摘要：近年來，盡管中國六維力傳感器市場保持了一定的增長態(tài)勢，但其整體規(guī)模仍相對有限，屬于小眾市場范疇。2023年中國六維力傳感器市場規(guī)模為2.35億元，同比增長14.63%。展望未來，隨著下游應(yīng)用場景的不斷豐富和技術(shù)的持續(xù)迭代升級，中國六維力傳感器市場有望迎來更加廣闊的發(fā)展空間。預(yù)計在未來幾年內(nèi)，市場規(guī)模和出貨量均有望實現(xiàn)穩(wěn)步增長，為行業(yè)內(nèi)的企業(yè)帶來更多的市場機(jī)遇和發(fā)展空間。

一、定義及分類

六維力傳感器是一種能夠同時測量三維空間中的三個正交力（Fx、Fy、Fz）和三個正交力矩（Mx、My、Mz）的傳感器，它能夠提供完整的六自由度力和力矩數(shù)據(jù)。工作原理通常基于應(yīng)變片原理或壓電效應(yīng)原理。應(yīng)變片原理是通過測量外力作用下彈性體形變引起的應(yīng)變片電阻變化來感知力和力矩，而壓電效應(yīng)原理則是通過測量壓電晶體在外力作用下產(chǎn)生的電荷變化來感知力和力矩。傳感器內(nèi)部的算法會解耦各方向力和力矩間的干擾，提高測量精度。按照工作原理的分類方式，六維力矩傳感器行業(yè)可分為電容式六維力矩傳感器、壓電式六維力矩傳感器、光學(xué)式六維力矩傳感器和應(yīng)變片式六維力矩傳感器。

二、行業(yè)政策

中國六維力傳感器行業(yè)近年來受到了國家政策的大力支持，以促進(jìn)其研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。2024年1月，工業(yè)和信息化部等七部門印發(fā)《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，提出加強(qiáng)前瞻謀劃部署。把握全球科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，重點推進(jìn)未來制造、未來信息、未來材料、未來能源、未來空間和未來健康六大方向產(chǎn)業(yè)發(fā)展。未來制造。發(fā)展智能制造、生物制造、納米制造、激光制造、循環(huán)制造，突破智能控制、智能傳感、模擬仿真等關(guān)鍵核心技術(shù)。該政策的實施對六維力傳感器行業(yè)而言，不僅意味著技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級的機(jī)遇，還預(yù)示著更加廣闊的市場前景和國際化發(fā)展的可能性。

三、發(fā)展歷程

六維力傳感器行業(yè)發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段。1974年至1990年的萌芽期，技術(shù)壁壘與高昂的成本限制六維力傳感器的廣泛應(yīng)用。主要的行業(yè)發(fā)展動力均為科研機(jī)構(gòu)。1990年至2020年的啟動期，六維力傳感器在汽車碰撞測試、機(jī)器人手臂控制等領(lǐng)域得到初步應(yīng)用，并取得一定的技術(shù)突破。同時，六維力傳感器的設(shè)計、生產(chǎn)和測試標(biāo)準(zhǔn)逐漸建立和完善。2020年至今的高速發(fā)展期，六維力傳感器市場規(guī)模迅速擴(kuò)大，成為全球力傳感器的重要組成部分。全球競爭日益劇烈，中國和國際企業(yè)紛紛加大投入。六維力傳感器的發(fā)展也推動下游機(jī)器人，智能制造，醫(yī)療等新興領(lǐng)域的發(fā)展。

四、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)壁壘

六維力傳感器技術(shù)壁壘高，主要體現(xiàn)在維間耦合影響測量精度、全方位機(jī)械過載保護(hù)操作復(fù)雜以及動態(tài)性能難以測量等關(guān)鍵技術(shù)問題的解決上。這需要依賴嚴(yán)格的加工精度、強(qiáng)大的產(chǎn)品性能與前沿的智能算法等要素。同時，六維力傳感器還需要具備高精度、快速響應(yīng)、高可靠性和長壽命等優(yōu)點，以滿足各種應(yīng)用場景的需求。國內(nèi)企業(yè)在這些方面與國際先進(jìn)水平相比仍存在一定差距，需要加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新力度。

