“人形机器人的Optimus时刻”系列（四）：力学感知：星辰已现，蓝海可期

证 券 研 究 报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 未经许可，禁止转载 行业研究 机械 2023年11月16日 “人形机器人的Optimus时刻”系列（四） 推荐 （维持） 力学感知：星辰已现，蓝海可期  力/力矩传感器：感知并度量力/力矩信号。力/力矩传感器将力/力矩信号转化为电信号，主要由力敏元件、转换元件和电路三部分组成。力传感器分类标准众多，根据测量维度可分为一维至六维传感器；根据转化元件可分为电阻应变式、光学式、压电式和电容式传感器；根据使用场景又可分为力传感器可分为压力、称重（衡器）和力矩传感器。从产业链角度来看，力传感器上游为原材料，中游主要包括制造与封装工序，下游为广泛的应用场景；新兴市场如智能汽车、人形机器人的产业化加速，推动力传感器需求的持续扩张。  六维力传感器下游应用广泛，精度需求带来高技术壁垒。六维力传感器提供最高维度的力觉信息，由上台、下台、测力梁和应变计构成。凭借其全方位感知、灵敏度、精确度高、反馈实时的性能优势，六维力传感器广泛应用于汽车制造、医疗、航空航天和机器人等高精尖领域。六维力传感器的测量准确度由串扰、精度、准度等性能决定，技术壁垒高，核心难点在于结构/算法解耦、标定检测和材料配方。  力传感器市场进入高速增长期，市场扩容加速国产替代。据markets and markets预测，全球力传感器市场到2024年将达到23亿美元，中国市场在全球中占据了重要地位。我国六维力传感器目前仍为小众市场，尚未形成明显规模效应，2022年总销量仅为4840套，随着国内布局厂商如柯力传感、坤维科技、宇立仪器、鑫精诚等的持续增加，叠加下游细分市场认知的逐年提升，六维力传感器有望进入高速成长期，期间将伴随技术路线的多样化、产品矩阵的完善、下游客户对本土品牌认可度的增加、产品成本的下降以及国产化率的提升。  一维力/力矩方案仍为性价比首选，六维力方案期待远期降本。根据特斯拉Optimus的解决方案，单BOT需要28个力/力矩传感器；结合定价，单BOT的力/力矩传感器价值量约为84000元。考虑到若Optimus量产后的规模效应，我们测算，当Optimus出货量分别为10、50、100万台时，单维力/力矩传感器市场规模分别达到60、210、300亿元。六维力传感器价格昂贵，目前售价为10000元左右，在仅考虑Optimus的腕部、踝部和肘关节采用此方案的基础上，单BOT价值量已达到60000元。我们认为，只有当六维力传感器方案降本效果显著，才更具性价比，依此测算在Optimus出货量分别为10、50、100万台时，六维力传感器市场规模分别达到36、135、150亿元。  本土企业百家争鸣，奋楫笃行。（1）柯力传感：力学传感市占率多年全国第一，通过“内生+外延”，加速向传感器平台型公司迈进。公司自研的多维力传感器已处于小批量试制阶段，可应用于机器手臂运动等高精尖场景。（2）东华测试：深耕结构力学性能测试分析系统三十载，自主研发、设计和生产的产品包含传感器、测控系统硬件和分析与控制软件平台。（3）坤维科技：从事各类型力觉传感器研发及应用力觉测量一站式解决方案。（4）鑫精诚：传感器和力控系统解决方案制造商，打造自动化领域品牌。（5）宇立仪器：全球先进的六轴力传感器和智能力控打磨厂商。  行业投资评级与投资建议。力传感器应用空间广阔，六维力传感器技术壁垒高筑，人形机器人等新兴产业驱动力传感器市场高速增长。国内厂商有望通过多年产业、技术积累和高性价比，加速导入核心客户，实现国产替代。给予力传感器行业“推荐”评级。重点推荐柯力传感，建议重点关注东华测试。  风险提示：人形机器人进展不及预期；国内厂商产品开发进度、核心客户导入不及预期；原材料价格上涨增加成本风险；市场竞争加剧等。 重点公司盈利预测、估值及投资评级 EPS（元） PE（倍） PB（倍） 简称 股价（元） 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 2023E 评级 柯力传感 34.74 1.11 1.37 1.71 31.36 25.43 20.28 4.00 强推 资料来源：Wind，华创证券预测 注：股价为2023年11月16日收盘价 证券分析师：范益民 电话：021-20572562 邮箱：fanyimin@hcyjs.com 执业编号：S0360523020001 证券分析师：丁祎 邮箱：dingyi@hcyjs.com 执业编号：S0360523030001 行业基本数据 占比% 股票家数(只) 605 0.08 总市值(亿元) 44,366.95 4.97 流通市值(亿元) 33,458.39 4.84 相对指数表现 % 1M 6M 12M 绝对表现 2.2% -1.8% -6.5% 相对表现 3.7% 8.4% 0.3% 相关研究报告 《机械行业周报（20231106-20231110）：三维度优选公司，同时关注顺周期机会》 2023-11-12 《机械行业2023年三季报分析：三维度优选公司，同时关注顺周期机会》 2023-11-09 《机械行业周报（20231029-20231103）：人形机器人顶层设计发布，加速产业落地》 2023-11-06 -14%-6%2%10%22/1123/0123/0423/0623/0923/112022-11-16~2023-11-16机械沪深300华创证券研究所 “人形机器人的Optimus时刻”系列（四） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 未经许可，禁止转载 投资主题 报告亮点 本报告围绕力传感器行业发展及趋势进行分析。力传感器将力/力矩信号转化为电信号，主要由力敏元件、转换元件和电路三部分组成。