快速掌握一条产业链：人形机器人

随着老龄化加剧和人力成本上升，社会对能够从事危险、重复劳动的机器人需求日益迫切。人形机器人有望成为继新能源汽车之后的又一颠覆性产业，市场空间广阔。有机构预测，到2030年全球人形机器人市场规模可望突破200亿美元，中国市场约50亿美元，未来几年复合增速高达78%。

更长远来看，2040年地球上可能将有约10亿台人形机器人服务人类，国内市场规模在2045年后或攀升至十万亿元级别。

图：全球和中国人形机器人市场规模预测（亿美元）

一、行业简介

发展阶段：人形机器人经历了漫长的研发探索，如今进入技术集中突破和应用初步试水的关键阶段。早期产品多停留在实验室原型，如波士顿动力的人形Atlas主要用于科研展示。近年得益于人工智能和材料科技进步，人形机器人的感知、决策、运动能力大幅提升，产业正从概念验证向小批量试产过渡。

中国信息通信研究院将人形机器人发展划分为五个等级，预计2040年前后可达到Level-4的大规模应用水平，届时整机市场规模数千亿元。当前，无论国内外，人形机器人仍处于起步阶段，但拐点临近。

特斯拉、Figure AI等公司计划在2025年实现量产下线，国内优必选、宇树等也在紧锣密鼓推进样机测试与试生产。可以说，2025年有望成为人形机器人“量产元年”，产业化进程正在破局启航。

核心驱动：人口与劳动力结构变化是最大推动力。劳动力短缺和老龄化使得“机器人替工”需求强烈，人形机器人因其拟人外形和动作适应现有人工环境，被视作解决方案之一。同时，AI大模型等“机器人之脑”赋能，让机器人具备环境理解和自主学习能力。随着GPT等通用人工智能突破，机器人有望掌握复杂认知和交流技能，从而胜任更广泛的工作。

政策支持亦不可或缺：2023年我国出台《人形机器人创新发展指导意见》，明确提出2025年实现批量生产并培育2-3家全球影响力企业的目标。各地政府纷纷响应，设立产业基金、创新中心，提供场景和资金扶持，营造良好产业生态。此外，类比智能手机、新能源车的发展路径，规模化量产将带来成本下降和性能提升的良性循环，进一步催生市场需求。

国内外动态：在全球舞台，特斯拉无疑扮演开拓者角色。其第二代Optimus原型在2024年展示了精细动作控制；可徒手接住抛来的球并轻柔捏住鸡蛋而不碎，体现出惊人的灵巧度。

美国初创公司Figure AI、Agility Robotics等也陆续推出双足机器人原型，并获大额融资支持。日本、韩国则在特定场景机器人（迎宾、护理）方面积累深厚。

中国已成为最活跃的市场之一：科技巨头和初创企业齐上阵，涌现出优必选(UBTECH)、宇树科技(Unitree)、越疆科技等一批本土玩家。

优必选推出的Walker系列人形机器人已在比亚迪工厂开展实训，成为全球首例多台人形机器人与无人搬运车、叉车协同作业的案例。

宇树科技的通用人形机器人G1在技术上不断迭代升级，并计划在年内实现新一轮量产交付。另外，华为也宣布进入该领域，聚焦提供机器人专用芯片和大模型平台，通过“Huawei Inside”模式赋能整机厂商。

产业价值：人形机器人被誉为“下一代泛用机器人平台”，其潜在应用价值难以估量。一方面，它有望像工业机器人改变制造业那样，重塑服务业和制造业的生产方式，通过自动化大幅提高效率、降低人工成本。麦肯锡等机构预测，未来几十年内，可被自动化的劳动比例将显著上升，人形机器人承担的将不仅是简单搬运，还有设备操作、设施巡检、危险作业等更高价值工作。另一方面，人形机器人进入家庭和公共服务领域，将催生海量新兴市场。例如家庭助理、康复护理、陪伴教育等场景，对拟人化机器人有天然需求。

