这条看似颠覆的新赛道,来自无数伟大的“小台阶”
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2025-05-30 12:45:51

5月25日,全球首个人形机器人格斗大赛在浙江杭州开打,社交媒体上对于人形机器人的热度持续升温。自登上今年的春晚舞台以来,能跳舞、会转手绢、会骑车、会跑马拉松、会后空翻、会安慰人......人形机器人掌握的技能不断刷新我们的认知。

但如果拆解人形机器人的产业链图谱,我们会发现这条新赛道看似颠覆,背后却有着漫长时间的积淀、庞大“家族图谱”的支撑,绝不是一蹴而就的产物。

沿着这张“家族图谱”向上追溯,可以看到很多耳熟能详的工业品和消费品:大到高铁、汽车、数控机床,小到扫地机器人、打印机、传统手机等。

人形机器人的“前世今生”,到底有着怎样的故事?

文|贺明

编辑|谢芳 瞭望智库

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1

漫长的纺织业“发家史”

在中国,人形机器人正在掀起Hehson花,但其实前浪滚滚,早已澎湃多时。

梳理机器人的制造类供应商,可以发现:很多公司都创立或兴起于上世纪90年代至本世纪初。这个时期,中国进入到以家电和轻纺工业快速发展为特征的工业化时期。服装、家具、冰箱、彩电、洗衣机等一批轻工业品带动了居民消费和出口,成为经济增长的重要动力。

以纺织业为例。

1949年,全国仅能生产18.9亿米棉布,当时全国5亿人口,人均3.5米,自给尚且不足。到1994年,中国纺织品服装出口额达到355.5亿美元,占全球纺织品服装的比重为13.2%,成为世界第一大纺织品服装出口国。时至今日,中国依然是全球最大的服装生产国和出口国,每年可以生产超过700亿件衣服,相当于可以为世界上每个人提供约8.75件衣服。

成绩斐然,过程不易。

纺织业是横跨农业和工业的典型代表。中国发展纺织业面临过很多困难。一是地少人多,棉田面积不能无限扩张,当时的基本解决思路是“用发展工业的办法来解决农业的问题”,改善技术工艺、发展化纤材料。

改革开放后,中国抓住发达国家劳动密集型产业向外转移的机遇,将纺织工业作为重点发展产业。与此同时,我们既面临着印度、孟加拉国、墨西哥等国家的激烈竞争,还要应对欧美发达国家纺织品贸易配额等非市场手段的打压。这意味着,仅靠低价或者大出口量,只能自给自足,难以在国际市场上站稳脚跟。

由此,纺织企业大力引进技术和设备进行更新改造,逐渐形成了原料生产加工、纺织机械制造、终端纺织产品的完整产业体系,并不断进行技术改造和产业升级,大大提高了生产效率和产品质量。

企业就在一次次的洗礼和转型中被培育成熟。

以中大力德为例,其前身是成立于1998年的慈溪市中大电机厂,生产的交流齿轮减速电机在本世纪初用于电脑针织横机,这是最典型的纺织机械领域。为了改善工艺水平,公司引进了日本的微型齿轮减速电机样机,并开始自主研发精密齿轮减速电机和减速器,不仅满足国内纺织机械的需求,后来还在国际市场上占据了一定的份额。

接下来的故事回归了本文主题:中大力德现在是宇树科技的核心供应商,为机器人的关节模组提供高精度的行星减速器、谐波减速器等,直接影响机器人的动力传输、动作精度和负载能力。

纺织工业的发展壮大不仅推动了自身的技术进步,在零部件和元器件、基础材料、工业基础软件、基础制造工艺及装备上垒筑的深厚基础,也为其快速移植到其他产业领域提供了条件。机器人制造所需的丝杠、电机、减速器等核心零部件,高性能材料(用于机器人的外壳材料和腱绳结构等)、工业AI视觉检测系统(用于机器人视觉系统)等,都与纺织业有着相当高的重合度。

正所谓,“草蛇灰线,马迹蛛丝,隐于不言,细入无间”。

产业的故事,正如纺织机械上的纱线,丝丝缕缕勾连不绝,从过去串联到现在,没有浪费的线索,没有枉费的努力。

2

手机玻璃,淬炼成“金”

