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本期关注
人形机器人的Optimus时刻
范益民
华创机械首席分析师
系列四
力学感知：星辰已现，蓝海可期
力/力矩传感器：感知并度量力/力矩信号。力/力矩传感器将力/力矩信号转化为电信号，主要由力敏元件、转换元件和电路三部分组成。力传感器分类标准众多，根据测量维度可分为一维至六维传感器；根据转化元件可分为电阻应变式、光学式、压电式和电容式传感器；根据使用场景又可分为力传感器可分为压力、称重（衡器）和力矩传感器。从产业链角度来看，力传感器上游为原材料，中游主要包括制造与封装工序，下游为广泛的应用场景；新兴市场如智能汽车、人形机器人的产业化加速，推动力传感器需求的持续扩张。
六维力传感器下游应用广泛，精度需求带来高技术壁垒。六维力传感器提供最高维度的力觉信息，由上台、下台、测力梁和应变计构成。凭借其全方位感知、灵敏度、精确度高、反馈实时的性能优势，六维力传感器广泛应用于汽车制造、医疗、航空航天和机器人等高精尖领域。六维力传感器的测量准确度由串扰、精度、准度等性能决定，技术壁垒高，核心难点在于结构/算法解耦、标定检测和材料配方。
力传感器市场进入高速增长期，市场扩容加速国产替代。据markets and markets预测，全球力传感器市场到2024年将达到23亿美元，中国市场在全球中占据了重要地位。我国六维力传感器目前仍为小众市场，尚未形成明显规模效应，2022年总销量仅为4840套，随着国内布局厂商如柯力传感、坤维科技、宇立仪器、鑫精诚等的持续增加，叠加下游细分市场认知的逐年提升，六维力传感器有望进入高速成长期，期间将伴随技术路线的多样化、产品矩阵的完善、下游客户对本土品牌认可度的增加、产品成本的下降以及国产化率的提升。
一维力/力矩方案仍为性价比首选，六维力方案期待远期降本。根据特斯拉Optimus的解决方案，单BOT需要28个力/力矩传感器；结合定价，单BOT的力/力矩传感器价值量约为84000元。考虑到若Optimus量产后的规模效应，我们测算，当Optimus出货量分别为10、50、100万台时，单维力/力矩传感器市场规模分别达到60、210、300亿元。六维力传感器价格昂贵，目前售价为10000元左右，在仅考虑Optimus的腕部、踝部和肘关节采用此方案的基础上，单BOT价值量已达到60000元。我们认为，只有当六维力传感器方案降本效果显著，才更具性价比，依此测算在Optimus出货量分别为10、50、100万台时，六维力传感器市场规模分别达到36、135、150亿元。
本土企业百家争鸣，奋楫笃行。
（1）柯力传感：力学传感市占率多年全国第一，通过“内生+外延”，加速向传感器平台型公司迈进。公司自研的多维力传感器已处于小批量试制阶段，可应用于机器手臂运动等高精尖场景。
（2）东华测试：深耕结构力学性能测试分析系统三十载，自主研发、设计和生产的产品包含传感器、测控系统硬件和分析与控制软件平台。
（3）坤维科技：从事各类型力觉传感器研发及应用力觉测量一站式解决方案。
（4）鑫精诚：传感器和力控系统解决方案制造商，打造自动化领域品牌。
（5）宇立仪器：全球先进的六轴力传感器和智能力控打磨厂商。
行业投资评级与投资建议:
力传感器应用空间广阔，六维力传感器技术壁垒高筑，人形机器人等新兴产业驱动力传感器市场高速增长。国内厂商有望通过多年产业、技术积累和高性价比，加速导入核心客户，实现国产替代。给予力传感器行业“推荐”评级。重点推荐柯力传感，建议重点关注东华测试。
风险提示：人形机器人进展不及预期；国内厂商产品开发进度、核心客户导入不及预期；原材料价格上涨增加成本风险；市场竞争加剧等。
专题持续更新中
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