2024年工业自动化行业更新报告：机遇与挑战并存，国产替代和出海共舞

1. 机遇与挑战并存，工控市场规模呈 L 曲线发展

1.1. 伴随出海及国产替代，工控第五轮周期徐徐展开

工控行业已经历四轮周期，均与下游行业周期相关。自 2008 年以来，我国 工业控制行业已经经历了四轮周期，工控设备行业的波动与下游行业周期密 切相关。1）第一轮周期（2008-2012 年）受金融危机影响工控行业下行，但 随着积极的货币政策推动经济复苏，整体工控市场保持了较高增速，直至 2012 年供给侧过剩，经济增长放缓。2）第二轮周期（2012-2015 年），随着 市场复苏和房地产投资增长，工控行业市场规模持续扩大。3）第三轮周期 （2015-2019 年），在 2015 年，智能制造和机器人被提升至国家战略层面， 极大地推动了工业控制行业的发展，但在中美贸易战中受挫。4）第四轮周 期（2019-2022 年），受疫情影响，海外产能受限，国内提前复工复产带来了 国产替代机遇，但后期疫情反复，行业发展受挫。5）第五轮周期（2022-至 今）已然来临，在后疫情时代，工控出海成为趋势，并伴随人形机器人及低 空经济等新兴领域的崛起，工控产品种类的丰富将带动新一轮增长。

中国工业自动化行业市场规模长期将呈 L 曲线缓慢发展状态。从 2002 年至 2022 年，市场的复合年增长率（CAGR）超过了 15%，展现出了行业的高景气， 市场规模自 2021 年超过 2900 亿元。然而，在“十四五”的前三年（2021- 2023），市场年复合增长率转而下降 0.22%。2023 年是中国自动化市场发展 的重要转折点，预计未来两年增速会继续放缓，工控行业市场将呈“L”曲 线缓慢发展。预计到 2026 年，市场规模突破 3000 亿元。

市场整体增速趋缓，但新兴领域增速不减。新能源、半导体以及机器人领域， 因其技术创新和市场需求的持续增长，成为了自动化市场新的增长点。伴随 着设备更新的要求，对于传统行业的智能化、自动化改造，在一些传统领域 也表现出一定增速，如印刷、食品等行业。

反馈系统、控制系统及驱动系统市场份额占比约 65%。从细分产品份额上看， 自动化控制系统包括控制系统、驱动系统、运动系统、反馈系统、执行系统 以及其他六大类子系统。其中，反馈系统、控制系统和驱动系统市场份额最 大，分别占比 23.6%、21.6%、20%。

1.2. 项目型市场份额增加，OEM 市场受益设备更新政策

工控行业下游客户分为 OEM 型和项目型，其中，OEM 型市场主要面向批量生 产自动化和智能化制造装备的客户，项目型市场是指工程整体自动化系统的 设计和实施；OEM 型市场包括机床、风电、电子制造设备、纺机等；项目型 市场包括电力、化工、市政、冶金等领域。 项目型市场份额占比有望增加。2023 年，中国 OEM 市场规模达 1052.52 亿 元，项目型市场规模达 1857.57 亿元。从市场份额看，OEM 和项目型市场分 别占比 36%和 64%，且项目型市场占比有扩大趋势。到 2023 年末，OEM 市场 跌幅收窄，有触底反弹的迹象，新增和存量市场相关的政策行情都很可能影 响其未来的发展方向。项目型市场已经连续 7 年处于正增长状态（2020 年 受疫情影响除外），但 2023 年增速放缓，并且预计这种增速可能将继续保持。

预计 2024 年 OEM 市场中新兴领域高速增长，因设备更新带来部分传统领域 回暖。预计在 2024 年，OEM 市场中，氢能、风电、工业机器人、半导体等行 业能以较快速度增长。因新能源、半导体以及 3C 电子领域技术创新和市场 需求的持续增长，成为了自动化市场新的增长点。此外，国务院发布了鼓励 更新国内设备的政策，提出要推动各类生产设备、服务设备更新和技术改造，鼓励汽车、家电等传统消费品以旧换新，推动耐用消费品以旧换新。2024 年 传统 OEM 市场有可能提振，其中包括机床、食品饮料设备等行业。

