從ChatGPT的橫空出世到Sora的驚豔亮相,過去兩年,我們見證了生成式AI如何在數位世界掀起滔天巨浪。然而,當多數人仍將目光聚焦於虛擬空間的智慧時,一股更具顛覆性的力量正悄然醞し,準備將AI從雲端拉回現實——這就是「實體AI(Physical AI)」。NVIDIA執行長黃仁勳斷言,AI的下一波浪潮將是「具身智慧(Embodied AI)」,而特斯拉執行長馬斯克則更為激進地預測,未來人形機器人的數量將遠超汽車,甚至超越人類。這不僅僅是科幻電影的場景,一個由資料和演算法驅動的物理世界革命,正以驚人的速度向我們走來。
這場革命的核心載具,正是人形機器人。與傳統工廠裡那些在固定軌道上重複單一動作的機械臂截然不同,人形機器人被設計用來模仿人類的形態與動作,以適應為人類建造的複雜、多變的環境。它們不需大規模改造產線,理論上可以直接「走」進工廠、倉庫、醫院,甚至是我們的家庭。這意味著一個潛力無窮的巨大市場。然而,這也引發了一個關鍵問題:在這場由美國科技巨頭主導的競賽中,以精密製造和供應鏈管理見長的台灣,究竟扮演著什麼樣的角色?我們是只能分食代工組裝的殘羹剩飯,還是有機會憑藉在關鍵零組件上的深厚積累,卡位這個未來數十年的兆元產業,打造出另一座「護國神山」?這場從矽谷到新竹的產業鏈大遷徙,已然吹響號角。
AI的下一章:為何人形機器人是科技巨頭的終極戰場?
要理解人形機器人的重要性,我們必須先區分它與傳統的工業機器人。傳統工業機器人,就像我們在台灣或日本汽車產線上常見的巨大機械臂,是自動化領域的專家。它們被設計用來在特定場景下,以極高的精度和效率執行預設的單一任務,例如焊接、噴漆或搬運。它們是生產線上的「專才」,一旦離開熟悉的環境便一無是處。
人形機器人則是截然不同的概念,它們追求的是「泛用性」。它們的設計理念,是創造一個能夠在人類社會中無縫運作的「通才」。透過雙足行走、靈巧雙手以及AI大腦,它們的目標是完成那些骯髒(Dirty)、危險(Dangerous)、困難(Difficult)的3D工作。從特斯拉加州工廠裡,Optimus機器人小心翼翼地將4680電池芯分類放入托盤,到Figure 01機器人在BMW工廠協助處理鈑金,再到Agility Robotics的Digit機器人在亞馬遜倉庫中靈活搬運貨物,我們看到人形機器人正從實驗室走向真實的工業場景。
這場變革的背後,是美中兩強的激烈角逐。美國方面,以特斯拉為首,挾其在自動駕駛領域積累的視覺辨識、AI演算法及運算硬體優勢,快速迭代Optimus機器人,目標是在2027年達到每月10萬台的驚人產量。新創公司如Figure AI、Apptronik也憑藉強大的技術實力,分別獲得了微軟、亞馬遜、輝達等巨頭的資金支援,並已成功打入BMW、賓士等指標性客戶的供應鏈。
與此同時,中國也將人形機器人視為國家級戰略。北京政府明確訂下目標,要在2025年建立初步的創新體系,並在2027年形成穩定可靠的產業鏈。宇樹科技(Unitree)的G1和優必選(UBTECH)的Walker S1等產品,在移動速度等部分規格上甚至超越了美國對手,並已導入長城汽車、比亞迪等國內企業進行測試。這場競賽不僅是技術之爭,更是未來全球製造業主導權的爭奪戰。根據摩根士丹利的樂觀預測,全球人形機器人市場規模到2035年有望突破290億美元,直追當前工業機器人的產值,其成長潛力不言而喻。
然而,通往大規模商業化的道路依然充滿挑戰。高昂的成本是首要難題,一台功能完善的人形機器人,其硬體成本中,感測器、馬達、螺桿和減速機就佔了超過八成。此外,AI模型的穩定性、軟硬體的高度整合,以及確保人身安全的倫理與法規問題,都是亟待克服的障礙。這也意味著,誰能率先在關鍵零組件上實現技術突破與成本控制,誰就能在這場競賽中佔據主導地位。
