中國製造｜機械人十年變革：核心零件國產化　技術瓶頸待突破？

十年前，中國國務院提出「中國製造2025」，明確了實施「製造強國」戰略的首個十年綱領，其中將「高檔數控機床和機器人」作為大力推動的重點領域之一，提出機械人産業的發展要圍繞工業機械人應用以及服務機械人應用。
作為製造業大國，中國早於2013年已成為全球第一大工業機械人市場，但與鄰近的日韓相比，中國在工業機械人的應用一度處於落後狀態。但隨着科技發展，醫療機械人、巡檢機械人等服務型機械人亦應運而生。
2025年3月，中國政府將人形機械人列為繼電動車之後的下一個重大技術突破。各地積極推動人形機械人在工業製造、醫療健康、服務業等領域應用，如何加速產業轉型升級及落地使用，成為企業發展競爭力的契機。

工業機械人：中國佔全球最大市場

工業機械人是現代製造業中重要的工廠自動化設備，一般指向多關節機械手或多自由度機械人，用於工業生産過程中的搬運、焊接、加工等方面，國內沿海工業發達地區不少企業産品用來出口，對産品質量要求高，企業逐漸採用機械人代替工人。

2013年，中國首次成為全球最大工業機械人市場，但與鄰近的日韓相比，製造業工業機械人的覆蓋密度非常低。2013年，中國工業機械人密度僅為30台/萬名工人，不足全球平均水平的一半。

在過去，中國在工業機械人的應用一度處於落後狀態，一般製造業對機械人的應用基本上處於自發、分散或零散的狀態，但隨着工廠自動化，機械人為製造業帶來一場「變革」。汽車製造業依然是工業機械人的主要應用領域，但電子、金屬加工、橡膠塑料等傳統製造業的自動化程度不斷提高，對機械人的需求持續增長，光伏、鋰電、半導體等新興產業更成為機械人應用的新增長點，需求潛力巨大。

在技術層面，國產工業機械人的技術水平亦不斷提高，尤其在控制系統、伺服電機、減速器等關鍵零部件的國產化方面取得一定進展。在焊接、搬運、裝配等環節，機械人的性能和可靠性逐步提升，部分產品已達到國際先進水平。

近年來，人工智能（AI）、機器視覺（MV）等新技術與工業機械人的加速融合，更提高了製造業的生產效率。以AI為例，傳統工業機械人只能執行預設的重複性任務，但結合AI技術，機械人能夠從大量的數據中學習，理解不同的工件和操作要求，並根據實際情況自主調整動作和參數；AI技術結合視覺、力覺等傳感器，協作機械人（Cobot）便能根據人類的動作實時響應，共同完成任務。

國際機械人聯合會（IFR）發布的《2024年全球機械人報告》提到，截至2023年底，全球工廠中運行的機械人達428萬台。其中，中國在2023年安裝的工業機械人數量為27.6萬台，佔全球安裝量的51%；製造業機械人應用密度達470台/萬名工人。報告認為，中國製造業仍有很大的增長潛力，到2027年，年均增長率有望達到5-10%。

服務機械人已實現產業化

服務機械人的應用範圍廣泛，包括維護保養、修理、運輸物流、清潔、保安巡邏、救援、零售餐飲、農業，以及醫療保健、養老、康復、助殘等工作。與日本、美國等國家相比，中國在服務機械人領域的研發起步較遲，但得益於國家政策的支持、AI等技術突破以及市場需求，2023年，中國僅次美國成為全球服務和醫療機械人製造商的第二位。

國際機械人聯合會（IFR）發布的《2024年全球機械人報告：服務機械人》顯示，全球專業服務機械人銷售額增長30%，2023年銷量超過20.5萬台，其中近80%的機械人來自亞太地區，銷量為162284台。《2024年世界機械人年鑒》將醫療機械人與服務機械人和工業機械人並列視為第三類。2023年，醫療機械人的銷售額增長36%，達到約6200台。

