近期特斯拉新一代人形机器人Optimus V3迎来密集催化。

特斯拉近期正式宣布，旗下Optimus擎天柱人形机器人于第二季度启动量产，首批量产机型Optimus Gen-3已下线并投入内部测试。

此外，马斯克近期表示，弗里蒙特工厂Model S/Model X产线五月结束生产，该产线将改建为Optimus机器人产线，预计7月底-8月初弗里蒙特工厂将正式量产。德州超级工厂建设第二座擎天柱工厂预计明年夏季前后投产。

特斯拉作为全球人形机器人产业链风向标，产业进入量产放量关键验证期，有望加速带动人形机器人进入1-N兑现阶段，产业链核心环节国产化机遇有望加速。

本文重点聚焦人形机器人灵巧手核心赛道产业链、竞争格局和产业趋势。

01

特斯拉人形机器人发展历程

第一代原型机 Optimus Gen-1: 2022年10月首次亮相，关键硬件包括28个运动关节，全身自由度>200，基础行走与搬运，搭载FSD计算机与Autopilot神经网络。

Gen 2:2023年12月发布，步行速度提升30%，减重约10kg，手部所有手指具触觉感知，颈部 2自由度，足部新增力/力矩感知；2024年进入工厂执行电池分拣等任务。

V2.5: 2025年9月展示, 手部外观更仿生，带皮肤褶皱、指甲轮廓等细节。

最新第三代 Optimus Gen-3（V3）

从“能用”到“可量产”，是特斯拉首款真正面向大规模量产的版本。

Gen-3被定义为第一款面向大规模量产与公众销售的版本，团队从第一性原理重新设计，零部件更新率据报悉高达约 80%。

量产节奏：预计最快今年7-8月正式投产，2026年计划生产5万-10万台。得州超级工厂第二条Optimus线预计 2027年夏季投产，长期目标年产能 1000万台。

关节：从Gen-2的 28个增加到37个。

灵巧手：单手自由度 22个（另有腕/前臂3个）；采用空心杯电机   腱绳   行星齿轮箱   微型滚珠丝杠复合传动；驱动外置到前臂以减手部重量。

成本：当前单台生产成本约 5.5万美元，目标 <2万美元；核心零部件约70%来自中国供应商；灵巧手BOM从初代约1.2万美元降至 3000美元以内。

4月末起，行业核心供应商陆续迎来加单放量、新增料号、产能扩张多重产业利好。此外据悉，V3设计已定型，外观件一般定型最晚，近日设计已冻结。同时，特斯拉释放了批量FAT订单，产线调试用，表明量产临近。

马斯克对7月底前机器人量产下达史上最强硬性节点要求，行业从1到N趋势有望开启。

特斯拉链历经四年迭代，供应链与技术趋于双收敛。新一代人形机器人技术演进聚焦多个方向，包括灵巧手自由度提升、新型/轻量化电机迭代、新型减速器用量增长、PEEK/MIM等轻量化材料占比提升，高端轴承、以及3D结构光、多维电子皮肤等新型传感器有望持续迭代。

02

灵巧手

根据特斯拉人形机器人Optimus公开信息，预计特斯拉人形机器人Optimus量产BOM成本中运动系统成本最高，约占70%以上。

灵巧手是人形机器人最重要的末端执行器，特指模仿人类手部结构和功能，是用于实现机器人与环境交互的关键部件。主要实现对物体的灵活抓取和精细操作，一般由手掌、手腕、手指、关节、驱动器、传感器等部分组成。

人形机器人灵巧手图示：

资料来源：行行查

特斯拉第三代人形机器人新的设计思路是更轻、更易于量产、更仿生，其中灵巧手向仿生臂过度，有类似人手一般的灵活性。

前期特斯拉V3进展小幅延后，核心主要是灵巧手细节参数有待优化，整体研发节奏并未放缓。当前据悉完成灵巧手参数定型，同步完成整机系统冻结。

马斯克称Optimus灵巧臂总共26个执行器（26个电机、变速箱和电子设备）。

考虑到前臂4个线性执行器，Optimus V3单手22个执行器基本可以确认，相较于V2版本的17个执行器超预期增加了5个。

特斯拉灵巧手自由度提升：

根据特斯拉Optimus演示视频目前第三代灵巧手，其采用的“空心杯电机 微型丝杠 腱绳 触觉传感器”的方案可以实现非常好的操作表现，甚至能够抓住飞来的网球等此类难度较高的任务，在性能上已经能够满足人形机器人的要求。