2. 通用自动化存量竞争下，本地化服务企业占优

变频器、伺服、PLC 是工控行业的三大细分市场。

2.1. 变频器：流程性传统行业增速不减，头部效应明显

变频器整体存量市场竞争加剧。变频器下游包括起重机、电梯、纺织、冶金、 电力、建筑等应用领域。2017-2023 年，中国低压变频市场规模总体呈现上 升态势，到 2023 市场规模已达 304.07 亿元。但 2021-23 年期间，市场规模 增速疲软。受疫情以及国际局势紧张、出口需求减少、消费下降的叠加影响， 低压变频市场萎靡不振，到 2023 年出现负增长。

低压变频器头部企业市场集中度加快提升。低压变频器市场集中度在提升，国内厂商份额提升加快。2018 年至 2023 年，低压变频器领域三巨头 ABB、 汇川技术、西门子份额变化明显，汇川份额提升 6.1pct，ABB 份额提升 4.0pct， 西门子份额提升 2.7pct。除 ABB 和西门子份额有提升外，其他海外公司份 额均在下降，国内企业份额占比提升，如英威腾、伟创电气、众辰电子等。 此外，市场集中度也在提升，2018-2023 年，低压变频器 CR5 市场份额由 48.7%提升至 60.1%（+11.4pct），CR10 由 67.6%提升至 75.5%（+7.9pct）， 头部企业的市场集中更加明显。

低压变频器近 3 年在传统流程性工业领域的应用持续增加。从下游需求看， 低压变频器的应用场景包括电梯、起重、物流、纺织、冶金、石化、电力等 行业，分布较为分散。而下游需求中，从 2018-2020 年及 2020-2023 年市场 份额变化来看，电梯、纺织、起重、机床行业份额下降明显，而物流、冶金、 石化、化工、采矿等行业份额有所提升，且冶金、石化、化工、采矿四个行 业在近 5 年份额持续提升，近 3 年提升幅度变大。增幅较大的行业均属于流 程性工业领域，该行业伴随周期性更新设备带来设备更新需求。

2.2. 伺服：国产替代趋势强劲，份额向国内龙头企业集中

伺服经快速发展后进入增长放缓期。伺服市场的下游应用行业包括机械制造、 汽车制造、电子设备制造、医疗设备制造、航空航天、半导体制造等领域。 中国伺服市场规模在 2019-21 年快速增长，最高达到 2021 的 233.27 亿元。但 2021-23 市场规模增速逐渐放缓，2022Q2-23Q3 呈现负增长。2023 年，中 国伺服市场规模达到 213.55 亿元。

伺服市场集中度在提升，国产新兴伺服厂商不断涌现。2018 年至 2023 年， 伺服领域汇川技术、西门子、安川份额变化明显，汇川份额提升 22pct，西 门子份额提升 4.65pct，安川份额下降 3.18pct。其中，汇川以超高的发展 速度赶超外资，并连续三年保持中国市场份额第一，并且还在持续扩张中。 除汇川和西门子份额有提升外，大部分欧美厂商份额均在下降，而国内企业 份额占比提升，如禾川科技、信捷电气和雷赛智能等，国产化率由 17.79%提 升至 44.02%（+26.23pct）。此外，市场集中度也在提升，2018-2023 年伺服 CR5 市场份额由 48.87%提升至 59.41%（+10.27pct），CR10 由 65.52%提升至 76.6%（+11.08pct），头部企业的市场集中更加明显。

伺服近 3 年在新兴行产业的应用持续增加。从下游需求看，伺服的应用场景 主要包括机床、电子制造、电池、机器人、光伏、半导体等行业，分布较为 集中。而下游需求中，从 2018-2020 年及 2020-2023 年市场份额变化来看， 机床、包装、印刷份额下降明显，而在光伏、半导体、电池、纸巾等行业份 额在提升，且光伏、半导体、电池三个行业在近 5 年份额持续提升，近 3 年 提升幅度变大。

