2025年被視為人形機器人的量產元年，全球產業進程 正加速推進：特斯拉計劃年產1萬臺Optimus，國內智元機 器人已實現千臺量產并劍指2025年商業化落地，賽力斯與華 為的合作項目也將在年底邁入量產階段……在這一浪潮中， 靈巧手作為人形機器人與環境交互的核心載體，成為技術突 破的關鍵。

　　與傳統工業機器人的專用夾爪不同，人形機器人需應對 復雜多變的應用場景，其執行器必須兼具高度通用性與靈活 性。而這一能力的實現，很大程度上依賴于靈巧手的精密驅 動——電驅方案因其高效可控成為主流選擇，其中空心杯電 機憑借體積小、功率密度高的特性脫穎而出，成為靈巧手的 “核心關節”。以特斯拉Optimus為例，單只靈巧手需搭載6 臺電機，其中拇指關節配備了2個空心杯電機，而其他4個手 指則各設一個，若雙手均配備此靈巧手，則需12個空心杯電 機共同驅動。本文將聚焦這一高成長性賽道，深入解析人形 機器人的關鍵零部件——空心杯電機，探討其技術壁壘與產業 機遇。

　　1 人形機器人量產：空心杯電機的產業空間可期

　　人形機器人的核心硬件包括線性執行器、旋轉執行器、 傳感器、靈巧手等，其中靈巧手是機器人與環境交互的關鍵 執行器，技術“門檻”較高。與傳統工業機器人的專用夾爪 不同，靈巧手需具備高自由度、高精度和快速響應能力，而 這一需求直接推動了空心杯電機的應用。據MIR 睿工業測算， 空心杯電機約占人形機器人硬件價值量的6.7%(見圖1)。

　　空心杯電機并不是為人形機器人專門生產的產品，它的 發展歷史比人形機器人要早得多?？招谋姍C的基礎技術最 早可以追溯到1958年，德國工程師Dr. F. Faulhaber研制出了 斜繞組線圈繞制技術，這標志著空心杯電機技術的誕生。

　　空心杯電機產品因其優異性能，下游應用場景廣泛，最 初被應用于航空航天、軍事等尖端行業。近年其應用領域逐 步擴展至民用市場，如醫療裝置、消費類電子產品、電動工 具、工業自動化、機器人等場景。目前，人形機器人在空心 杯電機應用領域中的占比仍然較小。未來，隨著特斯拉及國內眾多人形機器人廠商產品規?；招谋姍C也將迎來廣 泛的應用前景和市場需求(圖2)。

　　2 無刷空心杯電機：人形機器人的必然選擇

　　空心杯電機價格較貴，核心壁壘在于自支撐繞組技術， 實現自支撐繞組的關鍵點如下：

　　一是，繞組工藝設計，不同繞制方式決定電機性能。

　　· 直線型繞制：工藝復雜，需多次繞制，適用于較少匝 數、較長繞組結構;

　　· 斜繞型線圈(如德國Faulhaber)：自動化一次性成 型，合格率高，平整度好;

　　· 同心式繞組(如瑞士Maxon)：功率密度更高，性能 更優。

　　二是，繞線設備，高端設備仍由歐美日主導，國內廠 商雖已突破部分技術，但在大功率、復雜結構繞制上仍存差 距。如中特科技研發生產了多款自動及半自動繞線設備，但 其全自動雙軸空心杯繞線機的繞制原理仍屬于繞卷式生產; 勤聯科技是國產空心杯繞線機中較少采用一次性繞制成型生 產技術的廠商，但其繞線機只能繞制尺寸較小、線徑較細、 形狀單一的線圈，無法滿足大功率空心杯電機的要求。

　　從技術路線來看，空心杯電機可分為有刷和無刷兩類 (圖3)。二者的結構中，有刷空心杯電機的轉子無鐵芯， 無刷空心杯電機的定子無鐵芯。適用于人形機器人的是無刷 空心杯電機，其結構相比應用在小家電、玩具中的有刷空心 杯電機更復雜、成本較高、國產替代空間也更強。

