机械行业“人形机器人的Optimus时刻”系列（四）：力学感知，星辰已现，蓝海可期-20231116-华创证券-35页_4mb

报告摘要

人形机器人与力传感器行业分析总结

核心内容

力传感器是工业感知的核心部件，主要由力敏元件、转换元件和电路组成，可检测张力、压力、重量、扭矩等机械量。根据测量维度、转化元件和使用场景，力传感器可分为一维至六维、电阻应变式、光学式、压电式和电容式、压力、称重（衡器）和力矩传感器等类型。六维力传感器提供三轴力和三轴力矩反馈，具有高技术壁垒，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。

主要观点

市场增长：全球力传感器市场预计到2024年将达到23亿美元，中国市场在全球中占据重要地位。六维力传感器作为高精度产品，目前仍为小众市场，但随着人形机器人等新兴产业的发展，市场将进入高速增长期，国产替代趋势明显。
技术壁垒：六维力传感器的测量准确度由串扰、精度和准度等性能决定，技术壁垒高。其核心难点在于结构/算法解耦、标定检测和材料配方。目前六维力传感器价格昂贵，约为10000元，需通过降本实现更广泛的市场应用。
应用场景：六维力传感器在人形机器人中主要应用于手腕、踝部和肘关节，用于力控、摆动稳定控制和安全控制。其在汽车制造、医疗手术、航空航天、机器人等领域的应用前景广阔。
成本测算：根据特斯拉Optimus的方案，单BOT需28个力/力矩传感器，价值量约为84000元。若Optimus出货量分别为10、50、100万台，一维力/力矩传感器市场规模分别达到60、210、300亿元。六维力传感器若单价降至6000、4500、2500元，市场规模则分别达到36、135、150亿元。
国内厂商布局：柯力传感、东华测试、坤维科技、鑫精诚、宇立仪器等国内厂商在六维力传感器领域加速布局，具备一定的技术实力和市场竞争力。其中，柯力传感在力学传感器市场占有率多年居全国第一，具备较强的自主研发能力。

关键信息

六维力传感器结构：由上台、下台、测力梁和应变计组成，具有较高的技术复杂度和性能要求。
标定技术：六维力传感器的标定是提升使用精度的关键，需通过多维联合加载和解耦算法实现。
市场预测：高盛预测，人形机器人市场规模有望在2035年达到1520亿美元，CAGR为94%，六维力传感器将成为其关键组成部分。
国产替代趋势：国内厂商凭借技术积累和成本优势，有望加速导入核心客户，实现国产替代。
投资建议：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。

重点公司分析

公司名称	产品特点	市场地位	技术优势
柯力传感	多维力传感器，已进入小批量试制	力学传感市占率多年全国第一	高精度、高灵敏度、多种认证
东华测试	结构力学测试分析系统，软硬件独立研发	深耕结构力学性能测试分析系统三十载	自主研发，知识产权丰富
坤维科技	多类型力觉传感器研发及应用	布局力觉传感器市场	技术团队来自航天科研机构
鑫精诚	传感器和力控系统解决方案	覆盖多个行业领域	多样化产品矩阵，广泛应用
宇立仪器	六轴力传感器及力控打磨设备	全球先进六轴力传感器厂商	技术迁移能力强，产品种类多