中金研究
电机公司传统主业赛道提供稳定业绩支撑；人形机器人业务正从送样、定点验证迈向批量供货阶段，业绩兑现加速。我们看好优质电机公司迎来业绩与估值双重提升。
Abstract
摘要
传统电机行业：基础稳固，盈利具备韧性。传统电机应用覆盖工业、暖通、家电、新能源交通等多元场景，需求结构分散、抗周期能力强；行业以渐进式技术迭代为主，高端客户认证壁垒高、客户粘性强，为企业长期发展提供坚实安全垫，头部企业传统业务盈利与现金流表现稳定。
人形机器人电机行业：高弹性增量，成长爆发力凸显。人形机器人整机电机搭载数量大幅高于传统工业机器人，整机普遍搭载数十台专用电机，躯体关节多采用无框力矩电机，手部灵巧结构大量配置空心杯电机，整体电机用量及品类需求显著扩容。伴随人形机器人技术发展，自由度提升有望进一步打开单台用量与价值量空间。我们保守测算，2030年全球人形机器人电机市场空间约51亿元；若销量达到百万台，对应市场空间约150亿元。
国产替代：加速客户适配与规模化量产。高端电机此前主要由海外厂商主导，当前国内厂商在核心部件领域快速追赶、技术持续迭代，送样、定点与批量交付推进顺利，国产替代空间广阔。人形机器人电机对扭矩密度、动态响应、一致性要求极高，率先突破工艺壁垒、顺利对接传动及模组方案并实现稳定本土化量产的企业，我们认为将构筑核心护城河。
风险
人形机器人量产进度不及预期，技术路线迭代风险，行业竞争加剧导致盈利下滑，原材料价格波动，贸易政策风险
Text
正文
电机：工业制造心脏，下游应用广阔，全球电气化推动行业稳健增长
电机下游应用包括工业机械、新能源汽车、暖通空调及家电领域等，市场空间广阔
全球电机市场主要由北美、欧洲及亚太地区组成，其中亚太地区引领增长。据Grand View Research[1]统计，2025 年全球电机市场规模约 2129.6 亿美元，预计 2033 年将达到 4056.7 亿美元，2026-2033 年复合年增长率达 8.5%。分区域看：1）北美：据Fortune Business Insights[2]预测，2026年同比增速将达到8.0%，扶持国内制造业、提升能效标准，推动企业加速创新电机技术；叠加智能工厂与数字化供应链的普及，进一步放大了高性能、高可靠性电机系统的市场需求。2）欧洲：据Grand View Research[1]预测，2026-2033 年欧洲电机行业复合年增长率将超 7%。欧盟推行的工业 4.0、碳中和与电动化出行相关政策，推动制造商加速集成高效电机，持续支撑行业增长。3）亚太：据Fortune Business Insights[2]预测，2026年同比增速将达到8.4%，在快速工业化、大规模基础设施建设、交通与工业电气化加速推进的核心因素驱动下，亚太地区领跑全球市场。
图表1：全球电机市场规模预测
资料来源：Grand View Research，中金公司研究部
电机应用广泛，覆盖国民经济各大领域。当前市场主要由工业机械、新能源汽车、暖通空调、家电、航空航天及人形机器人等部分组成。其中工业机械领域占比最高，约为35%，其次是新能源汽车及暖通空调领域。
图表2：2025年电机分领域市场规模占比
资料来源：Global Growth Insights，中金公司研究部
电机行业特点：技术渐进式迭代，重客户绑定及成本控制
技术：know-how为核心，高端技术需要长期积累
电机的核心技术指标通俗讲就是“力气大”、“耗电省”、“体积小”。电机性能参数众多，较为核心的是：1）扭矩密度（转矩）：是单位体积/重量的出力能力、负载能力。提升电机转矩，核心是增强气隙磁场强度、增大绕组电流、增加电机有效作用半径与极对数，同时通过优化磁路、绕组工艺减少磁漏与损耗，提高电磁转矩输出。2）转速：决定电机能跑多快。主要通过提高供电电压、采用弱磁控制、降低反电动势、增强转子机械强度，同时优化机械损耗与控制算法，实现高速稳定运行。转速*扭矩=电机功率。3）电机效率：等于输出机械功率÷输入电功率；反映电能转化为机械能的有效比例，剩下的部分都变成发热损耗，提升效率核心是减少铜损、铁损、机械损耗，并优化电磁与控制方案。我们认为要实现高扭矩、高转速、高效率三者兼顾，是电机电磁设计、材料体系、结构强度、制造工艺、热管理、控制算法与供应链能力的综合竞争，属于多学科交叉的系统性 know-how，需要长期经验积累。
图表3：电机工艺技术难点
资料来源：电机新材料公众号，电驱世界公众号，中金公司研究部
