隨著數智浪潮的到來,全球競爭逐漸聚焦具身智能與垂直場景融合,一場以 AI 賦能為底色的機器人革命,正揭開產業(yè)變革的帷幕。在2025年的春節(jié)聯(lián)歡晚會上,16臺來自杭州宇樹科技的Unitree H1人形機器人與16位新疆藝術學院的舞蹈演員同臺共舞,展示了一系列復雜的舞蹈動作。
(素材來源自網絡)
2025年5月,特斯拉Optimus機器人在弗里蒙特工廠啟動試生產倒計時,馬斯克宣布年底前將部署數千臺機器人進廠“打工”。
(特斯拉Optimus機器人)
同期,國產智元機器人第 1000 臺通用具身機器人完成調試,其搭載的GO-1大模型已可以通過自然語言指令來完成掛衣服、騎自行車等復雜任務,在真正意義上實現了一次訓練,終身進化。
(來源:稚暉君社交媒體)
在這些現象的背后,是人工智能向物理世界的滲透。這些融合尖端技術的現代機器人正在面向全場景賦能智能終端,逐漸成為重構人類生產生活方式的核心力量。
機器人核心系統(tǒng)的技術底座
什么是機器人?這個問題的答案正在被重新定義。傳統(tǒng)工業(yè)機器人如同“機械木偶”,依賴著預設程序完成固定動作,而現代機器人已經具備了“感知-決策-執(zhí)行”的完整閉環(huán)能力。
MLCC(多層陶瓷電容器)作為核心被動電子元器件,已經滲透至現代機器人架構中六大關鍵模塊,發(fā)揮著不可替代的作用:
控制系統(tǒng):MLCC用于主控芯片電源去耦,確保機器人的運動規(guī)劃算法實時運行無延遲。
驅動系統(tǒng):伺服電機逆變器的母線電容需采用高電壓MLCC,承受200V以上脈沖電壓,為電機驅動濾波。
通訊模塊:實現射頻前端濾波和電源穩(wěn)壓。
電源管理系統(tǒng):對所承受的瞬態(tài)電壓的抑制及儲能緩沖。
人機交互系統(tǒng):控制音頻信號得耦合與攝像頭信號穩(wěn)定。
仿生系統(tǒng):用于控制信號的高頻響應和穩(wěn)定性。
多元環(huán)境下不同類別機器人對MLCC的需求
隨著 AI 算法的迭代優(yōu)化與邊緣計算架構的普及,機器人正從單一功能執(zhí)行體向具備環(huán)境感知、自主決策能力的智能終端進化。
這種技術躍遷不僅重塑了機器人的應用邊界,更對核心被動元件MLCC提出高頻化(5GHz+)、低損耗(ESR)和寬溫(-55℃~150℃+)的性能要求。
PART.01工業(yè)機器人
以焊接機器人、AGV為代表的工業(yè)機器人,主要工作于60℃以上高溫、10G振動的嚴苛環(huán)境。
每臺工業(yè)機器人的MLCC用量在1000-5000顆,由于其工作環(huán)境惡劣,剛需高可靠性的MLCC,以確保設備在復雜工況下穩(wěn)定運行。
近年來,全球工業(yè)機器人裝機量持續(xù)攀升,已連續(xù)多年達到50萬臺以上。從2018年至2023 年,復合增長率為5%。據國際機器人聯(lián)合會(IFR)預測,到2027年,工藝機器人的裝機量將突破60萬臺大關。
(數據來源:世界機器人報告)
中國市場的表現與全球增長態(tài)勢相當,在國內市場中,本土供應商占據了47%的份額,展現出強勁的競爭力。
(數據來源:世界機器人報告)
PART.02消費機器人
從智能清潔到啟蒙教育,消費機器人正以多元化形態(tài)融入現代生活。
掃地機器人、教育機器人等消費機器人,需在小型化設計與高頻數據處理之間實現平衡,這使得 MLCC 在單機中的用量達到500-4000顆。
為適應消費機器人的小型化需求,0402/0201封裝的 MLCC 占比超過70%,從而使聚焦高容與小型化成為該領域 MLCC 的主要發(fā)展方向。
以清潔機器人為主,相較工業(yè)機器人,其服務對象更為廣泛,市場規(guī)模也更為龐大,是機器人行業(yè)增長的重要驅動力。自2023年起,消費機器人裝機量已連續(xù)三年突破50萬臺,年復合增長率達10%,展現出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。
(來源:REPORT INSIGHTS)
PART.03特種機器人
特種機器人由于工作環(huán)境的特殊性,特種機器人對MLCC的要求極為苛刻,單機 MLCC 用量高達5000-8000顆,且需要耐受- 55℃~150℃的寬溫域以及高壓環(huán)境。
盡管特種機器人用途相對單一,但其使用要求極高。隨著科技的不斷進步,多模態(tài)感知融合技術、自主導航技術等新型技術的加入,全球特種機器人的整機性能持續(xù)提升,能夠更好地適應復雜環(huán)境和任務需求。
(資料來源:華經產業(yè)研究院)
