預(yù)見2024：《2024年中國力矩傳感器行業(yè)全景圖譜》(附市場規(guī)模、競爭格局和發(fā)展前景等)

行業(yè)主要上市公司：柯力傳感(603662.SH)、八方股份(603489.SH)、東華測試(300354.SZ)、昊志機(jī)電(300503.SZ)、蘇州固锝(002079.SZ)、申昊科技(300853.SZ)等

本文核心數(shù)據(jù)：市場規(guī)模;需求量;應(yīng)用占比;競爭格局;市場均價(jià);

產(chǎn)業(yè)概況

1、定義及特征

力矩傳感器又稱扭矩傳感器、扭力傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、扭矩儀，分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩大類，其中動(dòng)態(tài)扭矩傳感器又可叫做轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、非接觸扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器等。 扭矩傳感器是對(duì)各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對(duì)扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號(hào)。扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計(jì)，電動(dòng)(氣動(dòng)，液力)扭力扳手，它具有精度高，頻響快，可靠性好，壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)前，按照測量維度來劃分，力矩傳感器可分為一至六維力矩傳感器。其中，多維力矩傳感器相較單軸力矩傳感器技術(shù)壁壘更高，技術(shù)難點(diǎn)需兼具靜態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能和低維間耦合。

近年六維力矩傳感器多應(yīng)用于機(jī)器人、航天等下游領(lǐng)域，而在人形機(jī)器人中，對(duì)柔順控制要求較高的靈巧手及腳踝部位或?qū)⑹褂昧S力矩傳感器，身體其他關(guān)節(jié)則將使用關(guān)節(jié)扭矩傳感器。

2、產(chǎn)業(yè)鏈剖析：產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鰠⑴c者眾多

力矩傳感器體積較小，產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)簡單。上游是原材料，主要有彈性體、應(yīng)變體、光柵尺、膠粘劑、電容、PCB等，不同類型的力矩傳感器原材料不同。中游是不同類型的力矩傳感器，主要有應(yīng)變式、非接觸式、無線型、電子式等。下游是機(jī)器人力控、動(dòng)力控制、安全檢測、稱重起重等應(yīng)用場景。

力矩傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料彈性體供應(yīng)企業(yè)主要有中信特鋼、方大特鋼、南鋼股份;應(yīng)變式材料主要有瑞爾特、中航電測、華蘭海等。光柵尺主要有奧普光電、禹恒光學(xué)、新天光電;力矩傳感器中游企業(yè)主要龍頭企業(yè)有柯力傳感、坤維科技、宇立儀器、海伯森、鑫精誠等。

行業(yè)發(fā)展歷程：技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)行業(yè)發(fā)展

產(chǎn)業(yè)萌芽階段：1856年英國物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了在機(jī)械應(yīng)變作用下，金屬絲電阻會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象，這奠定了電阻應(yīng)變片的研制基礎(chǔ)。

產(chǎn)業(yè)應(yīng)用階段：此后，電阻應(yīng)變片得到了快速地發(fā)展，在工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，電阻應(yīng)變片也是用于扭矩測量的一種較佳選擇。1982年日本福岡九州大學(xué)研究人員研制出了新型磁頭扭矩傳感器，利用等離子法在轉(zhuǎn)軸表面噴覆了一段磁致伸縮層，可以使整個(gè)測試裝置做的緊湊。1984年，Sasada等人提出了改進(jìn)方案，為了獲得較寬的動(dòng)態(tài)范圍和較好的線性度，采用了具有特定形狀的磁場各向異性的三角形或平行四邊形磁片。1986年Sasada等人研究了應(yīng)用非晶薄帶的磁致伸縮逆效應(yīng)來檢測扭矩。1992年王榮等人為改善"角度依存性"問題，采用在轉(zhuǎn)軸的表面粘貼一層特制的軟磁合金薄帶的方法，研制了逆磁致伸縮扭矩傳感器。

技術(shù)升級(jí)階段：2005年重慶工學(xué)院遠(yuǎn)程測試與控制技術(shù)研究所開發(fā)了螺桿差動(dòng)變壓器式的扭矩傳感器，當(dāng)彈性軸受到扭力時(shí)，軸會(huì)產(chǎn)生一定的扭矩角度，再通過內(nèi)部的銜鐵作用以感應(yīng)電動(dòng)勢的形式輸出。2010年由淮海工學(xué)院和江蘇海洋資源開發(fā)研究院共同研制了一種非接觸測量方式的磁電型扭矩傳感器。2011年由淮海工學(xué)院的文西芹、李紀(jì)明等人研究了一種磁彈性效應(yīng)的新型扭矩傳感器，其氣隙擾動(dòng)小、磁滯小、可滿足電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的使用要求。2014年趙浩、丁立軍等人基于電磁感應(yīng)原理，設(shè)計(jì)了一種新型扭矩傳感器。