下游自研自制电机较为普遍，第三方电机厂商需要持续布局技术壁垒较高的赛道。我们认为在技术较为成熟，电机成本占比较高的赛道，例如汽车、空调等。下游自研电机成为行业趋势，核心原因是电机属于核心性能部件，且下游放量后自研更划算。第三方电机企业仅靠极致降本无法摆脱被替代的命运，必须同时做到成本更低、性能更强、迭代更快，形成比下游自研更高的综合效率优势。我们认为真正能长期抵御下游自研的核心壁垒，是例如航空航天级电机级别的技术基因（高功率密度、高可靠性、高精度与极端环境适配能力），这类技术门槛高、自研不划算，才是第三方电机厂较好的护城河。
图表4：汽车驱动电机市场份额（2025全年）
资料来源：盖世汽车新能源公众号，中金公司研究部
图表5：中国空调电机市场份额（2025）
资料来源：中国家电网，中金公司研究部
客户：高端领域认证壁垒较高，需前瞻布局赛道，提前锁定客户
高端领域电机客户认证壁垒较高，下游客户合格供应商名录往往具备封闭性。高端领域认证难度及替换壁垒较高，主要系：1）严苛安全认证要求：高端电机应用于航空、半导体、防爆等关键场景，需通过一系列强制认证，周期长、费用高，且要求企业具备全流程质量追溯能力、标准化生产体系，同时需接受审核机构的现场验厂与长期稳定性验证，中小企业难以承担相应的时间与资金成本。2）深度定制化与软硬件高度耦合：高端电机需要根据下游客户的具体需求，与减速器、控制器、整机结构进行联合设计，参数深度匹配、控制算法高度耦合，一旦客户选择替换电机供应商，新的电机产品需重新进行设计开发，与原有系统进行重新适配、参数标定。3）出现问题损失较大：电机是核心零部件，一旦替换电机，可能引发产线返工、产品质量不合格、客户索赔等一系列连锁反应。高端客户合格供应商名录通常仅纳入2-4家核心供应商，一旦企业进入该名录，将长期锁定合作关系；新进入者需经历“小批量试产—批量产能爬坡—2-3年稳定供货”的漫长周期，才能正式入围，期间需投入大量的研发、测试成本，且面临较高的失败风险，进一步强化了认证壁垒。
下游单一应用场景的高增长态势难以长期维持，需要持续布局新领域新客户。分散的客户结构使得公司避免行业因单一下游赛道景气度下滑陷入全面衰退——例如2022年家电行业需求下行时，新能源汽车、风电领域的高景气需求成功对冲了行业压力，推动行业整体营收保持正增长。对于电机企业而言，想要持续维持增长、进一步平滑周期波动，就必须主动布局新领域，不能依赖单一赛道，传统电机厂商可重点向伺服电机、人形机器人电机等高景气赛道拓展，通过下游赛道的动态切换，突破增长瓶颈，打开长期发展空间。
前瞻布局赛道的核心逻辑：联合研发+长期绑定，抢占先发优势。原因系：
► 高端电机研发周期长但下游赛道增长有突发性：高端电机的研发周期长，从产品设计、样品试制、性能测试、工艺优化，到批量量产、良率爬坡，整个周期通常需要2-5年。若企业等到赛道爆发后再启动研发，或将错失市场机遇。
► 下游客户有“早期介入、联合开发”机制：高端客户自身产品定义阶段，就会选定电机供应商，双方围绕产品参数、性能要求、适配场景等进行联合定义、共同测试、深度适配，形成“共生式”合作关系。这种合作模式下，晚入局者无法参与产品定义环节，即使后续研发出同类产品，也难以满足客户的定制化需求。
► 产能与良率爬坡需要长期时间积累：高端电机的制造工艺复杂，通常需要1-2年的量产优化的过程。若企业不提前布局产能、优化工艺、搭建供应链体系，即使拿到客户订单，也无法实现稳定量产，甚至会因良率过低导致成本高企、交付延迟，最终失去客户信任。
► 先发锁定合格供应商名录与长期合同：近年来，随着新能源汽车、工业自动化、机器人、低空经济等新兴领域的快速发展，电机行业涌现出多个高增长赛道，这些赛道均具备高端化、定制化、长周期的特征，而头部企业能够实现快速崛起，核心均源于提前3-5年的前瞻布局与客户绑定。
海外市场拓展：并购是重要路径，多策略协同推进。并购之所以成为海外拓展的重要路径，核心原因在于海外高端市场存在较高的认证、渠道与客户壁垒，通过并购海外成熟电机企业，能够快速获得核心资源：1）海外市场的各类认证资质；2）海外成熟的销售渠道与客户资源；3）海外企业的技术储备与研发团队。除并购外，国内头部电机企业还采用多种方式推进海外市场拓展，形成协同效应：1）自建海外研发与生产基地；2）与海外系统集成商、整机厂深度合作，开展联合认证与联合研发；3）参与国际展会与行业交流。
成本：原材料占比较高，下游议价能力强，考验降本增效能力
