研判2025！中国无框力矩电机行业市场规模、企业格局、下游应用及未来趋势分析：受益于下游应用领域不断发展，无框力矩电机市场规模持续扩张[图]

内容概要：无框力矩电机是一种无框架式的无刷永磁同步电机，无框力矩电机摒弃了传统伺服电机的机壳结构，仅由定子和转子两大核心部件构成，从而实现极高的力矩/体积比，非常适合作为机器人的关节动力源。协作机器人是目前应用无框力矩电机最多的场景，其需求量占比约70%。从协作机器人成本来看，无框力矩电机占协作机器人总成本比约10%。一般情况下，单台协作机器人往往需配备5-7个无框电机，用于实现关节转动与手臂伸缩。在人形机器人领域，无框力矩电机主要应用于关节驱动，通过高扭矩密度、快速响应、轻量化与高灵活度等特性，成为提升机器人运动性能的核心部件，如特斯拉Optimus人形机器人28个关节执行器系统均以高功率密度无框力矩电机为核心驱动单元。随着下游机器人行业逐步走向大规模商业化，无框力矩电机的需求量呈现出显著的增长态势，从而带动其市场空间持续扩张。2016-2024年期间，中国无框力矩电机市场规模由0.3亿元增长至2.09亿元，实现年复合增长率27.5%，未来市场规模将继续保持稳步增长态势。海外起步早，先发优势显著。目前无框力矩电机的代表性产品有美国科尔摩根的TBM无框力矩电机、Parker公司的K系列无框伺服电机、Aerotech 公司S-series高性能无框力矩电机、德国的TQRobodrive的无框电机以及 A1liedmotion 公司的无框力矩电机等。国内市场，无框力矩电机目前仍存在较高技术壁垒，国内只有少量厂商提供，市场呈头部集中趋势，且产品质量整体落后于海外，高端产品高度依赖进口。国内无框电机代表公司主要有步科股份、大族电机、富兴机电、伟创电气、昊志机电、杭州三相、易尔泰、常州运控、合泰电机、三瑞智能等。未来，随着下游行业加速发展，产品技术更新迭代，无框力矩电机将以高性能化、多应用场景发展。

上市企业：步科股份(688160)、大族激光(002008)、伟创电气(688698)、昊志机电(300503)、雷赛智能(002979)、卧龙电驱(600580)、微光股份（002801）、鸣志电器（603728）等

相关企业：深圳市大族电机科技有限公司、江苏富兴电机技术股份有限公司、杭州三相科技有限公司、常州易尔泰智能传动技术有限公司、常州市运控电子有限公司、常州合泰电机电器股份有限公司、南昌三瑞智能科技股份有限公司、深圳市强和电机有限公司

关键词：无框力矩电机结构组成、无框力矩电机市场规模、无框力矩电机企业格局、协作机器人发展现状、人形机器人发展现状、无框力矩电机发展趋势

一、无框力矩电机行业相关概述

无框力矩电机是一种无框架式的无刷永磁同步电机，无框力矩电机摒弃了传统伺服电机的机壳结构，仅由定子和转子两大核心部件构成。转子是内部部件，由带永磁体的旋转钢圆环组件构成，直接安装在机器轴上。定子是外部部件，齿轮外部环绕钢片和铜绕组，以产生紧密攀附在机器壳体内的电磁力。无框力矩电机让机器结构设计不再受制于电机壳体的束缚，利用机器的自身轴承支撑转子，将电机无缝内置于机器设计中。无框力矩电机技术壁垒主要为磁路和工艺设计。由于无框力矩电机需在低压供电环境下输出高功率，对磁路和工艺设计有一定的要求。

无框力矩电机作为动力源，具有与普通伺服电机相同的用途，但在某些方面中具有明显的优势：1）提高机器性能：直接耦合（无背隙）、更高的系统带宽，可直接集成到机器结构中降低风磨损失从而提高机器效率；2）结构更紧凑：机器占用空间更小、单位体积扭矩更高；3）较高的刚度：可以作为直驱动力源，不需要皮带和皮带轮，丝杆或齿轮箱，就能直驱负载；4）静音：由于直接集成到机器的结构中，改变了传动方式（甚至不用减速机），带来了明显的静音效果；5）减少维护：更少的机械部件、无易磨损或需要维护的组件。

相关报告：智研咨询发布的《中国无框力矩电机行业市场竞争态势及投资前景研判报告》

二、无框力矩电机行业发展现状

1、市场规模

随着下游机器人行业逐步走向大规模商业化，无框力矩电机的需求量呈现出显著的增长态势，从而带动其市场空间持续扩张。2016-2024年期间，中国无框力矩电机市场规模由0.3亿元增长至2.09亿元，实现年复合增长率27.5%，未来市场规模将继续保持稳步增长态势。