2.3. PLC：中国小型 PLC 市场规模遇冷，中大型 PLC 稳中有 升

2023 年中国小型 PLC 市场规模遇冷，中大型 PLC 稳中有升。中国 PLC 市场 规模从 2015-23 年总体有所增长，小型 PLC 从 40.29 亿元增长至 73.69 亿 元，CAGR 达 7.84%；中大型 PLC 从 54.93 亿元增长至 86.76 亿元，CAGR 达 5.88%。2023 年，受国际局势和出口需求影响，PLC 市场负增长。

小型 PLC 国产替代稳步提升，主要得益于汇川技术的规模扩大。小型 PLC 市 场集中度保持稳定，国内厂商份额稳步提升。2018 年至 2023 年，小型 PLC 市场西门子份额稳居首位，汇川技术、信捷份额变化明显，汇川份额提升 12.59pct，信捷份额提升 2.83pct。除西门子、施耐德份额有提升外，其他 海外公司份额均在下降，国内企业份额占比提升，国产化率由 21.01%提升 至 28.4%（+7.4pct）。此外，市场集中度保持稳定，2018-2023 年，小型 PLC CR5 市场份额由 74.09%提升至 75.93%（+1.83pct），CR10 由 90.96 下降至 89.31%（-1.66pct），头部企业的市场集中较高。

中大型 PLC 外资品牌占据垄断市场地位。由于中大型 PLC 工艺复杂、用户 对产品安全性和抗干扰性要求高，外资品牌凭借领先的技术优势、完善的销 售与服务网络占据垄断市场地位。2018 年至 2023 年，中大型 PLC 西门子、 欧姆龙和三菱电机份额维持稳定，西门子份额提升 1.83pct，欧姆龙份额提 升 1.99pct，三菱份额下降 4.63pct。中大型 PLC 国产化率较低，维持在 1%- 2%之间。此外，市场集中度保持稳定，2018-2023 年，中大型 PLC CR3 市场 份额由 75.71%下降至 75.67%（-0.04pct），CR5 由 88.64%提升至 88.76% （+0.12pct），头部企业的市场集中较高。

小型 PLC 近年来在光伏、电池、半导体新三大件的市场份额提升较快。从下 游需求看，小型 PLC 的应用场景主要包括纺织机械、电池制造设备、包装机 械、纸巾机械、物流设备、制药机械等行业，分布较为分散。而下游需求中， 从 2018-2020 年及 2020-2023 年市场份额变化来看，纺织机械、塑料机械、 橡胶机械、电子制造下降明显，而在电池制造设备、物流设备、光伏、半导 体等行业份额在提升，且电池制造设备、光伏、半导体三个行业在近 5 年份 额持续提升，近 3 年提升幅度变大。

中大型 PLC 近年来在新兴领域和部分传统领域的市场份额均在提升。从下 游需求看，中大型 PLC 的应用场景包括电池制造设备、市政及公共设施、冶 金、汽车、物流设备、光伏、交通运输等行业，主要以电池制造设备为主， 其他分布较为分散。而下游需求中，从 2018-2020 年及 2020-2023 年市场份 额变化来看，汽车、电力行业份额下降明显，而在电池制造、冶金、光伏、 交通运输、石化等行业份额在提升，且电池制造、光伏、交通运输三个行业 在近 5 年份额持续提升，近 3 年提升幅度变大。

3. 工控行业：把握国产替代、出海、人形机器人机遇

3.1. 国产替代：后疫情时代自动化本土品牌市场份额继续提升

疫情加速了工控企业的国产替代步伐。与欧美发达国家相比，国内工控行业 起步较晚，一直以来我国工控都是采取的进口替代的发展模式。目前本土企 业和国外企业还有一定的差距，但国内的工控企业已能基本满足国内制造业 80%以上的生产需求，仅有少数部分设备一定需要采用进口设备。工控国产 化替代从疫情期间开始加速，通用领域基本替代完成，中高端领域仍有较大 替代空间。疫情期间，国产品牌凭借快速响应、成本、服务等本土化优势不 断缩小与国际著名品牌在产品性能、技术水平等方面的差距，工业自动化本 土品牌市场份额自 2019 年的 37.9%逐渐增长到 2022 年的 43.7%。