电机行业成本结构中原材料占比70%+，以永磁材料、钢、铜、铝等原料为主，价格波动较大。以常见的新能源汽车电机为例，原材料成本占比约为70%+，其余为人工费用和制造费用。拆分永磁同步电机原材料，其中永磁体、钢材、铜铝材（漆包线）是主要原材料。钕铁硼永磁体占原材料成本的30%-45%，为最大成本项。受稀土镨钕价格波动影响显著。在镨钕价格大幅上涨的情况下，对电机企业的成本构成一定影响。硅钢片占原材料成本的15%-20%。冷轧无取向硅钢构成定转子铁芯，其成本受铁矿石及合金元素价格传导，高牌号硅钢（低铁损、高磁导率）溢价可达普通型号的20%。漆包线占原材料成本的15%-25%。铜漆包线是定子绕组的主流选择，铜价波动直接影响成本，同样对新能源电机造成影响。铝合金占原材料成本的10%-15%。用于电机外壳、端盖等结构件，轻量化需求推动其渗透率提升。
图表6：卧龙新能源汽车电驱业务成本构成
资料来源：卧龙电驱2025年年报，中金公司研究部
图表7：新能源汽车电机成本构成（2025）
资料来源：SMM稀土公众号，中金公司研究部
电机行业下游应用场景多样性，定制化需求与规模化生产之间的相悖推高了企业生产成本。电机行业下游应用具有多样性，不同场景对产品标准化程度也有着差异化需求，所需材料及工艺多元。我们认为定制化需求将导致模具复用率低、产线切换频次高、标准化率不足。
图表8：电机生产流程
资料来源：大洋电机招股说明书，中金公司研究部
全流程成本管控能力，是企业平衡定制化需求与规模化生产的核心解决方案。据大酉科技2017年年报，电机行业市场化程度高，企业数量众多，市场竞争激烈，尤其是中小型电机市场，由于技术难度要求低，行业进入门槛不高，竞争者数量较多。因此行业内企业为提高市场占有率，往往采取产品价格竞争的手段，从而造成行业内的恶性竞争。主要电机厂商重视成本控制，在策略上呈现多元化特征：大洋电机对大宗原材料、电子元器件等物料供应链资源进行统一管理，开展集中采购，设立供应链集中采购协调小组，有效降低了采购成本；卧龙电驱通过与海外矿产企业签订长期供货协议，将稀土永磁采购成本压低10%，铜材采购成本下降8%，2025年三季度原材料成本同比减少3.5亿元；卧龙电驱通过4家工厂智能化改造，生产效率提升20%，生产废品率从3% 降至1.5%，单位产品制造成本下降8%。
人形机器人电机：电机制造皇冠上的明珠，未来空间广阔
电机分布：身体关节筑基，灵巧手攻坚，四足机器人技术验证
身体关节处通常每个自由度匹配一个独立的驱动单元来实现特定方向的运动。以宇树科技人形机器人为例，在肩、肘、髋、膝、踝等主要关节以及手部均配置了独立的伺服电机，以实现基础的自由度运动。以宇树科技Unitree H1为例[3]，其整机（不含手）分为上半身和下半身，单手臂拥有 4 个自由度，包括身肩关节、肩关节、上臂关节和手肘关节。单腿拥有 5 个自由度，包括胯关节、腿关节、髋关节、膝关节和踝关节。腰部具备 1 个自由度，即腰关节，整机共有 19 个自由度，由 19 个关节电机组成，使得机器人能够实现精确的运动和姿态控制。而特斯拉Optimus Gen2全身电机总数达到40个。这包括躯干和四肢的28个无框力矩电机，以及双手的12个空心杯电机。
图表9：宇树科技人形机器人身体电机分布
资料来源：宇树科技官网，中金公司研究部
手部是电机应用最密集、技术难度最高的部位，一般一个主动关节自由度匹配一个电机。以灵心巧手的linker hand L30为例，采用腱绳传动系统，通过远端电机组实现精准驱动，可达成5指17个自由度与21个关节（其中4个为被动关节）的协同控制。一个主动关节自由度匹配一个电机，腱驱版因部分指间/指节耦合，电机数略少于直驱版。
图表10：灵心巧手Linker Hand L30（标准版）示意图
资料来源：灵心巧手官网，中金公司研究部
四足机器人使用的电机数量及扭矩/精度要求低于人形机器人。四足机器人一般配备12 个关节电机，4 条腿各3个，分别为髋关节横滚电机、髋关节俯仰电机、膝关节电机；横滚电机负责腿部左右摆动以维持侧向平衡，俯仰电机承担前后迈步与主要承重，膝关节电机负责腿部屈伸抬腿，三者均为高扭矩密度伺服电机，但俯仰髋电机扭矩最大、抗冲击要求最高，横滚髋次之，膝关节电机更侧重响应速度与轻量化。与人形机器人相比，四足靠四点支撑稳定性高、电机数量更少，对精度要求相对适中，电机以抗冲击、高瞬时过载为核心；而人形依靠双足动态平衡，电机总数达 20 个以上，覆盖四肢与躯干全关节，不仅需要髋膝踝大扭矩支撑自重，还要求肩肘腕实现精细动作，对电机的扭矩密度、控制精度、响应速度和可靠性要求远高于四足，整体控制难度与性能标准也更高。
