无框力矩电机行业概述 - 无框力矩电机是一种无框架式的无刷永磁同步电机，仅由定子和转子两大核心部件构成，摒弃传统伺服电机的机壳结构，实现极高的力矩/体积比 [1][2] - 技术壁垒主要为磁路和工艺设计，因需在低压供电环境下输出高功率 [2] - 主要优势包括提高机器性能、结构更紧凑、较高刚度、静音效果以及减少维护需求 [4][5][6] 市场规模与增长 - 中国无框力矩电机市场规模从2016年的0.3亿元增长至2024年的2.09亿元，年复合增长率达27.5% [1][7] - 未来市场规模预计继续保持稳步增长态势 [7] 市场竞争格局 - 海外企业起步早，先发优势显著，代表性产品包括美国科尔摩根、Parker、Aerotech、Allied motion等公司的无框力矩电机 [1][9] - 国内市场存在较高技术壁垒，仅有少量厂商提供，市场呈头部集中趋势，产品质量整体落后于海外，高端产品高度依赖进口 [1][9] - 国内代表公司主要有步科股份、大族电机、富兴机电、伟创电气、昊志机电等 [1][9] - 来福谐波、绿的谐波等减速器厂商及人形机器人主机厂商如宇树、智元科技也开始入局 [9] 下游应用领域：协作机器人 - 协作机器人是目前应用无框力矩电机最多的场景，需求量占比约70% [1][9] - 无框力矩电机占协作机器人总成本约10%，单台协作机器人通常需配备5-7个无框电机 [1][9] - 2024年中国协作机器人市场销量为4.0万台，同比增长27.4%，其中六轴协作机器人销量占比超八成 [10] - 协作机器人市场稳步扩张将带动无框力矩电机需求进一步增加 [10] 下游应用领域：人形机器人 - 人形机器人将成为行业发展的核心驱动力，无框力矩电机主要应用于关节驱动，在人形机器人硬件成本中占比约为11.8% [12][14] - 特性包括快速响应（毫秒级）、高能量密度和空间适应性，完美适配仿人运动需求 [14] - 特斯拉Optimus人形机器人28个关节执行器系统均以高功率密度无框力矩电机为核心驱动单元 [1][14] - 优必选Walker X在全身关节部位安装了36个自研的高性能伺服舵机，内含无框力矩电机 [14] - 2024年全球人形机器人出货量超过4000台，市场规模超40亿元，其中中国市场出货量超2800台，市场规模超20亿元 [15] - 预计到2031年全球市场规模将超1200亿元，2035年达2770亿元 [15] 行业发展趋势 - 产品将向高性能化发展，通过电磁结构和材料优化提升单位体积或单位重量的转矩输出 [16] - 向多应用场景发展，针对不同下游领域研发专用产品，提升适应性和稳定性 [16] - 随着国内企业加大研发投入，未来将逐渐缩小与国外厂商的差距，实现国产化替代 [16]