我国自动化市场的国产替代正在稳步进行，内外资厂商竞争博弈加剧。近年 来国内前 7 大低压变频器厂商市场占有率稳中有升，2019 年至 2023 年市场 份额从 22.7%提升至 28.9%，内资供应商增长率提升加快，而外资供应除 ABB 以外整体呈现负增长。在低压变频器的内资供应商中，2023 年汇川技术位 市占率居第二，市场占有率提升 2.1%，达到 17%，与市占率第一的外资厂商 相差不到 1pct。近年来国内前 4 大伺服厂商市场占有率提升快，2019 年至 2023 年市场份额从 10.3%提升至 38.1%，主要得益于汇川技术市场份额的快 速提升，从 6.2%提升至 28.2%。

中国小型 PLC 厂商市场份额不断提升，国产替代空间较大。近年来，小型PLC 国内厂商市占率明显提升，前 2 家厂商（汇川技术、信捷电气）市占率 从 2019 年的 8.4%提升至 2023 年的 22.8%。2023 年汇川技术小型 PLC 产品 销售增长率高达 12.95%，市场占有率提升 3.42pct，达到 15.3%；信捷电气 全年销售增长率高达 4.1%，市场占有率提升 1.2pct，达到 7.5%。而西门子、 三菱电机、欧姆龙、松下等外资品牌销售呈现 15-25%的跌幅。 中大型 PLC 市场被 5 大外资厂商牢牢把握。在 2023 年中国中大型 PLC 市场 分供应商中，TOP5（西门子、欧姆龙、三菱、罗克韦尔、施耐德）占据超过 88%市场份额。由于客户对行业案例积累和品牌壁垒较为重视，中大型 PLC 领域市场的国产替代节奏慢于小型 PLC 市场，内资厂商市场份额仍较低。

目前，国内能够自主研发生产大型 PLC 产品的厂家还相对较少，但值得关注 的是，和利时、南大傲拓、中控、蓝普锋等企业都在持续发力，在中大型 PLC 领域有所布局。西门子、三菱电机的大型 PLC 产品在运算速度、更新时间等 高速实时控制的指标上，以及 I/O 模块数量上等都领先于国产 PLC 产品。国 内厂商在技术和研发能力上，与国际主流厂商相比还存在一定差距。

3.2. 出海：海外市场空间大，产品毛利率高

海外工控市场需求大。2023 年全球工业自动化市场规模达到 4807.3 亿美元。 未来随着全球工业 4.0 时代的持续推进，各应用领域对工业自动化设备的需 求将进一步增加。我国工业自动化市场规模迅速增长，但 2020-2022 中国工 业自动化市场规模的全球占比为 6.7%、9.1%和 9.1%，均不足 10%。在东南 亚、南美等新兴市场中，外资品牌市场集中度仍较低。随着经济全球化的发 展以及我国“一带一路”倡议的推进，国内工控企业出海市场需求大，具有 较大的市场空间。

2024 年工控出海将进一步延续。2023 年，汇川科技实现国内市场营收同比 增长 29.6%，同时实现了海外市场营收同比增长 96.5%。除此之外，2023 年， 英威腾国内业务营收同比增长 4.9%，海外业务营收同比增长 30.6%；伟创电 气国内业务营收同比增长 39.4%，海外业务营收同比增长 49.3%。总体看来， 内资企业在逐步实现国产替代的同时，也在稳步扩大海外市场。 工控企业海外营收占比均较高。根据我们的梳理，九家工控企业 2023 年海 外营收占比中，鸣志电器和江苏雷利海外营收占比较高，均超过了 45%。而 伟创电气在 2023 年海外营收占比仍保持提升趋势中，达到 24%。汇川技术 海外营收占比相对较低，2023 年占比仅为 5.7%。