特斯拉称未来有望往直驱方向发展，将电机/减速箱/微型丝杠移至手掌与指关节内，从而提高传动效率、寿命、指尖力等性能指标。同时手部增加电子皮肤等触觉传感的覆盖。

资料来源：行行查

03

新型电机

灵巧手通常成本较高，电机和丝杠等是灵巧手的重要硬件成本构成部分。

电机作为执行器中的关键部件，是驱动系统的核心，并且与其他下游部件紧密相连。

由于特斯拉灵巧手方案是绳驱方案，手和小臂关节执行器均集成在小臂上，对电机的功密等多个指标提出了非常高的要求。

根据设计和应用场景，一般可分为外置手腕电机、手指根部电机和手指关节内置电机。

手指根部电机和手指关节电机通常以微型空心杯电机为主。

空心杯电机

空心杯电机是无铁芯转子结构的直流电机，也称为“无铁芯电机”或“无齿槽电机”，与传统直流电机相比，省去铁芯支撑结构。

其直径可做到10mm以下，可直接嵌入手指关节并节省空间，是灵巧手的主流选择。

其核心技术壁垒包括线圈设计、绕线工艺以及绕线设备。

空心杯电机技术从德国Dr.F.Faulhaber在1958年研制出斜绕组线圈绕制技术开始，国外的空心杯线圈生产技术已经十分成熟，占据较大的市场份额。

目前全球空心杯电机市场上，瑞士Maxon、瑞士Portescap、德国Faulhaber占据主要的市场份额。

近年来空心杯电机国产替代加速，鸣志电器、鼎智科技、兆威机电、伟创电气、拓邦股份、禾川科技、万至达等均在空心杯电机有所布局。

例如，鸣志电器的空心杯电机覆盖13-30mm的所有型号，与中美两地人形机器人领域超20家企业建立合作关系；鼎智科技（江苏雷利）已实现空心杯电机的全自动量产；兆威机电是为数不多电机尺寸可以达到10mm以下的国内厂商，处于世界领先水平；禾川的产品已用于自研人形机器人，可提供8-13mm多种尺寸空心杯电机。

此外，德昌电机在灵巧手方向已围绕丝杠、腱绳环节打通供应链，并以“电机自制   丝杠/腱绳外购 自制”的方式推进灵巧手总成。峰岹科技与三花成立合资公司，主攻空心杯电机，电机绕组采用FPCB技术能够缩小体积强化散热。

特斯拉新一代Optimus新结构也聚焦电机的优化，电机力矩密度提升及轻量化势在必行。

目前市场浮现出轴向磁通电机和谐波磁场电机两条技术路径。

轴向磁通电机

传统电机方案升级突破的空间较小，轴向磁通电机是轻量化的新技术方向之一。

特斯拉人形机器人全身28个关节电机中，下肢关节（如髋、膝、踝）已采用轴向磁通电机，其扭矩密度达30Nm/kg，较传统无框力矩电机（19Nm/kg）提升约58%，重量可减半。

轴向磁通电机当前也在向灵巧手微型化探索。例如，夏厦精密推出直径12mm的轴向磁通模组，适配15自由度灵巧手，实现0.01毫米级精密操作。科达利的轴向磁通电机模组结合PEEK-金属复合壳体，模组总质量降低40%，轴向尺寸缩减50%，功率密度提升3倍，为灵巧手轻量化提供可能。

谐波磁场电机

谐波磁场电机，又称谐波电机，是利用谐波磁场原理工作的新型电机。

在输出功率相同的条件下，可减小电机体积50%，转矩密度提高30%-40%，显著优于传统设计。尤其适用于空间有限的人形机器人、高级别自动驾驶等场景。

国内部分厂商通过全产业链布局和技术护城河，逐步缩小与国际巨头的差距。例如，恒帅股份已形成“电机 磁材 驱动”全产业链布局；卧龙电驱谐波磁场电机处于中试阶段，功率密度突破10kW/kg；绿的谐波作为国内精密传动装置龙头（谐波减速器市占率超40%），布局谐波磁场电机领域。

