人形機器人 “感官” 卡脖子？國產傳感器扛起替代大旗

在 AI 技術深度滲透與機器人產業蓬勃發展的 2025 年，傳感器作為物理世界與虛擬世界的連接橋梁、人形機器人的 “核心感官”，正迎來商業化與國產替代的雙重機遇。傳感器是信息采集的核心入口，更是機器人理解物理世界的 “唯一通道”，2023 年全球傳感器市場規模已達約 2269 億美元（年增 8%），我國市場規模約 3645 億元（年增 15%），而人形機器人的加速落地進一步放大了傳感器的戰略價值。

作為人形機器人環境感知、運動控制的 “神經末梢”，機器人傳感器（尤其是環境感知類）具備高價值量、高毛利率的特性（廠商毛利率普遍達 30%-50%，顯著高于普通零部件），但當前市場仍由海外廠商主導。2025 年，隨著人形機器人從技術驗證向規模化量產邁進，其對傳感器的性能、成本、適配性提出更高要求，國產廠商在 “0-1” 新興賽道中展現出快速突破的態勢 —— 技術路徑雖仍存細分不確定性，但底層技術的通用性為國產替代提供了錨點，且汽車領域國產替代的成功經驗也為機器人傳感器賽道的 “彎道超車” 奠定了基礎。

在此背景下，本報告聚焦人形機器人傳感器的國產替代進程，剖析 2025 年技術發展、市場需求與產業格局，旨在厘清國產廠商的突圍路徑，為行業參與者、投資者揭示這一 “感官賽道” 的增長邏輯與競爭機遇。

一、傳感器是人形機器人的“感官”，市場空間廣闊

傳感器：人形機器人與物理世界交互的核心橋梁，市場價值凸顯

傳感器作為物理量到電信號的轉化裝置，應用場景遍及全球。它是智能時代的核心驅動力之一，在 “十四五” 規劃中與高端芯片、操作系統、人工智能關鍵算法并列，是建設數字中國的關鍵技術，被譽為 “萬物互聯之眼”。其可精準測量壓力、溫度、濃度等各類信息，是數據采集的源頭，能將感知到的信息按規律轉換為電信號或所需形式輸出，以滿足信息傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等全流程需求。

全球與中國傳感器市場規模持續擴容

由于全球缺乏統一的傳感器產業范圍界定，各機構統計口徑存在差異，但在新能源汽車、工業自動化、醫療、環保、消費等領域智能化、數字化需求的持續驅動下，全球傳感器市場規模保持穩步增長。據 Precedence Research 數據，2023 年全球傳感器市場規模約為 2269 億美元，預計到 2034 年將達到約 5510.3 億美元，2019-2034 年復合年增長率約為 8.4%。

中國傳感器市場同樣快速增長，據知庫數據，2023 年市場規模達到 3644.7 億元，同比增長 14.9%，預計 2026 年將達到 5547.2 億元，三年復合增長率 15.0%，增長勢頭強勁。

人形機器人傳感器或成傳感器領域重要增長場景

從中國傳感器市場結構來看，下游應用主要涵蓋消費電子、汽車電子、工業制造、網絡通信、醫療電子等類別，其中 2023 年消費電子領域市場規模為 862.1 億元，占比 23.7%，在各應用領域中位居第一。從具體產品維度，2023 年壓力傳感器在汽車電子領域占比 17.8%，位列第一；圖像傳感器占比 12.7%，位居第二；流量傳感器、位置傳感器、運動傳感器、距離傳感器、溫濕度傳感器、生物傳感器、射頻傳感器、氣體傳感器等依次位列第三至第十。

環境感知傳感器在汽車領域應用廣泛且深度滲透

受益于智能駕駛技術的快速發展，當前環境感知傳感器在汽車傳感器市場的需求占比超過 70%，成為該領域的主導品類，其余不到 30% 為車身感知傳感器。傳感器作為將非電信號轉換為電信號的裝置，主要為汽車電腦提供各類工況信息，其應用已從傳統的發動機領域，擴展至底盤、車身及燈光、電氣等多個系統。汽車傳感器按使用功能可分為兩類：一類是用于讓駕駛員掌握汽車各部分狀態，如溫度傳感器、車速傳感器、發動機轉速傳感器、液體壓力傳感器等；另一類是用于控制汽車運行狀態，如節氣門位置傳感器、輪速傳感器、減速度傳感器等。

