力傳感器——高價值量零部件,人形拉動廣闊需求空間

中郵證券近日發佈機械設備深度報告:力傳感器——高價值量零部件,人形拉動廣闊需求空間。

以下爲研究報告摘要:

力傳感器在人形機器人領域具備巨大增量應用空間。以特斯拉Optimus爲例,力傳感器能助力人形機器人實現觸覺感知及精準操作多維力傳感器在人形機器人領域中主要作用有三方面:力控制、平衡穩定控制、安全防護控制。人形機器人上會組合使用各類力傳感器以滿足不同的控制需求。其中少部分位置已經開始使用六維力傳感器,它們在不同部位的安裝可以顯著提升機器人的操作性能和穩定性。預測2027E/2030E人形機器人產量突破20.27/122.36萬臺時,人形機器人領域帶來力傳感器的增量市場規模爲141.70/560.81億元。

力傳感器結構特點、行業及市場格局解析。力傳感器是一種檢測和度量力/力矩的裝置,由力敏元件、轉換元件和信號處理單元等具體元件組成,按照測量維度的不同,可以分爲一維至六維力傳感器,最常見的是一維、三維和六維。根據測量原理不同,可以分爲光電式應變式、電容式、壓電式等類型,應變式爲主流。力傳感器產業鏈上游主要爲材料類、元器件及組件類、生產或檢測設備等細分行業,中游主要爲力傳感器的加工製造和封裝檢測,下游應用領域廣泛,可應用於工業、消費電子、汽車電子、機器人、醫療、航空航天等領域。目前六維力/力矩傳感器市場基數依然偏小,尚未形成明顯規模效應從價值量較高的六維力矩傳感器市場來看,國外老牌廠商衆多,但受益於機器人市場需求催化,中國市場近年來入局者也在逐年增加,國產廠商正逐步追趕。

六維力傳感器的核心技術壁壘在於對精度、準度及串擾性能的提升,未來降本空間大。六維力傳感器不光形態多,研發難度也非常大其主要性能參數包括:量程、過載能力、分辨率、重複精度、串擾、準度等,其中體現六維力/力矩傳感器綜合性能的關鍵指標是串擾、精度和準度。降低多維力傳感器耦合誤差的策略大體上可分爲結構性解耦和算法性解耦。爲了能夠達到更高的精度和準度,需要在傳感器標定和檢測過程中採用六維聯合加載的方式,然而六維聯合加載設備需自行研製,技術門檻較高。另外,六維力傳感器還存在全方位機械過載保護、溫度漂移和穩定性控制、多通道信號及實時數據處理和傳感器融合等技術壁壘。六維力傳感器單價較高,其成本中應變片、人工成本佔比較高,未來有望隨着市場基數擴大從而有效降本。

產業鏈相關標的:坤維科技、宇立儀器、鑫精誠傳感器、柯力傳感、昊志機電、安培龍

風險提示:

人形機器人規模化不及預期風險;六維力傳感器技術路徑變化風險;產品降價程度不達預期風險。(中郵證券 劉卓,傅昌鑫)

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