全面分析：人形机器人快速发展，哪些国产传感器将受益？（深度报告）-电子发烧友网

传感器是人形机器人感知层的关键，基于MEMS工艺的力控、触觉、惯性传感器有望充分受益。 ①人形机器人将更重视感知层和交互层，传感器的重要性凸显。在智能机器人中，传感器用量大，成本占比高，特斯拉optimus机器人上各类传感器成本占比接近30%。 ②人形机器人即将迎来快速发展阶段，传感器将在此过程中充分受益；其中力控、触觉、惯性三类传感器的成本较高，且国内外在高端产品的技术水平上仍存在较大差距。MEMS传感器由于其高集成性、小体积、规模化生产成本低等诸多优势，是应用于机器人传感器的上佳解决方案之一。 六维力传感器是机器人精准力控的优选方案，技术壁垒较高，我国正快速追赶世界先进水平。 ①力/力矩传感器是机器人实现力感知的重要途径。人形机器人通过主动力控实现“触觉”感知，以力传感器为主的力控是机器人精准力控的优选。而六维力传感器是维度最高的力觉传感器，能给出最为全面精准的力觉信息。

②MEMS有望加速替代金属箔片式力传感器。从技术路线看，当前六维力以金属箔片式为主，但这类产品存在在人工成本高，效率低等缺陷，相比之下，硅基MEMS式成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产，未来有望成为主流。 ③海外先发优势明显，国内企业快速追赶。目前ATI等海外企业主导全球市场，我国的六维力传感器行业起步较晚；受制于维间耦合和标定检测等技术壁垒，目前仍处于产业早期，2022年市场规模仅约2.4亿元。以坤维科技、蓝点触控、南宁宇立等为代表的民族品牌正快速实现六维力传感器的国产化和高端化；其中，坤维科技已成功自主研发量产准度高于0.5%的六维力传感器，目前在国内市占率超50%。 柔性触觉传感器有望进一步强化机器人感知能力，目前处于产业化早期，成长空间广阔。 ①柔性触觉传感器有望升级机器人感知能力。柔性触觉传感器相比传统的刚性传感器，具备可弯折、延展性等特质，可广泛应用于医疗保健、消费电子、工业等领域。人形机器人所需的“电子皮肤”即使用柔性材料制备而成的阵列式触觉传感器，有望使机器人具备多物理量（温度、力、粗糙度等）感知能力，帮助机器人实现精细操作。根据其感应原理，主要可分为压电式、压阻式、电容式触觉传感器。 ②预计2028年全球柔性传感器市场空间超500亿元，国内增速有望大幅高于海外。根据汉威科技微信公众号，2021-2028 年全球柔性传感器市场的年复合增长率达6.8%，预计 2028 年可达84.7 亿美元；国内市场，2022年中国柔性传感器行业市场规模为21.12亿元，2017-2022年CAGR超过23%，其中消费电子、医疗为主要需求来源。

③海外龙头占据优势，国内企业加速追赶。随着MEMS技术、电子印刷工艺、3D打印技术等加工工艺的升级，“电子皮肤”有望向高密度、高灵敏、快响应、多功能、高集成的方向发展。竞争格局方面，Novasentis、Tekscan、JDI等海外企业市占率仍然居于前位，根据QY Research数据，全球前八大柔性触觉传感器企业2022年占据57.1%的市场份额，市场集中度较高；国内企业中，能斯达（汉威科技子公司）、帕西尼传感、力感科技等诸多公司均有柔性传感器生产布局，但均处于早期；人形机器人的需求驱动有望加速国产品牌技术进阶。 惯性传感器助力人形机器人实现姿态控制、导航定位，高性能传感器的国产替代空间巨大 ①MEMS惯性传感器具备体积小、功耗低、集成能力强等优势，在人形机器人领域适用性较高。利用IMU（惯性测量单元）能够实时测量机器人的角速度和加速度，从而帮助机器人维持稳定的姿态和平衡，结合GPS或卫星定位，可实现精确的导航和定位。按照精度由高到低，惯性传感器分为战略级、导航级、战术级和消费级，预计人形机器人所使用的IMU与L3级别智能驾驶精度要求接近，通常适配战术级及精度接近战术级的消费级产品。 ②2021年全球MEMS惯性传感器市场规模约35亿美元，预计将维持8-10%的年化增速。其中，高性能MEMS惯性传感器（除消费级外的MEMS惯性传感器）约占整体的20%。我们预计高性能惯性传感器受益于智能驾驶、机器人、物联网等下游高速发展，增速应高于整体行业水平。 ③MEMS惯性传感器竞争格局分析。2021年全球MEMS惯性传感器CR5达到85%以上。海外头部厂商博世、霍尼韦尔等多采用IDM模式；芯动联科等国内生产商多采用Fabless模式。未来部分国内消费级MEMS惯性传感器厂商有望切入高性能领域，加速高性能MEMS惯性传感器国产化进程。 人形机器人传感器市场规模敏感性测算：六维力/柔性/惯性传感器对应市场空间约为103/103/62亿元 ①假设条件：机器人产业尚处于发展初期，六维力传感器和高性能MEMS惯性传感器、柔性触觉传感器的价格仍然较高。随着下游高精度力控、惯性应用场景不断扩充，特别是即将爆发的人形机器人所带来的需求，上述类型传感器或将迎来规模化应用和量产机遇，成本有望大幅降低并实现高速增长。

②结论：中性假设下，预计人形机器人带动主要三类传感器需求量2030年有望达到268亿元。根据我们测算，保守/中性/乐观情况下，2030年人形机器人产量有望达到约72万/103万/146万台，届时六维力传感器市场规模分别约为72/103/146亿元；柔性触觉传感器市场规模分别约为72/103/146亿元；IMU的市场规模分别约为43/62/87亿元。 ③建议关注：力传感器标的柯力传感、中航电测; 柔性触觉传感器标的汉威科技；惯性传感器标的芯动联科、华依科技 风险提示：人工智能&大模型技术发展不及预期、人形机器人商业化进程不及预期、行业规模测算偏差风险、研报使用的信息存在更新不及时风险等。

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