电机：动力革命的双重奏——电动车与具身智能电机的演进、博弈与范式转移

1. 从单一替代到泛动力革命的跃迁

2026 年的钟声已经敲响，全球工业界正处于一场深刻的动力技术变革之中。如果将过去十年定义为新能源汽车（EV）对传统内燃机（ICE）的“单向替代”时代，那么未来十年将被定义为以电动化技术外溢和具身智能（Embodied AI）爆发为特征的“泛动力革命”。在这场革命中，电机作为能量转换的核心载体，其技术演进路径、供应链重构逻辑以及资本市场价值正在发生根本性的范式转移。

本报告基于 VestLab 全球投研团队的深度追踪与数据分析，旨在为机构投资者提供一份关于全球电机产业链的详尽图谱。我们的核心洞察指出，尽管电动汽车市场进入了以效率和成本为核心的存量博弈阶段，但人形机器人的崛起正在开辟一个规模潜力可与汽车工业比肩的新蓝海。这两大产业在底层物理技术上高度同源，但在应用工程与供应链生态上却呈现出剧烈的“分化与再融合”特征。

首先，宏观层面的能源转型与地缘政治博弈正在重塑产业地理学。预计到 2030 年，全球电动车渗透率将突破 40%，而在中国这一数字可能超过 50%。然而，伴随着这一进程的是供应链的区域化割裂。2025 年底，中国实施的稀土及高性能磁材出口管制政策，不仅是贸易博弈的筹码，更是迫使欧美汽车工业加速拥抱电励磁同步电机（EESM）与感应电机等“去稀土化”技术路线的催化剂。这种技术路线的分野，将深刻影响未来五到十年的资本开支方向与供应链利润分配。

其次，人形机器人的商业化元年已经开启。高盛预测，到 2035 年，全球人形机器人市场规模将达到 380 亿美元，而在乐观情境下可能更高。这一市场的爆发并非遥不可及的科幻构想，而是基于大模型（LLM）赋予机器“大脑”与精密执行器赋予机器“小脑与肌肉”的双重突破。如果说电动车追求的是“千瓦时成本”的下降，那么机器人追求的则是“单位扭矩密度”与“力控精度”的极致提升。特斯拉 Optimus、Figure AI 以及中国的优必选、傅利叶智能等先驱者，正在推动从传统的刚性位置控制向高动态、柔性力控的范式转移。

最后，投资逻辑正在从单纯的“产能扩张”转向“技术壁垒”与“平台化能力”。我们认为，未来的赢家将是那些能够在汽车与机器人两个赛道之间实现技术复用与供应链协同的企业。例如，汇川技术（Inovance）与三花智控（Sanhua）等中国 Tier 1 供应商，正利用其在 EV 热管理与伺服控制领域的规模优势，对全球机器人关节市场实施“降维打击”。

本报告将分为宏观背景、EV 电机技术演进、人形机器人执行器变革、供应链与地缘博弈、以及深度个股分析五个部分，全景式拆解这一历史性的投资机遇。

2. 宏观背景：存量博弈与增量爆发的交响曲

2.1 全球电动化：从政策驱动到市场内生增长的换挡期

2025 年后的全球电动车市场，正逐渐褪去早期政策补贴的温室外衣，进入以产品力和成本为核心的残酷淘汰赛。IEA 数据显示，尽管面临宏观经济逆风，2025 年全球电动车销量仍将超过 2000 万辆，占汽车总销量的四分之一以上。这一增长的背后，是动力电池成本的显著下降（2024 年电池包价格已降至 115 美元/kWh，预计 2026 年跌破 100 美元/kWh），使得电动车在全生命周期成本（TCO）上开始对燃油车形成压倒性优势。