04

丝杠

在特斯拉机器人灵巧手中，丝杠是人形机器人线性驱动系统核心传动部件。

主要实现旋转运动和直线运动之间的相互转换，驱动手指关节实现高精度、弯曲与伸展，确保抓取动作的稳定性与灵活性。

单台机器人丝杠增量部分主要集中在灵巧手上，丝杠总用量将增加到48根。

滚柱丝杠：由丝杠、螺母、滚柱、内齿圈及保持架组成，具有承载能力强、轴向刚度高、传动效率高等优点。行业存在多重核心技术壁垒，竞争格局高度集中，目前主要由海外厂商垄断。包括舍弗勒、GSA等在内的前四名厂商市占率达到80%，且以海外企业为主，具有较大的国产替代空间。

资料来源：Tesla AI Day

微型滚珠丝杠：Optimus灵巧手在手掌内集成电机，通过微型行星滚柱丝杠将动力传递至前臂，支持更高自由度设计。滚珠丝杠行业竞争格局相对分散，整体仍以欧洲和日本厂商为主，主要厂商包括NSK、THK、斯凯福等。

国内丝杠各领域入局玩家众多。

老牌企业包括新剑传动、南京工艺、博特精工、汉江机床（秦川机床旗下）等，在客户资源和技术实力积累等维度方面有先发优势；拥有高端进口磨床的企业例如贝斯特和恒立液压等厂商等掌握成熟的精密件加工核心技术，同时前瞻性布局滚动丝杠领域。

精密运动控制企业鼎智科技（江苏雷利旗下）、震裕科技、德迈仕、雷迪克、夏厦精密、领益智造、浙江荣泰等厂商也在该领域布局。汽车零部件企业在金属精加工领域拥有成熟技术储备，同时主业和机器人丝杠的客户资源有较强重合度，相关代表企业福立旺、三联锻造、北特科技、丰立智能、双林股份、南方精工、新坐标等。

此外，丝杠与轴承在生产工艺上存在诸多相似之处，尤其是磨制和热处理等核心难点工艺，二者协同性较强。国内代表企业为五洲新春、长盛轴承、斯菱股份、金沃股份等横向对比海外供应商SKF、NSK等轴承龙头均在丝杠领域具备市场竞争力。

丝杠设备：丝杠国产加工设备存在“卡脖子”的技术壁垒，主要集中在热处理设备及车、铣、磨床的核心功能部件，多家公司布局丝杠加工设备，包括浙海德曼、秦川机床（汉江机床）、华辰装备、海天精工、日发精机等。

05

电子皮肤

电子皮肤通过模拟人类皮肤的感知功能，显著提升人形机器人的交互能力，能够提升触觉感知能力，以实现更加精细的操作。

特斯拉第三代Optimus在仿生设计方面进展显著，灵巧手向仿生臂过度，手部增加了电子皮肤等触觉传感的覆盖，从而提升了灵敏度和自由度。

电子皮肤产业端方面，全球已初步形成以欧美日企业为主导、国内厂商加速突破的格局。

海外厂商中，SynTouch、Novasentis、TekscanInc.、InterlinkElectronics、JDI、Baumer、Fraba等在高精度触觉传感器方面具有领先布局。

特斯拉Optimus人形机器人作为全球人形机器人风向标，其采用的Interlink压阻式传感器，通过压力-电阻转换原理实现触觉反馈，或有望成为长期主流路径。

国内方面，与特斯拉技术路线一致的布局的部分厂商包括汉威科技子公司苏州能斯达研发的柔性纳米仿生电子皮肤包含压阻式技术；福莱新材FOS系列电子皮肤具备多模态感知融合（压力 温度 剪切力）；德尔未来与高校联合开发自供电透明E-skin，解决传统传感器刚性问题。

祥源新材生产的发泡材料可作为传感器的压电功能层，实现压力和震动的感知；申昊科技已形成接近式、预接触式、接触式、指压式四大基础产品矩阵；日盈电子电子皮肤压阻式产品聚焦于指尖，单指27触点；岱美股份从汽车内饰技术拓展至机器人电子皮肤/部件；泛亚微透自主研发的 ePTFE 基膜具备高柔韧/可拉伸、防水透气、耐磨抗压等特性，可作为电子皮肤的柔性支撑层、封装层关键材料。

此外，柔宇科技、钛深科技、帕西尼感知、奥迪威、苏试试验、埔慧科技、墨现科技、力感科技、中科纳芯、安利股份、福莱新材、晶华新材、明新旭腾、正裕工业、香山股份、道恩股份等众多厂商在产业链各环节均有布局。