力 / 力矩傳感器在人形機器人傳感器價值結構中占比超半，潛力突出

在人形機器人傳感器的價值構成中，力 / 力矩傳感器占據一半以上的價值量，憑借其在機器人力控、交互等場景的關鍵作用，有望在市場中脫穎而出。

二、視覺助力機器人理解世界，建議關注3D視覺相關硬件

視覺助力機器人理解世界，建議關注3D視覺相關硬件

主流機器人視覺感知方案

主流機器人技術路徑多元，3D 視覺方案受青睞度攀升

• 2D 視覺僅能呈現 “顏色與形狀”，缺乏深度（Z 軸）信息，機器人通過 2D 視覺看到的是 “平面”，無法判斷物體的距離、高度等空間屬性。

• 3D 視覺（雙目或 RGB-D 技術方案）可直接獲取 “彩色 + 深度” 雙重信息，構建出 3D 世界，使機器人具備 “看清場景 + 空間理解 + 精準操作” 的能力。

3D 視覺市場規模駛入高速增長賽道

• 隨著 2D 成像技術向 3D 視覺感知的升級迭代，3D 視覺感知市場空間有望實現高速擴張。據法國市場研究與戰略咨詢公司 Yole 發布的報告，2019 年全球 3D 視覺感知市場規模為 50 億美元，且市場規模增長迅猛，預計 2025 年將達到 150 億美元，2019-2025 年復合增長率約為 20%。

• 3D 視覺產業鏈上游主要是各類 3D 視覺傳感器硬件供應商，產品涵蓋深度引擎芯片、光學成像模組、激光投影模組以及其他電子器件、結構件等；產業鏈中游是 3D 視覺感知方案商，主要基于深度引擎算法結合應用場景進行各類 3D 視覺傳感器的方案設計；產業鏈下游則是根據終端應用場景開發各類應用算法的方案提供商。

3D 視覺技術路線豐富，雙目視覺成人性機器人主流方案

不同應用領域或場景對 3D 視覺的測量范圍、測量精度、尺寸和功耗等性能要求存在差異。在 3D 視覺領域，按技術測量原理可分為結構光、iToF（間接飛行時間）、雙目、dToF（直接飛行時間）、Lidar（激光雷達）、工業三維測量技術共六大技術路線。其中，雙目 3D 相機因測量距離適中、參數適配性較好，更契合人形機器人的使用場景，成為其主要解決方案。

人形機器人對 3D 攝像頭的核心要求聚焦 “深度精度 + 測距范圍 + 幀率”

3D 視覺感知技術產品的主要技術指標包括深度分辨率、深度幀率、視場角、測量范圍、精度、功耗等。由于應用場景各異，核心指標的側重點也有所不同。對于人形機器人而言，3D 視覺傳感器的 “深度精度 + 測距范圍 + 幀率” 性能表現，直接決定了其抓取動作與避障行為的穩定性。

奧比中光：3D 視覺傳感器核心供應商，深度適配天工 Pro 人形機器人

奧比中光作為全球 3D 視覺傳感器的重要供應商，全面布局主流 3D 視覺感知技術。在國內服務機器人領域，其 3D 視覺傳感器市占率達 70%，服務全球超 100 家機器人客戶，是全球 3D 視覺傳感器領域的核心廠商之一。公司在國內率先開展 3D 視覺感知技術的系統性研發，自主研發一系列深度引擎數字芯片及專用感光模擬芯片，實現 3D 視覺傳感器的產業化應用，是全球少數幾家全面布局主流 3D 視覺感知技術的企業之一。

公司的 3D 視覺方案及產品已與部分人形機器人客戶完成深度適配，近期推出的 Gemini335、Gemini336 系列（涵蓋結構光及 iToF 技術路線）等 3D 視覺傳感器產品，兼具高性能與高性價比，且深度相機的方案和形式豐富多樣。其中，Gemini330 系列深度相機已應用于天工 Pro 機器人的頭部、胸部、腰部和后背部等部位。

