具身智能浪潮下的隐形冠军——无框力矩电机产业报告
1、无框力矩电机行业概述
无框力矩电机是一种特殊类型的直驱电机，其典型特征是去除传统电机的外壳、轴承和轴等结构件，仅由独立的定子和转子两大核心部件组成，可直接嵌入设备机械系统中实现一体化集成。从技术本质而言，无框力矩电机通过电磁直接驱动负载，实现高精度、高动态响应的运动控制。其环形结构使转子能直接安装在负载轴上，彻底消除传统传动链间隙。与有框力矩电机相比，无框力矩电机具有更高的转矩密度和更低的转动惯量，能够在有限空间内提供更大扭矩输出，广泛应用于机器人关节、精密仪器、航空航天等对空间、重量和精度有严格要求的领域。
“十四五”以来，无框力矩电机行业政策环境持续优化。2023年工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，确立产业方向；2025年底中央经济工作会议明确“深化拓展‘人工智能+’”。进入“十五五”开局之年，政策密集加码：2026年政府工作报告首提“打造智能经济新形态”，具身智能列为未来产业；“十五五”规划纲要部署高性能电机等核心基础零部件攻关工程；工信部发布首个国家级《人形机器人与具身智能标准体系（2026版）》，T/TMAC 322-2026团体标准正式实施。央地协同、全链条推进的政策体系已基本构建，行业进入标准化、规范化发展新阶段。
行业主要政策分析
资料来源：普华有策
2、无框力矩电机行业产业链分析
（1）上游
主要包括核心原材料和关键零部件两大板块。核心原材料方面，高性能钕铁硼永磁材料是电机磁路的核心载体，其稀土配方和晶界扩散工艺直接决定电机的扭矩密度和效率上限；电工钢与硅钢片是定转子铁芯的基础材料，要求低铁损、高磁导率以满足高频工况下的能效要求。关键零部件方面，高精度编码器是实现闭环控制的核心传感元件，目前高端编码器仍以进口为主，是制约完全国产替代的关键瓶颈之一。上游稀土磁材的价格波动和供应链稳定性对中游制造成本影响显著。
（2）中游
为无框力矩电机制造与集成环节。核心制造工艺包括电磁方案设计（分数槽集中绕组、Halbach阵列磁路优化等）、定子绕组绕制、真空灌封工艺、碳纤维绑扎技术以及综合性能检测。中游制造企业的核心竞争力体现在产品一致性控制、规模化量产能力和成本管控水平三个维度。部分领先企业已向“电机+编码器+驱动器”一体化关节模组方向延伸，以提升单机价值量和系统集成竞争力。
（3）下游
涵盖机器人、精密工业与半导体设备、航空航天与防务、医疗设备等主要应用领域。其中机器人领域为最大下游市场，其对无框力矩电机的需求量、扭矩密度要求和使用工况最为严苛。下游机器人本体厂商的量产节奏和降本诉求，反向推动中游电机制造商提升产能规模、优化工艺一致性。人形机器人对关节电机的轻量化、高扭矩密度要求，更驱动上游磁材配方和中游磁路设计不断迭代升级。
3、无框力矩电机行业核心驱动因素
（1）人形机器人量产放量构成行业最大需求增量
人形机器人的关节驱动是旋转执行器与直线执行器的结合，而无框力矩电机是旋转关节中较主流的驱动方案。特斯拉方面披露，第三代人形机器人Optimus有望于2026年夏季启动生产，计划2027年实现大规模量产；国内智元机器人、宇树科技等头部本体厂商已进入万台级量产阶段。人形机器人产业的快速推进，将对上游无框力矩电机产生强劲的规模化需求拉动。
（2）AI与具身智能深度融合驱动技术迭代升级
2025年底召开的中央经济工作会议明确“深化拓展‘人工智能+’”，将其作为培育新质生产力的关键举措。2026年政府工作报告首次提出“打造智能经济新形态”，具身智能被明确列入国家前瞻布局的未来产业方向。“十五五”规划纲要进一步将具身智能定位为未来产业，部署实训场建设、模型算法、本体及核心零部件攻关等工程化安排。从技术路径看，具身智能要求机器人驱动系统具备更高的实时响应能力和动态控制精度，推动无框力矩电机向感驱控一体化方向迭代。
（3）工业自动化升级提供持续性存量需求支撑
协作机器人、精密数控机床、半导体晶圆搬运平台等高端装备对直驱电机的需求持续增长。全球制造业智能化转型趋势下，高效节能电机替代传统电机的进程加速，为无框力矩电机提供了稳定的存量市场基本盘。
（4）国产替代与自主可控政策持续加码
