机械设备行业周报：连接器在机器人领域的应用探讨

连接器是信息与能量传输的“桥梁”，工控级连接器有望用于人形机器人 连接器是机器人传递电力、信号、数据的“桥梁”，是机器人稳定运行的重要元器件。按照应用场景，连接器可以分为消费级（家电、电脑等），工业级（消费电子、汽车、工控等）、军工和航空航天级，要求和难度依次递增，未来有希望进入人形机器人的连接器主要为工控级连接器，对稳定性等要求很高。此外，机器人高速高频通信的要求以及小型化、微型化的要求，使得机器人连接器需要重新设计，未来有望和线缆整合，带动单连接器价值量显著提升。 人形机器人量产元年来临，工控级连接器市场再添新增量 根据Bishop&Associates统计数据，2017-2022年，全球连接器规模从601亿元增长至841亿元，年均复合增长率达到6.95%，预计随着工业4.0、物联网等新业态发展，市场规模有望进一步扩大。2024年人形机器人迎来量产元年，传感器、伺服电机、电源对工控连接器需求不断提升。集微网预计单台特斯拉人形机器人连接器数量将超100个，对应总价值量为3000-5000元，按量产百万台计算，有望带来30-50亿元增量市场空间。 人形机器人量产带来降本需求，国产连接器厂商或更具成本控制优势 连接器市场以欧美、日本企业为主导，欧美、日本连接器跨国公司在高性能专业型连接器产品处于领先地位，如泰科、安费诺、莫仕等全球性龙头企业，在通信、航天、军工等高端连接器市场占据领先地位。国内连接器生产厂商发展起点相对较低，技术储备不足，但随着中国制造业的发展，国内本土企业快速崛起，国内制造企业凭借较强的工艺控制与成本控制能力，快速形成规模优势，在制造成本、产品品质上已经具有较强市场竞争力。 受益标的 综合以上分析，建议重点关注连接器相关厂商。受益标的：维峰电子（国产工控连接器龙头，已布局机器人完整连接器方案）；珠城科技（电子连接器龙头，与优必选科技建立合作关系）；瑞可达（国内新能源汽车连接器龙头，持续布局海外市场）；中航光电（连接器龙头，电连接器、线缆产品覆盖工业互联网）；永贵电器（轨交连接器龙头企业，储备开发工业机器人连接器产品）。 风险提示：人形机器人量产不及预期；连接器国产替代不及预期。 1、连接器：机器人传递动力和信号的“桥梁” 1.1、连接器可传递电力、信号、数据，属于重要电子元器件 连接器是一种连接电气端子以形成电路的耦合装置，作为关键基础元器件用以实现电线、电缆、印刷电路板和电子元件之间的连接，从而传输信号或电磁能量并保持系统与系统之间不发生信号失真和能量损失等变化。连接器一般由接触件、绝缘体、外壳和附件四部分组成。 表1：连接器实现动力和信号传递，包括接触件、绝缘体、壳体、附件四大类 连接器一般需要具备机械性能、电气性能、环境性能三大性能。（1）机械性能包括插拔力和机械寿命。（2）电气性能包括接触电阻、绝缘电阻、电阻强度、电磁干扰屏蔽效果等。（3）环境性能包括耐温性、耐湿性、振动和冲击、密封性等。 表2：连接器基本性能主要关注机械性能、电气性能、环境性能等 按照功率或用途分类，可以分为电源连接器（电力传输）、信号传输器（信号传输）和高频连接器（数据传输）。 图1：连接器可分为电源、信号、高频三大类 1.2、连接器可用于机器人伺服电机、控制器等部件连接 连接器按应用环境可以分为消费级、工业级、军工和航空航天级应用，要求和难度依次增加，未来有希望进入人形机器人的主要是工控级，对稳定性等要求最高。 （1）消费级领域：包括手机、电脑、家电及各种智能终端应用。（2）工业级领域：包括数字基础设施、汽车、新能源、医疗电子、轨道交通、工业控制、船舶电子等应用。（3）军工和航空航天级：军工及航天领域。 2022年工业连接器占比为12.8%。连接器属于重要的电子元器件，下游应用广泛，根据方向电子招股说明书，2022年通信、汽车、消费电子、工业控制、轨交占全球连接器市场规模的比例分别为24%/22%/13%/13%。 图2：2022年工业连接器占全球连接器规模的比例为12.8% 图3：工业连接器可用于伺服电机、机械手臂等领域 工控连接器可用于工业机器人伺服电机、控制器、电源等部件的连接，可实现工业系统中的网络信号、控制信号和电源的传输。 