图表11：四足轮腿机器人电机部件布局
资料来源：四足机器人研习社，中金公司研究部
图表12：四足纯腿机器人电机部件布局
资料来源：四足机器人研习社，中金公司研究部
技术路线：仍未完全收敛，不同电机类型适配不同场景
灵巧手电机：主要使用空心杯电机/无刷直流有齿槽电机
灵巧手技术路线尚未收敛，主流方案主要使用空心杯电机/无刷直流有齿槽电机。灵巧手是模拟人类手部结构与运动功能打造的机器人高端末端执行器，核心难点主要体现在机械集成、驱动与热管理、感知层面、控制算法、产业化等多个维度。单从制造角度讲，目前主流技术路线使用的电机类型主要是空心杯电机和无刷直流有齿槽电机。
空心杯电机无铁芯转子结构，效率高、响应快、重量轻，但技术需持续迭代满足量产需求。空心杯电机是一种无铁芯转子的微型永磁直流电机，核心是用自支撑杯状线圈替代传统铁芯绕组，消除铁损（杜绝铁芯在交变磁场中产生的涡流与磁滞损耗，大幅提升电机效率、降低发热，延长续航与部件寿命）与齿槽效应（根除磁极与铁芯齿槽引发的力矩波动，实现低速无抖动、控制更线性，满足精密柔顺的运动控制需求），实现超高效率、超快响应、超轻重量、极低波动。空心杯电机分为有刷和无刷类型，相比于有刷空心杯电机，无刷空心杯电机性能更好，具备转速上限更高、重量更小、功率体积比更大的优点，但是价格偏高。在人形机器人应用之前，空心杯电机主要服务于对响应速度、平稳性、重量、精度有极致要求的领域，例如航空航天领域的导弹、航天卫星、航空机载；医疗与精密工业领域的手术器械、半导体晶圆调节执行器；消费电子领域的手机相机OIS光学防抖、无人机云台电机等。
图表13：有刷/无刷空心杯对比
资料来源：艾普官网，中金公司研究部
无刷直流有齿槽电机是当前工业与量产级机器人的主流方案。无刷直流有齿槽电机依靠定子铁芯齿槽缠绕绕组，通过电子换向实现运转，因铁芯存在齿槽结构，会产生齿槽效应与铁损。该类型电机依靠电子换向器驱动，无电刷磨损问题，具备寿命长、可靠性高、维护成本低的特点。在人形机器人大规模普及前，无刷直流有齿槽电机已广泛应用于对扭矩、可靠性、成本敏感的领域，例如汽车领域的新能源汽车热管理系统、座椅调节执行器；家电领域的变频空调风机、扫地机器人驱动；消费电子与工具领域的电动工具、无人机动力电机等。我们认为，相较于上述传统应用领域，人形机器人对电机提出了更高的动态响应、力矩平稳性、多电机协同一致性及极端工况可靠性的要求；而无刷直流有齿槽电机凭借成熟供应链与低成本优势，通过齿槽优化设计、高精度伺服控制算法补偿力矩波动、集成化模组升级等技术改进，可有效弥补自身齿槽效应与铁损的短板，适配大负载关节及低成本灵巧手的应用要求。
灵巧手整体方案多元，电机技术搭配不同方案持续迭代。由于不同应用场景（工业装配、医疗康复、人形机器人等）对各项需求的优先级不同，且材料、驱动、传感、控制等核心技术仍在快速突破，没有任何一种方案能兼顾所有优势，因此各类技术路线围绕这一核心难题加速迭代，本质都是通过优化结构设计、搭配适配电机，最大限度缓解核心矛盾，适配特定场景需求。主流的驱动方案有以下几种：
腱绳方案：传统方案必须使用空心杯电机，新兴丝杠方案可使用无刷直流替代。
腱绳传统方案：电机与减速器全部布置于前臂，通过腱绳穿过手掌、手指关节，拉动指骨完成屈伸动作，在此需要下，主要选用无刷空心杯电机，需搭配微型行星减速器或谐波减速器，降低电机转速、放大扭矩。选择空心杯电机的核心原因是传统腱绳传动存在强非线性（蠕变、松弛、摩擦），需要电机具备极低惯量、无齿槽效应、高动态响应，才能通过控制算法实时修正误差，避免手指抖动、抓握不稳，而空心杯电机无铁芯转子的结构恰好满足这一需求，能实现平滑低速运行与精准力控补偿。此外，前臂空间极度有限，空心杯电机体积小、重量轻的优势尤为突出，可在有限空间内集成多台电机，且不会显著增加前臂负载，保障机器人手臂的灵活运动与续航能力。同时，腱绳传动过程中会产生频繁的正反转、瞬时冲击负载，空心杯电机快速启停、高频响应的特性，能快速适配腱绳的动态张力变化，减少传动滞后，进一步提升手指动作的精准度与柔顺性。
新兴丝杠传动方案：通过丝杠直接驱动手指关节，丝杠在此扮演了一个“位置编码器”的作用，非线性误差更小，对电机的动态响应、无齿槽效应要求大幅降低，因此无需依赖空心杯电机，可选用结构更成熟、成本更低、量产一致性更好的无刷直流有齿槽电机。无刷直流有齿槽电机凭借更高的转矩密度、更优的散热性能与更长的使用寿命，搭配丝杠传动后，既能满足灵巧手的负载与精度需求，又能有效降低成本、提升量产可行性。从行业趋势来看，传统腱绳+空心杯方案仍适用于高端科研、仿生灵巧手等对精度、柔顺性要求极高、对成本不敏感的场景；而新兴丝杠+无刷直流有齿槽电机方案，更适配人形机器人规模化量产的需求，成为行业主流发展方向。
