機(jī)器人硬件:剛過(guò)最亂的時(shí)候
2025年無(wú)疑是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的元年。
從熱度上看,近期的WAIC以及WRC兩場(chǎng)盛會(huì),有“活”的機(jī)器人展臺(tái)都是人山人海,觀眾們表現(xiàn)出極大的興趣。
從數(shù)據(jù)上看,據(jù)MIR DATABANK數(shù)據(jù)及分析顯示,隨著量產(chǎn)能力進(jìn)一步提升,2025年中國(guó)人形機(jī)器人產(chǎn)量將破萬(wàn)臺(tái),2025年至2030年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)78.6%。
然而,剛剛過(guò)去的2025上半年,同樣也是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)最“亂”的一段時(shí)間,尤其是在硬件領(lǐng)域。
一方面,核心部件國(guó)產(chǎn)化率低、動(dòng)態(tài)控制精度不足,仍是制約機(jī)器人產(chǎn)品大規(guī)模落地的關(guān)鍵瓶頸。另一方面,工業(yè)、服務(wù)業(yè)等場(chǎng)景的定制化需求激增,可各廠商技術(shù)路線存在分歧,并無(wú)一個(gè)明顯能打的成熟解決方案。
在這期間,機(jī)器人廠商與上游零部件供應(yīng)鏈在磨合中前進(jìn),邁出了跌跌撞撞的第一步。
01
機(jī)器人硬件有哪些
人形機(jī)器人的物理能力構(gòu)建于其核心硬件之上,這些硬件共同構(gòu)成了復(fù)雜的執(zhí)行與感知系統(tǒng)。執(zhí)行系統(tǒng)負(fù)責(zé)產(chǎn)生和傳遞動(dòng)力,賦予機(jī)器人活動(dòng)能力;感知系統(tǒng)則充當(dāng)其“神經(jīng)”,使其能夠與外部世界進(jìn)行信息交互。
機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)始于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其核心是各類(lèi)高性能電機(jī)。無(wú)框力矩電機(jī)作為關(guān)鍵的動(dòng)力源,通常被直接集成在機(jī)器人的關(guān)節(jié)內(nèi)部,其結(jié)構(gòu)緊湊、力矩密度高的特點(diǎn),能為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)提供強(qiáng)大而平穩(wěn)的動(dòng)力。當(dāng)需要將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線推力時(shí),則會(huì)采用高精度的絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中,行星滾柱絲杠因能承受巨大載荷并保持極高的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性,成為實(shí)現(xiàn)肢體伸縮等線性動(dòng)作的關(guān)鍵。
為了使電機(jī)產(chǎn)生的高速、低扭矩的動(dòng)力能被關(guān)節(jié)有效利用,精密減速器作為中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速、高扭矩的輸出,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人動(dòng)作力量和速度的精確控制。根據(jù)關(guān)節(jié)負(fù)載的不同,會(huì)采用如諧波減速器或RV減速器等不同類(lèi)型的傳動(dòng)方案。在所有這些運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)中,軸承是不可或缺的基礎(chǔ)部件,它支撐著機(jī)械旋轉(zhuǎn)體,通過(guò)最大限度地減少摩擦力來(lái)保證機(jī)器人每一個(gè)動(dòng)作的流暢與精準(zhǔn)。
