用為支撐，展現出初步的發展輪廓。

首先，廣東省深圳市是人形機器人產業崛起最快的地區，被譽為“硬體之都”和“產業化先鋒”。深圳具備全球領先的硬體製造和供應鏈能力，這是其最大的優勢。優必選科技、宇樹科技、樂聚機器人等企業是其代表。其次，北京憑藉頂尖的科研資源、人才集聚和國家戰略中心地位，擁有小米、京東等知名企業。上海則憑藉國際化的視野、金融資本與高端產業應用場景的融合，擁有傅利葉智能、特斯拉中國等企業，又因為上海金融資本密集，外資研發中心眾多，汽車、高端製造、生物醫藥等產業為機器人提供了豐富的高價值應用場景。江蘇、山東、安徽及福建等地也在積極佈局。

據M2覓途諮詢初步統計，全國人形機器人相關企業約150家，其中55家集中在廣東省，北京16家、江蘇15家、上海12家，其他區域分佈相對較少。

根據國際標準化組織（ISO）的定義，機器人指的是一種可通過程式設計和自動控制來完成特定任務(如作業或移動)的機械裝置。按此分類，人形機器人的發展歷程可分為以下三個階段：

1.第一階段（遙控操作器）：這一階段的主要目標是模仿人類形態並實現基本的動作能力，主要通過人工遙控來實現。其功能相對簡單，機械結構設計著重於模仿雙足直立和基本的關節自由度，以實現站立和簡單的動作。

2. 第二階段（可程式設計機器人）：此階段的核心在於實現穩定的動態運動和特定場景下的任務執行。這類機器人能夠按照預設的程序自動重複執行操作，具有一定的自動化水平，並在工業生產中得到廣泛應用。本田的ASIMO、波士頓動力的ATLAS、日本川田工業的HRP系列、韓國KAIST的HUBO等都是這一階段的代表。

3. 第三階段（智慧型手機器人）：這一階段的目標是達到自主智能和實現規模化商業應用。智慧型手機器人通過感測器收集環境資訊，運用智能技術進行識別、理解和推理，從而作出決策並自主行動以達成目標。特斯拉的Optimus、優必選的Walker、宇樹的H1等是該階段的典型代表。

隨著人工智慧時代的到來以及人口老齡化問題的加劇，人形機器人預計將成為未來重要的技術發展方向。2025年人形機器人進入量產階段，而到2026年，其商業化應用將迎來爆發。

在形態上，目前主流的人形機器人主要分為三類：輪式人形機器人、足式人形機器人和通用人形機器人。

(三)人形機器人產業鏈上游

人形機器人的產業鏈上游集中了技術的核心部分和硬體的基礎設施，這對機器人的性能上限和成本構成起著決定性作用。該上游領域主要包括五大關鍵類股：核心零部件、晶片與計算平台、基礎技術與研發工具、關鍵原材料以及軟體與演算法。在這些類股中，核心零部件佔據著最為核心和價值的地位，涵蓋了諧波減速器、無框力矩電機、空心杯電機、行星滾柱絲槓、編碼器、感測器和軸承等供應。這些零部件共同構成了人形機器人的旋轉關節、線性關節、靈巧手、感知系統和軀幹等關鍵部分。

以特斯拉的Optimus Gen2機器人為例，其核心零部件包括電機、感測器、減速器和絲槓，這些部件在總成本中佔據了相當大的比例。根據覓途諮詢的資料，絲槓、無框力矩電機、減速器、力感測器、空心杯電機和軸承的價值分別佔到了總成本的19.00%、16.00%、13.00%、11.00%、8.00%和5.50%。

1.絲槓

在仿生機器人技術中，絲槓扮演著線性執行器的關鍵角色，其主要功能是將電機的旋轉動力精確且高效地轉化為直線運動，進而推動機器人的關節實現所需的力度和位移。隨著特斯拉人形機器人的不斷升級，最顯著的改進之一是絲槓數量的提升。在特斯拉的第三代人形機器人中，靈巧手採用了“腱繩結合絲槓”的傳動系統，並且採用了“電機與微型絲槓”相結合的主動關節設計。