中国人形机器人的另一个“前身”,来自手机。

如果说纺织业是工业化初期的典型代表,手机所反映的高科技、高附加值和全球化特征,使之成为现代工业的缩影。

从手机产业链上起步的中国企业也有不少。

早期移动电话的屏幕一般采用塑料材质或者单色LCD屏幕。2004年,摩托罗拉推出了一款引发市场热烈反响的手机:摩托罗拉V3。超薄机身、“刀锋”一样的外形、主副两个屏幕,让这款手机成为摩托罗拉的经典之作,也拉动了一条新的细分产业在中国起飞:玻璃盖板。

V3手机的外屏和主屏上均配备了保护玻璃,而非普通塑料材质。这种设计不仅提升了手机外观的高级度,还增强了屏幕的耐用性。这不是手机行业第一次尝试使用玻璃盖板材质,但却是真正意义上让玻璃材质进入主流手机厂商视野。V3玻璃盖板的供应商中就有两家来自中国的企业——蓝思科技和伯恩光学。

凭借着V3订单,两家企业迅速巩固了在玻璃盖板行业的地位。2007年,苹果公司推出了第一代iPhone,定义了智能手机样板。玻璃盖板成为新一波消费电子浪潮下,智能手机、平板电脑等高端电子产品的必选材料。

随后,人们的日常生活中出现了更多“大屏”和“小屏”:从智能汽车的人机交互面板,到智能手表的表盘,再到AR/VR设备的目镜,玻璃盖板的身影无处不在。中国玻璃盖板企业不断提升生产工艺、探索多元化材料以满足触摸屏等高端设备的要求,并顺理成章收获了跨国企业订单:苹果、特斯拉、宝马、奔驰、大众等纷至沓来。

华经产业研究院的数据显示,目前中国玻璃盖板占据全球约30%的市场份额,2023年,中国玻璃盖板市场规模约为788.6亿元人民币,2016-2023年的年复合增长率约为15%。

在人形机器人中,人机交互界面、摄像头、传感器等关键部件对于高端玻璃盖板都有强需求。小小一片玻璃又迎来新篇章,包括蓝思科技在内的企业已经收获来自机器人厂商的订单。

人形机器人的核心部件还有电池,且对电池的能量密度、安全性、可靠性和外形结构要求更高,无论是较为成熟的三元锂电池、磷酸铁锂电池,还是尚在发展进步中的固态电池,都是可行的备选方案。

电动汽车厂商比亚迪,在上世纪90年代主要为摩托罗拉、爱立信、诺基亚等公司代工电池产品,打下了充电电池的技术基础。2003年,比亚迪收购西安秦川汽车厂,组建比亚迪汽车,正式进军汽车界。可以说,比亚迪在电动汽车界的一席之地,很大程度上得益于对电池技术的掌握和应用。如今,比亚迪在人形机器人赛道多有布局,追溯源头,从手机电池代工,再到电动汽车生产,都是不可缺少的台阶。

每当一项新科技新产品面世,总是能引来一阵热烈的围观和讨论,看似一朝奔流入海、气势澎湃,其实产业的来路百转千回,只有在时代的洪流中涉过险滩、磨平嶙峋、累积能量,才能让入海的一刻显得那么轻松自然。

3

“汽车天团”,闪亮登场

还有一个与人形机器人供应链重合度较高的行业:汽车。

汽车行业曾经是现代制造业集大成者,是大国追逐的“工业王冠”,如今又在电动化、智能化的驱动下,和最前沿的科技成果耦合,拥有具备承上启下意义的庞大产业图谱。

因此,智能汽车和人形机器人在技术层面同源度很高,部分零部件可以复用,精密制造等工业经验也可以给后者提供借鉴。

在进军和布局人形机器人的企业中,很多就来自汽车圈:

整车厂商方面,比亚迪、奇瑞、小鹏等,或组建独立具身智能研究团队,或合作研发和投资。

零部件企业方面,三花智控(热管理系统)、拓普集团(电控、电机、智能驾驶)、震裕科技(冲压模具、电机铁芯、锂电池精密结构件)、禾川科技(伺服系统)、北特科技(底盘零部件)等一大批企业,都在人形机器人的电动、智能、制造“三个支柱”中探索新卡位。

