动力线缆

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中金 | 线缆深度系列1:如何看机器人的“血管与神经系统”?
中金点睛· 2025-08-20 07:41
文章核心观点 - 具身机器人线缆行业处于0-1发展阶段,技术壁垒高且市场潜力巨大,国内线缆厂商凭借本土化配套和成本优势有望成为主力供应商,并随主机厂同步放量 [2][3][16] 机器人线缆功能与分类 - 线缆是机器人的血管和神经系统,为运动部件提供动力和信号传输,需具备高柔韧性、耐磨损性、抗干扰性及耐高低温等特性 [6] - 按功能分为动力线缆(传输电能,用铜量较大)和信号线缆(传递控制信号,影响响应速度和精度) [7] - 动力线缆应用于动力电池组与控制系统间的电力传输,信号线广泛分布于关节和传感器中传递信息 [9] 工业与具身机器人线缆差异 - 工业机器人线缆发展成熟,有多国试验标准(如中国CRIA 0003.1-2016、德国TUV2 PfG 2577),而具身机器人线缆尚无明确行业标准 [11] - 具身机器人线缆因自由度更高(人形机器人20-40个自由度 vs 工业机器人3-6个)、信号传输更频繁,对柔性、信号传输精度、轻量化和集成化要求更严苛 [11][12][13] - 人形机器人侧重交互能力,对通信性能要求高;机器狗关节运动幅度大,对机械性能要求更高 [12][13] 市场驱动与空间 - 2023年以来具身机器人领域出现政策与产业共振,中欧美均推出支持政策(如中国《人形机器人创新发展指导意见》),推动行业进入小批量生产阶段 [14] - 工业机器人线缆国产化率不足10%,但具身机器人新需求为国内厂商(如万马股份、鑫宏业)提供替代机遇 [15][16] - 预计2030年全球工业机器人线缆市场空间达52亿元(2024-2030年CAGR 12%),具身机器人线缆市场空间达42亿元(同期CAGR 51%) [18][19] - 远期全球机器人线缆市场空间超千亿元(按人形机器人单台线缆价值量4000-6000元、千万台级别销量估算) [20] 行业壁垒分析 - 中短期壁垒以技术和认证为主:技术需复合能力(材料选型、结构设计、工艺实现),其中工艺实现know-how壁垒最高;工业机器人客户认证需1-2年,具身机器人认证要求或更高且周期更长 [21][30][31][33] - 远期成本成为核心竞争要素:通过提升原材料国产化率和生产良率降本,适应下游C端批量应用的降本需求 [37] 技术细节 - 材料选型需考虑导体(传输功能)、绝缘层/护套(机械性能)、屏蔽层(抗干扰)的综合性选择 [22] - 结构设计包括单线缆复绞节距设计(提升弯折性能)和集成化复合线缆设计(解决EMC管理问题) [25][28] - 工艺实现涉及多道工序(拉丝、绞合、屏蔽等),需经验积累和设备优化以满足千万次弯曲/扭转测试要求 [30][32]
机器人数据闭环:机器人线缆专家
2025-05-22 23:23
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:机器人线缆行业 - **公司**:宇树科技、特斯拉、华源汽车、启帆、华凌、新亚、亨通、金杯、通光线缆、德柔电缆、李泽、亨通光电、耐克森、金杯电工 纪要提到的核心观点和论据 - **机器人线缆种类及需求占比**:机器人线缆分动力、数据传递和通信三类,动力线缆用于连接机械设备电源,数据传递线缆用于自动化工厂信息传输,通信线缆负责控制信号和通信协议传输;动力线缆需求量占比约 40%,信号和通信类线缆约占 60%,动力线缆销售量大但难度不大,信号和通信类线缆重量小但利润高[2] - **人形机器人或机器狗线缆需求特点**:动力与通信线缆需求量比例约为 3:7,主要依赖信号传输,需高频信号防屏蔽、抗干扰及关节控制,具备耐弯折、耐油、耐磨损等特性并屏蔽外部干扰,未来可能采用集成母排或 FPC 形式[1][3][4] - **不同机器人线缆长度**:宇树科技机器狗线缆总长度至少 200 - 300 米;特斯拉人形机器人线缆约 30 条,每条约 3 米,总长约 90 米,考虑并联和集成因素实际长度可能增加[1][5][6] - **线缆价值及成本**:线缆价值因种类而异,从几十元到几千元不等;华源汽车机器狗电缆总长 200 - 300 米,动力部分占几十米,动力线缆成本约一两千元/米,关节处高柔性电缆成本更高[1][7][8] - **工业机器人线缆情况**:工业机器人线缆价格从几十元到几百元不等,春晚机器人线缆需求量约占机器人一半,现有线缆弯曲实验可达 500 万 - 1000 万次,行业最高达 2000 万次[1][9] - **高频传输和高柔性的重要性**:对人形、攀爬及特种机器人至关重要,需毫秒级甚至微秒级的同步性和信号传导,高柔性电缆需承受更高弯折次数并保持稳定性和精度[1][10] - **国内供应商能力**:可生产 500 万 - 1000 万次弯折的工业机器人电缆,实现更高精度和 2000 万次以上弯折需提升技术,启帆、华凌、新亚等各有优势,市场竞争激烈,价格下降[3][11] - **提升线缆性能对价值量的影响**:提升线缆性能如增加弯折次数或提高传输频率会带来红利期,从 100 万次提升到 500 万次期间价值量提升约 30%,未来若超 2000 万次弯折且保持高精度将提高单米线缆价值,但取决于行业供给和市场竞争[12] - **未来工业机器人核心壁垒**:集中在材料选型、信号传输效率及稳定性、高频传输能力以及与多关节设备匹配度上,国内外供应商各有侧重,产品需达一定标准[13] - **导体材料优势**:导体材料如铜线或编织线用于屏蔽可有效传输信号,高分子材料如 PE、尼龙、TPE 和 PVC 与导体密切相关,内部采购节省科研成本、提升研发效率[14] - **动力线缆价值高的原因**:涉及大电流直流传输以及充放电耐受性,每米价格高达一两千元,技术发展可能减少对传统动力线缆需求并转向半导体封装技术[15] - **未来机器人电缆发展趋势**:以信号传输为主,集成化设计可能替代传统线缆[16] - **适合生产集成化线缆的公司**:军工或汽车行业供应链公司,以及无线通信射频领域企业如中天、华凌等[17] - **材料轻量化影响**:是未来机器人重要发展方向,需使用先进、贵重新型材料,实现目标需持续研发和迭代[18] - **提升电缆稳定性关键**:选择合适的高分子材料,如 PE、TPU 等,传统 PVC 难以满足需求[19] 其他重要但是可能被忽略的内容 - **机器人领域轻量化研究进展**:研究尚未达到精细阶段,国际公司如耐克森可能开始研究,暂无具体应用案例,现阶段机器人设计侧重功能实现[20] - **机器人线束线板供应商情况**:国内主要供应商有亨通、金杯、起凡、新亚等,新亚在汽车线领域经验多且获三家大型企业合格供应商认证,通光线缆收购德柔电缆,其在信号传输类产品上实力强,李泽在柔性电缆方面突出,亨通光电集中在光通信领域;国外供应商缺乏具体排序[21] - **新材料应用发展**:金杯电工申请 TPU 绝缘材料专利,可能颠覆传统材料模式,但开发渠道不明,值得关注和甄别[22]