海外毛利率普遍高于国内市场毛利率。2023 年工业控制行业九大上市公司海外毛利率平均水平为 38%，其中有六家公司海外毛利率达到 40%以上，分 别为伟创电气、鸣志电器、英腾威、宏发股份、汇川技术和儒竞科技。伟创 电气 2023 年海外毛利率表现亮眼，达到 51%。海外市场毛利率普遍高于国 内市场毛利率，其中儒竞科技海内外毛利率相差最大，超过 20%。国内工控 公司在海外积极布局，海外市场份额有望持续提升。

英威腾：近几年海外业务持续增速高于平均增速，而 2019-2023 年国内毛利 率呈现逐年递减趋势，主要原因是由于毛利率偏低的新能源汽车产品占比的 提升。海外毛利率从 2021 年的 31.11%提升至 2023 年 42.26%，这主要原因 是由于产品结构的改善，高毛利率产品销售收入的提升；叠加芯片和功率器 件供应的改善，导致采购价格普遍下降。 麦格米特：2023 年海外销售占比已达到 40%，公司海外业务遍及美国、韩国、 日本、巴西、泰国、南非、印度等国家。继 2021 年公司海外毛利率呈现明 显下降趋势后，2022、2023 年毛利率呈现上升态势。主要由于前两年全行业 都面临着原材料涨价的供应压力，2024 年开始逐步缓解，并且公司自上而 下始终在进行成本管控工作，原材料国产替代供应比例逐步上升，使得公司 整体毛利率回升。但之前采购的高价库存尚需要一定的时间来消化，因此毛 利率也将逐步上升。

儒竞科技：2019 年-2023 年，国内外毛利率呈现平稳趋势，5 年间国内毛利 率均值为 17.49%，国外毛利率均值为 38.4%。2020-2022 年公司 HVAC/R 领 域业务对毛利率贡献率分别为 94.11%、92.43%及 89.74%，这是影响主营业 务毛利率变化趋势的主导因素。2023 年海外毛利率大幅提升，得益于公司 毛利率高的商用空调、热泵等产品在海外销售增加。

宏发股份：2023 年海外毛利率的提高得益于公司实施的海外制造策略，取 得良好效果。公司第一家海外工厂—印尼宏发取得突出业绩，销售回款达到 2.44 亿人民币，同比增长 157%，净利润突破 3000 万人民币，同比增长 89%。 公司全年生产继电器、低压电器等各类产品近 30 亿只，宏发股份市场占有 率位列全球第一。 卧龙电驱：公司成立之初，通过兼并收购步入发展上升的快车道。公司以电 机驱动为核心，先后将欧时力、ATB 集团、南阳防爆集团、GE 小电机板块等 并入上市公司体系内，从早期单一小型工业电机业务向外延伸扩展，并购后 扩充了大型工业电机业务，扩展了海外市场。近两年公司国内外毛利率呈稳 步提升态势，这得益于海外子公司整合效果的体现，以及电机和控制业务的 营业收入取得的稳定增长，对公司盈利能力有一定的提升。 江苏雷利：2018 年公司在越南投资设立了海外生产基地越南雷利，随着业 务量的扩大，2023 年度越南工厂进一步扩产；随着公司在北美市场的家电、 医疗、工业控制等应用领域的前景持续向好，为加码海外布局，2023 年度筹 建墨西哥子公司，将用于支持公司北美市场的家电、医疗、工控领域的产品 量产。

鸣志电器：2019-2023 年公司境内营业收入占比略高于境外营业收入占比， 境外毛利率明显高于境内毛利率。公司通过收购美国 AMP 和瑞士 T Motion 两家国际知名专业运动控制产品研发企业，在欧洲、北美地区市场，尤其在 医疗仪器和实验室设备、高端智能安防监控系统、超细微加工、半导体设备、 移动服务机器人等运动控制自动化尖端技术应用领域占有重要的市场份额。 伟创电气：2022-2023 年受到原材料成本下降、上游大宗商品价格下降、推 出新产品和海外业务占比提升的影响，国内外毛利率均呈现稳步上升趋势。 绿地谐波预计 2024 年非洲、中东和印度市场增长良好，重点开拓欧美市场， 并在新能源领域推出新产品。出海产品中会导入伺服产品，有望在日韩、欧 美等地区能够实现良好的增长。

