马斯克要造百万台机器人,经济学人说关键在宁波
2026-06-04 22:25

马斯克要造百万台机器人,经济学人说关键在宁波

本文来自微信公众号: 酷玩实验室 ,作者:酷玩实验室


人形机器人这个赛道,2026年是真的挤,光中国就冒出来一百多家公司在做这个事,马斯克给出了百万台人形机器人的量产目标,国内几家头部公司也在抢着出货。


前段时间,《经济学人》盘了一下全球人形机器人零部件供应商30强,按城市标在了一张地图上。


我看这张图之前随手猜了一下,第一名应该是深圳吧?听说美国搞机器人的创业公司融完资,第一件事就是飞深圳,这都快成行业惯例了,上海也合理,常州也说得过去,武进区的商人号称90%的机器人零件都能在本地凑齐。


结果一看,按上市公司数量算,入选最多的城市是宁波,6家,全国第一。



宁波?


造模具、造小家电、给全世界汽车厂供零部件的那个宁波?


我研究了一下这个事情,发现有意思的地方在于:你把“为什么是宁波”这个问题搞明白了,顺带也就看清楚了一台很先进的机器人,到底是怎么长出来的。



01拆开一台机器人看看


先从一个整体印象开始。


一台特斯拉Optimus人形机器人,身上有28个关节执行器,新一代灵巧手的自由度提升至22个,全身装了超过80个传感器,听着很厉害,拆开看就没那么科幻了。


执行器里面是什么?电机、齿轮、螺杆、轴承。以六维力传感器为例,其核心结构通常是金属弹性体和应变片。灵巧手里面呢?一堆比圆珠笔芯还细的微型丝杠,加上腱绳。摊在桌上看一眼,满桌子金属零件,油乎乎的,没一个长得像科幻电影里的样子。



但就是这些东西,决定了一台机器人能不能稳稳地走路,能不能抓起一颗鸡蛋不捏碎。


先说关节怎么动。


人形机器人的关节分两种:旋转的和直线推拉的。旋转与线性执行器会按部位混合配置,两种运动方式用的核心零件不一样,但都有一个共同的挑战:要在很小的空间里,输出很大的力,还不能抖。



先说直线推拉用的核心零件,行星滚柱丝杠。传统做法是用滚珠丝杠,一根螺杆上嵌满小钢珠,旋转的时候钢珠在沟槽里滚动,把旋转运动变成直线推拉。问题是钢珠和螺杆之间是点接触,接触面积小,能承受的力就有限,而且钢珠滚到头了得通过一根回流管掉头回来重新循环,掉头的时候会碰撞、会产生噪音。


行星滚柱丝杠换了一个思路,把钢珠全扔掉了。改成在主轴周围均匀排列一圈带螺纹的细长滚柱,这些滚柱像行星围绕太阳一样,既自转又公转,螺纹和螺纹之间是线接触。接触面积一大,同样粗细的丝杠,承载力能高出3倍以上,极端情况超过10倍,寿命是滚珠丝杠的15倍。


行星滚柱丝杠


线性关节拆解:无框电机+行星滚柱丝杠+传感器+轴承


更厉害的是它能做得非常小。特斯拉最新一代灵巧手有22个自由度,新一代方案可能采用微型丝杠加腱绳的驱动路线。国内已经有企业做出了直径1.5毫米的微型行星滚柱丝杠,比圆珠笔芯还细,但能拽动大约10公斤的东西。一台机器人的灵巧手系统可能需要数十个这样的微型丝杠,装配的时候得在显微镜下操作,金属表面不能有一丝毛刺,不然整根丝杠会在螺母腔体里卡死,手指直接瘫痪。


宁波有家上市公司叫双林股份,2025年发布了自研的行星滚柱丝杠,精度做到了0.003毫米,能帮灵巧手降低大约20%的成本。


好,直线推拉的讲完了,接下来是旋转。


机器人的肩膀、手肘这些旋转关节,核心零件是谐波减速器。电机转速太快,直接接关节的话胳膊会像电风扇一样抡起来,得有一个减速装置把高速旋转变成低速大力输出。


旋转关节拆解:无框电机+谐波减速器+传感器+轴承


谐波减速器的原理说起来有点奇特。它里面有三个关键零件:一个椭圆形的凸轮叫波发生器,一个薄壁杯状的柔性齿轮叫柔轮,一个内齿圆环叫刚轮。



椭圆凸轮塞进薄壁杯里,把原本圆形的杯子挤成椭圆,椭圆长轴两端的外齿就和圆环的内齿咬上了,短轴两端脱开。凸轮转一圈,因为内外齿数差两个,柔轮就反方向微微转动两个齿的角度。一圈只动两个齿,所以减速比非常高,单级就能做到1:50甚至1:160。




柔轮是整个减速器里最脆弱也最关键的部件。它在工作的时候要跟着电机高速做椭圆变形,一分钟几千次,齿形加工的公差必须控制在微米级。日本哈默纳科长期处于这个领域的全球领先地位,核心壁垒不光是加工精度,还有特种钢材的冶炼配方,钢材里的微观杂质越少,柔轮就越不容易疲劳断裂。


宁波的东睦股份换了一条路。它不跟日本人在传统钢材上死磕,而是用液态金属来做柔轮。液态金属是一种非晶合金,没有传统金属的晶界缺陷,天生耐疲劳。东睦的液态金属柔轮已经通过了一万小时的极限寿命测试。