其全球市場規(guī)模也呈現逐年增長的態(tài)勢,至2024年,已高達近140億美元,展現出在特殊領域的巨大潛力。
基于應用場景的機器人MLCC選型技術分野
在不同類型的機器人中,MLCC的使用規(guī)格也有所差異。
PART.01工業(yè)機械臂
主要結構由示教器(Teach pendant)、控制器(Controller)與連接模塊(Connect module)三個單元構成。
(工業(yè)機械臂結構框圖)
作為高精度執(zhí)行機構,機械臂對MLCC的介電穩(wěn)定性與空間適配性要求嚴苛。
其中典型應用規(guī)格包括:
0402/X7R/100nF/50V:適用于伺服驅動電路的高頻濾波場景,X7R介質兼具溫度穩(wěn)定性與容量密度優(yōu)勢。
0402/X5R/1μF/10V:常用于控制模塊的儲能濾波,1μF容量值滿足中小功率信號鏈的暫態(tài)能量補償需求。
0402/X5R/10μF/10V:應用于低電壓信號處理單元,10μF 容量等級滿足長續(xù)航系統(tǒng)的儲能優(yōu)化設計。
PART.02AGV移動機器人
主要結構由系統(tǒng)控制器(System Control)、升降機構(Lifter)、連接模塊(Connect Module)及電源(Power Supply)四大單元構成。
(AGV移動機器人結構框圖)
針對這類需要兼顧動力驅動與導航控制的移動平臺,MLCC選型側重耐壓等級與機械振動適應性,典型規(guī)格如下:
0402/X7R/100nF/50V:在電池管理系統(tǒng)中承擔高頻噪聲抑制,50V耐壓適配多串鋰電池組電壓平臺。
0402/X5R/1μF/16V:用于導航模塊的電源濾波,16V耐壓設計滿足車載電源系統(tǒng)的浪涌防護要求。
0805/X5R/2.2μF/10V:在驅動電機控制器中作為儲能電容,較大封裝尺寸適應大電流工況下的散熱需求。
PART.03人形機器人
主要結構由控制系統(tǒng)(Control System)、感知系統(tǒng)(Sensing System)、末端執(zhí)行器(End Effctors)及驅動系統(tǒng)(Actuation System)四大單元構成。
(人形機器人結構框圖)
人形機器人兼具復雜關節(jié)驅動與多傳感器融合特性,所需電流巨大,因此其MLCC的選型具有多元化特征,典型規(guī)格如:
0402/X7R/100nF/50V:通用型規(guī)格廣泛應用于關節(jié)驅動電路,平衡容量需求與微型化設計。
0805/X7R/100nF/250V:在高壓伺服系統(tǒng)中承擔安全隔離功能,250V耐壓滿足動力單元的絕緣設計要求。
1206/X5R/10μF/50V:應用于核心計算模塊的儲能電路,大尺寸封裝支持高容值輸出以應對瞬時功率波動。
MLCC在機器人市場的規(guī)模與趨勢
MLCC廣泛應用于機器人的各個關鍵部分,不同部分對其性能和規(guī)格要求不同,這也決定了其在機器人成本中的占比和價值。
(XIAOMI DOG)
以XIAOMI DOG為例,它們在不同尺寸MLCC的使用量上各有特點,且在高容、低容 MLCC的用量也有所不同。
(不同封裝使用情況對比圖)
(高低容數量對比圖)
總體來看,機器人MLCC用量呈現小尺寸、高電壓與高容占比高的發(fā)展趨勢。
多領域構建差異化產品矩陣
順應發(fā)展趨勢,微容科技憑借深耕MLCC二十余年的經驗,針對機器人應用場景對于MLCC可靠性高需求,構建了差異化產品矩陣,打破日韓技術壟斷,并在多個領域實現超越:
高容量系列:最大容量突破至220μF,滿足MLCC在控制系統(tǒng)中的所需條件。
微型系列:0201-0402尺寸系列供應,廣泛運用于機器人系統(tǒng)中的高頻濾波電路
高耐溫系列:105℃-150℃高溫覆蓋,滿足機器人在尖端環(huán)境所需耐溫。
高電壓系列:100V-3000V電壓覆蓋,滿足伺服電機等所耐脈沖電壓。
車規(guī)系列:符合AEC-Q200汽車行業(yè)標準,滿足機器人對高可靠性和惡劣環(huán)境的適應性,為機器人系統(tǒng)提供安全保障
作為MLCC行業(yè)的領軍企業(yè),微容科技錨定高端應用布局MLCC產品,將企業(yè)定位精準聚焦于高端MLCC的自主研發(fā)生產,全力引入業(yè)內先進的生產及研發(fā)設備,著力構建數字化智能制造與研發(fā)設計平臺,通過科技手段賦能確保產品品質達標。
站在技術融合的拐點,我們見證的不僅僅是機器人的進化,更是整個智能硬件產業(yè)的范式轉移。當每一個技術節(jié)點都在為通用智能鋪路,未來的科技圖景早已不是單一技術的獨奏,而是一場由算力、材料和算法共同譜寫的交響樂。