在2023年，中國絲槓市場總規模達到了約25.7億元人民幣。在這一市場中，滾珠絲槓佔據了61%的份額，梯形絲槓佔據了35%，而行星滾柱絲槓則佔據了4%的份額。

行星滾柱絲槓

在人類機器人技術領域，行星滾柱絲槓代表了“卓越性能”的巔峰，它是高端技術路線的代表性硬體裝備。

與傳統滾珠絲槓相比，行星滾柱絲槓的優勢在於其採用帶有螺紋的多滾柱結構，從而顯著提升了其承載能力。

特斯拉人形機器人Optimus改採用的行星滾柱絲槓在全球範圍內僅有兩家製造商提供，它們分別是德國的舍弗勒集團和中國的新劍傳動公司。

2.靈巧手

靈巧手，作為一種模仿人類手部構造與功能的機器人部件，其設計重點不在於單純的物體抓取，而在於達到高精度的操作。這類機器人手通常具備三個或更多手指，並且擁有超過十二個自由度。在國際上，美國在靈巧手技術領域佔據領先地位。而中國在近年來也在此領域實現了顯著突破，市場規模正迅速擴張。

預計到2029年，全球人形機器人產量將達到100萬台，若每台機器人配備兩隻靈巧手，則總共需要200萬隻。參照手機大規模生產後價格下降的趨勢，靈巧手在實現大規模生產後，其成本有望降至1.5萬元每隻。屆時，這一細分市場的規模預計將達到300億元人民幣。

3.減速器

在人形機器人關節中，減速器扮演著“動力調節中樞”的角色。這一核心精密部件的主要功能是將電機產生的快速低扭矩輸出轉換為機器人關節所需的低速高扭矩運動。它直接影響到關節的輸出力、精度、平穩度以及使用壽命。電機，尤其是高性能無框力矩電機，在高效工作區間通常轉速較高（幾千至數萬RPM），但扭矩較小。相反，機器人關節需要的是大扭矩、低轉速且高精度的旋轉運動。減速器通過齒輪系實現“犧牲轉速，放大扭矩”的效果，完美解決了這一矛盾，因此人形機器人必須配備減速器。

根據應用場景的不同，人形機器人減速器主要分為三類：諧波減速器、精密行星減速器和RV減速器。

全球精密減速器市場分析：當前，國際市場中的精密減速器行業呈現出海外品牌主導的競爭格局。在RV（行星齒輪減速器）和諧波減速器領域，日本品牌佔據市場主導地位；而在行星減速器領域，德國品牌則展現出較強的市場競爭力。具體來看，在諧波減速器市場，哈默納科佔據了82%的市場份額；而在RV市場，納博特斯克的市場份額達到了61%。

4.感測器

在人形機器人的構造中，感測器構成了其感知自身狀態（本體感知）以及解讀外部環境（環境感知）的核心基礎。這些功能是機器人實現智能、安全、靈活互動的不可或缺條件。目前，機器人普遍利用雷射雷達、攝影機、毫米波雷達、超聲波感測器以及全球定位系統（GPS）等類型的感測器來執行環境感知任務。

觸覺感測器

在人形機器人領域，對於靈巧手的需求日益增長，而觸覺感測器成為了一個關鍵的進步方向。

這種感測器為機器人帶來了“觸覺”能力，被視為實現精細操作的關鍵技術。

觀察當前的發展趨勢，觸覺感測器正朝著高密度、柔性和多功能整合的方向發展，其中研發電子皮膚是當前的前沿課題。然而，成本控制、耐用性提升以及訊號處理技術仍面臨著重大挑戰。

六維力矩感測器

作為人形機器人中最為關鍵且技術門檻極高的感測器之一，力矩感測器被尊稱為機器人實現“觸覺感知”和“精確操作”的至寶級元件。其主要功能是即時監控執行器的運作狀況，向控制系統提供至關重要的資料，從而確保機器人動作的精確度。

在特斯拉的人形機器人設計中，手腕和腳腕關節均採用了六維力矩感測器。

視覺感測器

機器視覺技術是人工智慧領域的前沿技術之一，其核心原理在於賦予機器“人眼”和“大腦”的功能。通過這種方式，機器能夠自主地對檢測對象進行測量和評估，從而實現替代人工操作的智能化檢測。