美國是全球服務和醫療機械人製造商數量最多的國家，有199家公司的總部設在美國，其中66%的製造商生產專業服務機械人，27%生產消費服務機械人，12%生產醫療機械人。其次為中國，有107家服務和醫療機械人製造商，其中80%生產專業服務機械人，34%生產消費機械人，只有5%提供醫療機械人。

有數據顯示，餐飲配送機械人被認為是中國服務機械人領域中率先實現產業化，除了因其技術門檻相對較低、有助解決人力成本上升外，也因其租賃、銷售模式較為清晰，且國內多間企業在該領域發展迅速，讓其更容易實現商業化落地。

今年舉辦的第137屆廣交會也首次增設服務機械人專區，展示了服務機械人在未來生活中的多種可能性，也反映了產業發展和市場關注。

人形機械人尚未成熟

2025年央視蛇年春晚上，人形機械人在舞台上跳扭秧歌，因其靈活的動作和精彩表現而爆紅。目前，工業製造、商用服務、家庭領域是人形機械人的三大應用場景，並已初步應用於商用及工業場景。

人形機械人具備雙足、雙臂、雙手，可以像人類一樣行走、奔跑、拿取物件，甚至可以通過視覺分析和動作模擬，表達喜怒哀樂等各種情緒。隨着核心零部件、智能製造等技術的發展，人形機械人正逐步走入人類的生活。

2024年被稱為人形機械人的商業化元年。目前，市場上的機械人仍需要事先編程才能做出各種動作，但隨着人工智能技術的成熟，未來有望擁有自主學習、感知、反應能力等。有專家預測，人工智能的下一個風口是「具身智能」，將AI融入機械人等物理實體，讓它們「擁有大腦」。

2024年1月，工信部等7部門印發的《關於推動未來產業創新發展的實施意見》，將人形機械人放在首位，提出要突破機械人高轉矩密度伺服電機、高動態運動規劃與控制、仿生感知與認知、智能靈巧手、電子皮膚等核心技術，重點推進智能製造、家庭服務、特殊環境作業等領域產品的研製及應用。

首屆中國人形機械人產業大會發布的報告預測，2024年中國人形機械人市場規模將達到27.6億元，2030年有望成長為千億元市場。

核心零件自給自足　技術瓶頸有待突破

國產工業機械人能夠替代進口，有賴於中國在核心零部件上突破「卡脖子」技術，基本實現國產化和自主化。據介紹，控制器、伺服電機、精密減速器、傳感器是機械人的四大核心零部件，早幾年，國內機械人頭部企業已基本實現國產化和自主化。

憑藉技術進步、製造能力以及國家的政策支持，中國在人形機械人領域有獨特優勢，若將人形機械人產業鏈分為三大核心環節，中國則在包括傳感器、電池、電機、減速器等硬件供應鏈環節佔據主導地位。

不過，人形機械人的硬件及技術瓶頸仍面對不少挑戰，譬如負擔能力不足，靈活性和穩定性不足；各企業的產品也傾向定制化，市場上缺乏通用的零件，導致製造成本過高。如何合理控制成本，是人形機械人能否量產的關鍵。同時，人形機械人的AI能力仍有待突破，譬如需要先進的人工智慧和自然語言處理技術，讓機械人能夠自然、直觀地與人類互動，理解手勢、表情和意圖。

有業內人士認為，具身智能或人形機械人目前面臨的「卡點」，是來自真實物理世界的數據量不夠，不足以訓練機械人。

對於要如何加速產業轉型升級及落地使用，除了要加強核心技術攻關和關鍵零部件國產化、促進人工智能等新技術的融合應用外，還需要完善產業標準體系和質量基礎設施，拓展應用場景，加大人才培養力度，降低生產成本，推動規模化應用，優化產業組織結構和營商環境。通過各方面配合，中國有望實現從機械人製造大國邁進製造強國的行列。