國產六維力傳感器加速重塑行業版圖

文:2025年第四期

根據測力的維數,力/力矩傳感器可分為一維力傳感 器、三維力傳感器和六維力傳感器。其中,六維力傳感器能 夠同時測量出三維空間坐標系內的三個力和三個力矩,具備 更高的測量精度,是目前維度最高、力覺信息反饋最為全面 的力覺傳感器,被廣泛應用于機器人、汽車、人形機器人及 航空航天等行業,如打磨拋光、柔性裝配、柔性焊接、接觸 式涂膠等高感知力控場景。
根據其工作原理,六維力傳感器可分為應變片式、壓電 式、電容式、光學式等類型。其中,應變片式六維力傳感器 技術更為成熟,具備成本低、精度高、測量范圍更廣、剛性 好、頻響特性好等優勢,是目前主流的六維力傳感器類型, 代表廠商有ATI、SCHUNK、坤維科技、藍點觸控、宇立儀 器、海伯森等。

1 中國六維力傳感器整體市場規模變化

早在2008年,便有六維力/力矩傳感器相關產品問世。 但由于六維力傳感器的技術難度大,調試時間長,價格較為 昂貴,且力控算法以及基于力控場景工藝算法等技術存在堵 點,導致下游客戶的需求落地面臨困難,整體市場規模雖一 直處于穩步增長狀態,但始終未能形成規模化出貨。
進入2020-2023年,六維力傳感器的應用場景較少,主 要應用仍集中于柔性化生產場景,價格昂貴,出貨量不到萬 臺,市場延續穩定增長態勢,但尚未迎來爆發拐點。
2024年被業內視為機器人力控應用元年。隨著協作機 器人對高精度力控需求快速釋放,帶動六維力傳感器出貨量 顯著增加。同時,人形機器人的熱度持續升溫,吸引更多廠 商加快布局,六維力傳感器迎來快速增長。根據MIR 睿工業 《2025年中國六維力傳感器市場報告》數據統計,2024年 中國六維力傳感器整體市場出貨量已突破1.4萬臺,同比增長 超過50%(見圖2),市場迎來加速放量的關鍵節點。
隨著人形機器人逐漸實現規模化落地、AI產業推動更多柔 性化裝配需求,多重因素推動下市場對六維力傳感器的需求將加速增長。預計自2027年起,中國六維力傳感器市場將迎來實 質性放量階段,到2030年整體市場出貨量將超過百萬臺。

2 協作與人形機器人雙驅動,打開六維力傳 感器增量空間

六維力傳感器作為關鍵的感知類元器件應用廣泛,在多 個領域中發揮著重要的應用,且下游行業較為集中。在2024 年六維力傳感器下游應用中,機器人仍為最大的應用領域, 例如:高精度拋光打磨、銑削、焊接及高精密裝配等場景普 通多關節機器人,以及對傳感性能要求更高的協作機器人柔 性裝配場景,兩者合計占比超過70%(見圖3)。

尤其是在協作機器人領域,隨著高柔性的產線增多,對 精細力控的需求顯著提升,帶動六維力傳感器在協作機器人 上的應用大幅增長。2024年,協作機器人成為六維力傳感器 出貨量最多的細分行業,占比超過45%。
相比之下,普通多關節機器人在2024年增長較為穩 定,主要用于焊接、打磨等場景。然而,由于該類型場景中 工藝定制多,產品開發成本大且難批量復制應用,均價高, 應用拓展仍存在一定瓶頸。
2024年也被視為人形機器人產業的元年。盡管當前人 形機器人中六維力傳感器方案多處于研發測試階段,尚未大 規模部署,但隨著人形機器人量產以及批量應用,核心零部 件企業也隨之迎來巨大的發展機遇,六維力傳感器出貨將大 幅度提升,成為未來最大的增長動力來源。
而在汽車行業中,六維力傳感器應用較為成熟,已形 成穩定的需求結構。因缺乏新的應用場景,整體增量相對有 限。相較之下,在軍工、航空航天、醫療等高端應用場景 中,增量則較為穩定。
目前,國產六維力傳感器領先企業正逐步突破技術壁 壘,在協作機器人和人形機器人市場占據主導地位,并且不 斷擴展至汽車、醫療等傳統外資主導的應用領域,正逐漸改 變行業競爭格局。