隨著人工智慧技術的廣泛應用和人形機器人技術的進步，預計到2030年，力感測器市場將實現超過300億元人民幣的規模。

(四)人形機器人產業鏈中游

在產業鏈的上游，主要提供的是“原料”和“烹飪指南”（即核心零部件與演算法）。而中游則扮演著“廚師”和“廚房”的角色，其職責在於將原料加工成完整的“佳餚”——人形機器人的整體設計、整合與製造。

中游環節是技術整合與產品落地的關鍵節點，其核心目標是：在成本、性能、可靠性以及量產可能性之間找到最佳平衡點，從而打造出實用的人形機器人產品。

中游並非單一角色，而是一個由眾多不同主體構成的生態系統。其中的代表性企業包括特斯拉（Optimus）、波士頓動力（Atlas）、優必選（Walker）、Figure AI、智元機器人等，以及潛在的消費電子/汽車電子代工巨頭如富士康、立訊精密等，以及機器人領域的專業代工廠。在國內，宇樹、眾擎、智元、傅利葉、小鵬、小米、華為等都是人形機器人領域的強勁競爭者。特別是華為，儘管其產品尚未正式發佈，但資本市場對其期待頗高。預計華為的人形機器人一旦發佈，將成為市場的一個獨立鏈條。

自2008年至2025年，標誌著人形機器人規模化生產的開端。在這一關鍵時期，特斯拉的人形機器人——柯博文（Optimus）將步入試制流程。特斯拉的目標是製造5000至10000台柯博文機器人，並且已經預訂了1萬至1.2萬台所需的零部件。

中國機器人產業在全球地位顯著：得益於技術的持續進步和政策的堅定支援，中國機器人產業鏈正迎來迅猛發展。目前，中國人形機器人市場增速預計將超過全球平均水平。預計到2030年，這一數字有望達到近380億元，年複合增長率超過61%，銷量將從0.40萬台增長至27.12萬台。

在全球範圍內，預計到2030年將增至150億美元，年複合增長率超過56%，銷量將從1.19萬台增長至60.57萬台。整個機器人市場正呈現出滾雪球般的增長態勢。

(五)人形機器人產業鏈下游

在上游和中游環節，我們主要關注的是如何“製造”出人形機器人。而產業鏈的終端環節，其核心在於“應用”和“銷售”，即涉及應用場景、商業模式以及市場生態。

該環節是推動產業爆發和驗證其價值的焦點，它直接關係到人形機器人能否為社會帶來實際的經濟效益。面對勞動力人口減少和人力成本上升的趨勢，各行各業對人形機器人的需求將迅速增長。這種需求的增長速度受到成本效益的影響。

人形機器人的應用範圍極為廣泛，涉及工業生產與物流運輸、商業服務與特殊作業、家庭及個人服務、醫療以及教育等多個行業。在這些領域中，工業製造與物流領域率先實現應用，且市場需求最為迫切；然而，家庭與個人服務領域雖然市場前景廣闊，但技術門檻相對較高。隨著技術的不斷進步和成本的降低，人形機器人有望在更多領域實現商業化應用。

(六)前景展望

市場預測：預計到2040年，中國人形產業市場規模將逼近3兆元。

根據行業分析報告，預計到2026年，市場規模將實現翻倍，突破200億元；到2030年，市場規模有望達到1000億元，年複合增長率預計將超過60%。在此階段，人形機器人將主要應用於工業領域，執行重複性服務工作。隨著資料的積累和演算法的最佳化，預計2031-2035年，人形機器人將逐步進入商業服務領域，如酒店、街道、醫療輔助等，提供商用服務。到2035年及以後，人形機器人有望進入家庭生活場景，提供靈活、多元的家庭服務，滿足老齡化家庭的陪伴需求等服務。

馬斯克曾在CES 2025展會上預測，未來人形機器人和人類的數量比例可能達到3:1至5:1，全球人形機器人數量將達到200億至300億台。

隨著人工智慧大型模型與機器人硬體技術的深度融合，中國人形機器人市場預計將在2026至2028年間迎來快速增長階段，並首先在工業和服務業領域實現大規模應用。在政策支援、資本投入和技術進步的三重推動下，中國有望成為全球人形機器人產業的關鍵力量之一。 (新財知)