再说一个:传感器。


机器人要抓东西不捏碎,需要六维力传感器。普通传感器只能测一个方向的力,比如你家厨房电子秤,只测往下压的重量。六维力传感器装在手腕处,能同时测三个方向的推拉力和三个方向的扭转力矩,加起来六个维度。机器人抓鸡蛋的时候,不光要控制夹紧力别超过蛋壳极限,还得实时感知鸡蛋有没有在打滑。一旦检测到滑动趋势,传感器在毫秒内反馈信号,控制系统马上调整夹持策略,没有这个东西,机器手要么捏碎鸡蛋,要么眼睁睁看着它滑下去。


分别为一维、三维、六维传感器示意图



宁波的柯力传感是国内少数能量产六维力传感器的企业,已经拿到了宇树科技的订单。


除了这些,还有无框力矩电机、编码器、驱动板、各种轴承,不一一展开了。


但你可能已经意识到了问题:上面提到的供应商,为什么会聚集在宁波?


02一座汽车城,怎么就成了机器人的心脏


回到《经济学人》那张30强地图。


宁波入选的6家上市公司分别是拓普集团、柯力传感、中大力德、双林股份、东睦股份、旭升集团。看一眼这些公司的主营业务就全明白了:汽车底盘件、汽车传感器、汽车减速器、汽车压铸件、粉末冶金零部件,全是汽车供应链上的企业,没有一家是“机器人公司”出身。


说白了,不是宁波突然决定要搞机器人,而是它造了几十年汽车零件,有一天机器人产业起来了,大家回头一看:嗯?这些零件我都有啊。


最典型的例子是拓普集团,他们在车端积累的工程能力、制造体系和客户资源,可以向机器人业务迁移。


拓普在宁波投了50亿建机器人核心部件生产基地,两条电驱系统产线已经投产,年产能30万套执行器,灵巧手电机也已经开始批量供货。按开源证券的测算,等特斯拉Optimus量产到百万台规模的时候,光执行器这一个品类的市场空间就有400多亿元,拓普现在做的事情,就是用汽车时代攒下来的产能和客户关系,抢机器人时代的头排座位。


其他几家宁波企业的路径也差不多。中大力德从慈溪踏上征途,做了二十多年汽车减速器,现在是宇树科技的核心减速器供应商,行星减速器和谐波减速器都在给宇树批量供货。旭升集团长期作为特斯拉核心铝合金高压压铸件供应商,现在用同样的压铸工艺给机器人做躯干结构件和执行器壳体。用一句话概括就是:以前压汽车骨架,现在压机器人骨架,模具换了,手艺没变。


麦肯锡今年的一份报告专门点了四座城市:杭州、宁波、深圳、苏州。说在这些地方,机器人厂商可以在很短的半径内采购到电机、CNC壳体、PCB、齿轮系统、传感器、电池组件。这种供应链密度不是砸钱砸出来的,是几十年造汽车零件攒出来的。



03一台会走路的汽车


到这里,“为什么是宁波”这个问题其实已经回答了。但还有一个更大的问题值得想一想:为什么汽车供应链能这么丝滑地切进机器人?


《经济学人》原文直接点了这层逻辑:长三角承担了中国五分之二的电动车产能,高扭矩电机、逆变器、电池、传感器这些零件,电动车和人形机器人都要用,只是尺寸往往不一样。


马斯克自己给过一个判断,他说Optimus的硬件整体质量和复杂度远低于汽车,量产百万台的时候单台成本目标低于2万美元。他的逻辑是:一台十几万的电动车都能造出来,一台更轻更简单的机器人没道理造不出来。


这话听着有点狂,但拆开Optimus的物料清单看一看,确实有道理。据估算,一台Optimus的硬件成本里,电机占了21.9%,丝杠占18.1%,减速器占17.1%,传感器占12.8%。四样东西加起来,占了整台机器人硬件成本的约70%。


这四样东西有什么共同点?全是汽车产业链上的成熟品类,电动车里有电机,有减速器,有各种传感器,有丝杠类的线性传动机构,区别只是尺寸和精度要求不一样,汽车零件的公差一般在百分之一毫米级别,机器人关节要求到千分之一毫米,精了一个数量级,但底层的加工工艺、设备、材料体系是通的。


比如拓普是特斯拉汽车的一级供应商,合作将近十年了,它给特斯拉供底盘系统、热管理模块,还自研了一套线控刹车系统叫IBS。


IBS的核心硬件是什么?电机、减速机构、传感器、控制器,四件套,再看人形机器人的关节执行器,核心硬件是什么?电机、减速机构、传感器、控制器,一模一样。



所以说人形机器人本质上就是一台会走路的汽车——这当然是一种简化的比喻,但从供应链的角度看,两者的重叠度确实很高,谁拥有最成熟、最密集的汽车零部件供应链,谁就最有可能率先把机器人的硬件成本打下来。


但说到这里,得诚实补一句。


现在人形机器人这个行业,热闹是真热闹,但离真正干活还有距离。《经济学人》原文说了一句很扎心的话:大多数被买走的机器人,和春晚上那些一样,纯粹是用来表演的,很少真的在干活。


行业里也有人担心泡沫,北京智源研究院的王仲远去年讲过一句话:如果大规模生产不是建立在真实需求之上的,公众的热情不会持续太久,机器人如果在变得有用之前就铺得到处都是,泡沫就会破。


这话不好听,但说的是实情。


不过,产业链的节奏和产品的节奏不是一回事,产品可以等,产线不等人,等到机器人真正能在工厂里替人干活的那一天,谁的零件便宜、谁的供应链密、谁的产线跑过量产验证,谁就吃到第一口肉。

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