连杆方案：主要使用无刷直流有齿槽电机。连杆传动方案核心是通过多组连杆结构直接连接电机与手指关节，将电机的旋转运动转化为手指的屈伸动作，无需柔性腱绳传导动力，是兼顾量产成本与控制精度的中端解决方案。其核心优势在于结构相对简单、量产工艺成熟，无刷直流电机的转矩密度高、成本可控，且传动路径短、响应效率较高，同时连杆的刚性结构能一定程度上抵消传动过程中的轻微波动，适配人形机器人多关节协同控制需求，成为中端灵巧手的主流选择。但该方案也存在明显缺点：传动刚性较强、结构适配性有限、空间占用相对较大、装配精度要求较高、抗干扰能力较弱。从行业定位来看，该方案虽能满足量产需求，但在高精度操作场景（如微小零件抓取、精细动作控制）中，其平顺性一般，更适合对精度要求适中、追求成本控制和量产效率的中端服务/工业机器人如仓储分拣、家庭服务手等。
齿轮传动方案：主要使用无刷直流有齿槽电机。齿轮传动方案核心是通过多级精密齿轮啮合结构直接连接电机与手指关节，将电机的旋转运动经齿轮减速与换向，转化为手指关节的屈伸动作，传动刚性强、位置反馈清晰。齿轮方案的电机与减速齿轮箱高度集成，通常布置于手指根部或手掌内部，传动路径短，几乎不存在蠕变、松弛等非线性误差，动力传递直接且效率较高。该方案主流选用无刷直流有齿槽电机，搭配集成式微型齿轮箱共同使用，但该方案也存在明显缺点：一是齿轮啮合存在固有回程间隙，会进一步影响精细操控的平顺性；二是齿轮在频繁往复运动中磨损较快；三是刚性啮合缺乏柔性缓冲；四是多级齿轮传动会产生额外摩擦损耗与噪音；五是集成式齿轮箱结构复杂。从行业定位来看，齿轮+无刷直流有齿槽电机方案结构成熟、成本可控，广泛适用于对柔顺性要求不高、强调定位精度与量产成本的传统工业夹爪、3C 组装手等。
特斯拉在灵巧手电机技术选择上展现了从单一到多元的演进路径。第一、二代灵巧手均采用空心杯电机作为驱动单元，该类电机具备体积小、重量轻、响应快等优势，适用于手指关节的精密运动控制。而当前海外新一代人形机器人灵巧手已开始引入无刷有齿槽电机，形成“空心杯电机+无刷有齿槽电机”的混合驱动方案，可根据不同手指关节的负载与控制需求进行差异化配置。例如，承担主要抓握载荷的拇指与小指可采用扭矩更高的无刷有齿槽电机，其余手指则继续使用空心杯电机以保证精细操控能力。其他主流人形机器人灵巧手部电机方案也围绕微型化、高扭矩密度与低延迟控制开展优化。
宇树科技 Dex 系列灵巧手以自研微型力控电机为核心，形成从夹爪到五指仿生的清晰迭代路径。早期Dex1-1两指夹爪采用自研M4014专用电机，具备宽范围夹持力控能力与高动态响应特性，满足工业快速抓取需求；迭代至Dex3-1三指结构后，升级为6路微型无刷直驱关节搭配1路齿轮传动关节，在提升柔顺性的同时强化关节独立控制能力；最新Dex5-1五指产品则进一步采用12个自研力控复合传动关节与4个齿轮传动关节组合，依托高转矩密度微型电机与全链路力位传感，实现20自由度仿生运动，整体迭代围绕高集成、高力控、高拟人度持续升级，兼顾科研实验与工业落地的双重需求。
智元机器人OmniHand系列通过轻量化设计与差异化定位实现产品迭代。灵动版 2025聚焦轻量化与人机交互，采用连杆传动方案，实现16自由度配置，并搭载温度、位置及触觉传感器，满足轻量化交互场景需求。专业版 2025 进一步提升性能指标，自由度提升至19，指尖输出能力可达20N，同样采用连杆传动结构，并配备位置与触觉感知模块，可适应更高精度的操作场景。整体产品迭代围绕自重控制、自由度提升与操作能力优化展开，面向轻量交互与精密作业两类场景形成产品矩阵。
图表14：国内外主流灵巧手厂商产品迭代与关键技术参数对比表（截至2026年5月）
资料来源：各公司官网，X平台Tesla Optimus账号，中金公司研究部
关节电机：目前以无框力矩为主流技术，向轴向磁通迭代
关节电机技术路线已相对收敛，目前以无框力矩为主流技术。作为人形机器人核心动力输出机构，关节电机广泛分布于肩、肘、腕、腰、髋、膝、踝等关键关节，当前行业技术路线已相对收敛，无框力矩电机成为唯一主流核心部件，以“无外壳、无轴承、中空走线、低速大扭矩、高集成性”为核心特征，可适配不同关节的负载、空间及动态需求。在人形机器人普及之前，无框力矩电机主要应用于工业领域协作机器人关节、高端数控机床转台、晶圆搬运平台等核心精密驱动部位，医疗领域手术机器人机械臂关节、医学成像设备旋转机架，以及航空航天领域卫星姿态控制反应轮、雷达天线、航天探测平台机械臂等，均用于承担核心驱动、精密转动任务，适配“小空间、大力矩、高精度”的核心需求。