然而，市场的结构性分化日益明显。中国作为全球最大的 EV 制造与消费中心，其产业链的成熟度已形成绝对的“重力场”。2024 年，中国生产了全球 70% 以上的电动汽车，且比亚迪在纯电销量上正式超越特斯拉，标志着全球汽车工业的定价权中心正在东移。相比之下，欧洲市场在 2035 年燃油车禁令的摇摆与美国市场的贸易壁垒下，增长呈现出更多的不确定性。这种宏观背景决定了电机产业链的生存法则：要么依附于中国的高效供应链实现成本极致化，要么在欧美的贸易壁垒内寻找差异化的技术生存空间。

2.2 具身智能：第四次工业革命的物理载体与 EV 市场的成熟

不同，人形机器人正处于“寒武纪大爆发”的前夜。劳动力短缺、老龄化社会以及 AI 技术的溢出效应，共同构成了这一产业爆发的宏观基础。高盛与摩根士丹利的分析均指出，人形机器人将填补制造业与服务业的巨大劳动力缺口，预计 2035 年出货量将达到 140 万台。

从投资角度看，人形机器人的硬件价值量占比极高。如果将机器人拆解，电机、减速器、丝杠等执行器组件占据了 BOM（物料清单）成本的 50% 以上。这一比例远高于汽车中的动力总成占比，意味着机器人产业的爆发将对精密制造供应链产生数倍于汽车产业的拉动效应。特别是随着特斯拉 Optimus 供应链的定点逐步清晰，市场对于“车规级制造能力”下放至机器人领域的预期正在兑现，这为具备大规模精密制造能力的供应商提供了巨大的估值重估空间。

2.3 关键原材料的地缘政治博弈

稀土，作为永磁电机的核心原材料，已成为大国博弈的焦点。2025 年底，中国商务部发布的关于镓、锗以及稀土技术的出口管制清单，对全球电机供应链造成了深远影响。由于钕铁硼（NdFeB）磁体是目前提升电机功率密度最经济有效的路径，中国对这一产业链（从采矿到精炼再到磁材制造）的掌控，使得海外主机厂面临严峻的供应链安全考验。

这种博弈导致了双重后果：一方面，短期内稀土价格波动加剧，拥有海外资源或回收技术的企业（如 MP Materials, Lynas）受到资本追捧；另一方面，长期来看，这迫使欧美车企加速研发“无稀土”电机技术，如电励磁同步电机（EESM）和开关磁阻电机，试图在物理底层上解耦对中国供应链的依赖。这种技术路线的分歧，将是我们后续分析电机演进逻辑的重要基石。

3. 电动汽车（EV）电机：效率极限与技术路线的分野

随着 EV 续航里程普遍突破 600km，消费者对能效的关注度超越了单纯的加速性能。电机技术的发展正围绕着“WLTP/CLTC 综合工况效率”、“800V 高压化”以及“材料体系创新”三个维度展开。

3.1 扁线电机（Hairpin）：从“选配”到“标配”的工艺革命

扁线绕组技术在 2025 年已基本完成对圆线绕组的替代，成为主流 EV 驱动电机的标准配置。其核心优势在于物理结构的优化：矩形截面的铜线相比圆形铜线，能够将定子槽满率从 45% 提升至 70% 以上。这不仅大幅降低了电阻损耗（铜损），还因为绕组之间接触面积增大，显著提升了散热性能。

3.1.1 技术迭代：X-Pin 与 S-Winding

尽管 Hairpin 技术优势明显，但其端部焊点过多导致的轴向长度增加是一个痛点。为此，行业正在向 X-Pin 技术演进。X-Pin 通过精密的成型工艺，使得相邻线圈在端部直接互锁焊接，大幅减少了焊点数量并降低了端部高度。这使得电机整体尺寸更短，非常适合集成到空间紧凑的同轴电驱动桥（Coaxial E-Axle）中。此外，S-Winding（连续波绕组）技术也开始在部分高端车型中应用，它消除了大部分焊点，进一步提升了可靠性，但对绕线设备的精度要求极高。

