“机器人心脏”动力系统迎来爆发期：2025-2031投资前景预测

“机器人心脏”动力系统迎来爆发期：2025-2031投资前景预测

机器人动力系统是实现机器人各种动作与功能的核心组件，它通过电机高效地将电能转化为机械能，产生必要的力矩输出，以直接或间接的方式驱动机器人顺利完成多样化的任务。机器人动力系统核心组件包括电机、减速器、驱动板、传感器等，其中电机作为主要的动力源；减速器负责调节电机的转速与输出扭矩；驱动板根据传感器的实时反馈，对电机进行精细控制，从而实现系统的智能化调节功能。

1、机器人动力系统行业定义及概览

机器人（Robot）是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，通过编程和自动控制执行作业、移动等任务，具备感知、决策、执行等核心功能，可辅助或替代人类完成高危、繁复的工作，提升效率与质量，拓展人类活动能力边界。随着多模态感知系统、动力学模型、深度学习等智能技术的迭代发展，叠加下游应用场景的多元化需求，机器人技术加速与人工智能、系统工程、拓扑学等多领域深度融合，逐步形成高度交叉的综合型学科。根据中国机械工业联合会的标准GB/T 39405-2020，智能机器人按照应用领域分为三类：工业机器人（应用于工业自动化领域，具备多关节机械结构与自主加工能力）、服务机器人（服务于家居等生活场景的通用型机器人）和特种机器人（需专业人员操作、应用于特殊场景的任务执行机器人），三类机器人通过技术突破与场景适配，持续推动智能制造的深化与人类生产生活方式的革新。

作为机器人实现运动功能的核心中枢，动力系统性能直接影响机器人的作业强度、运动精度与可靠性。机器人动力系统架构通常由四大功能模块构成：能源供给模块（锂电池、燃料电池或外接电源）负责能量存储与分配职能；驱动执行模块（电机、液压或气动执行器）实现电能至机械能的高效转换；动力传输模块（谐波减速器、行星齿轮或同步带轮）通过精密机械传动实现扭矩与转速的定向调节；控制模块（集成高精度传感器、自适应算法及实时控制器）依托实时数据采集、动态参数整定及故障诊断机制，确保系统在全工况下的稳定运行。当前，动力系统通过材料创新与机电一体化设计，持续破解机器人负载场景下的续航、负载与响应速度瓶颈，成为推动机器人产业进阶的底层技术引擎。

2、机器人动力系统行业的产业链关系

机器人动力系统作为机器人产业链的核心驱动单元，直接决定机器人整机的运动性能、作业精度以及能耗功率，是机器人本体朝着功能化、智能化方向发展的物理基础。按动力系统的核心零部件来看，高功率密度电机为机器人提供精准的力矩输出，减速器实现扭矩放大与运动解耦，智能驱动板完成多维度运动控制算法部署。随着工业自动化升级及人形机器人等新兴产品产业化加速，动力系统在减速器刚性传动、伺服系统动态响应、机电热协同管理等技术维度持续迭代，已成为衡量机器人产品性能的关键指标，为机器人产品的多样化、高性能化和低成本化提供了重要支撑，对机器人产业链的完善与发展具有不可替代的重要作用。

机器人动力系统行业的产业链

资料来源：普华有策制图

3、机器人动力系统行业市场概况

（1）全球机器人产业持续高速发展，市场规模稳步增加

在全球科技浪潮驱动下，人工智能、大数据及物联网等技术融合升级推动机器人功能不断丰富，产品稳定性、操作效率和智能化水平显著提升。叠加全球人口老龄化加剧及劳动力成本持续上升，制造业、服务业等领域对效率提升及人工替代需求日益迫切，机器人加速向制造业集成化生产、物流仓储、医疗辅助及特种作业等场景深化拓展。作为衡量国家科技创新与产业竞争力的核心指标，机器人在促进产业升级、保障国家安全、服务民生健康等领域发挥战略性作用，已成为全球主要经济体抢占科技制高点的关键赛道。欧、美、日等发达工业国及中国均将机器人产业列为战略重点，通过政策引导、研发投入及产业链协同推动技术突破与规模化部署，驱动全球机器人产业持续高速发展，市场规模稳步增加。