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3 國產替代加速,未來有望占據主導地位

六維力測量的需求最早來自航空航天器研究領域,隨著 敏感元器件技術的發展,六維力傳感器也應運而生,后來被 逐步應用到汽車測試、生物力學和機器人等眾多科技領域。
如大多數高精尖領域的發展一樣,過去的很長一段時間 里,六維力傳感器長期被歐美日韓等外資品牌壟斷,如ATI、 SCHUNK、AMTI、ROBOTOUS等企業占據了大部分市場, 對比起來,中國六維力傳感器領域則起步較晚。然而,在國 家政策支持及數年技術追趕下,2024年中國六維力傳感器市 場中,國產廠商份額已從2020年的19%躍升至57.8%(見圖 4),以坤維科技、藍點觸控、宇立儀器等為代表的國產六維 力傳感器廠商已進入行業第一梯隊,占據一定的市場份額, 且部分產品成為行業標桿,與外資品牌差距正在逐步縮小。
中國六維力傳感器市場格局較為集中,從2024年六維 力傳感器市場出貨量來看,TOP5廠商合計份額達到近80%, 有3家國產廠商成功躋身TOP5行列。其中,坤維科技以近37%的市場占比位居第一,具備較強的競爭力。
坤維科技是國內六維力傳感器的領軍企業,其技術根基 深植于中國航空航天領域,創始團隊在多軸力傳感器領域擁 有近20年的研發經驗。坤維以傳感器標準化產品為核心,產 品廣泛應用于高端制造與智能化多個領域,是目前國內唯一 具備批量進行六維聯合加載標定和檢測能力的公司。
在性能方面,其六維力傳感器能做到0.1%FS的重復精度 和0.03%FS的分辨率,在行業普遍串擾度是2%-2.5%的情況 下,坤維六維力傳感器的準度是0.5%,最高可達0.3%FS, 達到國際先進水平,表現卓越。
根據2024年的統計數據,中國約有45.8%六維力傳感 器應用于協作機器人領域,而坤維憑借56.9%的市場出貨占 比,在協作機器人市場中位列第一。得益于其精度高、體積 小等優勢,坤維的六維力傳感器已獲得節卡、遨博、大族、 越疆、艾利特、法奧等多家主流廠商的高度認可,并與其建 立了穩定的合作關系。

在人形機器人賽道上,坤維進展迅速,已獲得銀河通 用、北京人形機器人創新中心的大批量訂單,并獲得BYD、 優必選、小米、智元、星海圖的批量訂單。同時,在海外市 場,獲得了北美多家人形機器人客戶的小批量訂單。自2020年 起,坤維同步深入布局醫療領域,2025年國產手術機器人爆 發,坤維訂單增長迅速,目前已成功滲透在牙科和骨科手術機 器人等場景當中,并實現批量出貨,市場拓展勢頭強勁。
未來,坤維科技將持續加碼研發投入,深耕協作機器 人、人形機器人、醫療領域,持續擴大領先優勢,助力中國 智能制造向更高精度、更強性能的方向邁進。

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4 中國六維力傳感器市場規模與增長潛力

當前,六維力傳感器市場仍處于起步階段,整體市場基 數較小,尚未形成明顯的規模效應,產品價格相對較高。盡 管如此,該領域正處于高速發展通道,市場活力不斷增強, 產業前景愈發廣闊。
隨著中國在機器人技術、人工智能、航空航天、汽車 智能化等領域的持續發展,六維力傳感器將迎來更廣闊的市 場。未來,伴隨相關技術的不斷成熟與成本優化,六維力傳 感器有望在更多行業中得到應用,尤其是在智能制造、自動 化裝配、機器人、醫療等領域。
從需求端來看,無論是柔性化生產制造、人形機器人還 是AI產業,中國都將成為全球核心市場,龐大的工業體系與 日益多樣化的應用需求,將為國產品牌提供了廣闊的成長空 間和落地機遇。
從供應端來看,國內廠商的核心技術自主能力在不斷提 升,產品在高性價比、高定制化服務中具備明顯優勢,在客 戶端的認可度正逐步提升。
從競爭格局來看,全球六維力和力矩傳感器廠商主要分 為歐美、日韓、中國。六維力傳感器市場經歷了歐美主導的 早期發展階段到中國逐漸追趕并在某些領域超越的過程。盡 管六維力傳感器的技術壁壘較高,國內能實現量產的廠商較 少,但隨著越來越多的國產企業加大行業投入,未來國產企 業將占據六維力傳感器市場的絕大部分,并將主要產品降本 普及和在人形機器人中導入,未來國產化率將呈上升趨勢, 上升空間巨大。
目前,以坤維科技為代表的國產品牌正在迅速崛起,并 在協作機器人、人形機器人等關鍵賽道上發揮越來越重要的 作用。可以看到,國產品牌在逐步趕超的同時,也開始探索 國際市場,挑戰全球市場的份額,預計到2030年,國產六 維力傳感器市場份額有望突破80%,實現從“跟跑”到“并 跑”,再到“領跑”的跨越。



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