人形机器人的规模化量产,仍需解决成本、续航、可靠性、场景适配等难题,其中的每一道关卡都在拷问机器人产业的耐心。
年产10万台只是起步阶段的产量。根据摩根士丹利预测,到2050年,全球人形机器人保有量预计达到10亿台,市场总潜在规模(TAM)将达到7.5万亿美元;预计到2040年,全球人形机器人零部件市场TAM将达7,800亿美元,直到2050年,全球主要硬件零部件的需求都会维持爆发式增长状态。
以宇树的通用人形机器人H2为例(未配备灵巧手),该型号全身共有31个自由度(DOF),每一个自由度对应一台关节电机。假设出货10万台宇树H2,大约对应着310万个关节电机。这些电机还与减速器、编码器、传感器、驱动器等高度集成,成套的零部件足以支撑相关零部件厂商实现规模出货。当然,这仅是笔者大致估算的数据,实际商用的人形机器人搭载的关节电机数量并不完全相同,目前主流的单台机器的关节电机数量主要在十几至几十个之间。
值得注意的是,以上数据不包括机器人的灵巧手在内。一些高端人形机器人配备了灵巧手,其微型电机、腱绳/丝杠传动、触觉传感器等核心部件的技术门槛和成本占比要高于主干关节,这也是当前国产化替代最难突破、最具价值的细分赛道。
如今,人形机器人已经走出概念验证阶段,并逐步迈向工程化落地与小批量应用。中微半导体(深圳)股份有限公司电机控制事业部总经理肖英指出,距离真正的大规模商业化仍有距离,过程中的不确定性是当前最主要的挑战:一方面,行业技术路线尚未收敛,不同厂商在整机架构、关节设计、驱动方式及控制平台等方面各有选择,芯片设计公司需兼顾多条技术路径,研发资源投入较为分散;另一方面,产品定义与需求变化频繁,客户验证周期较长,供应链尚未形成规模效应,产业整体仍处在持续迭代的早期阶段。
“这是产业走向成熟的必经之路。随着应用场景逐步清晰、技术路线趋于收敛、产业链日渐完善,人形机器人有望沿着新能源汽车的发展路径,迎来规模化增长拐点。届时,对高性能、高可靠性电机控制芯片的需求将显著释放,”他补充表示,从控制系统来看,高动态动作要求控制器能够实现更高带宽的闭环控制,对电流采样精度、位置反馈实时性,以及控制周期都提出了更高要求。同时,通过母线电压补偿、PWM调制优化、MTPA(最大转矩电流比)等控制策略,可以进一步提升电机效率,降低系统损耗和发热,提高关节连续工作的稳定性;从芯片角度来看,芯片设计公司更需要关注控制系统的实时性和能效。通过低功耗架构设计、硬件加速和功能模块优化,在保证控制性能的同时降低芯片功耗,为整个关节控制系统留出更多的热设计裕量。
“关节模组最大的挑战是——在有限的体积内实现更高的功率密度、响应速度和持续输出能力。机器人在连续运动时,其电机、驱动器和减速机构都会产生大量热量。因此,散热能力、可靠性和寿命,成为量产阶段必须攻克的问题,”他介绍称,中微半导体在人形机器人领域聚焦“关节电机控制”与“灵巧手控制”两个方面,致力于为客户提供高性能电机控制芯片及完整解决方案。“人形机器人的跑步、跳跃、空翻等高动态动作,最大的挑战仍然集中在关节执行系统,而不是单一算法本身。这是执行器、控制算法与芯片平台三者协同优化的综合成果。”
人形机器人要真正实现自主运动,离不开大模型与实时通讯的指挥,它对通讯的准确性、效率要求极高。但物理世界存在算力与能耗的硬约束,而AI训练也须依托云端中心而非机器人本体,这些又带来了可靠性等方面的问题。

峰岹科技CTO毕超
峰岹科技CTO毕超认为,相比于较难落地的通用人形机器人,任务明确的专用机器人反而能更快普及。根据他的介绍,目前已经有一些国产餐厅炒菜机器人正快速推进商业化,并在海外中餐厅实现了商用布局。“相较之下,专用机器人的机械臂电机尺寸较大、自由度数量较少,整体方案简单、易于量产,只是当前其市场体量远小于通用人形机器人。”

元能芯市场总监王磊
元能芯市场总监王磊围绕核心器件的“国产替代”来进行评价,目前空心杯电机、行星滚柱丝杠、驱动控制芯片等仍依赖进口,这也是国产人形机器人“降本”的最大瓶颈。根据他的判断,年出货百万台级的量产将在2028至2029年集中达成,届时人形机器人将从“工业试点”进入“社会普及”阶段。