2、設(shè)備壁壘

六維力傳感器的標(biāo)定與檢測需要依賴六維聯(lián)合加載設(shè)備，這是高精度六維力傳感器研發(fā)和生產(chǎn)的必要條件。然而，這種設(shè)備目前不能直接采購，需要由六維力傳感器廠商自行研制。這涉及空間光學(xué)定位、載荷位移補償、機(jī)電一體化等多項綜合技術(shù)，具有較高的技術(shù)門檻。若設(shè)備存在誤差或不能同時對六個方向同時加載力或力矩，將影響六維力傳感器標(biāo)定的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響產(chǎn)品的性能和應(yīng)用效果。

3、市場壁壘

六維力傳感器市場壁壘主要體現(xiàn)在產(chǎn)品選型困難和使用技術(shù)相對薄弱等方面。由于六維力傳感器的應(yīng)用場景多樣且復(fù)雜，選擇合適的傳感器需要考慮量程需求、使用環(huán)境、機(jī)械出線需求以及通訊方式和配套軟件等多個因素。同時，國內(nèi)企業(yè)在特殊領(lǐng)域如航空航天等與海外品牌相比仍存在較大差距，需要加大市場拓展力度和技術(shù)創(chuàng)新投入，提高產(chǎn)品的競爭力和市場占有率。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

六維力傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括原材料和零部件的供應(yīng)。原材料涵蓋了鋼材、鋁材、箔材、陶瓷材料、半導(dǎo)體材料等，而零部件則包括彈性體、應(yīng)變片、電路板（PCB）、粘接劑、光纖、電容、光柵等。產(chǎn)業(yè)鏈中游是六維力傳感器的制造環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游是六維力傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括工業(yè)機(jī)器人、人形機(jī)器人、汽車、電子、醫(yī)療、航空航天等。

六維力傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

鋼材

中國寶武鋼鐵集團(tuán)有限公司

河鋼集團(tuán)有限公司

鞍鋼集團(tuán)有限公司

中信泰富特鋼集團(tuán)股份有限公司

鋁材

廣東鳳鋁鋁業(yè)有限公司

廣東興發(fā)鋁業(yè)有限公司

廣東堅美鋁型材廠(集團(tuán))有限公司

廣東偉業(yè)鋁廠集團(tuán)有限公司

電路板

鵬鼎控股(深圳)股份有限公司

聯(lián)能科技(深圳)有限公司

蘇州東山精密制造股份有限公司

健鼎(無錫)電子有限公司

光纖

長飛光纖光纜股份有限公司

亨通集團(tuán)有限公司

烽火通信科技股份有限公司

江蘇永鼎股份有限公司

上游

ATI科技公司

南寧宇立儀器有限公司

深圳市鑫精誠傳感技術(shù)有限公司

常州坤維傳感科技有限公司

中游

工業(yè)機(jī)器人

人形機(jī)器人

汽車

電子

醫(yī)療

航空航天

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）寧波柯力傳感科技股份有限公司

寧波柯力傳感科技股份有限公司成立于1995年，是智能傳感器行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)之一。公司專注于研制和生產(chǎn)各類物理量傳感器以及提供工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和多場景應(yīng)用解決方案。作為全球最大的鋼制傳感器制造企業(yè)之一，柯力傳感在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域也處于領(lǐng)先地位。公司傳感器產(chǎn)品包括適用于人形機(jī)器人手腕、腳腕以及工業(yè)臂和協(xié)作臂的末端產(chǎn)品系列。這些傳感器具備結(jié)構(gòu)解耦、算法解耦和高速采樣通訊等核心技術(shù)，顯著提升了傳感器的測量精度、穩(wěn)定性和反應(yīng)速度。同時，柯力傳感的六維力傳感器能夠同時測量物體受到的三維力和三維力矩，具有精準(zhǔn)度高、即插即用的設(shè)計特點。這些傳感器易于集成到各類機(jī)械和測量設(shè)備中，為機(jī)器人、無人機(jī)以及工業(yè)自動化領(lǐng)域提供了有力的數(shù)據(jù)支持。2024年上半年，柯力傳感營業(yè)收入為5.55億元，同比增長9.42%；歸母凈利潤為1.17億元，同比下降16.57%。

