人形机器人「指尖心脏」国产突围：898天攻克空心杯电机，打破欧美日40年垄断

摘要：2026年5月22日，上海马赫智造宣布首条高精度空心杯电机产线正式投产，历时898天，年产能40万只。这一突破打破瑞士Maxon、德国Faulhaber、日本Orbray等企业长达40年的技术垄断，标志着人形机器人核心零部件——空心杯电机实现国产化突围。随着人形机器人赛道爆发，空心杯电机市场规模预计2032年将达16.14亿美元，中国产能全球占比已超53%，国产替代进入黄金拐点。

一、人形机器人爆火，空心杯电机成「卡脖子」核心

最近，机器人厂商Figure AI做了件全球瞩目的事：让三个人形机器人在流水线上分拣包裹，还开启了全球直播。画面中，机器人动作流畅，翻面、传送一气呵成，速度和人类几乎不相上下。[^用户文档]

这背后，灵巧手是关键部件。而灵巧手的「指尖心脏」，正是空心杯电机。

什么是空心杯电机？ 它是一种采用无铁芯转子结构的微型伺服直流电机，转子形似杯子，因此得名。 与传统电机相比，它取消了铁芯结构，解决了涡流损耗问题，具备体积小、响应快、效率高、功率密度大等优势。

在人形机器人手指关节这种狭小空间内，空心杯电机完美适配轻量化、高精度的需求。目前特斯拉Optimus等主流人形机器人均采用空心杯电机方案。

然而，全球高端空心杯电机市场长期被瑞士Maxon、德国Faulhaber、日本Orbray等企业垄断，市占率高达70%-80%。 这些企业不仅价格昂贵——进口产品是国产价格的2倍，而且采购周期长、受制于人。

二、898天攻坚：马赫智造如何啃下「硬骨头」

2026年5月22日，上海马赫智造的首条高精度空心杯电机产线正式投产。这条产线全长32米，年产能40万只，从立项到投产历时898天。[^用户文档]

三大核心技术突破：

1. 全自动绕线机：精度±0.005mm

空心杯电机的线圈绕制是整个制造环节最考验精度的步骤。马赫智造自研全自动绕线机，搭载纳米级高速直线电机，配合5轴联动控制系统，精度达到±0.005mm，生产的是自主研发的V形专利绕组，而非仿制。[^用户文档]

2. 纳克级动平衡仪

电机转子一旦质量分布不均，高速旋转时会产生振动，影响精度和寿命。马赫智造自研纳克级动平衡仪，将误差压到极致。[^用户文档]

3. 全栈自研测量与检测系统

从绕线到动平衡，再到专用测量与检测系统，核心环节全部实现自主研发与制造。[^用户文档]

这种「全栈自研」的执念，正是中国高端制造摆脱依赖的唯一出路。

三、国产替代大潮：从「跟跑」到「领跑」

马赫智造的突破并非孤例。近年来，空心杯电机国产替代呈现加速态势：

市场份额剧变： 2025年，中国空心杯电机销量全球占比41.62%，产能全球占比53.50%，稳居全球第一制造中心。 预计2032年，中国销售额全球占比将从17.09%提升至22.86%。

技术差距缩小： 国内企业如鸣志电器、拓邦股份、兆威机电、江苏雷利等持续突破。兆威机电已完成4mm无刷空心杯电机技术攻关并小批量产；江苏雷利8mm有刷和10mm无刷空心杯电机最高转速可达10万转。

价格优势显现： 同级别空心杯电机是普通电机价格的10倍，但国产价格仅为进口的一半。 以鸣志电器为例，其产品性能与海外对标，价格至少低1000元。

人形机器人需求爆发： 单台人形机器人约需配备12个空心杯电机，成本占比高达54.5%。 预计到2035年，国内人形机器人出货量达百万级，将催生千万级空心杯电机市场需求。

四、技术进化：无刷化+集成化成主流

空心杯电机技术迭代方向明确：

1. 全面无刷化： 无刷空心杯电机凭借寿命更长、电磁噪音更低、动态响应更优的优势，正成为主流。预计2032年无刷电机市场收入占比将接近48.30%，年复合增长率高达11.74%。

2. 集成化模组： 电机+编码器+精密齿轮箱三合一集成模组成行业主流交付形态。人形机器人关节对「高精度+长寿命」的融合需求，正推动技术向一体化方向演进。

3. 自动化量产： 传统空心杯电机依赖半自动设备+人工组装，产能有限、一致性差。率先实现全自动化绕线、组装的厂商，将在2030年前后抢占绝对成本优势。

五、全球格局重塑：中国企业弯道超车的窗口期

2026-2032年是空心杯电机行业格局重塑的关键期：

未来三大胜负手：

1. 全自动化产线——构筑成本护城河
2. 无刷化+集成化——提升产品附加值
3. 医疗级国产替代——拿下ISO 13485认证，切入手术机器人供应链

六、结语：一颗电机的「国运」

从1958年Faulhaber博士发明空心杯电机至今，这个被誉为「电机皇冠上的明珠」的精密器件，长期被欧美日把持。2026年，随着马赫智造产线投产、国产企业集体突围，中国人终于能用自己的「指尖心脏」驱动人形机器人的未来。

这是898天的坚持，更是中国高端制造从「跟着走」到「自己定规则」的缩影。

下一个十年，人形机器人将走进千家万户。而驱动这些机器人的空心杯电机，将有一半以上印着「中国制造」的标志。

文章来源：本文综合机器之心报道及行业研究报告整理。参考来源：中国机器人网、2026空心杯电机行业报告、观研报告网、中研普华产业研究院、深圳科固技术