图表15：有刷空心杯结构
资料来源：科尔摩根产品手册，中金公司研究部
图表16：无刷空心杯电机结构
资料来源：强和电机官网，中金公司研究部
在无框力矩电机基础上，目前技术迭代形成多类性能优化分支。具体包括：传统无框永磁同步电机（PMSM，主流量产方案，抑制谐波磁场）、谐波磁场电机（主动利用谐波磁场，高扭矩密度分支）、混合磁阻无框电机、轴向磁通无框电机等，各类分支均未脱离无框力矩电机的核心体系，仅在电磁拓扑、结构形态上实现差异化优化。
轴向磁通电机是一种磁通路径与转轴平行的盘式电机。轴向磁通电机定子的磁极沿着轴线排列，转子通常是一个圆柱形的结构，磁通通过转子的中心轴线，当电流通过定子的绕组时，产生的磁场沿着轴线方向穿过转子，从而驱动转子旋转。轴向磁通电机的核心技术优势在于，结构上旋转转子位于定子的侧面（而非定子内部），进而转子具有更大的直径尺寸，而转矩=力×半径，因而能够在相同的力作用下获得更高的转矩输出。相同永磁材料和铜线材料的前提下，轴向电机能够获得更高的转矩输出。根据定转子组合结构，轴向磁通电机可分为：1）单定子/单转子结构：结构简单紧凑，但单边磁拉力大，轴承负荷大，振动噪音大，存在定转子摩擦风险，降低电机寿命；2）单定子/双转子结构；3）双定子/单转子结构；4）多定子/多转子结构：多个定子+多个转子，适合大转矩场景。
图表17：轴向磁通电机分类
资料来源：明阳电路官网，中金公司研究部
目前轴向磁通电机制造难度较大，处于产业链初期，汽车领域有望率先突破迭代。轴向磁通电机有制造精度、热管理要求、工艺复杂及关键材料依赖度高的难点，产业化需要进行持续突破。综合行业进展与需求逻辑，我们认为新能源汽车是轴向磁通电机率先实现技术落地与成果迭代的核心场景。一是场景适配性强，高性能超跑、商用车等均有强烈应用需求，汽车的热源深埋、夹层结构有助于散热，另外汽车是间歇高负荷，不是机器人持续堵转/高静态转矩；二是产业链支撑完善、产业化基础扎实，汽车产业成熟的上下游产业链的能提供充足的核心材料与定制零部件，电机企业与车企深度协同，形成“研发-量产-迭代”的良性循环；三是技术突破集中且落地进度最快，全球轴向磁通电机的技术突破与量产落地主要集中在汽车领域，海外YASA电机已搭载于奔驰、法拉利等车型实现小批量量产，国内盘毂动力、时代智能等企业也推出相关产品并进入测试或小批量应用阶段，针对性解决了散热、成本等痛点。
图表18：轴向磁通电机应用
资料来源：各公司官网，央广网，中金公司研究部
在人形机器人场景中，谐波磁场电机表现出很强的适用性与通用性。谐波磁场电机是一类基于磁场调制原理工作的新型特种电机。传统电机通常只包含励磁单元与电枢单元，且二者极对数严格匹配，依靠磁场直接相互作用产生转矩。而谐波磁场电机通过引入磁导调制结构，打破了励磁与电枢极对数必须相等的限制，利用气隙磁导的周期性变化对磁场进行“变频、变极、重构”，从丰富的磁场谐波中提取有效工作谐波，以此产生高转矩输出，简单理解，磁极重构本质可以功能上进行替代减速器。谐波磁场技术的优势在于：转矩密度高，可实现轻量化与小型化、结构灵活，大关节与小关节均适用。我们认为目前工艺面临的问题包括谐波损耗与发热突出，转矩脉动及低速控制难度大，加工装配精度要求高、成本高，高速性能受限问题。
图表19：谐波磁场电机基本模型
资料来源：《磁场调制电机的由来、发展、挑战》（曲荣海，2024），中金公司研究部
部分厂商关节执行器配置数量及扭矩保持提升趋势。宇树科技Unitree H1全身配置19个执行器，关节电机采用低惯量高速内转子永磁同步电机，并集成交叉滚子轴承等组件，使结构轻量化、紧凑化的同时实现控制精度。具体分布于手臂4*2（肩膀2*2、上臂1*2、手肘1*2）、腰部1*2、腿部5*2（胯部1*2、腿部1*2、髋部1*2、膝部1*2、踝部1*2）。智元机器人远征A1全身（含手）配置49+个执行器，关节使用PowerFlow电机，当前采用径向磁通的外转子电机方案，搭载了谐波一体关节、直线推杆、无刷行星伺服、空心杯电机等各类执行器，以实现控制精度与灵活性。