3.1.2 制造设备与壁垒

扁线电机的制造壁垒主要体现在设备端。去漆皮、3D 成型、自动插入、扭头和激光焊接等工序需要极高的精度和一致性。目前，全球高端市场仍由德国的 Grob、意大利的 Comau 以及日本的小田原（Odawara）占据主导地位。Grob 的最新一代设备已能将单层 Hairpin 的生产节拍压缩至数秒以内。然而，中国设备商如豪森股份、巨一科技等，正通过性价比优势和快速的服务响应，在国内市场大举替代进口设备，并开始反向出口。

3.2 轴向磁通电机（Axial Flux）：高性能领域的“破局者”

如果说径向磁通电机是“家用车”的首选，那么轴向磁通电机（盘式电机）则是“超跑”与“高性能车”的宠儿。其磁场方向平行于转轴，使得磁通路径更短，能够以极薄的轴向尺寸爆发惊人的扭矩。

3.2.1 商业化进程与案例

YASA（已被梅赛德斯-奔驰收购）是该领域的领军者。其轴向磁通电机已被确认应用于奔驰的高性能 AMG 纯电平台。与传统电机相比，YASA 的电机重量减轻了数倍，扭矩密度提升了 4 倍。雷诺与 Whylot 的合作也表明，轴向磁通电机正在尝试进入混合动力车型市场，利用其薄片化的特点解决混动变速箱空间不足的难题。

3.2.2 制造挑战

轴向磁通电机之所以难以大规模普及，主要受制于制造难度。其定子和转子之间的气隙（Air Gap）极小且必须保持高度均匀，转子在高转速下的形变控制极难。此外，定子铁芯的制造无法使用传统的硅钢片冲压工艺，通常需要使用软磁复合材料（SMC）或特殊的卷绕工艺，这大幅推高了成本。

3.3 “去稀土”路线的复兴：EESM 与非晶合金

在地缘政治压力下，欧美车企复兴了电励磁同步电机（EESM）。与永磁电机利用稀土磁体产生磁场不同，EESM 通过在转子上绕线并通电来产生磁场。

3.3.1 EESM 的技术突破

传统的 EESM 需要通过滑环和碳刷向转子供电，存在磨损和粉尘问题。然而，ZF（采埃孚）推出的 I2SM（转子内感应励磁同步电机）通过感应方式无线传输能量，彻底解决了寿命问题，且结构极其紧凑，性能已接近永磁电机。宝马在其第五代电驱系统中全面采用 EESM，Mahle（马勒）与 Valeo（法雷奥）合作开发的高端 EESM 轴系统，功率覆盖 220kW 至 350kW，旨在彻底摆脱对稀土的依赖。

3.3.2 非晶合金电机的潜力

日立金属（现 Proterial）与中国的青岛云路正在推动非晶合金（Amorphous Metal）在电机铁芯中的应用。非晶合金具有无序的原子结构，其磁滞损耗和涡流损耗极低。实验数据显示，采用非晶定子的电机在 IE5 能效标准下表现优异，尤其是在高频工况下，铁损可降低 80%。虽然非晶材料硬度高、脆性大，加工困难，但随着激光切割和叠压技术的进步，其在高端 EV 和高速压缩机电机中的应用前景广阔。

4. 人形机器人：执行器的“寒武纪”变革

人形机器人的运动控制本质上是对“力”的精准控制。与工业机器人追求绝对的位置精度不同，具身智能要求机器人在未知环境中实现柔性接触、抗冲击和高爆发力。这种需求差异导致了执行器架构的根本性变化。

4.1 旋转执行器：高扭矩密度的艺术

旋转关节（如肩、髋、腰）是机器人的力量源泉。主流方案采用“无框力矩电机 + 谐波减速器 + 双编码器 + 力矩传感器”的高度集成模组。

4.1.1 无框力矩电机（Frameless Torque Motor）

无框电机去除了外壳、轴承和轴，只保留定子和转子，直接嵌入关节结构中。这种设计最大化了空间利用率。技术指标：核心竞争点在于扭矩密度（Nm/kg）和铜损控制。Kollmorgen 的 TBM2G 系列通过优化的电磁设计，实现了极高的扭矩密度，是该领域的标杆。