2019年重慶大學(xué)光電技術(shù)及系統(tǒng)教部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員，提出了一種新型平板式壓電四維力/力矩傳感器，大連理工大學(xué)聯(lián)合長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，研制了一種具有分載測量功能的預(yù)緊式 Stewart 結(jié)構(gòu)六維力/力矩傳感器。

2024年1月，《關(guān)于推動(dòng)未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》中提出，突破人形機(jī)器人等高端裝備產(chǎn)品等要求。未來，隨著航空航天、汽車碰撞測試、柔性機(jī)器人對(duì)力矩傳感器需求的增長，力矩傳感器行業(yè)將迎來規(guī)?；慨a(chǎn)的發(fā)展階段。

行業(yè)政策背景：政策鼓勵(lì)力矩傳感器等高精度部件不斷突破核心技術(shù)

近年來，國家出臺(tái)一系列政策支持引導(dǎo)我國力矩傳感器行業(yè)發(fā)展。2021年《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出研制三維視覺傳感器、六維力傳感器和關(guān)節(jié)力矩傳感器等力覺傳感器、大視場單線和多線激光雷達(dá)、智能聽覺傳感器以及高精度編碼器等產(chǎn)品，滿足機(jī)器人智能化發(fā)展需求。

2022年《關(guān)于推動(dòng)輕工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》中提出，加快關(guān)鍵技術(shù)突破。例如自行車變速器、中置電機(jī)力矩傳感器……無線力與稱重傳感器，動(dòng)態(tài)質(zhì)量測量技術(shù)等，力矩傳感器相關(guān)技術(shù)在輕工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用得到政策上的支持。

2024年1月，工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》，提出面向國家重大戰(zhàn)略需求和人民美好生活需要，加快實(shí)施重大技術(shù)裝備攻關(guān)工程，突破人形機(jī)器人等高端裝備產(chǎn)品。政策對(duì)于下游行業(yè)的支持有利于提升力矩傳感器的制造需求。我國力矩傳感器行業(yè)主要發(fā)展政策如下：

行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、國內(nèi)市場規(guī)模超過3.5億元

力矩傳感器應(yīng)用范圍廣泛，例如旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器廣泛用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)測試、傳動(dòng)系統(tǒng)測試、測功機(jī)測試、電動(dòng)機(jī)測試、變速箱測試等。應(yīng)變片式扭矩傳感器產(chǎn)生的信號(hào)與各種儀器兼容，可用于數(shù)字顯示器、數(shù)字放大器等，而且可以達(dá)到更高精度?？傮w上看，力矩傳感器目前主要用于汽車測試、測量檢測、工業(yè)、航空航天與國防等領(lǐng)域。根據(jù)高工機(jī)器人數(shù)據(jù)顯示，2022年國內(nèi)六維力/力矩傳感器市場規(guī)模2.39億元，初步核算，2023年市場規(guī)模將超過3.5億元。

注：機(jī)器人是主要應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)六維的價(jià)值較高。其他領(lǐng)域市場規(guī)模較小，且力矩傳感器使用較為分散，其他維度力矩傳感器暫未有數(shù)據(jù)披露。

2、力矩傳感器需求加速增長

力矩傳感器銷量主要是六維拉動(dòng)，低維度的產(chǎn)品銷量較少，市場分散，暫無具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。據(jù)高工機(jī)器人數(shù)據(jù)，2017-2022年，六維力矩傳感器銷量從600套左右增長到超過8000套，年復(fù)合增速超過55%。2022年中國六維力/力矩傳感器銷量8360套，同比增長57.97%。

在機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，六維力/力矩傳感器是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)柔順滑，智能化控制的重要組成部件，為機(jī)器人的力控制和運(yùn)動(dòng)控制提供了力信息，從而完成一些復(fù)雜、精細(xì)的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能化起重要作用。2022年機(jī)器人行業(yè)銷量4840套，同比增長62.58%。隨著人形機(jī)器人加速發(fā)展，六維力矩傳感器市場規(guī)模有望高速增長。

