机器人行业产业深度(六)：机器人的关节高效电机

总结：

报告聚焦于人形机器人关节中的电机应用，特别是对高效电机的深入探讨。高效电机的关键需求包括高效率、高动态性能和高功率密度。人形机器人对电机的需求体现在：

1. 高效率：要求电机在低能耗下运行，以适应电池供电的运行条件，承受频繁的正反向和加减速操作，以及在短时间内承受过载。

2. 高动态性能：驱动器（电机、机构、接线、传感器和控制器）的惯性应尽可能低，电机响应迅速，能快速完成指令。

3. 高功率密度：需要高速、高扭矩的电机，同时体积小巧、紧凑、轻便。

相比于工业机器人和协作机器人，人形机器人对成本控制、效率提升、力矩稳定性和运行稳定性有更强的需求，因此更适合使用力矩无框电机，尤其是直流无框力矩电机。

直流电机相较于交流电机，拥有更高的控制精度、恒定扭矩和更低的成本。无刷电机（BLDC电机）相比于有刷电机，具有更高的可靠性、更长的使用寿命、更低的噪声和电磁干扰，更适合作为人形机器人的驱动电机。

在人形机器人中，无刷直流电机（无框力矩电机）因其高效率、低成本、体积小和易于集成的优点，成为关键驱动元件。这类电机特别适合应用于低速大扭矩的关节驱动中，有助于提高人形机器人的负载能力和效率。

报告指出，随着人形机器人销量的增加，直流无刷力矩电机和空心杯电机的市场需求将显著增长。具体而言，当人形机器人年销量达到100万台时，直流无刷力矩电机的新增市场规模可能达到140~280亿元，是2022年市场规模的5~11倍；空心杯电机的市场规模将达到72亿元，是2022年的2倍。

此外，报告分析了人形机器人关节电机的主要供应商，如步科股份、雷赛智能、昊志机电等国内厂商，以及科尔摩根、Aerctech、Parher等国际领先企业。国内厂商虽处于全球第二梯队，但在技术创新和产品质量方面已有一定的竞争力，但仍面临与国际巨头在某些高端产品性能上的差距。

最后，报告提醒了人形机器人产业发展面临的挑战，包括产业进展的不确定性、竞争加剧的风险以及新技术应用速度低于预期的可能性。