力傳感器專題研究：六維力傳感器：高附加值核心部件人形機器人推動行業(yè)長足發(fā)展-源達證券

請閱讀最后評級說明和重要聲明報告日期:2024年9月14日——力傳感器專題研究投資要點投資評級：看好傳感器指數(shù)與滬深300指數(shù)走勢對比2023/9傳感器指數(shù)與滬深300指數(shù)走勢對比2023/92024/120以Optimus為例，約需要14個力傳感器、14個力矩傳感器和4個六維器，在人形機器人的腕部和踝部均需配備一個六維力傳感器?？紤]到人形機貨1萬套，并在2026/2027年銷量達5/10萬套。同時基于人形機器人對零部件降本的要求，且六維力傳感器規(guī)模放量降低生產成本情況下，假設2025-出貨量達到10萬套，能提供約40億元的六維力傳感器市場增量。及數(shù)年技術追趕下，國產六維力傳感器廠商已進入業(yè)內第一梯隊，部分產品成為行業(yè)標桿。目前宇立儀器、藍點觸控和坤維科技進入第一梯隊行列，產品性能、批量化生產能力和市占率均處于行業(yè)前列?？铝鞲泻完恢緳C電等上市企業(yè)均在加大行業(yè)投入。力學測試領域的領軍企業(yè)東華測試在力傳感器領域具備自主可控的核心技術。未來國產企業(yè)在六維力傳感器市場的份額有柯力傳感等。2 4 7 圖1：傳感器的基本原理 4圖2：2020-2030年中國六維力傳感器市場規(guī)模及預測 6圖3：六維力傳感器下游行業(yè)分布（2023年） 6圖4：六維力傳感器下游行業(yè)增速（2023年） 6圖5：2023年中國六維力傳感器市場格局 7圖6：2023年中國六維力傳感器國產公司份額情況 7圖7：特斯拉Optimus系列機器人迭代歷史 8圖8：優(yōu)必選Walker系列機器人迭代歷史 8圖9：人形機器人腕部需配備六維力傳感器 9圖10：人形機器人踝部需配備六維力傳感器 9圖11：2024-2030年全球人形機器人銷量預測（臺） 10圖12：六維力傳感器的串擾指標測量 10圖13：六維力傳感器的精度及準度指標 11圖14：中國六維力傳感器廠商梯隊分布 12圖15：2023年中國六維力傳感器市場格局 12圖16：中國六維力傳感器市場內外資出貨結構及預測 12圖17：2018-2024年H1東華測試營收情況 13圖18：2018-2024年H1東華測試盈利情況 13圖19：2018-2024年H1柯力傳感營收情況 14圖20：2018-2024年H1柯力傳感盈利情況 14表1：常見的力傳感器類型 43表2：力傳感器原理分類及代表企業(yè) 5表3：常見的力傳感器類型 7表4：人形機器人蘊含的巨大商業(yè)想象力有望大大拓寬精密減速器市場空間 9表5：重點公司盈利預測 154一、六維力傳感器是機器人行業(yè)的重要部件成輸出信號的器件，通常由敏感元件和轉化元件組成。敏感元件能直接感知或響應被測量（輸入量）；轉化元件能將敏感元件中感知的被測量轉換成適合測量的電信號。資料來源：《機器人多維力傳感器結構設計》，源達信精度要求較高的場景，適合在人形機器人和協(xié)作機器人中應用。一維力傳感器傳感器5傳感器資料來源：坤維科技官方公眾號，源達信息證力傳感器按原理可分為應變片式、光學式和壓電/電容式。目前應變片式仍是主流技術，特應變片式光學式壓電/電容式原理采用的是硅應變片或金屬箔，本質是材料本身發(fā)生形變進而轉化為阻值變化通過光柵反映形變再轉化成力致電壓變化壓電則是通過形變改變電荷精度高、技術成熟；測量范圍廣、成本低；頻響特抗電磁干擾能力強高靈敏度和高分辨率；頻率范圍寬，結構簡單；環(huán)境適用性強生產工藝復雜;金屬箔式對測試環(huán)境要求高；剛性調理電路復雜；信號漂移應變計輸出微弱難以抑制代表鑫精誠、藍點觸控、海伯森等其中2023-2026年受制于下游行業(yè)應用的不成熟，市場6中國六維力傳感器市場規(guī)模（億元）——同比增長（%）160250%140120200%10080150%100%4050%00%20202021202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E人形機器人工業(yè)自動化汽車資料來源：MIR睿工業(yè)，源達信息證券研究所六維力傳感器的原理可分為應變片、光學式和壓電/電容式。