全球及中国六维力传感器行业研究报告

全球及中国六维力传感器行业研究报告

六维力传感器是一种能够同时测量物体在三个空间轴（X、Y、Z轴）方向上的线性力以及绕这三个轴的力矩（扭矩）的传感器。它通过集成多个力传感器元件，能够提供精确的多维度力学数据，广泛应用于需要高精度力/力矩反馈的领域，如机器人控制、自动化生产、汽车、医疗设备等。

根据传感元件不同，可将六维力传感器分为应变片式、光学式以及压电/电容式。其中，应变片式综合指标占优。电容传感器成本相对较低，但其他性能方面落后于压电式。目前应变片式技术最为成熟，精度性能均较高，是现在主流企业的选择，应变片式的工艺主要有硅应变片以及金属应变片，金属应变片成本较低，但硅应变片近年来技术不断成熟，整体成本呈现下降趋势。

六维力传感器行业发展总体概况

十四五期间，2019年全球六维力传感器市场规模为42.07百万美元，根据最新调研显示，2023年全球六维力传感器市场规模为224.88百万美元，2019-2023这五年期间年复合增长率CAGR为52.05%。

十五五之后，预计到2030年全球规模将达到2,305.16百万美元，2024至2030期间年复合增长率为40.52%。

2023年中国占全球市场份额为20.28%，美国为21.66%，预计未来六年中国市场复合增长率为47.54%，并在2030年规模达到615.48百万美元，同期美国市场CAGR预计大约为40.72%。未来几年，亚太地区的重要市场地位将更加凸显，除中国外，日本、韩国、印度和东南亚地区，也将扮演重要角色。此外，未来六年，预计德国将继续维持其在欧洲的领先地位，2024-2030年CAGR将大约为38.02%。

生产层面，目前北美是全球最大的六维力传感器生产地区，占有大约35.63%的市场份额，之后是中国，占有大约29.06%的市场份额。

销售层面，目前全球市场，基本由北美和中国地区厂商主导，全球六维力传感器头部厂商主要包括ATI Industrial Automation、Schunk、Advanced Mechanical Technology、宇立仪器和Kistler等，前三大厂商占有全球大约52.48%的市场份额。

力传感器作为力的感知及测量工具，上游材料成本占比高，下游应用广泛。从产业链上看：1、力传感器上游关键材料环节包括应变片、钢材、铝材等；2、中游为加工制造与封装检测，重要工艺流程包括弹性体的制造与加工、应变片的贴片、检测等环节；3、下游行业应用领域广泛，包括工业自动化、汽车、消费电子、医疗设备、航空航天等。

六维力传感器是维度最高的力传感器，已成为高性能人形机器人的标配。根据所测力的维数不同，力传感器可被分为一到六维力传感器；根据其测量原理不同，又可以分为光电式、应变式、电容式、压电式等类型。六维力传感器是维度最高的力传感器，能给出最为全面的力觉信息、提升传感精度，并非是多个低维力传感器可替代的。在人形机器人领域，六维力传感器可提升机器人手部操作的精细化与柔性化程度以及脚部行走的稳定性，主要安装手腕、脚踝等的末端部位，已成为高性能人形机器人的标配。

六维力传感器生产技术难度大、生产效率低，产品价格昂贵、利润较高。相比其他维度力传感器，六维力传感器技术、资金壁垒最高，其核心技术包括解耦方法、六维联合加载标定检测系统、降低零点漂移和温度漂移等。同时，六维力传感器相比普通力传感器在工艺流程上更为复杂，且尚未完全实现自动化生产，例如贴片环节仍需人工操作。最后，六维力产品平均单价在一千到一万美元左右、价格昂贵，而成本在数千元，利润率较高、降价空间充足，在人形机器人量产加速、降价迫切的预期下，六维力传感器或将迎来降价潮以及行业洗牌。

六维力传感器行业发展有利因素分析

1. 自动化与机器人应用的持续增长
   随着制造业、医疗保健、物流等行业对自动化和机器人技术的采纳日益增多，六维力传感器的需求也随之水涨船高。这类传感器在需要精准测量力和扭矩的任务中发挥着举足轻重的作用。

2. 技术革新带来的推动
   传感器技术的不断进步，如小型化、灵敏度提升以及与物联网、人工智能的深度融合，显著增强了六维力传感器的性能和实用性，拓宽了其应用领域。

3. 医疗保健与康复领域需求攀升
   在假肢、机器人手术及康复设备等领域，六维力传感器凭借能够实现机器与人之间精准交互与反馈的特性，满足了市场对于先进医疗解决方案的迫切需求。

4. 航空航天与汽车行业的广泛应用
   在航空航天和汽车行业，六维力传感器在质量控制、装配及测试环节中扮演着关键角色，特别是在轻质材料应用与结构分析方面，为市场增长注入了强劲动力。

5. 全球制造业的精密化趋势
   全球制造业与产品开发正向精密工程转型，这一趋势极大地促进了包括六维力传感器在内的先进传感技术的需求，以确保产品的高质量输出。

6. 政府与行业的积极扶持
   旨在推动先进技术发展的支持性政策、研究资金及行业合作，为六维力传感器市场的繁荣提供了有力支撑。

六维力传感器行业发展不利因素分析

1. 生产成本高昂
   六维力传感器的设计错综复杂，采用先进材料并经过精密制造，这一系列因素直接推高了其生产成本，进而限制了其价格亲民度与普及率，对中小企业而言尤为突出。

2. 标准化程度有限
   传感器性能及集成方面缺乏统一的行业规范，导致互操作性与可扩展性面临挑战，阻碍了其在多领域的广泛应用。

3. 技术难关待解
   在多变的环境条件下确保传感器的准确性、耐用性和可靠性，仍是亟待攻克的技术难题，尤其是在航空航天、制造业等严苛或高压环境中应用时更为显著。

4. 专业知识依赖性强
   六维力传感器的安装、校准及维护均需深厚的专业技术支撑，这对技术力量薄弱的企业构成了不小的障碍。

5. 高昂的初期投入成本
   将六维力传感器融入现有系统，需承担巨大的前期投入，这对小型项目或预算紧张的行业而言，无疑是一大阻碍。