（2）廣州市昊志機(jī)電股份有限公司

廣州市昊志機(jī)電股份有限公司成立于2006年，是一家專業(yè)從事中高端數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、新能源汽車核心功能部件等研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造的國家高新技術(shù)企業(yè)。在六維力傳感器領(lǐng)域，昊志機(jī)電也取得了顯著成就。公司通過自主研發(fā)，攻克了智能機(jī)器人用“高性能諧波減速器”、“高精度編碼器”、“一體化關(guān)節(jié)模組”、“六維力傳感器”、“控制系統(tǒng)”等一系列核心功能部件技術(shù)，打破了智能機(jī)器人核心功能部件依賴進(jìn)口的局面，實現(xiàn)了核心功能部件全國產(chǎn)化。2024年上半年，昊志機(jī)電營業(yè)收入為6.16億元，同比增長31.54%；歸母凈利潤為0.55億元，同比增長470.14%。

六、行業(yè)現(xiàn)狀

近年來，盡管中國六維力傳感器市場保持了一定的增長態(tài)勢，但其整體規(guī)模仍相對有限，屬于小眾市場范疇。2023年中國六維力傳感器市場規(guī)模為2.35億元，同比增長14.63%。展望未來，隨著下游應(yīng)用場景的不斷豐富和技術(shù)的持續(xù)迭代升級，中國六維力傳感器市場有望迎來更加廣闊的發(fā)展空間。預(yù)計在未來幾年內(nèi)，市場規(guī)模和出貨量均有望實現(xiàn)穩(wěn)步增長，為行業(yè)內(nèi)的企業(yè)帶來更多的市場機(jī)遇和發(fā)展空間。

七、發(fā)展因素

1、機(jī)遇

（1）技術(shù)進(jìn)步推動行業(yè)發(fā)展

技術(shù)進(jìn)步是推動六維力傳感器行業(yè)發(fā)展的另一個重要機(jī)遇。六維力傳感器技術(shù)不斷進(jìn)步，包括新型光纖六維力傳感器的開發(fā)、基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)的六維力傳感器的微型化、以及智能化和多功能化的發(fā)展。這些技術(shù)創(chuàng)新不僅提升了傳感器的性能，也擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，六維力傳感器的應(yīng)用將更加廣泛，從而推動整個行業(yè)的發(fā)展。

（2）市場需求與多元應(yīng)用

六維力傳感器市場需求持續(xù)增長，特別是在人形機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人等高端應(yīng)用領(lǐng)域，六維力傳感器的需求尤為突出。人形機(jī)器人的快速發(fā)展為六維力傳感器提供了廣闊的市場空間，預(yù)計未來幾年內(nèi)，人形機(jī)器人的大規(guī)模量產(chǎn)將顯著增加六維力傳感器的需求。此外，六維力傳感器在工業(yè)自動化、汽車行業(yè)、軍工、航天航空和醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用也呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢，為行業(yè)的快速發(fā)展提供了有力支撐。

（3）政策支持與國產(chǎn)替代

中國政府高度重視智能制造和高端裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出臺了一系列政策措施，為六維力傳感器行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持。此外，隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)實力的不斷提升，國產(chǎn)替代已成為六維力傳感器行業(yè)的重要趨勢。國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造、市場推廣等方面取得了顯著進(jìn)展，逐步縮小了與國際先進(jìn)水平的差距，為六維力傳感器行業(yè)的快速發(fā)展提供了有力保障。

2、挑戰(zhàn)

（1）技術(shù)瓶頸與創(chuàng)新能力

六維力傳感器技術(shù)門檻較高，涉及復(fù)雜的力學(xué)、電子、材料科學(xué)等多領(lǐng)域知識。目前，國內(nèi)企業(yè)在六維力傳感器的核心技術(shù)上與國際先進(jìn)水平相比仍存在一定差距，如解耦方法、零點漂移和溫度漂移控制等關(guān)鍵技術(shù)尚需突破。此外，創(chuàng)新能力不足也是制約行業(yè)發(fā)展的重要因素。國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)方面的投入相對有限，導(dǎo)致新技術(shù)、新產(chǎn)品的推出速度較慢，難以滿足市場快速變化的需求。

