根据特斯拉AI DAY公布的信息，其人形机器人主要应用无框力矩电机和空心杯电机，二者具有体积小、运动响应迅速、质量轻、扭矩高等优势，符合人形机器人对电机的要求。

特斯拉预计3-5年实现人形机器人量产，且将达到百万级，人形机器人的商业化将拉动对电机的需求，从而带动电机产业快速发展。

在现代机器人技术中，电机是赋予人形机器人生命和灵魂的关键元素。它们不仅仅是简单的驱动器，更是实现人形机器人复杂动作和仿真人类行为的核心。

电机行业的产业链情况，无框力矩电机和空心杯电机的发展与竞争情况，电机行业的市场空间如何？不妨从行业的角度入手，揭开电机在人形机器人领域的神奇应用，探索它们在打造更加逼真、智能的机器人中扮演的重要角色。

01 电机行业综述

驱动系统是使机器人发出动作的机构，是机器人的关键部件，按照动力来源可分为液压驱动、气体驱动和电机驱动三种方式，其中液压驱动和电机驱动较为常见。

电机驱动在动作的精准控制方面与其他驱动方式相比更胜一筹，配合处理器编码器可获得实时运动状态反馈，更适合如今注重智能化、多功能的机器人发展趋势。

电机是根据电磁感应原理将电能转化为机械能的部件，是机器人的动力核心，可分为直流电机、交流电机和特种电机。

电机广泛应用于各个领域，如冶金、建材、电力、家用电器等。机器人用电机要求较高，需电机具有快速响应、起动转矩惯量比大、运动控制精度高等特性。

02 机器人电机产业链

电机上游为原材料与零部件，稀土磁钢和硅钢片占主要成本；中游为电机的制造，高端产品以国际厂商为主；下游为电机在机器人中的应用，人形机器人采用无框电机和空心杯电机，其快速发展将为电机市场带来增量。

磁性材料是电机的关键原材料之一，对电机的性能有着重要影响。对比常见的几种永磁材料的内禀矫顽力、磁能积、剩磁强度和工作温度参数，可见钕铁硼具有极强的性能，且价格低廉，广泛应用于机器人、新能源汽车等场景中。

无框力矩电机属于伺服电机，仅由转子和定子组成，适配不同机器的零部件，配置灵活、安装方便，顺应驱动系统集成化趋势。

无框力矩电机与有框电机相比具有体积小、运动响应迅速、质量轻、扭矩高等优势，符合人形机器人对关节电机的要求，是Tesla人形机器人的主要电机之一，在整机中价值量较高。

目前，中国企业产品性能逐渐接近国际水平，在此情况下，中国企业有望凭借价格优势提升市占率。

空心杯具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性，适用于人形机器人手部关节，人形机器人要求手部电机体积小且输出力矩大，空心杯电机符合这一要求。

空心杯电机市场以国际厂商为主导，市场集中度较高，本土企业与国际企业相比技术差距较大。随着人形机器人的快速发展，本土厂商积极研发关键零部件，加速突破技术壁垒，有望打开空心杯高端市场。

03 电机行业市场规模

随着工业自动化的发展以及AI技术的普及，机器人在各行各业的渗透率也在逐步提升。特斯拉Optimus样机如今已公布，量产在即，预计3-5年实现量产，且达到百万级。保守估计2030年人形机器人的销量达到100万台，乐观情况下，2027年达到100万台。

根据特斯拉AI DAY2022的信息，一个人形机器人的无框力矩电机用量为28个，空心杯电机用量为12个，目前两种电机单价分别在3,000元和2,000元左右，未来随着技术成熟以及降本问题的解决，假设单价以每年10%的速度递减。

在电机市场中，无框力矩电机市场体量较大，因其在人形机器人整机中价值量较高，且用量大。预计保守情况下，2030年全球人形机器人用电机市场规模为516.6亿元，年复合增长率为76.8%，其中无框力矩电机市场401.8亿元，空心杯电机市场114.8亿元；乐观情况下为879.7亿元，年复合增长率为89%，其中无框力矩电机市场和空心杯电机市场分别为684.2亿元和195.5亿元。