力传感器分类标准众多，根据测量维度可分为一维至六维传感器；根据转化元件可分为电阻应变式、光学式、压电式和电容式传感器；根据使用场景又可分为力传感器可分为压力、称重（衡器）和力矩传感器。力传感器上游材料供应商充足，下游领域所涉范围广泛。六维力传感器提供最高维度的力觉信息，应用于高精尖领域。六维力传感器的测量准确度由串扰、精度、准度等性能决定，技术壁垒高，核心难点在于结构/算法解耦、标定检测、材料配方等。六维力传感器下游应用涉猎多行业，广泛应用于汽车制造业、医疗手术和康复领域、航空航天系统、多关节机器人和协作机器人和人形机器人领域。 投资逻辑 本报告围绕力传感器及力传感器市场展开，第一章分析力传感器为工业感知核心部件，将其根据测量维度、转化元件、使用场景进行分类，认为其产业链发展成熟。第二章介绍六维力传感器提供最高维度的力觉信息，结构复杂，具有较高的技术壁垒，介绍其核心性能参数并分析下游应用领域广阔，行业涉猎广泛。第三章从市场规模入手，分析力传感器市场持续增长、我国市场六维力/力矩传感器应用层持续扩容，测算人形机器人带给力传感器的市场增量，国产优势助力国产替代。第四章提出力传感器领域重点关注公司。（1）柯力传感：力学传感市占率多年全国第一，加速向传感器平台型公司迈进；（2）东华测试：深耕结构力学性能测试分析系统三十载，软硬件独立自主研发；（3）坤维科技：从事各类型力觉传感器研发及应用力觉测量一站式解决方案；（4）鑫精诚：传感器和力控系统解决方案制造商，打造自动化领域品牌；（5）宇立仪器：全球先进的六轴力传感器和智能力控打磨厂商。 “人形机器人的Optimus时刻”系列（四） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 3 目 录 一、力/力矩传感器：感知并度量力/力矩信号 ............................................................... 6 （一）力/力矩传感器为工业感知的核心部件 ................................................................ 6 （二）力传感器可依据测量维度、转化元件、使用场景进行分类 ............................. 6 （三）力传感器产业链加速发展，赋能各行各业 ......................................................... 8 二、六维力传感器下游应用广泛，精度需求带来高技术壁垒 ..................................... 9 （一）六维力传感器提供最高维度的力觉信息，结构多样复杂 ................................. 9 （二）六维力传感器应用场景多元，助力制造性能提升 ........................................... 11 （三）六维力传感器核心参数指标包括串扰、精度和准度，标定检测技术壁垒高 14 三、力传感器市场进入高速增长期，市场扩容加速国产替代 ................................... 16 （一）力传感器市场空间广阔，六维力迎来发展黄金时期 ....................................... 16 （二）机器人：工业机器人智能化带动需求提升，人形机器人考虑性价比或采用一维力 ....................................................................................................................... 17 （三）国内厂商加速布局，国产替代势在必行 ........................................................... 20 四、本土企业百家争鸣，奋楫笃行 ............................................................................... 22 （一）柯力传感：力学传感市占率多年全国第一，加速向传感器平台型公司迈进 22 （二）东华测试：深耕结构力学性能测试分析系统三十载，软硬件独立自主研发 25 （三）坤维科技：力觉传感器研发及应用一站式解决方案 ....................................... 27 （四）鑫精诚：传感器&力控系统解决方案制造商，打造自动化领域品牌 ............ 28 （五）宇立仪器：全球先进的六轴力传感器和智能力控打磨厂商 ........................... 29 五、行业观点及重点关注个股 ....................................................................................... 31 六、风险提示 ................................................................................................................... 32 “人形机器人的Optimus时刻”系列（四） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 4 图表目录 图表 1 传感器系统示意图 ..................................................................................................... 6 图表 2 一维、三维、六维力传感器作用示意图 ....