一、概述

极薄硅钢是指厚度在0.15mm以下（主流为0.10mm、0.08mm、0.05mm）的电工钢带材，具有高频铁损低、磁感强度高的特点。随着工业机器人向高功率密度演进，以及人形机器人量产临近，伺服电机、无框力矩电机、空心杯电机等对铁芯材料的高频低损耗要求愈发严苛，极薄硅钢正从航空航天、医疗器械等小众市场加速渗透至机器人领域，成为决定电机性能与能效的关键材料。

二、极薄硅钢在机器人中的应用场景

伺服电机与无框力矩电机

工业六轴机器人每个关节通常配置一台交流伺服电机，高端型号开关频率已达8-16kHz，采用0.10mm及更薄规格硅钢可显著降低涡流损耗，提升效率2-3%，同时缩小体积。人形机器人中，特斯拉Optimus Gen2单机拥有28个关节执行器（旋转与直线），内部均采用高扭矩密度无框力矩电机，其定子铁芯需在400Hz以上频率下保持低铁损，0.10mm无取向硅钢成为优选。协作机器人关节模组同样依赖极薄硅钢实现扁平化、高响应设计。

空心杯电机与灵巧手

人形机器人灵巧手需12只以上空心杯电机，其电枢铁芯厚度仅0.05-0.08mm，极薄硅钢片叠压后既能保证磁通，又可将高频铁损降到最低。部分高端医疗器械机器人、手术机器人手指关节也大量采用0.05mm规格产品。

其他微特电机

机器人视觉云台、移动底盘轮毂电机、激光雷达转镜电机等亦向高频化发展，极薄硅钢在降低噪声、提升控制精度方面优势明显。

三、市场需求量分析

工业机器人端

国际机器人联合会（IFR）统计，2022年全球工业机器人新安装量55.3万台，其中中国产量42.2万台（国家统计局，2023年）。以每台六轴机器人平均配备5台伺服电机、单台电机用硅钢0.8kg计算，全球工业机器人电机铁芯年用硅钢量约2210吨。当前多数电机仍使用0.35mm或0.50mm硅钢，但2023年协作机器人、SCARA等小型化机型占比已超30%，对0.20mm以下薄规格需求明显增加。根据高工机器人（GGII）数据，2023年国内机器人用伺服电机中，采用0.15mm及以下硅钢的比例约为12%，对应极薄硅钢用量约106吨（中国工业机器人产量42.2万台×5电机×0.8kg×12%渗透率）。预计到2027年该比例将升至30%，仅工业机器人领域极薄硅钢需求将超300吨。

人形机器人端

人形机器人被视为极薄硅钢的爆发性增长极。中信证券2024年研报估算，单台全尺寸人形机器人电机所需硅钢价值约200-300元，折合重量0.6-0.9kg（以0.10mm无取向硅钢现货价约2.5万元/吨估算），这涵盖28个无框力矩电机和灵巧手空心杯电机。按平均每台需0.75kg极薄硅钢计，若2030年全球人形机器人产量达到120万台（参考高盛、特斯拉等机构预期），总需求将达900吨；若产量上修至500万台，需求则跃升至3750吨。叠加工业机器人，2030年全球机器人领域极薄硅钢需求量保守估计超过1200吨，乐观情形下突破4000吨。

市场规模

据QYResearch报告，2023年全球极薄电工钢（≤0.15mm）市场规模约1.8亿美元，其中机器人及自动化设备领域占比约16%，即约2880万美元。受新能源车驱动电机高频化及人形机器人拉动，预计到2029年整体市场将增至4.3亿美元，年复合增长率约15.6%，机器人领域占比将提升至30%以上，对应1.3亿美元。中国钢铁工业协会电工钢分会数据显示，2023年国内无取向硅钢产量约1200万吨，其中厚度≤0.15mm的极薄规格产量仅约1.5万吨，用于机器人的不到500吨，缺口需进口高价产品填补。

四、竞争格局与主要企业

极薄硅钢制造壁垒极高，需要二十辊轧机等精密装备及微张力控制技术。目前全球产能集中在日本、中国、韩国。

日本制铁、JFE钢铁、宝钢股份、首钢智新。

宝钢股份：0.10mm无取向硅钢已通过多家机器人伺服电机客户认证，2024年产能约2000吨，规划扩至5000吨。

首钢智新：具备0.10mm、0.15mm稳定供货能力，正在开发0.08mm产品，主要配套新能源汽车，正向机器人转型。

此外，非晶纳米晶软磁合金在部分超高频灵巧手电机中对极薄硅钢形成竞争，但成本高、加工性差，短期内以互补为主。

五、技术挑战与趋势

极薄硅钢硬度高、厚度公差需控制在±2μm以内，冲压叠铆时易产生毛刺和层间短路，对模具精度和涂层工艺要求极严。未来趋势包括：开发0.05mm及以下更薄规格；提升磁感强度，降低铁损P10/400值；新型环保绝缘涂层；以及带材与铁芯精密加工一体化服务。随着人形机器人降本需求迫切，国产极薄硅钢替代进口进程将加快，头部钢企与电机厂、机器人整机厂联合研发专用牌号成为竞争关键。

六、结语

极薄硅钢作为一种关键材料，堪称机器人迈向高频、高效、小型化发展进程中的“神经末梢”。尽管目前其绝对使用量相对有限，然而，它所具备的技术附加值与战略意义却极为显著。

随着人形机器人产业实现从无到有的突破性发展，极薄硅钢有望迎来一个规模达数十万吨级别的潜在市场。在此背景下，那些掌握核心轧制与涂层技术的企业，将在未来的产业升级浪潮中抢占先机，占据优势地位。

数据来源

国际机器人联合会（IFR），《World Robotics 2023》

中国国家统计局，工业机器人产量数据，2023

高工机器人产业研究所（GGII），《2023年中国伺服电机市场研究报告》

中国钢铁工业协会电工钢分会，2023年电工钢产销统计

中信证券研究部，《人形机器人专题：电机与材料》，2024

QYResearch，《Global Ultra-Thin Electrical Steel Market Research Report 2023-2029》

各企业公开信息（宝钢股份、首钢智新、日本制铁、JFE钢铁官网及年报）