熟悉中国汽车制造史的人都知道,造车这条路,走得不容易。

与德国、日本、美国等走过百年历程的传统汽车强国不同,中国汽车工业从零起步至今,只有短短几十年,高速发展期不到二十年。

期间,我们先补上了传统汽车制造这一门必修课,通过合资企业在华落地,学习先进经验,培育自己的供应链和自主品牌;而后,在全球能源转型大背景下,欧美国家在“电动还是不电动”之间反复横跳,我们锚定电动赛道,通过新能源汽车走出自己的节奏。

如今,智能时代已来,中国的汽车品牌又让智驾系统几乎成为汽车标配。虽然技术成熟尚欠火候,但我们从“追赶者”变成了某种程度上的“引领者”。2018年特斯拉来上海建厂,舆论和业界充满“狼来了还是鲶鱼来了”的讨论;今年特斯拉FSD(完全自动驾驶)入华,业界的反响则是冷静的对比分析,乃至跃跃欲试的期待比拼。

人形机器人在中国“火了”之后,很多国内外的券商、媒体、行研机构都在拆解产业链,由此发现了一个庞大繁杂、有着无数细密联系的供应商军团。其中的“汽车天团”之所以能快速进军新赛道,无疑是经历多轮迭代和淬炼的成果。

4

庞大的“族谱”

如果对人形机器人进行拆解,会发现一个庞大的供应商体系,涵盖动力系统、传动系统、感知系统、控制系统、机身材料部件等。

据统计,一台人形机器人的核心部件供应商就有十余家。在细碎的零部件体系中,既包括制造业常见的伺服系统、减速器、电机,也有近些年的热门细分赛道,诸如新型电池、传感器、数据处理芯片、AI大模型,等等。

总结来看,人形机器人的“立身之本”,无外乎三个底座:电动支柱——动力来源,提供稳定的电力支持;智能支柱——“脑力”来源,满足机器人智能决策和交互需求;制造支柱——“骨骼关节”来源,满足外形和机械动作需求。

20252月24日,在北京“机器人大世界”的应用场景示范区,人形机器人在执行分拣作业展示。新华社记者 鞠焕宗 摄

沿着三个支柱的走向,人形机器人产业链图谱的主要部件基本可以分门别类、排布妥当:

电动支柱:电池(以锂电池和固态电池为主)、电机(伺服电机等)、电控系统等。

制造支柱:减速器(谐波减速器等)、丝杠、轴承、多种结构件等。

智能支柱:芯片(主控芯片、GPU芯片、运动控制芯片等)、传感器(视觉和触觉传感器等)、大语言模型等。

其中,智能支柱是近期被谈论最多的。AI芯片、大模型等是这一轮科技革命的技术代表,牵引着产业变革方向,与人形机器人这类高科技产品看上去更为适配。

但同时,还有很多零部件并非新事物。

以减速器为例,在传统消费电子中,减速器的使用场景非常广。

大幅面或者高端打印机的进纸系统配备减速器,用来提供更高的进纸精度和更稳定的运动控制;一些高倍变焦的专业相机和电影摄影机配备减速器,可以实现更精确的变焦控制和更高的扭矩输出;监控摄像头需要在较大范围内进行变焦操作,还要保持低噪音和高精度,也会用到精密减速器。

在人形机器人中,减速器的成本占比约为30%,是核心部件之一。常用的减速器包括RV减速器和谐波减速器,主要用于小臂、大臂、髋部等关节部位,提供高精度动力传输,起到降低转速、提升扭矩的作用,为机器人提供更精确的抓取能力和强大的承载能力。

还有的零部件,其所附着的一些产品甚至已经被时代淘汰。

比如,微型丝杠。这是一种高精度、小尺寸的机械传动元件,包括螺纹轴、螺纹套、滚珠和保持架等,工作原理是利用滚珠在轨道上滚动或滑动,实现螺纹轴和螺纹套的相对运动,从而将旋转运动转化为直线运动。

曾经,微型丝杠在一些精密仪器和自动化设备和生产线上应用很广。80后、90后学生时代离不开的视听娱乐设备——光盘驱动器(CD/DVD驱动器)就需要它。

在光盘驱动器中,激光头沿着光盘的径向移动,以读取或写入数据。微型丝杠与步进电机配合,可以将电机的旋转运动转化为直线运动,实现激光头的精确位移。原理看似简单,但对于微型丝杠的要求很高,至少需要其具备高精度(确保激光头的定位精度)、高可靠性(频繁的读写操作中保持稳定运行)和紧凑结构(驱动器内部空间有限)三点特质。