汇川技术：2023 年是公司全面开启国际化战略的第二年，公司的新能源海 外销售额达到了 17 亿元，同比增长了 90%，海外毛利率正在实现稳步提升。 公司目前海外业务规模较小，从区域市场布局来看，公司将重点布局涵盖东 南亚、南亚、中东在内的新兴市场以及涵盖欧洲、韩国在内的成熟市场。

4. 机器人：工控厂商凭借技术延伸跨界布局人形机器 人

工控厂商有望凭借自身技术实力逐步完善跨界布局人形机器人。人形机器 人的核心在于控制和执行，工控企业在工业自动化领域长期耕耘，通过电机 电控、伺服、变频驱动、PLC 控制等基础器件，对工业控制领域具备深度理 解能力，逐步开启人形机器人领域布局。卧龙电驱布局步进电机、永磁同步 电机，步科股份布局步进电机、无框力矩电机，昊志机电布局谐波减速器， 具备自研或掌握运动控制的汇川技术、雷赛智能、禾川科技、伟创电气、固 高科技依托电力电子技术积累在人形机器人领域也有相关布局。我们认为， 在应用层面，人形机器人会在工业自动化非标准方面率先启动，而后逐步拓 展至服务层面。

人形机器人主要包括减速器、电机、丝杠、控制器、传感器等硬件部分和软 件系统部分。在整条产业链中，从长期来看，最具价值的部分在于软件部分， 即能够自研或掌握运动控制、人工智能算法等核心技术者，将掌控人形机器 人的中枢与大脑，某种程度上将有望在技术层面主导人形机器人的发展方向 和发展节奏；从硬件看，价值占比高、增量空间大的主要是传感器、减速器、 电机、丝杠等核心零部件。 人形机器人执行器价值量占比近 50%，核心零部件价值量占比近 60%。基于 对特斯拉 Optimus 人形机器人各组件的价值量预测，28 个执行器（包含旋 转执行器、线性执行器）的成本占比接近 50%，传感器占比 16.8%，灵巧手 占比 14.0%，软件占比 9.3%。从具体零部件来看，无框力矩电机、减速器、 六维力传感器、行星滚柱丝杠、空心杯电机、驱动器等核心零部件的占比在 60%以上。

人形机器人有望实现商业化落地，市场空间广阔。从全球人形机器人行业来 看，人形机器人已有商业应用场景预期落地，例如巡逻、物流仓储;商业化 进程领先的人形机器人产品则有 EVE 和 Digit。未来，随着技术的不断进步、 成本的降低以及应用场景的拓展，人形机器人在工业、服务、特种等下游领 域的渗透率将逐步提升。根据 GGII 预测，2024 年全球人形机器人市场规模 为 10.17 亿美元；到 2030 年全球人形机器人市场规模将达到 150 亿美元， 2024-2030 年 CAGR 将超过 56%，全球人形机器人销量将从 1.19 万台增长至 60.57 万台。到 2030 年，工业领域、服务领域、特种领域人形机器人市场占 比分别为 11.2%、75.2%、13.7%。 现阶段，中国人形机器人产业的发展将依托于政府的战略引导和制度保障以 及坚实的产业链基础、巨大的内需市场和强大的技术研发实力，为人形机器 人在中国的大规模应用创造了有利条件。根据 GGII 预测，中国在人形机器 人赛道的年均增速将高于全球平均水平，2024 年中国人形机器人市场规模 为 21.58 亿元，到 2030 年将达到近 380 亿元，2024-2030 年 CAGR 将超过 61%，中国人形机器人销量将从 0.40 万台左右增长至 27.12 万台。到 2030 年，工业领域、服务领域、特种领域人形机器人市场占比分别为 8.1%、79.8%、 12.1%。

