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机械设备行业点评报告：高精度传感器国产替代加速，关注力矩传感器与光栅编码器发展机遇
- 2023-06-26 14:06:26上传人：bi**泪海
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政策持续催化，高精度传感器国产替代加速 2023年6月21日，工业和信息化部副部长辛国斌表示“要加快关键芯片、高精度传感器、操作系统等新技术新产品的研发和推广应用，进一步提升产业发展内生动力”。高精度传感器作为现代工业发展的重要基础，其在消费电子、汽车、工业等领域具有广泛应用。由于高精度传感器具有显著的技术壁垒与制造壁垒，国内高精度传感器严重依赖海外进口，海外“卡脖子”现象比较严重。我们认为
- 1、 政策持续催化，高精度传感器国产替代加速
- 2、 人形机器人持续推进，力学传感器与编码器迎来发展机遇
- 2.1 、 多维力矩传感器与编码器是人形机器人的核心部件
- 2.2 、 力矩传感器感知并度量力，多维力传感器技术难度高
- 2.3 、 高端编码器具备技术壁垒与制造壁垒，国产替代逐步加速
- 3、 数控机床向高端化发展，绝对式光栅尺渗透率有望提升
- 3.1 、 光栅尺是数控机床的 “眼睛 ”，可显著降低误差
- 3.2 、 绝对式光栅尺是多轴数控机床未来发展的方向
- 4、 受益标的
- 5、 风险提示
- 图 1： 高精度传感器在现代工业、人类生活等方面应用广泛
- 图 2： 在设计、制造、产业化、应用等方面，中国与海外存在差距
- 图 3： 2020 年海外跨国公司占据我国传感器市场份额的 60%
- 图 4： 特斯拉旋转关节采用双编码器 +力矩传感器
- 图 5： 协作机器人关节模组中采用双编码器
- 图 6： 灵巧手内的执行器是一个微型伺服电缸
- 图 7： 六维力矩传感器产品示意 图
- 图 8： 六维力矩传感器结构图
- 图 9： 2025 年中国力矩传感器市场规模预计达 282 亿元
- 图 10 ： 编码器是测量位移、角度的高精度传感器
- 图 11： 编码器基于莫尔条纹与光电转换原理工作
- 图 12 ： 预计 20 22 年-2028 年国内编码器 CAGR 达 9.9%
- 图 13 ： 外国企业在我国编码器市场占比较高
- 图 14 ： 高端数控机床国产化率仅为 6%
- 图 15 ： 我国机床数控化率不断提升
- 图 16 ： 未采用光栅尺，机床半闭环控制
- 图 17 ： 采用光栅尺，机床实现全闭环控制
- 图 18 ： 五轴数控机床需配套三个光栅尺和两个角度编码器
- 图 19 ： 预计 2020 -2027 年中国光栅尺市场空间 CAGR=7%
- 图 20 ： 我国光栅尺市场基本被外资垄断
- 表 1： 政府推动下，高端传感器国产替代进程有望加速
- 表 2： Optimus 根据关节活动需求分别安装线性执行器和旋转执行器（单位：个）
- 表 3： 奥普光电是国内高端光栅编码器领军者
- 表 4： 绝对式光栅尺不需要 “回零 ”，更适合多轴数控机床
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