随着人形机器人产业热度攀升,作为其核心感知部件的六维力传感器正迎来爆发式增长。近日,MIR睿工业发布的《2025年中国人形机器人六维力传感器市场调查与研究报告》(下称“报告”)显示,2024年起中国六维力传感器市场进入快速增长期,预计到2030年出货量将突破百万台,国产厂商凭借技术突破和成本优势,正逐步主导市场格局,成为推动高端制造升级的重要力量。
六维力传感器是一种能同时测量三维空间坐标系内三个力(Fx、Fy、Fz)和三个力矩(Mx、My、Mz)的精密部件,相当于设备的“触觉神经”,其核心优点是高测量精度,可满足多种场景下的力控需求。目前主流技术路线分为三类:压电式适合测量快速、微小的力变化,如冲击、爆炸波等场景;电容式成本较低且易于小型化集成,在对精度要求不极致的场景中应用广泛;光学式抗电磁干扰能力强,能适应高磁场等特殊环境,不过对测量环境和维护要求较高。
从应用领域看,六维力传感器已渗透工业自动化、人形机器人、医疗、汽车等多个赛道。在工业自动化领域,它是协作机器人、普通多关节机器人实现打磨抛光、柔性装配、拖动示教的关键;医疗领域中,手术机器人、康复机器人依赖其实现精密操作;汽车行业则用它进行碰撞安全测试、底盘悬架系统检测;而人形机器人更是将其作为核心部件,用于步态平衡控制、手部交互感知和环境接触适应。
报告多个方面数据显示,中国六维力传感器市场的增长可分为三个阶段:2020-2023年是起步期,受限于应用场景少、产品价格昂贵,出货量始终不足万台,增长相对平稳;2024年成为关键转折点,协作机器人力控需求激增,叠加人形机器人产业热度吸引众多厂商布局,市场开始迅速增加;2027-2030年将进入规模化爆发期,届时人形机器人实现量产、AI技术推动更多柔性装配需求,市场规模将呈指数级扩张。
具体来看,出货量方面,2020年中国六维力传感器出货量仅6890台,2024年增长至3.34万台,预计2030年将突破100万台,2020-2030年复合增长率达51%;销售额方面,2020年为1.81亿元,2024年增至7.21亿元,2030年预计达220.71亿元,同期复合增长率33%。有必要注意一下的是,随着生产的基本工艺自动化提升、原材料成本下降,产品价格将呈下降趋势,逐步推动市场普及。
国产替代是市场增长的核心主线年,外资厂商凭借技术优势占据80.9%的销售额份额,而到2024年,内资厂商份额已提升至32.1%,预计2030年将达到83.8%,彻底主导市场。这一变化背后,是国产厂商在核心技术上的突破——部分企业的产品综合精度、稳定性已达到中高端水平,同时依托供应链响应快、定制化服务能力强的优势,率先在协作机器人、人形机器人领域站稳脚跟,还在汽车、医疗等外资传统优势领域加速渗透。
在下游应用中,2024年市场需求高度集中,协作机器人和普通多关节机器人合计占比近70%。其中,协作机器人因2024年成为力控应用元年,高柔性产线增多带动需求大幅度增长;普通多关节机器人则大多数都用在打磨、焊接等场景,因工艺定制化程度高,应用拓展相对受限。不过,人形机器人虽当前出货占比仅14.1%,却已成为最核心的增长动力。
2024年是人形机器人产业元年,目前六维力传感器方案多处于研发测试阶段,大多数都用在实验室原型机的测试和数据采集。随着2025年人形机器人进入量产初级阶段,叠加更多国产厂商入局,这一领域的传感器出货量将大幅度增长,逐步从“实验室样机阶段”走向“量产装机阶段”。
从应用部位看,当前六维力传感器主要安装在人形机器人的手腕和脚踝:手腕部位用于前臂末端力控反馈,如抓握力感知、碰撞检测,是所有类型人形机器人(轮式、双足式)的必备部件,未来占比将持续提升;脚踝部位服务于动态步态平衡和重心控制,目前应用渗透率近50%,但因仅适用于双足式机器人,未来增长空间将小于手腕。此外,用于多指灵巧手的微型六维力传感器仍处于研发阶段,因内部空间极度受限、需适应低负载高灵敏工况、负载方向不对称等难点,技术门槛较高,但其单价超5万元,未来若实现量产,增长潜力巨大。
在产品要求上,人形机器人用六维力传感器尺寸普遍较小,工业设计的基本要求严苛:上肢传感器直径多为30-35mm,单价1万-3万元,未来将向薄型化、圆形中空设计发展;下肢传感器直径60-75mm,单价5000-1万元,趋于稳定标准化;灵巧手传感器直径需小于20mm,核心趋势是超小型化、轻量化。精度方面,主流应用要求综合精度在1%-3%,可实现手脚力控反馈、动态步态调整;精度≤1%则能满足精密力觉交互、柔性装配等高端需求,而精度超3%的产品则难以应用于人形机器人。
当前市场呈现内资主导的竞争格局。2024年,蓝点触控以61.8%的出货占比领跑人形机器人领域,预计2025年市占率将超70%;坤维科技、宇立仪器等也在加速拓展,其余国产厂商多处于打样、送样阶段。外资品牌如ATI,因产品价格是内资的3倍以上,仅在前期实验阶段有少量应用。
各家厂商呈现差异化竞争态势:蓝点触控成立于2019年,核心团队来自航天领域,底层技术100%自研,客户覆盖智元、小米、优必选等头部人形机器人企业,产品以高过载能力、小尺寸设计为特点;坤维科技2018年成立,技术源自航天航空领域,主导制定国家标准,在协作机器人领域布局早,同时快速拓展人形机器人和医疗市场;宇立仪器2007年起步,从汽车碰撞力传感器切入,合作车企包括上汽、大众、丰田,2025年推出直径6mm的微型传感器,应对微型化需求;鑫精诚2021年成立,从3C领域起家,以低价策略(均价2000-5000元)加速市场渗透;外资企业ATI成立于1989年,产品以进口为主,聚焦医疗、汽车等高端领域,在人形机器人领域主要服务于研发阶段。
整体来看,中国六维力传感器市场正处于从“小众精密部件”向“规模化应用核心”转型的关键期。随着人形机器人量产落地、国产技术持续突破,这一市场将迎来更广阔的发展空间,而国产厂商也将在全球竞争中占据更重要的地位,为高端制造产业升级注入新动能。
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