机构预测，当单机价格下降到可承受区间后（特斯拉预计Optimus量产价在2万美元左右），C端市场有望被引爆。国内有研究预计，到2045年在役人形机器人保有量可超1亿台。由此推算，人形机器人有望成长为“十万亿级”的巨大产业。其产业价值不仅在于销售机器人本身，更在于由此推动的人工智能、传感器、新材料等相关产业协同发展，形成全新的产业生态和经济增长极。

二、上游产业链

人形机器人的上游包括材料和核心零部件两大块。其中，材料决定了机器人的轻量化和强度，零部件则构成机器人的“筋骨关节”和感觉器官。

2.1 轻量化关键材料

碳纤维复合材料：碳纤维凭借高比强度、低密度成为机器人骨骼的理想材料，可使整机减重约30%，减少40%的振动，并将运动精度提升至0.01毫米。碳纤维制成的骨架不仅轻巧还极其坚固，有助于降低机器人的重心、提升稳定性和续航。然而碳纤维成本高、加工工艺复杂，目前全球市场被少数厂商主导，国内企业技术突破后产能快速提升，产量已占全球约30%。代表企业有中复神鹰、光威复材等，在国产碳纤维领域异军突起。

PEEK树脂：一种性能卓越的特种工程塑料，全称聚醚醚酮。PEEK密度低，有利于减轻关节重量，且耐高温（长期250℃）、耐磨损、强度高，在机器人关节、齿轮、轴承等高应力部位表现出独特优势。同时PEEK耐腐蚀、吸水率低，自润滑性好，非常适合关节的高频运动需求。目前PEEK上游原料DFBP合成技术难度大，国内仅有少数企业掌握，高纯度PEEK主要依赖进口，每吨价格高达百万元，国产工业级价格约30万元/吨。单台人形机器人对PEEK的用量约6.5~7公斤，未来若机器人大规模铺开，PEEK需求有望迎来10倍级增长。A股相关公司有中研股份、凯盛新材、中欣氟材等，均在布局PEEK或其原料产业链。昨天写了一篇相关产业链介绍，感兴趣可以看一下：快速读懂一条产业链：PEEK（机器人新宠）。

超高分子量聚乙烯纤维 (UHMWPE)：这是目前比强度和比模量最高的纤维材料，被用于人形机器人的肌腱/腱绳。与碳纤维、芳纶相比，UHMWPE纤维断裂伸长率更高、韧性更好，在高应变率和低温下保持出色的力学性能，抗冲击能力优于碳纤维。作为机器人的“肌腱”，它柔韧轻质且耐磨，能长期稳定承受关节拉扯运动。当前UHMWPE纤维在国内的产能逐步提升，烟台泰和新材、恒天海龙等有涉足。投资方面可关注产业链相关企业如生产UHMWPE纤维的同益中、南山智尚，以及提供高端钢丝腱索的大业股份等。

其他材料：为追求更高轻量化，一些前沿材料也在探索应用。如镁锂合金和钛合金具有极佳的强度重量比，可用于机身框架和关节壳体，不过加工成本较高，目前仅在高端原型上试验。再如柔性电子皮肤材料，由柔性基体（硅胶、聚合物等）复合导电填料制成，使机器人具备“触觉”感知能力。相关材料企业如祥源新材、福莱新材正开发柔性传感基底，为机器人仿生皮肤提供解决方案。未来，随着材料科技进步和规模应用，降本增效的新材料（如新型复合材料、可打印材料等）有望不断涌现，为人形机器人减重提质。

2.2 核心零部件

高性能电机：电机相当于机器人的“肌肉”，直接决定了关节的动力输出和精细控制能力。人形机器人需要大量小型高扭矩伺服电机，以特斯拉Optimus为例，全身40多个自由度，每个关节都嵌入电机。为兼顾性能与成本，除了部分关节采用高功率密度的空心杯无刷电机外，越来越多使用有槽无刷电机等高性价比方案。国内的雷赛智能、鸣志电器等在小型伺服和步进电机领域具备优势；卧龙电驱等传统大厂则通过参股方式布局人形机器人电机供应链。宇树科技披露其人形机器人关节所用23个M107自研微型电机，单个重310g却可输出45Nm扭矩，体现出国内厂商在电机设计上的进步。可以预期，高功率密度、轻量化、电控一体的电机技术将持续成为兵家必争之地。