2、企业格局

海外起步早，先发优势显著。目前无框电机的代表性产品有美国科尔摩根的TBM（S）无框力矩电机、Parker公司的K系列无框伺服电机、Aerotech公司S-series高性能无框力矩电机、Allied motion公司的无框力矩电机等。国内方面，无框力矩电机目前仍存在较高技术壁垒，国内只有少量厂商提供，市场呈头部集中趋势，且产品质量整体落后于海外，高端产品高度依赖进口。国内无框电机代表公司主要有步科股份、大族电机、富兴机电、伟创电气、昊志机电、杭州三相、易尔泰、常州运控、合泰电机、三瑞智能等。来福谐波、绿的谐波、同川精密等减速器厂商亦开始自研无框电机，旨在打造一体化关节模组产品。随着人形机器人的兴起，入局无框电机领域的厂商持续增加，其中不乏人形机器人主机厂商，如宇树、智元科技等。

三、无框力矩电机行业下游应用

1、协作机器人领域：是目前应用无框力矩电机最多的场景

协作机器人是目前应用无框力矩电机最多的场景，其需求量占比约70%。从协作机器人成本来看，无框力矩电机占协作机器人总成本比约10%。协作机器人具有紧凑小型化、轻量化特性，因此选择更加紧凑、高效率的电机方案。协作机器人通常采用整体式的无框电机，采用关节一体化技术。一般情况下，单台协作机器人往往需配备5-7个无框电机，用于实现关节转动与手臂伸缩。

随着协作机器人技术的持续进步及在下游市场的不断渗透，中国协作机器人市场规模正稳步扩大。数据显示，2024年中国协作机器人（含四轴）市场销量为4.0万台，同比增长27.4%。按细分产品来看，六轴协作机器人仍是协作机器人行业中的核心产品，销量占比超八成以上。协作机器人市场稳步扩张将带动无框力矩电机需求进一步增加。

2、人形机器人：将成为无框力矩电机行业发展的核心驱动力

无框力矩电机在人形机器人中主要应用于关节驱动，通过高扭矩密度、快速响应、轻量化与高灵活度等特性，成为提升机器人运动性能的核心部件。资料显示，在人形机器人硬件成本中，无框力矩电机占比约为11.8%，重要性凸显。

无框力矩电机因其特性与人形机器人关节的需求高度契合，已成为该领域的主流驱动方案。主要体现在：1）快速响应，指令信号至目标状态的转换时间达毫秒级，显著提升关节启停灵敏度，完美适配仿人运动所需的高频动作切换场景；2）高能量密度，通过磁路拓扑优化和铁芯结构精简，在同等体积下实现扭矩密度突破，满足关节空间受限下的高功率输出需求；3）空间适应性，支持深度嵌入式集成，可灵活适配从指关节到髋关节的全尺度定制化装配。以特斯拉Optimus人形机器人为例，特斯拉Optimus人形机器人28个关节执行器系统均以高功率密度无框力矩电机为核心驱动单元。其中，14个旋转关节由无框力矩电机+谐波减速器组成，模拟人体旋转自由度。另外，14个直线结构关节由无框力矩电机+行星滚柱丝杠组成，模拟人体线性伸缩肌群，如肱二头肌。旋转关节提供多向活动能力，直线执行器生成仿肌腱牵引力，为动态平衡与精细操作奠定硬件基础。优必选的人形机器人Walker X在全身关节部位安装了36个自研的高性能伺服舵机，其中包含无框力矩电机。国内企业优必选的人形机器人产品Walker X同样使用无框力矩电机作为一般关节的电机解决方案。Walker X在全身关节部位安装了36个自研的高性能伺服舵机，该伺服舵机是一体化驱动单元，由无框力矩电机、精密谐波减速器、驱动控制器及双编码器组成。

近两年，随着技术不断发展，人形机器人正以前所未有的速度从实验室走向现实生活，成为科技领域备受瞩目的焦点。据统计，2024年全球人形机器人（不包括面向K12教育和桌面型的小型设备机器人）出货量超过4000台，市场规模超过40亿元。其中中国市场出货量超2800台，市场规模超过20亿元。作为未来产业的重要领域，人形机器人产业发展前景广阔，行业有望迎来爆发式增长，预计到2031年全球市场规模将超1200亿元，到2035年规模将达2770亿元。在AI技术飞速进步及硬件逐步优化的推动下，人形机器人现已进入量产前夕。无框力矩电机作为人形机器人关节中较主流的驱动零部件，随着人形机器人逐渐放量，其需求量级也将迈向新台阶。

四、无框力矩电机行业发展趋势

未来，随着下游行业加速发展，产品技术更新迭代，无框力矩电机将以高性能化、多应用场景发展。高性能化方面，通过电磁结构和材料的优化，将提升无框力矩电机的单位体积或单位重量的转矩输出，满足下游紧凑设计方案的需求。多应用场景方面，针对不同下游领域研发专用无框力矩电机，进一步提升产品的适应性和稳定性，满足特定应用场景需求。此外，随着国内企业不断加大研发投入，提升技术水平，未来在无框力矩电机领域，国内企业将逐渐缩小与国外厂商的差距，实现国产化替代，在市场中占据更重要的地位。

以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《中国无框力矩电机行业市场竞争态势及投资前景研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构，提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号，每天及时掌握更多行业动态。