国产替代：中国的汇川技术、雷赛智能（Leadshine）和步科股份正在快速追赶。雷赛智能在 CES 2026 上展示的 FM 系列无框电机，宣称其扭矩密度高达 21.5 Nm/kg，比国际竞品高出 70%。这种激进的参数提升显示了中国厂商在材料应用和绕组工艺上的突破。

4.1.2 谐波减速器

尽管双环传动等厂商在 RV 减速器领域占据优势，但在人形机器人这种中小负载场景下，谐波减速器仍是首选。Harmonic Drive Systems (HDS) 依然是高端市场的绝对霸主，其产品的寿命和精度保持性难以被撼动。但绿的谐波（LeaderDrive）凭借价格优势，已在国内中低端机器人市场和协作机器人领域占据了显著份额，并开始尝试进入 Tesla Optimus 的二级供应商名单。

4.2 线性执行器：行星滚柱丝杠的瓶颈与机遇

特斯拉 Optimus 在膝关节和踝关节引入了线性执行器，利用电机驱动丝杠实现直线推拉，模拟人类肌肉的收缩。这一设计使得**行星滚柱丝杠（Planetary Roller Screw, PRS）**成为整个产业链中最炙手可热的零部件。

4.2.1 为什么是 PRS？

相比传统的滚珠丝杠，PRS 利用螺纹滚柱代替滚珠进行传动。其接触点极多，能够承受数倍于滚珠丝杠的负载，且抗冲击能力极强，寿命更长。这对于需要频繁承受行走冲击的机器人腿部至关重要。

4.2.2 制造瓶颈与中国厂商的突围

PRS 的制造难度极高，尤其是内螺纹的磨削工艺，目前主要被瑞士 Rollvis、GSA 和美国 Moog 等少数企业掌握。然而，市场传闻特斯拉已向中国供应商下达了巨额订单。恒立液压（Hengli Hydraulic）、贝斯特（Nanjing Craftsman / Best）和五洲新春等公司，正利用其在液压油缸和轴承制造领域的精密加工设备（如高精度硬车和磨床），加速攻克 PRS 的量产工艺。特别是恒立液压，其在墨西哥工厂的布局被视为服务北美大客户的关键一步。

4.3 灵巧手：微型驱动的巅峰

灵巧手是机器人与世界交互的末端，通常包含 6-12 个自由度，需要极高的集成度。

空心杯电机

由于转子无铁芯，转动惯量极小，响应速度极快，是灵巧手的最佳动力源。

竞争格局

Maxon（瑞士）和 Faulhaber（德国）垄断了高端市场，曾是 Optimus 原型机的供应商。但考虑到每台机器人需要 12 个空心杯电机，成本压力巨大。中国的鸣志电器（Moons'）和鼎智科技（江苏雷利子公司）凭借在空心杯电机领域的长期技术积累和成本控制能力，正在成为最具潜力的替代者。鸣志电器的产品已在医疗和工业自动化领域验证了其可靠性。

5. 供应链与地缘博弈：双轨制下的生存法则

5.1 上游：稀土永磁的绝对控制权

稀土永磁材料是电机性能的基石。中国北方稀土和金力永磁（JL Mag）不仅掌握了矿山资源，更在高性能烧结钕铁硼的配方和晶界渗透技术上领先全球。

出口管制的涟漪

随着中国加强出口管制，海外磁材供应链面临断供风险。这使得具备海外产能布局或回收能力的企业（如 Neo Performance Materials）获得关注。

JL Mag 的地位

金力永磁凭借其“晶界渗透”技术，大幅减少了重稀土（镝、铽）的用量，这在当前重稀土价格高企和管制趋严的背景下，构成了极强的成本壁垒。作为特斯拉和比亚迪的核心供应商，其市场份额在 2025 年进一步扩大。