思看科技：3D 視覺數字化軟硬件產品應用領域廣泛

思看科技聚焦 3D 視覺數字化軟硬件產品，下游應用場景極為廣泛。自 2015 年成立以來，公司在該領域深耕多年，積累了深厚技術能力，搭建起完善技術平臺。目前產品主要覆蓋工業級、專業級兩大差異化賽道，涵蓋便攜式 / 跟蹤式專業級彩色 3D 視覺數字化產品及工業 3D 視覺檢測系統等。基于平臺化技術能力，公司持續開發應用領域廣、通用性強的創新產品，下游應用場景超 209 項，服務客戶超 10000 家。2025 年公司成功登陸科創板，成為 “中國 3D 掃描第一股”。截至 2025 年 6 月 30 日，公司擁有授權專利 209 項，其中發明專利 94 項、實用新型專利 93 項。

三、力傳感器國產替代蓄勢待發

壓力傳感器大部分市場份額被海外廠商占據，國產替代空間巨大

全球市場外資品牌主導，存在較大國產替代空間。全球壓力傳感器市場份額仍然主要被博世、泰科電子等國外廠商占據。從MEMS壓力傳感器來看，國內企業的業務規模小、進入市場較晚、產品種類相對較少、應用領域相對較窄，僅在消費類氣壓計、防水壓力傳感器、差壓傳感器、氣流傳感器等產品方面量產出貨，應用于智能手機、智能手表手環、航模無人機、健康監測、電子煙、智能家居等終端領域。

根據Yole的數據，2020年全球MEMS壓力傳感器市場格局中，博世依托其在消費電子、汽車電子、工業領域的全面布局，位居全球第一，市場份額達33%，其他主要企業包括泰科電子（市場份額14%）、英飛凌（10%）、森薩塔（7%）、恩智浦（6%）、霍尼韋爾（5%）、安費諾（5%）、意法半導體（4%）、得捷電子（3%）、Merit（2%）、松下（2%）等，國內企業中僅有歌爾微電子進入國內市場前10。

力傳感器國產替代蓄勢待發，六維力傳感器信息全面、維度升級難度呈幾何級增長

力傳感器按測量力的維度可分為一維、三維、六維力傳感器：

• 一維力傳感器：標定坐標軸為 OZ 軸，僅當被測力 F 方向與 OZ 軸完全重合時，可完成測量。

• 三維力傳感器：力的作用點 P 與標定參考點 O 始終重合，可同時測量 Fx、Fy、Fz 三個方向分力。

• 六維力傳感器：力的作用點 P 與標定參考點不重合且隨機變化時，需用其測量，可同時獲取 Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz 六個分力。

六維力傳感器的優勢在于能同時測量 XYZ 軸方向力和環繞軸力矩，內部算法可解耦力與力矩干擾，提供全面力覺信息；還可解決力作用點遠離標定參考點時的力矩誤差問題。

力傳感器國產替代蓄勢待發，人形機器人標配 4 個六維力傳感器

六維力傳感器是人形機器人感知側的核心部件，是其落地真實場景的必備組件。在各類力傳感器中，僅六維力傳感器可同時測量 XYZ 軸方向力和環繞軸力矩，實現全面力覺感知。目前市場上的六維力 / 力矩傳感器多基于應變式測量，其中硅應變片式傳感器在性能和成本上具備領先優勢。

六維力傳感器成本高昂，制造難點集中在應變片（材料、粘貼工藝）和標定環節：貼片多依賴人工，生產效率低，僅適用于小批量；標定是降低誤差的關鍵，但標定設備成本高、技術門檻高。

力傳感器國產替代蓄勢待發，編碼器是電機轉速與位置的核心檢測器

編碼器用于檢測轉子的位置和速度，按工作原理可分為光電式、磁式兩類：

• 光電編碼器：通過光電元件檢測編碼盤信號，常用于永磁無刷直流電機，但抗惡劣環境能力弱。

• 磁編碼器：通過磁性原理檢測編碼盤信號，可在惡劣環境下工作，更多應用于車用電機。

編碼器搭載在電機反輸出軸側，通過檢測轉子狀態，實現電機高分辨率、高響應的定位運行。

力傳感器國產替代蓄勢待發，單個人形機器人需 54 個編碼器

編碼器在人形機器人中應用廣泛，關節、靈巧手等部位均需配置：每個旋轉關節需 2 個編碼器（總計 28 個），每個線性關節、靈巧手各需 1 個編碼器（分別對應 14 個、12 個），單臺人形機器人預計需 54 個編碼器。

