东吴证券海外人形机器人报告深度拆解了执行器总成的技术方案与供应链格局。特斯拉Optimus身体含28个执行器——14个旋转执行器和14个线性执行器，灵巧手22自由度方案未完全冻结。执行器总成Tier1已确定三花智控（份额70%）和拓普集团（份额30%）。旋转执行器采用“电机+谐波减速器+力矩传感器+编码器”，线性执行器采用“电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器”，核心零部件国产化加速推进。
28个执行器：14旋转+14线性，方案基本定型
特斯拉Optimus身体执行器分两大类。旋转执行器（14个）：分布于肩部（6个）、肘部（2个）、髋部（6个），用于需要旋转运动的关节。方案为“无框力矩电机+谐波减速器（3-4级）+力矩传感器+双编码器+角接触球轴承/交叉滚子轴承”。谐波减速器是旋转执行器的核心，绿的谐波为国产Tier2主要供应商。
线性执行器（14个）：分布于膝部（2个）、踝部（4个）、髋部（4个）、肘部（4个），用于直线运动关节。方案为“无框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器+深沟球轴承/四点接触轴承”。行星滚柱丝杠是线性执行器的核心壁垒，国产化率最低，替代空间最大。三花可供应全部28个执行器型号，拓普部分型号，预计25年三花份额70%、拓普30%。
灵巧手22自由度，方案从手掌移至小臂
2024年11月Optimus Gen3灵巧手更新：单手从11自由度→22自由度，电机从手掌内移至手臂小臂，单手电机数从6个增至11个。这一变化意味着：空心杯电机的直径限制被解开，成本更低的无刷有槽电机可能替代空心杯（鸣志电器、兆威机电受益）；传动方面推测使用10根以上行星滚柱丝杠（此前单手不使用丝杠），腱绳驱动手关节灵活运动；手指增加阵列式触觉传感器；轻量化从铝合金3D打印改为塑料3D打印。灵巧手方案仍在迭代，但电机和丝杠用量增加的趋势明确，单个机器人的灵巧手价值量将显著提升。
旋转执行器：谐波减速器为核心，国产替代加速
谐波减速器是旋转执行器价值量最高的单一部件，单台机器人需14个，远期单价约400元/套，市场空间879亿元（2035E）。绿的谐波是国内谐波减速器龙头，技术对标哈默纳科，已进入特斯拉供应链Tier2。双环传动在行星减速器领域具备优势，可用于旋转执行器的备用方案。力矩传感器同样不可或缺，六维力矩传感器单价高（远期3674元/套）、市场空间1154亿元（2035E），国内柯力传感、东华测试等正加速突破。
线性执行器：行星滚柱丝杠为最大壁垒
行星滚柱丝杠是线性执行器的核心，具备高承载、高精度、长寿命等优势，但国产化率极低。单台机器人需14根滚柱丝杠，远期单价约897元/套，市场空间845亿元（2035E）。国内北特科技、五洲新春、斯菱股份、双林股份等正加速滚柱丝杠的研发和验证。梯形丝杠作为低精度方案的替代，市场空间相对较小（2035年约76亿元）。东吴证券认为，滚柱丝杠将是人形机器人零部件中国产替代弹性最大的赛道之一。
投资建议：优先Tier1总成，布局Tier2核心零部件
当前阶段，执行器总成Tier1（三花智控、拓普集团）最确定性受益，因为直接绑定特斯拉、份额明确、量产初期放量确定。2026年后随着国产零部件验证通过，Tier2细分龙头将迎来爆发期：谐波减速器（绿的谐波）、行星滚柱丝杠（北特科技/五洲新春/斯菱股份）、无框力矩电机（步科股份）、力矩传感器（柯力传感/东华测试）、空心杯电机（鸣志电器/兆威机电）、轴承（双环传动/五洲新春）。东吴证券强烈看好板块机会，认为人形机器人当前类比2014年电动车，即将开启十年产业大周期。
表：特斯拉Optimus执行器方案与供应商| 执行器类型 | 数量 | 核心零部件 | Tier1供应商 | Tier2核心标的 |
|---|
| 旋转执行器 | 14 | 谐波减速器+力矩传感器+编码器 | 三花（70%）、拓普（30%） | 绿的谐波、双环传动 |
| 线性执行器 | 14 | 行星滚柱丝杠+力传感器+编码器 | 三花（70%）、拓普（30%） | 北特科技、五洲新春、斯菱股份 |
| 灵巧手 | 22DOF | 微电机+丝杠+腱绳+触觉传感器 | 方案未完全冻结 | 鸣志电器、兆威机电 |