在人形机器人行业,距离10万级别的量产只差“临门一脚”。在国内,优必选U1系列机器人订单已超过1.3万台(今年9月开始交付),宇树、智元、乐聚、傅利叶、松延动力等整机厂把2026年交付目标锚定在“万台级”;在国外,特斯拉、Figure AI、1X等厂商也给出了年产数万台的爬坡计划。这些国内外整机厂商的交付计划,体现人形机器人企业正集体跨过从展示到交付的门槛。但10万台的数量只是产业爬坡门槛,真正百万级别的年出货量,仍要再等数年。
此次参与采访的企业主要涉及人形机器人的感知系统和执行系统。在与这些厂商交流的过程中,我们发现大家关心的并非是单一部件,而是“一体化”解决方案。
凭借在MCU、Flash、模拟、传感器领域的积淀,兆易创新正在为机器人产业打造全栈式芯片支撑骨架,以满足其多元化应用场景需求。兆易创新MCU事业部市场经理李孝剑解释道,“这种全栈布局能够打破单一元器件的局限,一站式核心底层解决方案可显著降低具身智能硬件的开发门槛与协同成本。”在人形机器人核心零部件方面,兆易创新提供机器人关节方案和六维力检测方案。
他指出:“具身智能机器人(包括人形机器人、协作机器人)要实现灵活、安全的动作,极度依赖于底层的电机伺服控制与实时轨迹规划。针对机器人最为核心的硬件单元,我们提供基于GD32H75E的独立关节驱动方案,来满足机器人关节轻量化、高功率密度和毫秒级响应的严苛要求。”
在人形机器人精细作业、柔性装配等应用中,对外部力量的精准感知决定了机器人的智能化上限。这对机器人末端的MCU算力、实时响应速度和传感器融合能力也提出了极高标准。李孝剑介绍称,兆易创新六维力检测方案集成了GD32F503系列MCU与GD30AD3642高精度ADC,可实现六通道力信号的完全同步采集,实时输出高精度力与力矩数据,适配人形机器人足部/腕部、协作机器人末端等需要频繁力反馈的硬核场景。

极海半导体工控芯片事业部高级产品市场经理梁健聪
“人形机器人行业的痛点是‘多部件供应链分化,硬件规格不统一,芯片适配调试成本高’。”极海半导体工控芯片事业部高级产品市场经理梁健聪表示,综合芯片方案凭借高算力、高实时、高精度、高可靠等产品优势特性,可助力人形机器人实现主控、驱动、传感全链条自主可控;同时通过高集成度设计,减少外围BOM(物料清单)、降低整机成本,精准匹配人形机器人对芯片高性能、低延迟、小型化等核心需求。
据梁健聪透露,人形机器人标准关节模组、常规谐波减速器已实现标准化量产,微型空心杯电机、微型腱绳传动等器件则受精密工艺、耐久测试制约,现在多为小批量定制。部件性能、成本、交付周期难以统一匹配,将直接影响规模化交付。极海已经在机器人关节上形成了完整的控制链路,其“主控+驱动+传感”全栈式机器人芯片产品组合,可高度适配多类灵巧手硬件,缓解部件适配壁垒。

威灵机器人部件电机技术专家王真
威灵机器人部件电机技术专家王真强调,人形机器人从实验室走向工程化落地和商业化进程的加速,对机器人的核心执行部件提出了极致要求。而关节模组作为机器人的“运动神经”,其性能直接决定整机的灵活性、负载能力与续航表现,这已经成为行业突破的关键。
“如今传统分体方案带来的技术桎梏,已经在影响人形机器人行业的发展,”他解释说,“外购电机、减速器、驱动器的分体式集成方案,存在体积重量大、集成度低的先天缺陷,这类方案因布线复杂导致可靠性差,多部件匹配损耗造成动态响应延迟,高昂的组装调试成本也难以支撑机器人的大规模量产。”
行业亟需“一体式”的关节模组方案,来支持人形机器人的“类人运动”与“商业落地”。威灵机器人部件将关节模组的“部件拼凑”升级为“系统协同”,在轻量化、毫秒级响应、全生命周期护航等使用体验上实现全面突破。其中,威灵谐波关节模组适配腕部、肘部、颈部等上半身非承重关节;威灵行星关节模组适配于髋部、膝部、踝部等下半身重载关节。