其中應變片式是市場主流，原變，再轉化為力；壓電式通過形變改變電荷；電容式通過極距變化改變電壓。7技術類型原理代表企業(yè)應變片式化為電路阻值變化宇立儀器、海伯森、Sintokogio、光學式容式形變改變電荷公司也在積極投入該行業(yè)，后續(xù)市場份額有望提升。u宇立儀器u藍點觸控u坤維科技u海伯森u鑫精誠u神源生智能u埃力智能u埃爾特u魯班研究院u其他資料來源：MIR睿工業(yè)，源達信息證券研究所資料來源：MIR睿工業(yè)，源二、人形機器人有望推動六維力傳感器行業(yè)高速發(fā)展特斯拉推動人形機器人商業(yè)化加速，Optimus迭代速度驚人。2021年8月，馬斯克在特斯拉AIDAY上首次提出Optimus的概念，并計劃在未來讓人形機器人取代人類從事部分能制造、商業(yè)服務和家庭場景可能會是人形機器人的迭代速度驚人。而在人工智能大模型的發(fā)展加持下，人形機器人的“iPh不久到來。8米，體重60kg，可替換末端執(zhí)行器，搭載41個高性能伺服關節(jié)以及多維力傳感器，機器人自主運動及決策能力大幅提高，可在工業(yè)及商用場景廣泛應用。感器和4個六維力傳感器，在人形機器人的9資料來源：坤維科技官方公眾號，源達信息證券研究所資料來源：坤維科技人形機器人出貨量（萬套）15444840機器人蘊含的巨大市場潛力將會給六維力傳感器行業(yè)帶來遠大市場空間。700000600000500000400000300000200000100000全球人形機器人銷量預測（臺）605680605680319492182247 118672607052405994482024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E三、六維力傳感器技術難點：串擾、精度及準度精度和準度指標用于衡量六維力傳感器的測量誤差水平。1）多維力傳感器精度衡量復聯(lián)合加載相同一組載荷后，計算得到的傳感器測量值的標準差，并除以量程；四、國產企業(yè)在六維力傳感器行業(yè)已具備強競爭力業(yè)將占據(jù)六維力傳感器市場的絕大部分，并將主導產品的降本普及和在人形機器人中的導出貨占比仍達67.9%，我們預計未來六維力傳感器國產企業(yè)技術實力及產品力進一步提升22.4%49.5%12.2%6.4%4.7%4.8%uATI宇立儀器aEpson藍點觸控坤維科技a其他100%50%0%內資占比外資占比資料來源：共研網，源達信息證券研究所資料來源：共研網，源達信息證券研究所五、建議關注寬公司成長空間。4360%營收（億元）——同比（%）60%40%20%0%歸母凈利潤（億元）10.50300%200%100%0%歸母凈利潤（億元）10.50-100%資料來源：Wind，源達信息證券研究所傳感器在人形機器人行業(yè)的發(fā)展機遇，捕捉行業(yè)發(fā)展機會。同比-16.57%。2024H1公司所持馳誠股份因股票價格波動，導致公允價值變動損益-績增長空間值得期待。歸母凈利潤（億元）——同比（%）30%20%10%0%40%5歸母凈利潤（億元）——同比（%）30%20%10%0%40%504320%20%100資料來源：Wind，源達信息證券研究所六、投資建議），七、風險提示在下游行業(yè)導入進度不及預期的風險?？春茫盒袠I(yè)指數(shù)相對于滬深3中性：行業(yè)指數(shù)相對于滬看淡：行業(yè)指數(shù)相對于滬深3增持：相對于滬深300指數(shù)