5.2 中游：车规级制造能力的溢出

我们观察到一个显著趋势：顶级 EV 零部件供应商正在变为顶级机器人零部件供应商。

三花智控与拓普集团

这两家公司原本是特斯拉热管理系统的绝对核心供应商。现在，它们正利用在精密加工和大规模装配上的经验，切入机器人执行器总成制造。这种“车规级”的制造能力——即在百万级产量下保持 ppm 级的不良率——是传统机器人零部件厂商（通常习惯于小批量定制）所不具备的护城河。

汇川技术

作为中国的“西门子”，汇川技术打通了从底层磁编码器、力矩电机到上层伺服驱动器的全链路。其在新能源汽车电控领域的巨大出货量，分摊了研发成本，使其在机器人关节模组上拥有极强的定价权。

5.3 下游：欧美与中国的技术分叉

受制于供应链安全，全球市场正在形成两套技术体系：

中国体系：继续深耕高性能永磁电机，利用资源优势追求极致的功率密度和小型化。
欧美体系：加速 EESM、感应电机和轴向磁通电机的应用，通过复杂的结构设计来弥补材料性能的劣势。

6. 深度个股分析与投资建议

基于上述产业逻辑，我们筛选出以下核心关注标的。我们的评价体系不涉及具体的买卖建议，而是基于公司的技术壁垒、市场地位和增长潜力进行定性评估。

6.1 A股（中国市场）：制造红利的核心受益者

公司名称	核心赛道	评价	深度逻辑分析
汇川技术 (300124.SZ)	工控/EV/机器人	正面	全栈之王。汇川是极少数同时掌握控制器、伺服驱动、电机本体和精密传动技术的平台型公司。其在 EV 电控市场的份额仅次于比亚迪，展现了强大的技术复用能力。在机器人领域，汇川的无框力矩电机和一体化关节模组已进入多家头部厂商送样阶段。其护城河在于“算法+硬件”的深度耦合能力。
三花智控 (002050.SZ)	执行器总成	正面	特斯拉伴侣。作为特斯拉热管理系统的绝对核心，三花智控在 Optimus 执行器总成（Actuator Assembly）的定点上具有先发优势。尽管市场对其从“阀”到“电机”的跨越存疑，但其在大规模精密制造和成本控制上的能力是特斯拉最看重的。未来执行器业务有望成为其第二增长极。
恒立液压 (601100.SH)	行星滚柱丝杠	正面	精密制造标杆。恒立液压在挖掘机油缸和泵阀领域的成功证明了其攻克高难度机械部件的能力。其行星滚柱丝杠产品已在部分机床和注塑机上验证，进入机器人供应链是大概率事件。且其墨西哥工厂的布局完美规避了贸易壁垒，服务北美客户。
鸣志电器 (603728.SH)	空心杯电机	正面	细分龙头。在全球混合步进电机领域排名第四，技术底蕴深厚。其空心杯电机在医疗设备中已有成熟应用，是灵巧手驱动电机的国产替代首选。相比 Maxon，其成本优势巨大，且响应速度更快。
金力永磁 (300748.SZ)	稀土永磁	正面	资源壁垒。在稀土管控背景下，拥有出口配额和晶界渗透技术的金力永磁，其战略价值被低估。作为特斯拉的一供，其地位稳固，且正在积极扩产回收产能，以此降低对上游矿山的依赖。
绿的谐波 (688017.SH)	谐波减速器	中性	国产突围者。虽然打破了 HDS 的垄断，但不仅面临 HDS 的专利和品牌压力，还要应对国内同行的价格战。人形机器人降本的压力最终会传导至减速器环节，其毛利率可能承压。