　　無刷空心杯電機是無碳刷和換向器的，主要通過電子轉 換器實現電能轉換，根據轉子位置自動調整電流方向，實現 無花火運行，基本無摩擦損耗，延長電機壽命，無刷是有刷 壽命的三倍以上;重要的是其體積更小、重量更輕，符合機 器人的發展趨勢，也因其工藝更復雜、原材料更多，其成本 也比有刷的高出不少(圖4)。

　　3 國產空心杯電機最新進展

　　在全球范圍內，瑞士Maxon、德國Faulhaber、瑞士 Portescap等頭部企業長期以來一直占據著較高的空心杯電 機市場份額。與此同時，國內廠商也在加速布局這一領域， 如鳴志電器、鼎智科技、兆威機電、雷賽智能、三花智控、 偉創電氣、拓邦股份、禾川科技等。

　　目前，人形機器人行業正處于產品應用定義的關鍵階 段。眾多廠商紛紛推出樣機并開展各類測試，試圖探索出人 形機器人能夠實現規模化和普及化的最佳形態。在這個過程 中，直接為這些人形機器人廠商供貨的空心杯電機公司，能 夠獲得第一手的應用反饋。這使它們能夠及時調整自身技術 研發和產品優化的方向。憑借前期與客戶共同研發和技術交 流所積累的深厚基礎，這些空心杯電機公司有望在人形機器 人產品規模量產之后，成為定點供應商，從而在未來廣闊的 空心杯電機市場中占據先發優勢。

　　(1)鳴志電器

　　鳴志電器成立于1994年，是運動控制領域的綜合制造 商，深耕電機領域多年，掌握了核心研發、驅動和制造技 術。2024年實現營業收入24億元，同比下降4.99%。

　　根據鳴志電器公司官網的數據顯示，無刷無齒槽電機 (無刷空心杯)能做到的最小外徑是10mm，除此之外，還 有13mm到30mm等多個型號。鳴志電器的空心杯電機采用 了其具有自主專利技術的空心杯繞組，這種特殊設計能夠為 電機帶來高轉矩、高扭矩、低噪音的優勢，得以實現更平穩 的高低速運行、更精準地控制以及更高的效率與功率密度。 根據年報數據顯示，2024年鳴志電器無刷電機業務合計實現 營業收入21951萬元，同比增長31%。

　　(2)鼎智科技

　　鼎智科技成立于2008年，主要產品為線性執行器、混 合式步進電機、直流電機、音圈電機及其組件，下游客戶主 要為醫療器械、工業自動化等領域制造企業。2024年全年營 收2.24億元，同比下降20.80%。

　　根據2024年財報披露，鼎智科技已開發完成6mm- 42mm各系列空心杯產品，配合6mm-42mm精密行星齒輪箱，設計用于各類工業自動化需求，具有噪音低、壽命長、 精度高等優勢，適用于靈巧手、開關門、電動工具、牙科設 備等，目前已經給客戶供貨，可滿足客戶定制化需求。

　　(3)兆威機電

　　兆威機電成立于2001年，主要從事微型傳動及驅動系 統的研發、生產和銷售業務，產品可應用于智能汽車、消費 及醫療科技、先進工業及智造、機器人等多個領域。2024年 實現營業收入15.25億元，同比增長26.42%。

　　根據2024年財報披露，兆威機電已完成無刷空心杯電 機的系列化平臺建設，系列化電機均實現量產;4mm無刷 空心杯電機已完成技術攻關，實現小批量產，未來無刷空心杯電機會聚焦于開發4極產品，提升產品性能。

　　4 小結

　　靈巧手作為人形機器人與物理世界交互的“指尖”，其 精密動作高度依賴空心杯電機的核心驅動。隨著人形機器人 產業的加速推進，對高性能無刷空心杯電機的需求將持續攀 升。當前，鳴志電器、鼎智科技、兆威機電等國內廠商正積 極投入研發，在空心杯繞制工藝、系列化平臺建設及定制化 能力上持續追趕國際先進水平。憑借與下游客戶緊密合作積 累的先發優勢，國產空心杯電機有望在人形機器人規模量產 的浪潮中，迎來關鍵成長機遇。