編碼器市場需求隨工業自動化、機器人技術普及持續增長：2022 年全球編碼器市場銷售額達 42 億美元，預計 2028 年將增至 67 億美元，2022-2028 年復合增長率為 8.1%。

開特股份：聯合西安旭彤布局具身智能，躋身人形機器人傳感器新銳

開特股份聯合西安旭彤設立具身智能子公司，聚焦一維力傳感器、六維力傳感器、編碼器領域。合資公司以旭彤電子在力傳感器領域的技術積累，結合開特股份在生產制造、市場開拓的優勢，開發人形機器人傳感器相關產品，同時布局機器人和汽車領域的 EMB（電子機械制動系統）等產品，打開業務增長空間。

安培龍：國內車規級壓力傳感器龍頭，玻璃微熔工藝持續突破

安培龍是國內車規級壓力傳感器領軍企業，MEMS 壓力傳感器快速放量。公司構建了 MEMS（低壓）、陶瓷電容（中壓）、玻璃微熔（高壓）的全量程壓力傳感器產品矩陣，性能達國際先進水平，可與森薩塔、德國世等國際巨頭對標。產品廣泛應用于汽車動力總成、底盤制動、熱管理及家電、儲能液冷等場景，2025 年上半年 MEMS 壓力傳感器營收 2444.93 萬元，同比增長 382.33%，成為業績增長新引擎。

四、風險分析

雖然未來市場空間廣闊，但從目前行業發展角度分析，仍面臨以下風險：

1、機器人市場風險

• 需求不確定性風險：人形機器人行業尚處商業化早期，市場需求規模、落地場景的驗證存在不確定性。若機器人產品滲透率不及預期，傳感器作為核心配套部件，其市場需求將被大幅削弱，可能引發產能過剩、價格戰等問題。

• 技術路線迭代風險：人形機器人傳感器技術路線（如 3D 視覺的結構光、iToF，力傳感器的應變式、電容式）尚未完全統一，若行業最終選擇的技術路徑與企業布局方向偏離，前期研發、產線投入將面臨減值風險。

2、原材料價格風險

• 核心原材料成本波動風險：傳感器生產依賴特種原材料，如 MEMS 傳感器的晶圓、力傳感器的高純度合金應變片、3D 視覺的光學玻璃 / 激光模組材料等。若這些原材料因供應鏈擾動（如晶圓代工產能緊張、稀有金屬漲價）出現價格大幅波動，將直接推高傳感器企業的生產成本，擠壓利潤空間。

• 進口原材料供應風險：部分高端原材料（如先進 MEMS 工藝晶圓、高精度光學元件）依賴海外進口，若因貿易摩擦、地緣沖突導致進口渠道受阻，將影響傳感器的量產能力與產品性能。

3、投產進度不及預期風險

• 產能建設滯后風險：為適配人形機器人市場，傳感器企業需新建產線或升級工藝（如六維力傳感器的標定產線、3D 視覺的模組封裝產線）。若因技術難度超預期（如高精度標定良率低）、設備交付延遲、專業人才短缺等因素導致投產進度滯后，將無法及時響應下游需求，錯失市場機遇。

• 研發落地不及預期風險：人形機器人對傳感器的性能要求嚴苛（如 3D 視覺的深度精度、力傳感器的動態響應速度），若企業在核心技術研發上（如多模態傳感器融合算法、高可靠性封裝工藝）進展緩慢，將難以推出符合市場需求的產品，導致技術迭代落后于競爭對手。

4、地緣政治風險

• 技術封鎖與貿易壁壘風險：人形機器人傳感器的高端技術（如先進 MEMS 設計工具、高精度光學芯片制造技術）仍被海外少數企業壟斷。若地緣政治沖突引發技術封鎖或貿易限制，國內企業的核心零部件進口、技術合作將受阻，研發與量產進程可能被迫中斷。

• 海外市場拓展風險：若企業布局全球化市場，地緣政治局勢變化可能導致海外訂單取消、合作項目終止，或面臨額外的貿易關稅、合規審查成本，影響企業的國際市場份額與盈利水平。

  
  

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