（2）国家战略与产业政策的出台，为我国机器人及动力系统行业发展提供支持和助力

近年来，产业政策为工业机器人及机器人动力系统等零部件的技术突破和加速发展提供支持。相关产业政策将机器人列为政府需大力推动实现突破发展的十大重点领域之一。“十四五”及其配套规划提出深入实施制造强国战略，推动制造业优化升级，培育先进制造业集群，推动机器人等产业创新发展；大力发展智能制造装备，针对感知、控制、决策、执行等环节的短板弱项，加强用产学研联合创新，突破一批“卡脖子”基础零部件和装置，研发高精度伺服驱动系统、高性能高可靠减速器等。

《“十四五”机器人产业发展规划》明确提出，到 2025 年，我国要成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地，“优化高性能伺服驱动控制、伺服电机结构设计、制造工艺、自整定等技术，研制高精度、高功率密度的机器人专用伺服电机及高性能电机制动器等核心部件”以及“研制机构/驱动/感知/控制一体化、模块化机器人关节，研发伺服电机驱动、高精度谐波传动动态补偿、复合型传感器高精度实时数据融合、模块化一体化集成等技术”。《“机器人+”应用行动实施方案》进一步细化目标，要求 2025 年制造业机器人密度较 2020 年翻番，服务机器人应用深度显著提升。北京、上海及全国多个省份先后推出机器人专项支持政策，加速技术转化和产业集聚。国家战略与产业政策的出台，为国内机器人及动力系统行业发展提供支持和助力。

机器人产业核心政策演进脉络图 (2021-2025)

资料来源：普华有策

国家层面通过一系列紧密衔接的规划与政策，为机器人产业，特别是其核心动力系统的发展构建了清晰且强有力的支持框架。

在顶层设计上，《“十四五”智能制造发展规划》将 “高精度伺服驱动系统” 与 “高性能高可靠减速器” 明确列为“执行”环节需突破的 “卡脖子”基础零部件和装置，直接指出了产业技术攻坚的焦点。

这一攻坚方向在专项规划中得到了具体的任务分解。《“十四五”机器人产业发展规划》提出的主要任务与之高度匹配，要求：

在核心部件层面，“优化高性能伺服驱动控制、伺服电机结构设计、制造工艺、自整定等技术，研制高精度、高功率密度的机器人专用伺服电机及高性能电机制动器等核心部件”。

在系统集成层面，“研制机构/驱动/感知/控制一体化、模块化机器人关节，研发伺服电机驱动、高精度谐波传动动态补偿、复合型传感器高精度实时数据融合、模块化一体化集成等技术”。

新发展阶段，2024年1月由工信部等七部门发布的 《关于推动未来产业创新发展的实施意见》 进一步将机器人产业提升至培育新质生产力的战略高度。该意见提出通过“全面布局未来产业”和“打造标志性产品”，重点突破人形机器人等高端装备，并强调 “以整机带动新技术产业化落地” 的路径，为核心动力系统等关键技术的迭代与商业化应用提供了广阔的终端市场牵引。

综上所述，从突破“卡脖子”难题，到明确核心部件与一体化关节的技术路径，再到以整机产品带动产业链升级，我国机器人动力系统行业正处于前所未有的政策机遇期。

（3）制造业转型升级与技术突破叠加国产份额稳步提升，驱动我国机器人及动力系统产业不断增长

当前，我国制造业正经历从“规模扩张”向“质量升级”的战略转型，处于实现高质量发展的关键攻坚期。在这一背景下，制造业“智改数转”进程全面提速，与日益凸显的劳动力结构性短缺问题相互叠加，共同催生了市场对柔性化、智能化产线的迫切需求，进而驱动工业机器人迎来规模化部署的高峰。

与此同时，人工智能（AI）、5G通信、数字孪生及柔性关节等关键技术的持续迭代与融合突破，为人形机器人、四足机器人等新兴前沿领域注入了强劲动力，显著加速了其从实验室走向商业化应用的进程。

更为重要的是，在产业链上游，以减速器、控制器、伺服系统为代表的机器人核心零部件国产化进程不断取得实质性突破。这些技术成果通过“技术攻关-场景验证-量产降本”的高效产业闭环，迅速转化为产品竞争力。这不仅助力国产机器人产业链在境内市场加速完成进口替代，更使其凭借优异的性价比和定制化服务能力，在国际市场上开疆拓土，成功构建起“内生增长与外延拓展”双轮驱动的市场格局。在上述多重利好的共同作用下，我国机器人及其动力系统产业正迎来一轮强劲而持续的增长周期。

机器人市场规模的扩大必将带动机器人动力系统产品的市场需求。

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