（2）市場競爭與品牌影響力

隨著六維力傳感器市場的快速發(fā)展，國內(nèi)外企業(yè)紛紛加大市場布局，市場競爭日益激烈。國內(nèi)企業(yè)在品牌影響力、市場份額等方面與國際知名品牌相比存在明顯差距。這主要體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)水平、品牌影響力等方面。國內(nèi)企業(yè)需要加強(qiáng)品牌建設(shè)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平，以在激烈的市場競爭中脫穎而出。

（3）產(chǎn)業(yè)鏈配套與完善程度

六維力傳感器產(chǎn)業(yè)鏈涉及上游原材料供應(yīng)、中游制造加工和下游應(yīng)用等多個環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)六維力傳感器產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善，上游原材料供應(yīng)不穩(wěn)定，中游制造加工水平參差不齊，下游應(yīng)用領(lǐng)域相對狹窄。這導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)在成本控制、產(chǎn)品質(zhì)量和交貨周期等方面面臨較大挑戰(zhàn)。同時，產(chǎn)業(yè)鏈的不完善也制約了國內(nèi)六維力傳感器行業(yè)的整體發(fā)展。

八、競爭格局

在中國六維力傳感器市場中，宇立儀器、坤維科技以及藍(lán)點觸控等企業(yè)作為中國頭部力量，正逐步嶄露頭角。與此同時，國際市場上的ATI和Robotq等知名企業(yè)依然保持著強(qiáng)大的競爭力。盡管國產(chǎn)廠商在激烈的市場競爭中不斷崛起，但整體來看，中國六維力傳感器行業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級階段，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量相對較少，外資品牌仍牢牢占據(jù)市場的主導(dǎo)地位。

從行業(yè)集中度來看，該領(lǐng)域呈現(xiàn)出高度集中的特點，前十大企業(yè)占據(jù)了接近70%的市場份額，顯示出市場的競爭格局較為清晰。在六維力矩傳感器行業(yè)中，企業(yè)梯隊劃分明顯。第一梯隊公司有ATI、宇立儀器、鑫精誠、坤維科技等；第二梯隊公司為藍(lán)點觸控、海伯森、柯力傳感等；第三梯隊有神源生、昊志機(jī)電、瑞爾特等。

九、發(fā)展趨勢

1、技術(shù)創(chuàng)新與智能化

隨著工業(yè)自動化和智能制造的推進(jìn)，中國對高精度和智能化傳感器的需求不斷增加。六維力傳感器作為能夠提供全面力和力矩信息的關(guān)鍵組件，其技術(shù)正朝著高精度化、微型化、智能化和多功能化的方向發(fā)展。傳感器將集成更多智能算法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時處理和分析，提高設(shè)備的智能決策能力。此外，隨著材料技術(shù)和電子學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來六維力傳感器可能會實現(xiàn)類似人類皮膚的多方向柔性感知功能，從而推動傳感器向類人化方向發(fā)展。

2、市場拓展與多元化應(yīng)用

未來，中國六維力傳感器行業(yè)將迎來更廣闊的市場空間。隨著智能制造、機(jī)器人技術(shù)、航空航天等領(lǐng)域的快速發(fā)展，六維力傳感器的應(yīng)用需求將持續(xù)增長。同時，國內(nèi)企業(yè)也將積極拓展國內(nèi)外市場，提高產(chǎn)品的國際競爭力。此外，六維力傳感器還將應(yīng)用于更多新興領(lǐng)域，如生物力學(xué)、醫(yī)療康復(fù)等，實現(xiàn)多元化應(yīng)用。

3、國產(chǎn)化率提升與國際競爭

隨著國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)工藝上的不斷突破，國產(chǎn)六維力傳感器的性能逐漸接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。在“國產(chǎn)替代”戰(zhàn)略的推動下，國產(chǎn)品牌市場份額日益擴(kuò)大，預(yù)計將進(jìn)一步提升。此外，隨著國內(nèi)企業(yè)品牌力的持續(xù)提升，中國六維力傳感器行業(yè)在國際市場上的競爭力也將逐步增強(qiáng)，有望在國際市場中占據(jù)更大的份額。