减速器：如果说电机是肌肉，减速器就是机器人的“关节骨骼”。减速器将高速电机输出转换为大扭矩、低速的关节动作，是实现精准运动控制的关键。人形机器人多采用谐波减速器和精密行星减速器两类。谐波减速器体积小、精度高，适合关节空间有限的位置；行星减速器承载力强，多用于髋关节等大关节或驱动轮。

特斯拉Optimus采用了14个谐波+数个行星减速器的组合方案。受人形机器人放量影响，预计到2030年仅精密减速器市场就将新增百亿元级需求，其中谐波减速器增量约900-2100亿元，行星减速器增量约360-720亿元。目前国内绿的谐波已打破进口垄断在谐波领域市占领先，中大力德深度参与宇树科技减速器供应并持有其股权。同时恒立液压、双环传动等传统企业也在研发适用于机器人的精密减速器产品。减速器国产化的提速，将极大降低整机成本，为行业规模化铺平道路。

图：2030年全球人形机器人精密减速器市场规模预测

丝杠与传动件：微型滚珠丝杠、齿轮齿条等传动组件在机器人四肢和手指中发挥作用，实现直线运动和力的传递。尤其在机器人的灵巧手中，常采用“电机+丝杠”或“腱绳”组合驱动手指精细动作。国内浙江荣泰、震裕科技等深耕微型丝杠和精密齿轮领域，可为灵巧手和关节模块提供高精度传动件。另外，科达利等公司则利用在新能源汽车精密加工经验，切入机器人关节齿轮加工供货。随着灵巧手和小关节对微型传动的需求猛增，此类零件有望迎来市场蓝海。

传感器：多样化的传感器赋予机器人“感官”。其中，力矩传感器安装于关节末端，实时感知关节受力，实现柔顺控制；陀螺仪和IMU帮助机器人维持平衡姿态；摄像头、激光雷达是机器人视觉和环境感知的“眼睛”。特斯拉Optimus搭载多摄像头和3D传感方案以识别环境。我国奥比中光为宇树科技提供双目3D相机和定制结构光雷达，实现精准定位和行走路线规划。此外，触觉传感器让机器人具备类似人类皮肤的触摸感知能力，例如安装在机器人的手指和手掌，用于感知握持物体的力度和质地。相关领先企业包括汉威科技、日盈电子等，正在开发柔性触觉传感器产品。随着人形机器人朝更加智能安全的方向发展，对高精度、多模态传感器的需求只增不减，也将催生一批创新传感器供应商崛起。

腱绳与柔性部件：仿生结构是人形机器人的一大特点，例如模仿肌腱肌肉的腱绳驱动。通过高强度纤维绳连接电机和关节，可以实现类似肌肉拉伸收缩的动作，在灵巧手指等部位尤为常见。超高分子量聚乙烯纤维正是理想的腱绳材料（上一节已述），相关供应商如大业股份、南山智尚已开始提供此类产品。另外，各种柔性连接件、缓冲减震件也不可或缺，使机器人的运动更贴近生物肌肉的柔顺特性。如长盛轴承开发的自润滑轴承，用于机器人关节以降低摩擦并提升耐久性，目前已开始小批量供货宇树科技。可以预见，随着机器人对柔顺安全的要求提高，仿生腱肌及柔性组件将在产业链中扮演更重要角色。

图：灵巧手产业链解析

综上，上游环节涵盖的新材料和新器件种类繁多，国内企业正迅速切入这些领域实现进口替代。例如减速器领域绿的谐波、市机械院等陆续推出高端产品；高精密电机、丝杠等也涌现出一批专精特新“小巨人”企业。可以说，中国的人形机器人上游供应链已初步形成，从材料到零部件正逐步完善，为中游整机制造提供了坚实基础。

三、中游产业链

中游主要指人形机器人的整机研发制造商以及关键系统集成供应商，包括感知系统、控制系统和驱动模块等。中游企业相当于将上游的“零件”组装并赋予灵魂，产出可用的机器人整机。当前这一环节呈现群雄逐鹿局面：既有国际巨头，也有初创黑马。