感知能力是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能交互的前提。力傳感器是其核心感知元件之一,能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量機(jī)器人與外界接觸時(shí)產(chǎn)生的力與力矩。特別是在手腕、腳踝等關(guān)鍵部位,會(huì)安裝功能全面的六維力矩傳感器,它能同步檢測(cè)三個(gè)方向的力與三個(gè)方向的力矩,為機(jī)器人提供完整的力覺(jué)反饋。這些信息對(duì)于機(jī)器人維持平衡、實(shí)現(xiàn)柔順的力控制以及與環(huán)境進(jìn)行安全交互至關(guān)重要。
從成本占比來(lái)看,電機(jī)、傳感器、減速器、絲杠是大頭。根據(jù)覓途咨詢(xún)數(shù)據(jù),絲杠占19.00%,無(wú)框力矩電機(jī)占16.00%,減速器占13.00%,力傳感器占11.00%,空心杯電機(jī)占8.00%,軸承占5.50%。
02
供應(yīng)端的國(guó)產(chǎn)化困局與錯(cuò)配
2025年上半年,機(jī)器人供應(yīng)鏈國(guó)產(chǎn)化之路砥礪前行。
行星滾柱絲杠市場(chǎng)由Rollvis、GSA等歐洲企業(yè)牢牢掌控,占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額。而以新劍傳動(dòng)、雙林股份為代表的中國(guó)廠商正追趕,其中新劍傳動(dòng)已獲得北美客戶(hù)訂單,2025年初,其年產(chǎn)100萬(wàn)臺(tái)人形機(jī)器人行星滾柱絲杠產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目在浙江杭州青山湖科技城開(kāi)工。
美國(guó)科爾摩根在無(wú)框力矩電機(jī)技術(shù)上處于領(lǐng)先地位,而瑞士MAXON等品牌則主導(dǎo)著空心杯電機(jī)市場(chǎng)。與此相對(duì),中國(guó)的步科股份、鳴志電器等企業(yè)正在各自領(lǐng)域加速技術(shù)迭代與市場(chǎng)滲透。步科股份披露,某人形機(jī)器人客戶(hù)去年對(duì)電機(jī)的訂單規(guī)模還在百臺(tái)至千臺(tái)之間,而今年已迅速躍升至“萬(wàn)臺(tái)級(jí)”。
哈默納科與納博特斯克分別主導(dǎo)著諧波與RV減速器市場(chǎng)。不過(guò),中國(guó)企業(yè)已在此領(lǐng)域取得關(guān)鍵性突破,綠的諧波成功打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷并實(shí)現(xiàn)諧波減速器的規(guī);a(chǎn),而雙環(huán)傳動(dòng)等也在RV減速器領(lǐng)域取得進(jìn)展。預(yù)計(jì)僅諧波減速器在人形機(jī)器人應(yīng)用中的市場(chǎng)增量到2029年就將達(dá)到84億元。
在六維力矩傳感器領(lǐng)域,美國(guó)ATI、德國(guó)Schunk等企業(yè)占據(jù)了全球市場(chǎng)半壁江山。中國(guó)廠商如宇立儀器、柯力傳感、東華測(cè)試等正在追趕,部分企業(yè)已有產(chǎn)品對(duì)接全球頂級(jí)的機(jī)器人廠商,如特斯拉等。
除了國(guó)產(chǎn)化率在漸漸提升以外,越來(lái)越多的供應(yīng)商在完成從觀望到下場(chǎng)的轉(zhuǎn)變。
此前,減速器供應(yīng)商恒立精密工業(yè)的相關(guān)負(fù)責(zé)人曾表示,公司在接受人形機(jī)器人訂單的時(shí)候會(huì)“有意挑選行業(yè)的頭部廠商”,比如小米、小鵬等, “畢竟目前整個(gè)行業(yè)還在發(fā)展早期,我們也害怕過(guò)早鋪開(kāi)造成資源浪費(fèi)!碧厮估⿷(yīng)商北特科技也曾表示“公司對(duì)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展,充滿(mǎn)信心,但若要正式量產(chǎn),仍需解決諸多問(wèn)題!
據(jù)報(bào)道,4月,一位曾經(jīng)給宇樹(shù)等頭部廠商送過(guò)驅(qū)動(dòng)器等核心零部件樣品的廠商表示,能夠精準(zhǔn)匹配人形機(jī)器人需求的零部件還沒(méi)有大規(guī)模鋪開(kāi),“目前針對(duì)部分廠商的需要,我們會(huì)提供demo生產(chǎn)方案,但生產(chǎn)周期會(huì)比標(biāo)品長(zhǎng)一倍左右!