图4：工控连接器广泛用于工业机器人伺服电机、控制器、电源等部件连接 图5：工控连接器用于AGV核心控制器 图6：工控连接器用于工业机器人电源 工控连接器对性能要求更高。相比消费电子连接器，由于工业控制连接器的应用环境更加恶劣，因此对产品的抗震动、耐高温、防水性、耐腐蚀等性能提出了更高要求。 图7：工业控制连接器对产品性能要求更高 全球连接器市场规模超过800亿美元。根据Bishop&Associates统计数据，2017-2022年，全球连接器规模从601亿美元增长至841亿美元，年均复合增长率达到6.95%，预计随着工业4.0、物联网等新模式新业态的快速发展和普及，有望进一步扩大。 随着全球连接器生产重心向亚太地区转移，中国已成为全球最大的连接器市场。 2017年到2022年，国内连接器市场规模由191亿美元增长至265亿美元，年均复合增长为6.77%。 图8：2017-2022年全球连接器规模平均复合增长率为6.95%（单位：亿美元） 图9：2017-2022年中国连接器规模平均复合增长率为6.77%（单位：亿美元） 1.3、人形机器人量产元年来临，连接器再添新增量 人形机器人产业不断成熟，连接器市场需求逐步提升。（1）人形机器人传感器需要实现精准信号传输，必须使用工业连接器这一桥梁，实现精准信号传输。（2）人形机器人需借助电机系统实现动作行为，可靠的连接器是人形机器人稳定操作的基础。（3）人形机器人需要满足高动态、长续航能量需求，高能量密度电池连接器需求提升。 图10：人形机器人灵巧手连接器排布 图11：人形机器人产业不断成熟，工控连接器需求提升 高度高频通信、小型化、线缆一体化等要求有望推动人形机器人价值量提升。 机器人对稳定性要求高，同时机器人高速高频通信和小型化、微型化要求，许多人形机器人连接器需要重新设计，和线缆叠加在一起，单个连接器价值量将提升。 图12：机器人连接器朝着集成化、高速率、小型化等方向发展 特斯拉机器人出货量达到100万台时，有望带来约30-50亿元连接器增量市场。 集微网资料显示，特斯拉机器人动力类、编码器类、控制类连接器均是根据轴的数量来确定用量，预计特斯拉人形机器人连接器数量超100个，单个价值量为30-50元，对应单台人形机器人连接器总价值量为3000-5000元，则人形机器人量产百万台时，有望带来30-50亿元增量市场空间。 图13：optimus视频中首次提及集成线束的执行器，配套连接器有望发展 特斯拉获得模块化接线系统专利，不断优化布线和连接器。根据特斯拉题为“布线系统架构”的专利申请，特斯拉设计了模块化布线系统，包括电源和数据的主干布线。根据专利申请图形，模块化布线系统使得电缆变得过时，同时由于专有连接器，组件卡入到位，电线不会突出，模块化布线也更适合自动化。 图14：特斯拉获得模块化接线系统专利 1.4、国际厂商市占份额较高，国产替代空间较大 全球连接器前十大厂商主要由欧美、日本等大型连接器厂商所占据，国产替代逐步提升。连接器行业竞争较为充分，行业竞争格局相对稳定，欧美、日本的连接器跨国公司在高性能专业型连接器产品处于领先地位，如泰科、安费诺、莫仕等全球性龙头企业，在通信、航天、军工等高端连接器市场占据领先地位。 图15：2021年全球连接器竞争格局 表3：全球连接器前十大厂商基本被海外企业占据 国内连接器生产厂商发展起点相对较低，技术储备不足，但随着中国制造业的发展，国内本土企业快速崛起，国内制造企业凭借较强的工艺控制与成本控制能力，快速形成规模优势，在制造成本、产品品质上已经具有较强市场竞争力。 表4：国内厂商凭借自身优势逐步实现国产替代 2、受益标的 维峰电子：国产工控连接器龙头，已布局机器人完整连接器方案 珠城科技：电子连接器龙头，与优必选科技建立合作关系 瑞可达：国内新能源汽车连接器龙头，持续布局海外市场 中航光电：连接器龙头，电连接器、线缆产品覆盖工业互联网 永贵电器：轨交连接器龙头企业，储备开发工业机器人连接器产品 3、风险提示 人形机器人量产不及预期；连接器国产替代不及预期。