机器人关节电机行业确实存在多种可替代的供应品,不同替代方案的技术成熟度、适用场景和当前可用性各有差异,具体可以从以下几个维度梳理:
- 不同技术路线的电机产品互为替代
目前人形机器人关节电机已经形成了多类可互相替代的技术路线,不同路线适配不同场景,可用性差异明显:
- 空心杯电机:主打小体积、高动态响应、高精度控制,非常适配小型高精度关节场景,当前10mm左右的小微型产品已经是机器人关节领域的主流应用款,技术成熟度高可用性好,仅8mm及以下的超小尺寸产品国内厂商和国际头部仍有技术差距 【1】 。
- 轴向磁通电机:转矩密度表现优异,峰值力矩输出能力强,目前已经在“青龙机器人”的腰、腿这类大负载关节场景落地应用,可用性已经得到实际产品验证 【9】 【12】 。
- 不同结构的内/外转子电机:三类不同特性的内转子电机、外转子电机可分别适配微小型高动态关节、上肢高精度大负载关节、下肢高爆发关节等不同需求,均已有对应的落地应用案例,可用性较强 【12】 。
- Hairpin扁线电机:目前仅80mm以上的大直径人形重载关节具备应用可行性,国内头部厂商已经在开发对应样品,槽满率提升带来的扭矩增益效果明确;但60mm以下的小直径关节受工艺限制,短期内还不具备落地条件,可用性较低 【8】 。
- 供应链体系内的国产替代供应品正在快速落地
过去机器人关节电机市场长期由海外头部厂商主导,比如空心杯电机领域的瑞士Maxon、德国Faulhaber等企业凭借先发优势占据主流份额,而当前鸣志电器、兆威机电、伟创电气、隆盛科技、步科、禾川等国内厂商都已经布局相关产品,部分企业已经推出预研样品甚至落地自研产品,依托本土化配套的成本、响应优势,国产替代供应品的可用性正在快速提升,逐步打破海外厂商的垄断格局 【1】 【11】 【8】 。
- 替代供应品的落地还受产业链分工逻辑支撑
当前人形机器人行业普遍采用“主机厂自主设计、外包生产”的合作模式,主机厂掌握关节的定义权,不会进行完全的垂直整合,这也给不同技术路线、不同背景的替代供应商留出了充足的适配空间,叠加大量工业自动化领域的参与者都在延伸布局人形机器人电机赛道,进一步丰富了替代供应品的供给选择,整体替代供应的可用性还会随着行业发展持续提升 【4】 【14】 。