如今,数字化存储方式和流媒体盛行,已经将光盘驱动器淘汰。但是,微型丝杠在人形机器人中又找到了新的春天:机器人关节部位的行星滚柱丝杠用于实现线性运动,提供高精度的位移控制。

可见,人形机器人的“前世”图谱中,既有“高大上”的尖端科技成果,也有看似细碎普通的工业小零件,每一个部件都不可或缺。

5

伟大的“小台阶”

人形机器人验证了一个观点:产业创新往往不是来自某一项惊天动地的成果,而是由此前许多年、许多领域的创新累积而成。万千个“台阶式”乃至“小碎步式”的创新和前进,积跬步、汇成河,最终可能会形成意想不到的颠覆成果。

在涉及制造的领域,尤其如此。

业界曾一度讨论,制造业能不能成为美丽的“空中楼阁”?换言之,就是剥离甚至直接跳过低附加值的环节,只大力发展金字塔顶端的、高附加值的高精尖环节。

这个问题也可以这样问:为什么要保留那些看起来很普通、利润率不太高的产品制造环节?不同国家、不同经济发展阶段的情况不同,选择也不同。为了增加就业、为了产业链安全可控,都是可能的答案。

这里可以讲一个“小零件”的故事。

轴承滚子,是轴承中的一个重要零部件,它在轴承的内外圈之间滚动,可以减少摩擦和磨损,提高轴承的承载能力和运行效率。它看似微小,但由于需要承受高速重载工况,对于热处理和精密制造技术要求极高。

中国高铁国产化率已经达到95%以上。其中,最难攻克的零部件之一就是轴承。高铁轴承滚道的表面粗糙度要求在0.2微米以下,几乎接近镜面,制造如此高精度的轴承需要在高端材料选择和制造、精密加工工艺等方面进行严格把控。

2022年12月26日,一列动车组列车驶出武汉站(无人机照片)。新华社记者 伍志尊 摄

中国高铁起步晚,长期以来,轴承技术被日本NSK、NTN,以及德国舍弗勒和FAG等企业垄断。直到现在,这一轴承部件实现完全自主化仍需一定时间。

但那层垄断的“钢板”已经开始透出光亮。

2018年,一家名叫力星股份的公司中标国家强基工程“轨道交通用高精度轴承滚子”项目。在人形机器人的供应商名录中,力星股份的名字也在列,其生产的高精度轴承滚子可以被应用于机器人的关节部位。与此同时,这家企业通过与知名跨国轴承集团公司合作,也间接成为特斯拉人形机器人的供应商,提供高精度轴承滚子、氮化硅陶瓷球等。

在产业领域,放弃一个小零件、小环节,可以是权衡利弊的选择;但同时,也可能意味着放弃以后的很多。

将上面那个有关制造业“空中楼阁”的问题反过来问:是不是守着固有优势环节,占据主流市场,就不用考虑继续向上攀登新台阶?

在电动汽车领域,动力电池类型多样。随着锂电池技术水平提高,里程焦虑问题迅速缓解,锂电池随之占据主流市场。这时候,更多新电池路线在中国依旧百花齐放,比如固态电池、柔性电池(可弯曲和折叠)、模块化电池组(分布在不同部位)。这些路线各有优势,但技术很不成熟,属于超前研发领域。即使研发成熟,业界也担心只靠汽车这一个场景,无法抵消高昂成本。

人形机器人的到来,一定程度上可以打消这个顾虑。人形机器人对电池的要求比汽车更加严苛,需要在高能量密度、高功率密度、轻量化设计、安全性与稳定性、长循环寿命、温度适应性、智能电池管理系统、形状与集成灵活性以及环保与可回收性等方面达到高标准。

可见,无论是底层的台阶,还是那些“虚无缥缈”的台阶,都有可能在一场突如其来的东风中,找到意义、锁定胜局。太多人渴望一场东风,但问题的关键是,我们可以在东风到来之前,确保万事已经俱备。

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