6.2 港股与海外市场：技术标杆与差异化竞争

公司名称	核心赛道	评价	深度逻辑分析
Tesla (TSLA)	主机厂	正面	行业定义者。Optimus 的每一次技术迭代（如从滚珠丝杠切到行星滚柱丝杠）都会引发供应链的地震。其自研电机的能力极强，但为了量产速度，必然会扶持庞大的外部供应链。关注其资本开支方向是投资整个板块的先行指标。
Harmonic Drive (6324.T)	减速器	中性	技术天花板。HDS 依然代表了谐波减速器的最高水平，尤其是在寿命和精度保持性上。但其高昂的价格和较长的交货周期是人形机器人大规模量产的障碍。如果不能有效降本，市场份额将被中资企业蚕食。
Kollmorgen (AIMC)	无框电机	中性	高端制造。Kollmorgen 的 TBM2G 电机在性能上无出其右，是追求极致性能的机器人的首选。但其受制于美国制造业的高成本，很难在价格战中取胜。其未来可能更多聚焦于国防、医疗等对价格不敏感的高端细分市场。

7. 结论与未来展望

综上所述，电机行业正在经历一场从“标准化工业品”向“定制化智能硬件”的范式转移。

技术融合：未来的电机将不再是单一的动力输出装置，而是集成了驱动、感知（传感器）和计算（边缘 AI）的智能节点。

供应链重塑：地缘政治将长期影响供应链布局。中国企业将利用全产业链优势，向全球输出高性价比的标准化组件；而欧美企业将致力于在特种材料和创新结构上寻找突破口。

投资主线：我们建议投资者紧抓**“具身智能增量”与“车规级制造溢出”**这两条主线。重点关注那些能够将汽车工业的规模效应成功复制到机器人领域的平台型企业（如汇川、三花），以及在核心卡脖子环节（如行星滚柱丝杠、空心杯电机）具备技术突围能力的专精特新企业。

未来已来，动力先行。在这个充满变革的时代，唯有深入理解底层物理技术与宏观博弈逻辑，才能在资本市场中立于不败之地。

是否需要深入拆解？我们的数据库中还包含了更多关于行星滚柱丝杠的微观制造工艺对比、不同磁材配方对电机能效的具体影响数据，以及主要非上市竞争对手（如 Figure AI 供应链）的详细调研。如果您对上述任何细分领域感兴趣，请随时告知，VestLab 投研团队将为您提供进一步的定制化分析。

附录：关键数据图表

表 1：全球人形机器人关键执行器市场预测与竞争格局

核心组件	关键技术指标	2025 年市场规模 (估)	2030 年预期增速 (CAGR)	主要玩家 (全球/中国)	备注
无框力矩电机	扭矩密度 >15Nm/kg	3 亿美元	>35%	Kollmorgen, TQ / 汇川, 雷赛	定制化程度高, 毛利较好
空心杯电机	响应时间 <5ms	5 亿美元	>25%	Maxon, Faulhaber / 鸣志电器, 鼎智	灵巧手标配, 壁垒在于绕线
行星滚柱丝杠	额定动载荷, 寿命	2 亿美元	>45%	Rollvis, Moog / 恒立液压, 贝斯特	产能极缺, 制造壁垒最高
谐波减速器	传动精度 <1 arcmin	4 亿美元	>20%	HDS / 绿的谐波	价格战激烈, 需关注寿命

表 2：2025-2030 主要电机技术路线对比 (EV 领域)

技术路线	功率密度	稀土依赖度	成本趋势	适用场景	代表厂商
高性能永磁 (Hairpin)	高	高	波动 (受稀土价影响)	主流纯电轿车/SUV	BYD, Tesla, 汇川
轴向磁通 (Axial Flux)	极高	中/高	下降 (随着量产)	高性能车, 混动	YASA, Whylot
电励磁同步 (EESM)	中/高	无	稳定	欧美市场车型	BMW, ZF, Mahle
感应电机 (Induction)	中	无	低	辅驱电机 (双电机车型)	Tesla, Audi

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