4.1. 电机：高效率、高动态和高功率密度是其三要点

人形机器人的自由度决定电机需求的数量，机器人灵活性越高，所需的电机 数量越多。人形机器人电机有三个关键点：高效率、高动态和高功率密度。 人形机器人中常见的电机类型包括步进电机、无框力矩电机、永磁同步电机、 空心杯电机等。这些电机类型各有特点，适用于不同的应用场景。例如，无 框力矩电机和 PMSM 电机具有高效、高扭矩密度和长寿命等特点，因此在需 要高性能和精确控制的人形机器人中得到了广泛应用。空心杯电机是一种直 流永磁的伺服控制电机，主要应用于末端灵巧手。此外，步进电机在人形机 器人眼睛、手腕关节等位置也具有一定的适配性。

4.2. 丝杠：行星滚柱丝杠有望逐步取代滚珠丝杠

丝杠分为滑动丝杠、滚动丝杠以及静压丝杠。丝杠是一种将电机端旋转运动 转化为直线运动的机械部件，广泛应用于具有直线运动功能的机器设备中。 按照按摩擦特性，丝杠分为滑动丝杠、滚动丝杠以及静压丝杠，其中滚动丝 杠在人形机器人领域适配性更高，包含滚珠丝杠和行星滚柱丝杠，可应用于 人形机器人灵巧手、线性执行器等部位。 行星滚柱丝杠有望逐步取代滚珠丝杠。受限于行星滚柱丝杠成本的限制，在 人形机器人产业化发展前期，或将存在滚珠丝杠和行星滚柱丝杠两种精密传 动解决方案并存的局面，随着人形机器人产业化进程的持续推进，国产行星 滚柱丝杠厂商通过技术创新与迭代有望进一步降低成本，行星滚柱丝杠有望 逐步取代滚珠丝杠精密传动解决方案。

4.3. 控制器：控制框架一般采用层级控制方法

人形机器人采集并处理多种模态数据，执行机构复杂程度远高于工业机器 人，对控制器实时算力、集成度要求高。机器人控制框架一般采用层级控制 方法，机器人编程和控制层级可划分为多个层级，譬如任务级、动作级、关 节级。在层级控制的方法中，高层级负责任务定义和动作规划，低层级负责 实时运动控制。

人形机器人控制器通常由本体企业自主研发，控制器的优劣某种程度上可以 反映出厂商核心竞争力的高低。其中特斯拉 Optimus 使用自研的 HW3.0AI 芯 片模组，实现了基于实时操作系统在 CPU 小脑上的运动控制和 GPU 大脑上的 具身智能，在目前人形机器人控制系统架构中走在前列。随着国内企业加速 布局，国内产品已经能够满足各种复杂运动控制需求，并且在精度、稳定性 和可靠性等方面达到了较高的水平。

4.4. 减速器：国产谐波减速器替代明显，已达国际主流水平

精密减速器主要包括谐波减速器、RV 减速器、精密行星减速器等。精密减 速器在一定程度上决定人形机器人的精度和负载，是人形机器人核心零部件 之一，占人形机器人成本的 35%左右。谐波减速机主要适用于轻负载的小臂、 腕部等机器人手臂上，这种机器人多应用在 3C、消费等下游领域，因此需求 量较大。 国产谐波减速器替代相对明显，性能与可靠性方面已初步达到国际主流水 平。当前，我国精密减速器行业已出现绿的谐波、来福谐波、同川精密、大 族精密、环动科技、中大力德等企业，很大程度上推动了精密减速器的国产 化进程。在谐波减速器方面，国产谐波减速器替代相对明显，性能与可靠性 方面已初步达到国际主流水平。在 RV 减速器方面，由于 RV 减速器产品结构 和技术工艺较谐波减速器复杂，核心技术仍未完全掌握，行业整体与国外先 进水平仍有差距。在行星减速器方面，其中国产厂商更多聚焦于通用应用领 域，在高端精密行星减速器领域外资厂商依然占据主要市场份额。

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