整机制造商：国际上，特斯拉无疑是领头羊，其Optimus项目进展神速，被视为未来工厂劳动力的颠覆者。Figure AI（美国）在2023年推出Figure 01原型，定位通用劳动力机器人；Agility Robotics的Digit机器人已开始在物流仓储领域测试应用；1X Robotics（挪威）、Apptronik（美国）等也相继发布人形机器人原型，竞争未来市场。

中国方面，优必选科技早在2019年就推出大型人形机器人Walker，经过多代迭代，最新的Walker S2高约1.76米，具有双臂精细操作能力并实现自主更换电池等创新。优必选已在制造业和电力巡检场景落地试用，去年Walker机器人进入比亚迪等车企工厂执行搬运、上下料等任务实训。

宇树科技凭借在四足机器人上的技术积累，快速切入人形机器人赛道。其G1人形机器人采用全电驱动方案，核心零部件100%国产自研，包括电机、减速器、控制器和激光雷达，实现了自主可控。宇树还开发了自有的大模型UnifoLM用于机器人智能控制（参数达1750亿）。截至2025年中，宇树已获数轮融资且启动上市辅导，有望成为国内人形机器人第一股。

此外，小米在2022年公布了CyberOne仿生人形机器人原型，丰疆智能等企业也在布局相关产品。

未来整机厂商格局将不断演变，目前国内外多家公司百花齐放，尚未出现垄断性一家独大的局面。

核心系统集成：除了整机厂商自身的研发，中游还包括一些专注于机器人大脑与神经系统的玩家。他们为机器人提供关键的软件和模块化方案，例如：

感知系统集成商：提供机器人的视觉、听觉整体解决方案。一些公司将摄像头、雷达、麦克风阵列等硬件与AI算法结合，输出即插即用的感知模块。如前文提到的奥比中光，不仅供应3D视觉硬件，也为宇树等提供完整视觉算法支持。再如速腾聚创（Robosense），其高性能激光雷达已用于宇树H1机器人充当“眼睛”。随着人形机器人需要在复杂环境中自主导航、识人识物，具备多模态融合感知方案的供应商将大有可为。

控制与算法提供商: 人形机器人的大脑在于控制系统和AI算法。一方面，高性能运动控制器需要实时处理多达数十轴的协同运动，这类控制器由少数厂商提供，比如日本的软银集团曾推出人形机器人控制平台。另一方面，AI公司开始推出面向机器人的专用大模型和决策算法平台。例如华为牵头建立了人形机器人创新中心，联合产业各方开发“机器人类脑”系统。

国内初创如达闼科技探索云端大脑控制多机器人，云深处推出通用机器人操作系统XRos等。这些系统集成商为整机厂商赋能，让机器人具备环境理解、自然交互等智能软实力。

执行驱动模块供应商：有些厂商专注开发机器人用的模块化关节、灵巧手等，即将复杂的驱动单元做成标准模块提供给整机企业。比如兆威机电发布了集成电机、减速器于一体的灵巧手驱动模组，可帮助机器人厂商快速组装机械手。雷赛智能也推出一系列机器人关节模块产品线。通过模块化供给，中小机器人公司可以降低自行研发每个关节的难度。这类似于机器人领域的“平台化”趋势，将助力产业快速扩张。

综上，中游环节既有整机公司的终端创新竞争，也有模块化供应的平台赋能协作。随着越来越多玩家入局，生态合作成为关键词。

四、下游产业链

人形机器人的下游应用前景极为广阔，涵盖工业、服务业、医疗、应急救援等领域。不同场景的需求差异，决定了客户结构和商业模式有所不同。

工业制造：这是人形机器人率先落地的主战场。目前最具代表性的是制造业产线上的应用，如搬运、装配、质检等环节。

特斯拉计划先在自家工厂大规模部署Optimus用于物料搬运、零件组装等，从内部验证效率提升。

国内如比亚迪、富士康等制造巨头也在关注试点，让人形机器人参与流水线工作。

优必选Walker在汽车厂的试训证明，人形机器人可与AGV小车、无人叉车协同，将内部物流实现全自动衔接。工业客户通常通过采购或租赁机器人，部署于车间一线，部分机器人公司提供定制改装以适应特定工位。预计随着可靠性提高，人形机器人将在3C电子、汽车装配等劳动密集型行业逐步铺开，成为工业机器人之外的重要补充。