2、2022年機(jī)器人用力矩傳感器份額超過六成

中國是機(jī)器人生產(chǎn)大國，2023上半年，我國工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量占全球一半以上，相對(duì)而言，力矩傳感器安裝在機(jī)器人上的國內(nèi)市場需求最廣。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)顯示，2022年六維力矩傳感器下游機(jī)器人行業(yè)占比達(dá)68%，是下游應(yīng)用最廣泛的重點(diǎn)領(lǐng)域。

4、機(jī)器人用力矩傳感器價(jià)格較高

從價(jià)格來看，機(jī)器人用六維力/力矩傳感器均價(jià)從2017年的4.6萬元/套下降至2022年的3.2萬元/套。當(dāng)前仍處于較高水平，應(yīng)用于人形機(jī)器人仍然有一定成本壓力。但隨著下游細(xì)分行業(yè)對(duì)傳感器要求的提升，以及更多參與者進(jìn)入，六維力/力矩傳感器有望進(jìn)入高速成長期，成本有望逐漸下降。

行業(yè)競爭格局

1、區(qū)域競爭：江蘇省為力矩傳感器企業(yè)集中地

根據(jù)企查貓查詢數(shù)據(jù)顯示，截至2024年2月，力矩傳感器存續(xù)/在業(yè)的注冊(cè)企業(yè)所在區(qū)域主要分布在江蘇、廣東、上海、浙江、湖北等地，其中江蘇占比最高，接近30%，廣東和上海占比分別為15%和14%，這三個(gè)地區(qū)位居前三。這些地區(qū)傳感器產(chǎn)業(yè)園較多，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好，下游汽車、機(jī)器人等企業(yè)分布密集。

2、企業(yè)競爭：競爭格局逐步顯現(xiàn)

全球六維力/力矩傳感器主要品牌可以分為日韓品牌、歐美品牌、國產(chǎn)品牌三類。國產(chǎn)六維力/力矩傳感器廠商逐漸成長，如宇立儀器(SRI)、坤維科技、鑫精誠、海伯森、藍(lán)點(diǎn)觸控、瑞爾特等，均已有相關(guān)產(chǎn)品落地并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。雖然國內(nèi)真正具備量產(chǎn)能力的廠商仍然較少，但隨著機(jī)器人等下游需求逐漸釋放，各家企業(yè)已經(jīng)開啟加速布局。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景及趨勢預(yù)測：年復(fù)合增速達(dá)60%

力矩傳感器行業(yè)對(duì)下游依賴較大，是汽車、航空航天設(shè)備、機(jī)器人等先進(jìn)裝備中的重要零部件。近年來，自動(dòng)駕駛、人形機(jī)器人等對(duì)控制系統(tǒng)的要求不斷提升，仿真和多體動(dòng)力學(xué)的理論發(fā)展不斷推動(dòng)了力矩傳感器的技術(shù)升級(jí)。根據(jù)GGII的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2027年，中國六維力/力矩傳感器的銷量有望突破84000套，復(fù)合增長率將超過60%，2024-2028的五年中，市場規(guī)模也將保持60%的復(fù)合增速，2028年市場規(guī)模達(dá)到37億元。

隨著產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，力矩傳感器發(fā)展趨勢將呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：力矩傳感器的微型化和智能化、測量的多元化、特殊領(lǐng)域不斷應(yīng)用、成本逐步下降、國產(chǎn)化提升等。

未來，國內(nèi)廠商不斷完善產(chǎn)品矩陣、降低產(chǎn)品成本以及提升國產(chǎn)化率等。這些因素有望共同推動(dòng)國內(nèi)六維力傳感器市場實(shí)現(xiàn)快速增長，進(jìn)一步提升中國力矩傳感器在全球市場中的競爭力。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國扭矩傳感器行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。

同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、IPO工作底稿咨詢等解決方案。在招股說明書、公司年度報(bào)告等任何公開信息披露中引用本篇文章內(nèi)容，需要獲取前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的正規(guī)授權(quán)。

更多深度行業(yè)分析盡在【前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP】，還可以與500+經(jīng)濟(jì)學(xué)家/資深行業(yè)研究員交流互動(dòng)。更多企業(yè)數(shù)據(jù)、企業(yè)資訊、企業(yè)發(fā)展情況盡在【企查貓APP】，性價(jià)比最高功能最全的企業(yè)查詢平臺(tái)。