人形机器人实现高精度动作,需要在控制算法、系统协同、核心零部件等层面取得突破。在算法层面,关键在于控制算法的重大创新,包括全身动力学与强化学习的深度融合,从而实现力-位混合控制与毫秒级集群协同;零部件层面,则需解决空心杯电机、触觉传感器、谐波减速器、驱控芯片等灵巧手核心供应链的结构性分化问题。元能芯王磊介绍,公司的策略是布局“灵巧手/关节驱控芯片+AI算法+云端调机”生态。针对人形机器人高功率密度、高集成度及快速响应的需求,尤其是灵巧手关节小于10mm的极致空间约束,元能芯推出的All-in-One集成方案基于电机专用架构实现闭环快速启动,以4mm×4mm单芯片驱动电机,功率密度提升50%。
以上各零部件厂商的“一体化”布局,反映出人形机器人的性能短板往往不在于单个零件的极限参数,而在于零件能否协同成一个功能完备的整体。
除此之外,灵巧手同样是备受关注的技术难点,也是这一“一体化”逻辑中最难兑现的环节——它集微型电机、精密传动、触觉感知等多学科于一体,但内部供应链高度分散,传动技术路线尚未收敛,既是当前国产化替代壁垒最高的细分赛道之一,也是单位价值量最高的部件,在整机成本中占比约两到三成,部分机构测算成本占比达30%以上。
可以说,灵巧手是人形机器人精细操作的“最后一公里”,它同时承载了技术瓶颈、成本下探、量产一致性、模块化供应链四条主线,以至于该部件常常被拿出来单独做介绍。具体来看,灵巧手主要有电机直驱、腱绳传动、微型丝杠、混合传动等驱动方案。当前,电机直驱有望成为主流趋势,但腱绳传动在成本控制上仍有优势,微型丝杠则在特定高端场景有应用空间。
在电机直驱方案中,一只灵巧手往往要塞进十几至二十几个微型电机。而采用这种方案的灵巧手要完成拧瓶盖动作,需空心杯电机、力传感与控制闭环三者配合。对整机厂而言,他们要的是可快速交付的产品,而非仅仅是一堆零件清单。“一体化”的灵巧手方案把匹配、标定、通讯等隐性工程打包,既压缩了整机厂的研发周期,又凭算法与数据壁垒避开器件价格战,更以统一标定保障量产一致性。
在现在的一些演示中,灵巧手已经能轻松实现穿针引线的动作,但完成类似于拧矿泉水瓶盖这样的动作相对更难。峰岹科技毕超介绍称,这个动作要在极小接触面上持续输出较大扭矩,既要抓得够紧不打滑,又要精准控力、避免捏碎瓶身,实际是对灵巧手力控与精度的双重考验。而当前空心杯电机功率密度有限,尚难在如此小巧的手掌里稳定输出这股力,需要做进一步研发来解决这方面的难题。
他将人形机器人主机厂比作“淘金者”,提供核心器件的厂商比作“卖铲子的人”,峰岹科技的“铲子”是电机系统和“机器人小脑”方案(驱控+传感+系统)、冷却系统等,实现从电机驱动到位置感知、运动控制的全链路覆盖。
围绕灵巧手驱控芯片与关节电机驱控芯片,元能芯可提供从芯片到算法、从硬件到调机的全栈式解决方案。对此,王磊指出,灵巧手对驱控系统的要求非常严苛,其空间极致紧凑、控制频率极高(1,000Hz以上闭环响应)、成本敏感(单手需18至22颗电机),传统“MCU+预驱芯片+MOSFET”分立架构体积庞大、维修困难。该公司将电机控制单元、三相栅极驱动器、MOSFET、LDO(低压差线性稳压器)等集成于单颗芯片,打破了灵巧手的“体积-成本-性能”不可能三角;在关节驱控领域,人形机器人躯干及四肢运动依赖精密伺服电机系统,该公司也在积极布局覆盖不同功率等级的关节驱控方案。
在今年的北京亦庄人形机器人半马赛上,大约四成的参赛队伍采用自主导航技术。王磊对此评价道,目前主流方案采用“大脑(大模型规划)+小脑(实时控制)”分层架构,中层导航依赖高精地图与多传感器融合(激光雷达+视觉+IMU),激光雷达主导强光环境下的抗干扰避障,社会力模型用于预测人群轨迹。2026年大模型与具身智能结合加深,机器人对模糊指令的理解力明显增强。
实际上,这种赋能不只在“大脑”决策端,更下沉至电机驱动层。据了解,元能芯MetaOne平台把大模型能力沉到底层:AI调机让客户用自然语言描述需求,AI自动提取参数生成配置;故障预测靠电流波形分析识别轴承磨损、绕组老化;参数自优化使电机随负载温度自动调参。这三层能力叠加,让底层执行器件也获得“听懂语言、预判风险、自主调参”的智能,模糊指令落地不再卡在驱动端。
当“一芯一电机”式芯片逐步普及,灵巧手有望率先跨越“样品易、量产难”的门槛——单手二十余颗电机成本随芯片化下探,统一标定保障批量一致性,正契合“卖铲子”者的规模逻辑。更关键的是,大模型若下沉驱动层,“机器人小脑”将逐步摆脱固定参数执行器的局限,向随负载自调参、凭电流波形预判故障的方向演进,灵巧手从“机械精巧”迈向“会学习的手”。