福莱新材首席科学家曾表示，电子皮肤应用正进入指数级增长的阶段，其需求已从几年前的小众状态转变为当前的广泛需求，并预测未来5年年增长率将达到50%以上。

06

减速器

减速器主要用于降低电机转速、提高扭矩。

根据梳理，灵巧手减速器较多集成于电机，选型多为行星齿轮减速器（因时、帕西尼），也有采用谐波减速器的方案（DLR）。

资料来源：行行查

微型行星减速器：微型行星减速器受益微型齿轮加工技术发展，在灵巧手中逐步替代微型谐波，虽然精度有一定降低，但可增加负载、降低成本。全球精密行星减速器市场主要被少数几家企业所占据。德国企业处于领先地位，如纽卡特、威腾斯坦、赛威传动等，其他竞争力较强的还有日本企业，例如新宝、住友和电产等。国内行星减速器主要布局厂商有科峰智能、中大力德、新时达、宁波东力、双环传动等。

小模数齿轮：微型行星齿轮传动使用小模数齿轮。小模数齿轮可使用金属和塑料作为原材料，加工方式有切削、锻造、粉末冶金，塑料齿轮可采用注塑工艺。塑料齿轮注塑成型后为9级精度，滚齿后可达8~9级，精切后可达7级及以下。丰立智能、夏厦精密主要为金属切削工艺，海昌新材主要为粉末冶金工艺。

谐波减速器：谐波减速器体积小、重量轻且传动比大，是旋转关节的理想选择。海餐哈默纳科全球份额58%；国内形成明显梯队，头部厂商绿的谐波率先打破海外垄断格局，产品性能赶超HD，海外大客户轴承、谐波产品推进进度领先，国内客户市占率断层第一。

当前全球谐波减速器竞争格局加速重构，国产替代主导人形增量需求。近年来国内本土厂商份额提升，新进入者众多，包括瑞迪智驱、科达利、斯菱股份、双环传动、中大力德、中鼎股份、美湖股份、国茂股份、丰立智能、蓝黛科技、隆盛科技、福达股份、夏夏精密、横河精密等众多厂商都在谐波减速器布局。

资料来源：行行查

摆线减速器：特斯拉人形机器人OptimusGen3在减速器环节或增配减速器，摆线针轮减速器成为新趋势。

其具备大扭矩、抗冲击性、传动精度高等特点，兼具谐波减速器和行星 减速器的优势，在高减速比和高精度情况下，负载也可保 持较高水平。

摆线减速器的核心部件为内齿圈和摆线轮，减速靠二者啮合：内齿圈固定，摆线轮绕其旋转，通过齿数差减速，输入时 的偏心运动辅助提升减速比。

摆线克服了谐波柔性传动易 受瞬时冲击影响寿命的缺陷，后续有望迎来广阔替代空间。

国内在摆线减速器产品上相关布局厂商包括中大力德、豪能股份、双环传动、科达利、禾川科技、福达古份、精锻科技等。例如，科达利在 WIC 展会展出 PEEK 材料谐波减速器，推出四款摆 线减速器型号，外观与一般减速器相似；禾川科技针对人形机器人设计了Hu-MCS系列轻量化高效能摆线关节执行器；双环传动子公司用双 摆线针轮技术，优化材料与工艺，实现小体积下小磨损、高精度与高抗疲劳强度。

减速器产业链图示：

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轴承

轴承主要应用于旋转关节执行器关节连接（包括与减速器、电机等配合使用）的轴承包括角接触轴承、交叉滚子轴承等；谐波减速器需要用到柔性轴承、滚针轴承等。

国内高端轴承市场基本被全球八大轴承企业垄断，中国企业加速突围。

从轴承市场竞争格局看，德国舍弗勒主要生产滚针轴承及液压顶杆等，日本不二越主要生产中小型球轴承，NSK主要生产小型低噪音轴承，TIMKEN主要生产英制圆锥滚子轴承。

国内厂商五洲新春已成功研发机器人谐波减速器柔性薄壁轴承等，光洋股份自研机器人减速器用交叉滚子轴承表面防腐镀黑铬技术，国机精工集中于高中端产品，万向钱潮、人本股份、龙溪股份、长盛轴承、金沃股份等也在各自技术领域有所发展。

旋转关节和线性关节使用不同的轴承：

产业层面来看，当前中美人形机器人发展同步共振。特斯拉Optimus Gen3即将量产，国产链也已经进入量产和落地阶段，3月底智元累计生产1万台通用具身机器人；优必选今年目标出货5千台工业人形 5千台教育商用机器人；宇树科技IPO顺利推进中。供应链体系明确后将为市场提供清晰指引，产业链各环节有望持续迎来国产替代机遇。