供應(yīng)商的觀望主要受中下游的出貨量和應(yīng)用場(chǎng)景的影響。據(jù)第一財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù),在24年及25年初,人形機(jī)器人廠商出貨量基本以數(shù)十臺(tái)至百臺(tái)為主。截至2024年,傅利葉人形機(jī)器人GR-1交付量已經(jīng)超過(guò)100臺(tái);2025年,樂(lè)聚機(jī)器人宣布已經(jīng)完成200臺(tái)全尺寸人形機(jī)器人的交付。優(yōu)必選也在3月宣布,東風(fēng)柳汽今年上半年將完成采購(gòu)部署20臺(tái)優(yōu)必選工業(yè)人形機(jī)器人。
而人形機(jī)器人出貨量增長(zhǎng)在進(jìn)入25年后加速增長(zhǎng)。在剛剛結(jié)束的WRC上,宇樹(shù)科技創(chuàng)始人王興興表示:“未來(lái)幾年,全行業(yè)人形機(jī)器人出貨量每年翻番是有保證的,如果AI技術(shù)出現(xiàn)突破,甚至可能未來(lái)2~3年突然一年出貨幾十萬(wàn)臺(tái),甚至上百萬(wàn)臺(tái)!
6月,智元機(jī)器人與宇樹(shù)科技共同中標(biāo)中國(guó)移動(dòng)1.24 億元人形機(jī)器人采購(gòu)訂單。其中智元機(jī)器人以7800萬(wàn)元中標(biāo)“全尺寸人形雙足機(jī)器人”標(biāo)包,宇樹(shù)科技以4605 萬(wàn)元中標(biāo)“小尺寸人形雙足機(jī)器人、算力背包及五指靈巧手”標(biāo)包。7月,優(yōu)必選科技中標(biāo)覓億(上海)汽車(chē)科技有限公司9051.15萬(wàn)元機(jī)器人設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目。
在接受采訪時(shí),智元合伙人、具身業(yè)務(wù)部總裁姚卯青坦言,當(dāng)前面臨核心供應(yīng)鏈瓶頸:“上游智身機(jī)構(gòu)、關(guān)節(jié)、減速器等部件的產(chǎn)能與一致性是重大挑戰(zhàn)。”目前智元合作的供應(yīng)商以中小型企業(yè)為主,傳統(tǒng)機(jī)電巨頭尚未全面入場(chǎng)!拔覀冋惆楣⿷(yīng)商共同成長(zhǎng),” 姚卯青表示,“隨著生態(tài)伙伴的加入,人形機(jī)器人正展現(xiàn)出比新能源汽車(chē)更大的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。”
在2025 WRC期間,多家整機(jī)廠商及零部件廠商均透露,訂單、產(chǎn)能和交付節(jié)奏明顯提升,部分機(jī)器人整機(jī)廠商已實(shí)現(xiàn)數(shù)百臺(tái)交付,產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入加速落地階段。
03
廠商轉(zhuǎn)向自研+產(chǎn)業(yè)協(xié)同模式
訂單的火爆與上游供應(yīng)鏈的錯(cuò)配使多數(shù)機(jī)器人廠商的經(jīng)營(yíng)模式發(fā)生了變化。一方面,自研硬件能夠減少對(duì)供應(yīng)鏈的依賴(lài),同時(shí)使硬件更好地適應(yīng)自家產(chǎn)品的軟件模型,因此更多廠商開(kāi)始把自研硬件作為自身的護(hù)城河;另一方面,積極布局與零部件供應(yīng)商的生態(tài)合作也十分關(guān)鍵。
比如,開(kāi)普勒機(jī)器人在堅(jiān)持硬件自研的同時(shí),引入了兆豐股份、漢威科技、喬鋒智能等產(chǎn)業(yè)上市公司作為股東。開(kāi)普勒超過(guò)80%的核心零部件為自主研發(fā),這種垂直整合的模式使其在硬件性能和成本控制上具有顯著優(yōu)勢(shì)。而產(chǎn)業(yè)協(xié)同方面,兆豐股份為開(kāi)普勒提供高精度行星滾柱絲杠,將交貨周期從6個(gè)月縮短至3個(gè)月;漢威科技提供系統(tǒng)化、全鏈條的智能感知解決方案;喬鋒智能則利用高端數(shù)控機(jī)床制造能力,保障核心部件的加工精度。