可以预见,在整机路线尚未收敛的背景下,灵巧手作为可独立模块化供货的高价值部件,正成为国产化最活跃、资本最关注的细分赛道;但须正视其“性能-成本-可靠性”可能三角,以及高端微型空心杯、六维力传感器、主控芯片在高端领域仍依赖进口的现实——行业整体盈利与规模红利的真正兑现,仍有待验证。
此外,人形机器人企业IPO进程正在加速。国产人形机器人企业迎来一波上市热潮,宇树科技即将在上交所科创板挂牌,乐聚智能(深交所创业板)、帕西尼(香港交易所)等公司也正在排队或筹备中 。随着大家集中冲刺IPO,量产节奏与盈利能力成为估值分化的核心标尺。
根据宇树科技IPO招股书:2023年至2025年期间,公司营收从1.59亿元飙升至16.99亿元,归属于母公司股东的净利润则分别为-0.11亿元、0.95亿元和2.78亿元;同时,人形机器人收入占比从1.88%飙至51.53%。以上业绩数据证明了人形机器人商业化的可行性。
但在同一期间(2023至2025年),乐聚智能仍处“增收不增利”甚至亏损扩大的阶段,该公司营收从5,398.83万元激增至2.58亿元。然而,其归母净利润分别为-4,111.61万元、-5,922.98万元和-6,977.94万元,亏损额逐年递增,累计亏损超1.7亿元。
2026年上半年,云深处科技、智元机器人、傅利叶等厂商密集递交IPO材料或完成股改。需要提及的是,云深处科技2025年已实现扣非净利润转正,但多数厂商仍面临高投入、长周期、盈利承压的经营现实。
梁健聪评价道,人形机器人企业集中上市,标志资本已告别纯概念炒作,估值核心转向量产规模、订单与营收等硬性业绩指标,正式进入“看交付成绩单”阶段。同时,他也表示,本轮热潮和互联网泡沫有本质区别:一是底层载体不同,互联网偏虚拟流量,人形机器人依托实体硬件、完整国产电机/编码器/芯片供应链,承接工业劳动力刚需;二是盈利逻辑差异,当年互联网靠流量变现,缺乏实体产出,机器人可落地工厂、服务场景实现降本创收;三是资本约束更强,上市需披露量产、毛利率等硬指标,单纯讲故事企业难以登陆二级市场。
在王磊看来,人形机器人的这轮资本热潮,与当年的互联网泡沫有着本质区别。泡沫往往建立在纯粹的叙事之上,而人形机器人的底层支撑已然落地:AI大模型、传感器与芯片三大要素的量产条件均已就绪,产品有明确的BOM成本作锚,估值不再悬空于故事。更根本的驱动力来自需求侧——全球劳动力缺口构成了机器人的刚性需求,行业也已从“0到1”的验证阶段迈入“1到10”的放量阶段。在这一进程中,电机驱控芯片扮演着“刚需”与“基础设施”的角色:每一个关节、每一只灵巧手的运转都离不开它,机器人规模化交付得越多,对驱控芯片的需求便越旺。可以预见,随着人形机器人持续向“10到100”演进,电机驱控芯片的需求将长期保持增长。
往前看,资本化沿两线深化:一是重心下沉供应链,电机、驱控芯片、灵巧手等环节,因整机放量带来确定性需求,但零部件厂商能否获得长期溢价,取决于技术壁垒与整机厂自研边界的博弈;二是节奏绑定真实放量,行业正处“1到10”向“10到100”过渡的关键节点,恰是订单营收兑现、头部企业估值从预期转业绩的窗口期。但需警惕,若量产一致性与成本下探不及预期,资本审视趋严,泡沫与价值分野将加速拉开。
人形机器人商业化正呈现多重结构性特征。其一,跨越并非整齐划一,而是梯队分化:宇树招股书披露,其人形机器人收入占比过半、盈利转正,验证了商业化可行性;其他多数整机厂仍深陷亏损,行业已从“能不能做”进入“谁能跑通”的优胜劣汰期。其二,价值重心从单器件下沉至系统协同,核心零部件供应商纷纷以一体化方案卡位,本质是因量产放大了零件能否协同成整体的权重,系统能力成为新壁垒。其三,红利兑现仍受性能-成本-可靠性牵制,技术路线未收敛、量产一致性与散热可靠性悬而未解,灵巧手虽价值最高却最难突围。资本虽已告别纯叙事、转向看交付成绩单,但上市不等于盈利;唯有跨过量产一致性门槛者,方能在市场演进中真正兑现规模红利。