人形机器人关节电机并非全新技术路线，而是多领域技术与产业能力的集成创新。其中，协作机器人与人形机器人技术同源度最高，在无框力矩电机结构、中空走线设计、一体化关节形态及力矩柔顺控制等核心维度可实现技术迁移；航空航天领域则作为性能标杆，为极致扭矩密度、中空走线、轻量化与高动态响应提供了技术参考。新能源汽车电机核心价值在于成熟的供应链体系、车规级品控标准与大规模量产能力；空调家电行业则为最终的规模化降本提供了成本控制经验。四足机器人作为中间验证载体，进一步加速了上述技术从实验室向人形机器人量产场景的落地转化。
图表20：不同行业电机要求对比
注：半导体设备中仅晶圆台 / 掩模台为极端高精度、高动态工况，通用运动机构指标显著低于机器人关节，不具备直接对标性
资料来源：雷赛智能，各相关公司官网及公众号，中金公司研究部
四足机器人与人形机器人生产流程相似，关节模组与供应链复用可加速产业化。四足机器人已验证的 “高扭矩密度电机 + 低传动比减速器” 一体化关节方案，可迁移至人形机器人的腿部关节开发中。宇树科技的一体化关节电机既可应用在四足机器人，也可应用在人形机器人当中。宇树科技在其人形机器人H1的研发中，传感器和电控系统代码复用率高达80%。从宇树科技的产品来看，四足机器人基本采用高功率永磁同步电机，人形机器人则延续该技术路线，仅根据负载与自由度需求调整电机数量与扭矩规格，体现了两类机器人对高扭矩密度、高响应速度、高效率的共性需求。四足机器人的电机技术迭代为人形机器人提供了成熟的技术验证与量产经验，大幅降低了人形机器人的研发成本与周期。
行业核心竞争要素：技术适配与量产突围
客户适配方式：关节模组主导，电机跟着传动走，定点流程复杂。由于技术路径未定，当前人形机器人关节模组的主流适配方式是 "先定传动方案，再选电机"。电机需与传动系统深度耦合，而非电机单独适配：在旋转关节上，传动的核心在于谐波减速器，电机必须与谐波减速器内径 / 外径精准匹配，中空轴尺寸完全对齐；在直线关节上，传统的核心在于丝杠，电机转子需要与丝杠一体化设计，电机转速/扭矩完全匹配丝杠导程。从这个角度讲，我们认为电机厂商必须与传动厂商联合开发，否则无法进入头部供应链。以特斯拉 Optimus 关节电机为例，其定点流程是全球工业供应链中最严苛的体系之一，周期较长，对电机厂全流程数字化管理能力、质量体系成熟度和大规模稳定量产能力的要求较高。
工艺一致性及量产加工难度较大。相较于传统工业，其对电机性能要求更高，以灵巧手的空心杯电机为例，其加工难度很大，以绕组线圈直接替代铁芯构成转子，这一结构使其对制造一致性提出远超传统铁芯电机的要求。传统铁芯电机依靠精密冲压的铁芯保证机械对称与磁路均匀，绕组小幅偏差对整体性能影响有限；而空心杯转子无铁芯定位与支撑，线圈的匝数、张力、排布角度、固化形状均直接决定电机的电阻、电感、力矩输出与动平衡。一旦绕组绕制不对称、尺寸存在偏差或固化后发生形变，会直接造成力矩波动大、转子失衡、转速特性离散，不仅无法体现低惯量、低齿槽效应的优势，其控制平稳性与运行精度甚至会劣于普通铁芯电机。同时，由于采用极细漆包线与自支撑杯形结构，绕线、粘接、固化等工序均难以实现高度自动化与标准化，批量一致性控制难度极大，成为制约其在人形机器人多关节协同场景大规模量产的核心瓶颈。我们认为人形机器人领域对电机有高功率密度、高量产一致性、低成本等多项要求，需要进行材料、工艺、设备、控制、集成的重构才能真正量产。
海外建厂及本土化生产或成为适配海外厂商必须。美国对电机的出口有严格的贸易与产业管制政策：关税方面美国301关税条款[4]对中国产部分电机、驱动系统、机器人核心零部件加征25%关税，叠加对等关税后综合税率更高，且根据USMCA[5]，生产及原材料采购成本若不达标，简单在北美组装不构成原产；另外，新提出的机器人相关提案，或对中国供应链更为严格。美国针对人形机器人推出的安全审查与本土制造导向，叠加特斯拉自身为规避供应链风险提出的北美本土化供货要求。在多重政策约束下，国内电机企业如需配套则需要海外建厂，随之而来的是较高前期资本开支、厂房建设与产线投入较大，同时需要解决美国本地精密制造技术工人稀缺、成熟技工培训周期长、用工及合规成本等问题，考验企业的本土化生产及资金管理能力。
人形机器人电机市场：百万台对应市场空间约为150亿元
市场空间测算：2030年有望达51-150亿元
