行业阶段与核心观点 - 全球人形机器人产业正处于从"原型验证"向"量产筹备"跨越的关键节点,2026年被视为全球量产转折期 [2][6] - 行业核心观点认为人形机器人小脑运控能力显著提升,但硬件可行性仍受传动系统、续航难题和精度检测三大瓶颈制约 [2][6] - 特斯拉Optimus Gen3预计2025年第四季度推出,至2026年迈向量产 [6] 减速器技术路线 - 现有谐波减速器和行星减速器方案难以满足制造业重载场景需求,谐波减速器在下肢等高负载场景下寿命可能缩短至数千小时 [13] - 摆线针轮减速器单级传动减速比可达6-119,具备大扭矩和抗冲击性,可承受5倍瞬时过载,传动效率达85%-92% [8][14] - 相比RV减速器,摆线针轮减速器可通过小型化设计将外径降至40毫米以下,体积仅为传统RV减速器的约三分之一,更适用于人形机器人髋部、腰部和膝盖等高负载部位 [14] - 多家公司已布局轻量化摆线针轮减速器,例如通过拓扑优化设计可实现减重30%的效果 [15][16] 轻量化材料应用 - 镁合金密度为1.8 g/cm³,约为铝合金的2/3、钢的1/4,单台人形机器人镁合金用量预计可达10–12公斤 [17][18] - 半固态压铸技术可降低镁合金加工端的燃爆风险,加工温度低于镁的熔融温度,远低于其燃点550℃ [18][19] - PEEK材料密度为1.3–1.45 g/cm³,具有优异的机械性能,但价格昂贵,市场价格为每公斤300–400元 [17] - PEEK材料商业化受制于制造壁垒,其主要原材料氟酮成本约占PEEK整体制造成本的50% [20][21] 加工工艺创新 - 金属注射成型技术适合大规模量产形状复杂件,其成本不随零部件复杂程度上升而显著增加 [22][23] - 2022年全球金属粉末注射成型零件市场规模约192.2亿元,预计到2029年将达359.64亿元,期间复合增长率为11.64% [23] - 2022年中国金属注射成型市场规模约91.2亿元,占全球总市场规模的30.2% [23] 传感器技术迁移 - 旋转变压器具有环境适应性强、高可靠性、长寿命等特征,成为新能源汽车驱动电机位置传感器的主流选择 [3][29] - 全球旋转变压器市场规模预计将从2021年的37.17亿美元增长至2028年的104.40亿美元,年复合增长率达15.90% [29] - 以特斯拉Optimus Gen2为例,编码器的单机搭载量达54个,旋变传感器有望率先在对可靠性要求高的盆骨、下肢等位置替代传统编码器 [3][31]
中金 | 人机系列03:量产背后的硬件创新
中金点睛·2025-09-26 07:57