六维力矩传感器行业分析报告
摘要
六维力矩传感器作为高精度测量仪器,广泛应用于高端装备制造领域,市场需求持续增长。中国市场虽由外资主导,但国产化进程加快,竞争激烈且市场集中度高。行业技术门槛高,涉及复杂生产技术和力控算法等堵点。未来,人形机器人需求增长及政策扶持将推动市场规模扩大,预计2025-2028年市场将保持高速增长。
行业定义
六维力矩传感器属于一种高精度的测量仪器,能够测量三维空间中的三个力和三个扭矩。通过捕捉受力物体的微小形变和位移,将这些物理量转化为电信号并输出,实现高精度、快响应和强抗干扰的测量。提高精度是主要研究方向,但维间耦合技术是该行业的重要难题。
行业分类
按照工作原理分类,六维力矩传感器行业可分为应变片式、电容式、压电式和光学式等类别。
行业特征
- 市场需求持续增长:随着全球制造业转型升级和机器人技术进步,市场需求强劲增长,尤其在智能制造、工业自动化、医疗康复和虚拟现实等领域。
- 中国市场仍由外资主导,国产化进程加快:内资厂商份额仅占约30%,外企如ATI等公司技术积累深厚,占据主导地位。国产厂商如宇立仪器等通过加大研发投入,在中低端市场占据一定份额,并与外企激烈竞争。
- 准入门槛高:涉及先进设备和制造工艺,严格的质量把控体系和高质量原材料供应需大量资金投入,技术难度大,是行业的主要技术壁垒。
- 竞争激烈,市场集中度高:少数企业掌握核心技术,市场需求集中且高端领域对性能要求严格,知名品牌占据主导地位,行业集中度较高。
发展历程
- 萌芽期(1974年前):极少数国家进行理论探索,如瑞士洛桑联邦工学院验证六维力传感器的可行性。
- 启动期(1974-2000年):技术取得突破性进展,初步实现产品化,应用于特定高端工业领域,市场竞争初露头角。
- 高速发展期(2020年至今):机器人技术快速发展,尤其是人形机器人兴起,市场需求迅速增长,中国等新兴市场国家内资企业取得显著进展,市场规模迅速扩大。
产业链分析
- 上游:原材料和零部件制造,包括钢材、铝材、箔材、陶瓷材料、半导体材料、弹性体、应变片等。核心零部件质量和性能直接影响传感器性能,上游议价能力强。
- 中游:六维力传感器制造,涵盖从原材料到成品的整个制造过程,商业模式通过高附加值实现较高利润率。解耦技术和六维联合加载检定是影响精度的关键因素。
- 下游:应用环节,主要包括工业机器人、人形机器人、航空航天、医疗、电子等多个行业。人形机器人规模扩张将成为未来最具潜力的应用场景。
行业规模
2019年—2025年,六维力矩传感器行业市场规模由0.81亿人民币元增长至14.74亿人民币元,期间年复合增长率62.27%。预计2026年—2028年,市场规模由24.28亿人民币元增长至70.28亿人民币元,期间年复合增长率70.12%。
政策梳理
《“十四五”机器人产业发展规划》和《中国制造2025》等政策鼓励机器人关键零部件的体系建设,促进六维力传感器生产与规模进一步扩大。
竞争格局
中国六维力传感器市场中,内资厂商份额约30%,头部企业有宇立仪器、坤维科技、蓝点触控等。国际头部企业有ATI、Robotq等。行业集中度较高,前10家公司占据接近70%的市场份额。
上市公司速览
- 常州坤维传感科技有限公司:创始团队来自航天科研机构,掌握力觉测量核心技术,提供完整的解决方案。
- 深圳市鑫精诚传感技术有限公司:在锂电设备自动化方面表现突出,产品在国际市场上竞争力强。
- 南宁宇立仪器有限公司:拥有国际领先的六轴力传感器生产线和检测实验室,确保产品高品质。