2026年初，工信部等八部门印发《“人工智能+制造”专项行动实施意见》，为具身智能产业发展指明方向。在核心零部件国产化率提升的政策导向下，无框力矩电机作为机器人关键零部件，将持续受益于国产替代进程的加速推进。
4、无框力矩电机行业发展趋势
（1）轴向磁通电机在无框结构中的应用从实验室走向产业化
轴向磁通电机在轴向长度受限的应用场景中具有天然的尺寸优势，尤其适用于人形机器人关节等对体积和重量有严格约束的场合。目前国内外多家企业和研究机构已在轴向磁通无框力矩电机方向取得技术突破，预计“十五五”期间将实现规模化商业应用。
（2）“十五五”期间低重稀土/无稀土永磁材料的降本路径持续推进
稀土永磁材料价格波动和供应链风险是行业长期面临的挑战。低重稀土配方优化、铁氧体替代、新型软磁复合材料应用以及开关磁阻电机技术路线等方向均在积极探索中，目标是在不显著牺牲性能的前提下降低对稀土的依赖，提升供应链韧性和成本稳定性。
（3）感驱控一体化的智能关节成为主流技术趋势
依据2026年工信部发布的《人形机器人与具身智能标准体系》，行业通用核心架构为无框力矩电机、精密减速器、双编码器、伺服驱动器、多维力传感器的五合一全闭环设计，实现“即插即用”。这一趋势推动电机企业从单一的电机制造商向关节模组系统供应商转型，显著提升单机价值量和行业进入门槛。在驱动芯片层面，基于RISC-V架构的电机专用MCU正在加速渗透，为智能关节的边缘计算能力提供硬件基础。
（4）AI辅助电机设计与智能制造深度渗透
AI技术在电机电磁场仿真优化、热管理设计和产线智能检测等环节的应用逐步普及，可大幅缩短研发周期、提升产品一致性和良率。从电磁方案参数优化到绕线工艺的智能控制，再到成品的自动化测试，AI正在重塑无框力矩电机的研发和制造范式。
（5）行业标准体系加速完善引导产业规范化发展
T/TMAC 322-2026和《人形机器人与具身智能标准体系（2026版）》的发布实施，为无框力矩电机在人形机器人领域的应用提供了统一的技术规范和检测标准，有利于引导行业有序竞争和产业规范化发展。
5、无框力矩电机行业主要壁垒构成
（1）技术壁垒
电磁方案设计能力是首要技术门槛。分数槽集中绕组和Halbach阵列磁路优化需要深厚的电磁学理论基础和长期的设计经验积累，齿槽转矩抑制、热管理设计等关键技术诀窍难以通过逆向工程获取。工艺制造能力构成同样重要的技术壁垒——真空灌封工艺直接影响绕组绝缘性能和散热效率，灌封胶配方、固化工艺参数等均属于核心商业秘密。
（2）人才壁垒
无框力矩电机是多学科交叉的高端装备产品，研发团队需要电磁学、材料科学、机械工程、热力学、控制理论等跨领域知识储备。能够统筹电机整体架构设计和系统级优化的复合型人才较为稀缺。国内高校在精密电机设计方向的学科建设和人才培养起步较晚，行业高端人才供给存在缺口。
（3）资金壁垒
无框力矩电机研发周期长、投入强度大。从电磁方案设计、样机制造到小批量试产，单款产品的研发投入周期通常以年计。规模化量产更需要高精度的自动化绕线设备、灌封产线和综合测试平台等专用装备投入，固定资产投资门槛较高。
（4）客户认证壁垒
下游机器人本体厂商对无框力矩电机的性能稳定性、一致性和可靠性要求极为严苛，从样品送测到正式批量采购，认证周期通常较长。人形机器人关节对电机的轻量化、扭矩密度和使用寿命提出了更高要求，验证成本更高。一旦通过认证形成供货关系，客户通常不会轻易更换供应商。
（5）规模壁垒
无框力矩电机制造具有较强的规模经济效应。大规模量产可摊薄固定成本、降低单位制造成本，同时在原材料采购环节获得更强的议价能力。新进入企业在初期产能规模有限的情况下，单位成本较高，在与头部企业争夺头部客户时处于竞争劣势。
北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”无框力矩电机产业深度研究及趋势前景预判报告》系统梳理无框力矩电机行业定义、发展历程、产业链结构、技术水平与竞争格局，深度整合国家产业政策与规划，涵盖2025年中央经济工作会议“深化拓展‘人工智能+’”、2026年政府工作报告“打造智能经济新形态”以及“十五五”规划纲要将具身智能列为未来产业等顶层部署。报告从核心驱动因素、技术演进趋势、主要壁垒构成等维度展开分析，重点解析人形机器人量产对无框力矩电机的需求拉动效应，结合AI与具身智能对驱动系统的新要求，研判行业发展机遇与面临挑战，为产业研究者和投资机构提供决策参考。