我们保守测算2030年人形机器人电机市场空间约为51亿元。其中身体电机空间20亿元，灵巧手电机空间31亿元。据GGII预测，2025/2030/2035年全球人形机器人市场销量分别达到1.2/34.0/500.8万台。考虑到自由度的提升，我们预测 2030年单台身体电机40个、手部电机50个；随着特斯拉Optimus等头部产品量产落地，人形机器人电机的性能参数、规格标准逐步趋同，厂商可通过标准化产线实现大规模量产，缩短产能爬坡周期、降低定制化成本；同时电机行业扩产难度低于减速器等精密部件，头部厂商可快速匹配需求增长，充分释放规模效应。考虑到27年开始量产，产业链逐步成熟，身体电机按照150元/个、手部按照180元/个计算，2030年全球人形机器人电机市场空间为51亿元。若乐观预测2030年达到百万台的数量，则市场空间为150亿元左右。
图表21：2024-2035年全球人形机器人市场销量及预测
资料来源：GGII，中金公司研究部
图表22：全球人形机器人电机市场空间预测
资料来源：GGII，各电机公司公告，中金公司研究部
竞争格局：国产企业加速技术突破，适配新客户
高端电机领域海外企业主导，国内企业正加速突破。无框力矩电机领域，美国Kollmorgen、德国AEROTECH等主导高端市场；空心杯电机全球市场由瑞士Maxon、德国Faulhaber等掌控，合计占据60%以上份额，核心专利高度集中于海外。此前国内95%以上电机集中于传统大型工业异步机，无框力矩、空心杯及微型无框电机的技术与产品储备相对薄弱。受益于人形机器人产业发展，国内布局相关电机的企业显著增多，部分企业技术已达国际前列，且国产产品价格仅为海外同类的50%-70%，进口替代空间广阔。
风险提示
量产进度不及预期风险：目前人形机器人行业仍处于样机验证与小批量试制阶段，整机商业化量产节奏普遍慢于预期。受关节调试难度高、集成工艺不成熟、下游整机验证周期偏长等因素影响，电机产品大批量定点交付进度如果延后，企业产能利用率偏低，前期固定资产及研发投入摊销压力较大，容易造成营收不及预期、资产利用效率下降。
技术路线迭代风险：人形机器人关节电机行业技术路线尚未定型，空心杯、无框力矩电机等多路线并行发展，行业迭代速度较快。随着集成式执行器、新型磁性材料、驱动算法持续升级，现有电机产品存在技术落后、参数迭代淘汰风险；若企业技术研发跟进不及时或押注单一路线，将面临产品竞争力下滑、客户替代的风险。
行业竞争加剧导致盈利下滑风险：人形机器人赛道热度持续升高，国内外伺服电机、精密零部件企业纷纷入局关节电机赛道，叠加下游整机厂商议价能力较强，行业产品价格持续承压。在量产规模不足、成本居高不下的背景下，电机企业毛利率持续走弱，盈利水平存在进一步下滑风险。
原材料价格波动风险：人形机器人高端电机主要依赖钕铁硼永磁材料、高纯铜、特种钢材等原材料，其中稀土材料价格受供需、政策影响波动幅度较大。原材料涨价直接抬升电机生产成本，而行业竞争激烈导致成本难以向下游传导，压缩企业利润空间；同时原材料价格波动增加采购备货难度，加大存货跌价及资金占用压力。
贸易政策风险：当前全球地缘贸易环境复杂，高端编码器、精密轴承、生产设备等核心部件存在海外技术管制及出口限制，造成高端电机供应链存在不确定性。同时关税调整、进出口合规壁垒、稀土资源管控等政策变动，增加了原材料采购、产品出海的成本与门槛，给企业海外拓展、跨境供应链稳定带来一定风险。
[1]https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/electric-motor-market
[2]https://www.fortunebusinessinsights.com/zh/high-speed-motors-market-103538
[3]https://support.unitree.com/home/zh/H1_developer
[4]https://ustr.gov/issue-areas/enforcement/section-301-investigations
[5]https://ustr.gov/trade-agreements/free-trade-agreements/united-states-mexico-canada-agreement/fact-sheets/modernizing
Source
文章来源
本文摘自：2026年5月19日已经发布的《电机行业深度：守正出奇，人形机器人赛道发展可期》
张若熙 分析员 SAC 执证编号：S0080525080002
王颖东 分析员 SAC 执证编号：S0080522090002
曲昊源 分析员 SAC 执证编号：S0080523060004； SFC CE Ref：BSW232
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