买大小平台 2025-05-06 10:12 来源：买大小平台赚钱网站 产业研究大脑
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汽车行业是我国制造业的第一大产业，年产值超过10万亿。那么，下一个能够接近甚至超过汽车行业规模的制造业是哪个？没错，就是“人形机器人”产业。人形机器人在政务、工业、商业和家庭各个领域都有很多的应用场景可以挖掘，将是一个数万亿甚至十万亿的巨大蓝海市场。
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在人形机器人技术飞速发展的今天，无框力矩电机作为关键动力部件，正逐渐成为行业关注的焦点。然而，目前海外厂商在该领域占据着较高的市场份额，国内企业正奋力寻求突破。
一、无框力矩电机：适用于人形机器人的特殊伺服电机
(一)伺服电机的基本概念
伺服电机是伺服系统的核心组成部分，它就像是伺服系统中的“动力心脏”，负责控制机械元件的运转。伺服系统是一种反馈控制系统，其主要任务是精确地跟随或复现某个过程，能让物体的位置、方位、状态等输出被控量紧密跟随输入目标的任意变化。简单来说，它可以按照控制命令的要求，对功率进行放大、变换与调控等处理，使得驱动装置输出的力矩、速度和位置能够灵活且方便地控制。
伺服电机分为直流和交流两大类。其中，直流伺服电机又可细分为有刷和无刷电机。在自动控制系统中，伺服电机作为执行元件，具有机电时间常数小、线性度高等特性，能够快速将所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
(二)无框力矩电机的独特优势与应用
无框力矩电机是一种特殊的伺服电机，它就像是极对数很多的传统伺服电机，以扭矩控制为方向，采用开环控制方式。这种电机具有诸多优点，比如低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好等。它具有软的机械特性，甚至可以堵转。当负载转矩增大时，它能自动降低转速，同时加大输出转矩;当负载转矩为一定值时，改变电机端电压便可实现调速。
无框力矩电机舍去了机壳，只有转子和定子，通过机身轴承支撑转子。对于人形机器人而言，在快跑、弹跳等动作时，需要电机具备瞬时爆发式功率输出能力，这就要求关节电机具有高过载能力和高动态响应能力，同时还希望电机质量轻、体积小、扭矩大。而无框力矩电机独特的设计和优点，使其在机器人关节上得到了广泛应用。
二、市场潜力巨大，但技术壁垒待破
(一)市场空间预测
单台人形机器人预计需要使用28个无框力矩电机。在人形机器人的旋转关节及直线关节中，无框力矩电机都不可或缺。假设单个无框力矩电机价值量为3000元，目前人形机器人编码器市场空间约为18亿元。随着国产替代的持续推进，成本不断降低，预计至2030年，人形机器人编码器市场空间将达到约2107亿元，2023-2030年市场空间的复合年增长率(CAGR)约为98%，市场潜力十分巨大。
(二)转矩密度技术壁垒
电机转矩密度是衡量电机性能的重要指标之一，它指的是电机在单位体积内所能产生的转矩大小。电机转矩密度越大，意味着在相同体积下电机能产生更大的转矩，具有更高的功率密度和效率。然而，电机转矩密度的大小与电机的设计、制造工艺、材料等因素密切相关，目前存在较大的技术壁垒。
通过对比体积相似的科尔摩根TBM2G60系列与步科股份FMC05707系列可以发现，TBM2G60额定转矩在0.48Nm-0.96Nm之间，而FMC05707额定转矩为0.32Nm，国内产品在转矩密度方面与国外产品存在一定差距。
三、海外厂商主导，国内企业奋起直追
(一)海外厂商占据优势
在无框力矩电机领域，长期以来一直依赖国外厂商。科尔摩根是国际无框力矩电机的龙头企业，其产品性能处于第一梯队，广泛应用于机器人、AGV、机床、医疗设备、印刷和包装等众多领域。此外，Aerotech、Parker和TQRobodrive等也是该领域的国际主要厂商，它们凭借先进的技术和丰富的经验，占据了较高的市场份额。
(二)国内企业发展迅猛但仍有差距
近年来，国内的步科股份、昊志机电等公司在无框力矩电机领域发展迅猛。绿的谐波也具备了无框力矩电机的机电一体化能力。国内无框力矩电机产业发展迅速，取得了一定的成绩，但在性能方面与国外产品相比仍存在差距。不过，随着国内企业不断加大研发投入，提升技术水平，相信未来在无框力矩电机领域，国内企业将逐渐缩小与国外厂商的差距，实现国产化替代，在市场中占据更重要的地位。
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