服务业：在人流密集的服务场景，人形机器人因其拟人外形更容易被接受。例如迎宾接待机器人可以在商场、酒店大堂引导顾客、回答问询；安防巡逻机器人在夜间办公楼巡逻监控；配送服务机器人在医院、餐厅送物送餐等。

目前不少服务机器人是轮式底盘+人形上身的形态，而双足人形一旦成熟，将能适应楼梯等复杂地形，服务范围更广。日本已在商场部署仿人服务机器人；国内一些展会上，人形机器人充当主持和讲解引人注目。潜在客户包括酒店物业公司、安保公司、大型商超等。通常采用按场景定制+租赁服务模式，由机器人公司和运营商合作提供解决方案。

医疗康养：在人口老龄化趋势下，医疗和养老护理将是人形机器人最具社会价值的应用之一。机器人可充当康复训练助手，陪伴照料失能老人，甚至作为义肢帮助残障人士。中科大等研发的19自由度仿生机械手已能实现人手级精细操作，有望用于上肢截肢患者的假肢。

一些机器人公司与医院、养老院开展合作试点，例如让机器人协助护理员搬运患者、送药、巡房等。在日本，护理机器人已被政府纳入解决养老人手短缺的重要措施。未来随着情感交互AI的发展，机器人还可在心理慰藉、健康监测方面发挥作用。医疗康养领域的客户包括医院康复科、养老机构、家庭个人等，商业模式既可能是直接销售高端护理机器人，也可能是租赁按服务计费。

应急救援：在高危环境下，人形机器人大显身手的价值尤为凸显。核电站事故现场、化工厂泄漏区、火灾现场等不适宜人类进入的区域，机器人可以替代人执行侦查、开阀、搬运等任务。双足机器人因其类人的灵活性，能够攀爬台阶、穿越崎岖地形，比轮式机器人适用更复杂环境。

例如消防救援部门已与机器人厂商合作开发灭火机器人，由人形机器人扛起水枪进入火场灭火或搜救。国防军工领域也对高机动仿生机器人感兴趣，可用于战场伤员救援、危险物品拆除等。此类客户通常通过政府专项采购，与科研单位和企业共同定义产品需求。由于强调可靠性和特殊功能，应急救援机器人往往单价昂贵、定制开发为主，但也最能体现人形机器人的社会价值。

综合来看，B端市场（企业和政府）将是人形机器人率先发力的领域，解决劳动替代和安全作业等痛点；随着技术成熟和成本下降，C端市场（个人和家庭）也有机会逐步打开，如家庭保姆、私人助理等。

然而C端要真正普及，需等待价格降低到普通家庭可承受的水平，这可能还需要5-10年以上的技术与规模积累。产业应用的推进路径预计将遵循“工业试点→行业扩展(B端)→个人消费(C端)”的递进模式。在这一过程中，产业各环节需要紧密合作：整机企业与行业客户共同验证场景方案，政府提供应用示范支持，逐步建立标准和安全规范，以促进人形机器人在各行各业的深度融合。

尾

最后需强调，人形机器人作为尚处早期的新兴产业，短期商业化不确定性仍高，投资者应警惕相应风险。然而长期看，其发展空间毋庸置疑，相当于开启了一个“科技长坡厚雪”的黄金赛道。从国家战略支持、社会需求痛点、技术进步积累等多维度综合判断，人形机器人有望复制新能源汽车产业快速崛起的道路。

未来，当技术成熟、成本下行叠加需求爆发，产业链各环节都将水涨船高，孕育出一批具备全球竞争力的领军企业。在资本的助力下，中国人形机器人产业链正迎来历史性的发展机遇，值得长期战略性关注与布局。