行业定义与分类 - 力矩传感器是一种测量扭矩、转速及机械功率的精密仪器，可将扭力物理变化转换为电信号，具有精度高、频响快、可靠性好和寿命长等优点 [2] - 按测量原理可分为光电式、磁电式、应变式传感器；按工作原理分为动态和静态扭矩传感器；按测量维度分为单维和多维力矩传感器，其中多维传感器技术难度大但性能优异 [2] 市场规模与增长 - 中国力矩传感器行业市场规模从2019年1.2亿元增长至2024年5.5亿元，年复合增长率达35.59% [1][15] - 预计2025年市场规模将增长至9.5亿元，主要受航空航天、汽车碰撞测试和柔性机器人需求驱动 [1][15] 技术发展历程 - 1856年发现金属丝电阻应变现象，奠定电阻应变片基础；1982年日本研制磁头扭矩传感器；1984年改进磁片形状提升线性度；1986年研究非晶薄带磁致伸缩逆效应 [5] - 1992年采用软磁合金薄带改善角度依存性；2005年开发螺杆差动变压器式传感器；2010年研制磁电型非接触扭矩传感器；2011年开发磁弹性效应传感器 [5] - 2014年设计电磁感应原理传感器；2019年研制压电四维力/力矩传感器和预紧式Stewart结构六维力/力矩传感器 [5] 产业链结构 - 上游为原材料和零部件，包括弹性体、应变体、光栅尺、胶粘剂、电容、PCB等 [9] - 中游为力矩传感器生产制造 [9] - 下游应用领域包括机器人、自动化设备、机械操作监测、航空航天、汽车汽配、医疗设备等 [9] 关键零部件PCB - PCB是力矩传感器的关键零部件，用于集成信号处理模块和电子元件，承担机械形变转电信号的核心功能 [11] - 中国PCB行业产值从2017年2005.28亿元增长至2024年3133.55亿元，年复合增长率6.58%，为力矩传感器提供供应链保障 [11] 下游应用领域 - 机器人领域：力矩传感器用于测量关节力矩实现精准运动控制和环境感知，2024年中国工业机器人市场规模842.62亿元（同比增长16.16%），服务机器人738亿元（增长23%），特种机器人246亿元（增长21.18%） [12] - 汽车、航空航天、医疗设备等领域需求持续增长，推动行业规模化量产 [1][15] 政策支持 - 2022年国务院《计量发展规划》要求加快量子传感器、太赫兹传感器、高端图像传感器等研制 [8] - 2022年工信部《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》提出加快自行车中置电机力矩传感器等技术突破 [8] - 2022年《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》推动数字化传感器等核心装备研制 [8] - 2023年《制造业可靠性提升实施意见》提升新型敏感元件及传感器可靠性水平 [8] - 2024年《关于推动未来产业创新发展的实施意见》突破人形机器人等高端装备 [7][8] - 2024年北京市《关于支持发展高端仪器装备和传感器产业的若干措施》鼓励政府投资基金投资传感器产业 [7][8] 竞争格局 - 行业呈现梯队分化：第一梯队为ATI、坤维科技、柯力传感、昊志机电、中航电测、鑫精诚、宇立仪器等头部企业 [17] - 第二梯队包括蓝点触控、海伯森、力准传感、申昊科技等，在汽车电子、工业自动化领域具技术特色 [17] - 第三梯队为神源生智能、埃力智能、瑞尔特测控、八方股份等区域性中小企业和初创公司 [17] 重点企业分析 - 柯力传感：主营传感器与物联网系统集成，产品涵盖称重、测力、振动、机器人六维力/力矩等近二十种传感器，2024年力学传感器及仪表系列营业收入6.31亿元 [19] - 昊志机电：产品覆盖数控机床主轴、机器人谐波减速器、DD电机、力矩传感器等，2024年通用设备制造收入13.07亿元（同比增长30.7%），2025年上半年收入7.03亿元（增长14.12%） [21] 行业发展趋势 - 微型化：精密制造和微电子技术进步推动传感器向小体积、轻量化发展，MEMS工艺降低尺寸和功耗，适用于机器人关节、医疗器械、消费电子等空间严格场景 [23] - 智能化：AI和物联网技术推动实时数据采集、边缘计算分析、自适应校准和远程监控，提升工业自动化和预测性维护能力 [24] - 多功能集成：从静态扭矩测量向动态扭矩、轴向力、温度补偿等多参数测量发展，集成应变片、加速度计等组件满足复杂工况需求 [25]