宇樹(shù)科技在堅(jiān)持核心零部件自研的同時(shí),與中大力德、鳴志電器、奧比中光、長(zhǎng)盛軸承等供應(yīng)商合作,為其在成本方面的優(yōu)勢(shì)提供了顯著支撐。據(jù)興業(yè)證券的研報(bào),按照各部位零部件成本測(cè)算,宇樹(shù)人形機(jī)器人G1總硬件成本約為8.6萬(wàn)元,進(jìn)階版(EDU)總硬件成本為約19萬(wàn)元,遠(yuǎn)低于特斯拉Optimus總硬件成本的約36.8萬(wàn)元。
在2025 WRC上,星動(dòng)紀(jì)元?jiǎng)?chuàng)始人陳建宇表示,該公司正在開(kāi)發(fā)通用化、模塊化的機(jī)器人產(chǎn)品。讓機(jī)器人就像樂(lè)高一樣,根據(jù)不同場(chǎng)景需求靈活變化形態(tài),包括雙足、輪式、人形等。此外,由于機(jī)器人當(dāng)下供應(yīng)鏈并不完善,“星動(dòng)紀(jì)元”從機(jī)器人本體最小單位開(kāi)始自研,如關(guān)節(jié)模組、控制單元、電機(jī)、減速器等,以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的垂直整合及穩(wěn)定可控,保障產(chǎn)品的高質(zhì)量高效交付。在商業(yè)化策略上,陳建宇談到了“沿途下蛋”的概念。比如他認(rèn)為,機(jī)器人靈巧手做出來(lái)了,可以先出售,不用苦苦等待整機(jī),這樣不僅有利于逐步拉低硬件的成本,還可以獲取一定的數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)飛輪,反哺研發(fā)。
04
結(jié)語(yǔ)
熬過(guò)了硬件最兵荒馬亂的時(shí)期,機(jī)器人軟件漸漸開(kāi)始獲得更多的關(guān)注。王興興在2025 WRC上表示,當(dāng)前機(jī)器人行業(yè)的最大瓶頸并非硬件,而是“具身智能”的AI模型尚未成熟。他類(lèi)比稱(chēng):“機(jī)器人的‘GPT時(shí)刻’尚未到來(lái)——只有當(dāng)機(jī)器人能像人類(lèi)一樣在陌生環(huán)境中完成通用任務(wù)(如整理房間或遞水)時(shí),才算真正突破!
而陳建宇在采訪中也談到:“軟件牽引硬件,場(chǎng)景會(huì)牽引軟件,所以說(shuō)很重要的是把整個(gè)閉環(huán)打通,把整個(gè)星動(dòng)紀(jì)元的技術(shù)和產(chǎn)品能去定義出來(lái),接下來(lái)我們也在跟很多零部件供應(yīng)商合作,一起打磨新型的符合人形機(jī)器人的零部件!
然而不可否認(rèn)的是,無(wú)論硬件軟件,產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的思路是一樣的,即技術(shù)必須盡早轉(zhuǎn)化為可用產(chǎn)品方能進(jìn)一步完成商業(yè)化、市場(chǎng)化。誰(shuí)先完成產(chǎn)品推出并持續(xù)迭代,誰(shuí)就有了先發(fā)優(yōu)勢(shì)。而率先完成市場(chǎng)化的廠商,會(huì)贏得大型供應(yīng)商的青睞,從而進(jìn)一步保障自身的造血能力。
當(dāng)前機(jī)器人硬件的亂局,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束。我們都很好奇的是,誰(shuí)會(huì)第一個(gè)從亂戰(zhàn)中突圍。
原文標(biāo)題 : 機(jī)器人硬件剛過(guò)了最亂的時(shí)候

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