拆解機器人「心臟」:三大關鍵零件決定勝負
人形機器人是一個極其複雜的系統,但其核心運動能力,主要由三大關鍵硬體模組決定:驅動關節的「致動器」、實現精密動作的「減速機」,以及傳遞力量的「螺桿」。這三大零件的性能,直接定義了機器人的力量、精度與靈活性,它們如同人類的肌肉與關節,是整台機器的「心臟」。然而,這些高精密零件的市場,長期以來被日本與歐洲的隱形冠軍們所壟斷。
關節的靈魂:諧波減速機的日本壟斷與台灣突圍
當機器人的手臂或腿部需要進行高精度的旋轉時,就必須依賴「諧波減速機」。你可以將它想像成一個極度精密的變速箱,能將馬達的高轉速轉換為低轉速、高扭矩的穩定輸出,從而實現平滑且精準的關節運動。這個看似不起眼的零件,技術門檻卻極高,尤其在齒輪設計、材料科學與加工精度上。
長期以來,這個市場幾乎由日本的哈默納科(Harmonic Drive Systems)公司獨霸,其全球市佔率高達近六成,形成了堅不可摧的專利與技術壁壘。這也解釋了為何日本在傳統工業機器人領域能執牛耳,因為他們掌握了最核心的關節技術。然而,隨著專利陸續到期,以及人形機器人帶來的龐大需求,給了後進者追趕的機會。
台灣廠商在此領域正積極佈局。例如,傳動元件大廠上銀(HIWIN)與工具機大廠盟立合資成立的盟英,其開發的諧波減速機在關鍵的轉矩特性上,已能追平日廠同級產品,甚至優於多數中國競爭對手。此外,原本專注於汽車零件的宇隆也憑藉其精密加工能力,跨足微型行星式減速機的開發,瞄準機器人靈巧手指的龐大商機。儘管要撼動日本的霸主地位仍需時間,但台灣廠商正試圖複製過去在半導體和電子產業的成功模式:從技術的追隨者,憑藉成本控制和客製化能力,逐步蠶食市場份額,最終成為不可或缺的供應鏈要角。
力量的傳導:行星滾柱螺桿的歐洲壁壘
如果說諧波減速機是精度的保證,那麼「行星滾柱螺桿」就是力量的來源。當機器人需要執行蹲下、站起、舉起重物等高負載的線性(伸縮)動作時,就需要這種特殊的螺桿。相較於台灣廠商熟悉的「滾珠螺桿」,行星滾柱螺桿透過更多的接觸點來分散壓力,使其動態負載能力高出3至5倍,壽命更可達10倍以上。特斯拉的Optimus機器人之所以能穩定地執行深蹲等動作,其腿部關節採用的正是這種高階螺桿。
然而,這個領域的技術壁壘同樣森嚴,市場由德國的舍弗勒(Schaeffler)集團(旗下擁有GSA、Rollvis等品牌)和瑞典的SKF等歐洲巨頭所掌控。其製造難度在於內螺紋的精密加工技術、磨床的穩定性以及關鍵材料的配方,這些都是長年經驗累積的結果,短期內難以超越。
台灣的傳動元件雙雄——上銀(HIWIN)和全球傳動(TBI Motion)——正全力投入研發,試圖突破歐洲廠商的封鎖。這是一場硬仗,因為規格上的些微差距,就可能導致機器人動作失衡或能耗大增。儘管目前仍處於送樣追趕階段,但考量到未來人形機器人對高階螺桿的巨大需求,一旦台灣廠商能成功切入,其市場潛力將極為可觀。
靈巧的指尖:空心杯馬達與微型化挑戰
機器人要能像人手一樣靈活地抓取雞蛋或使用工具,「靈巧手」的設計至關重要。而驅動手指微小動作的關鍵,則是「空心杯馬達」。這種馬達體積小、功率密度高、反應靈敏,能提供平順且精確的扭矩,是實現精細操作的核心。目前,此一市場由瑞士的Maxon和Portescap等廠商主導,其產品被廣泛應用於醫療設備和航太領域。台灣的泓記精密等廠商雖已具備相關技術,但在微小化和功耗控制上,與瑞士頂級產品仍有差距。這場指尖上的戰爭,考驗的是台灣廠商在微機電系統(MEMS)和精密製造的極限整合能力。
美日台產業鏈重組:台灣的機會與挑戰
綜觀人形機器人的產業格局,一個全新的「美日台」產業鏈分工體系正在形成,這與過去數十年我們在個人電腦和智慧型手機產業看到的模式高度相似。
- 美國的角色:大腦與系統架構師。 以特斯拉、Figure AI為代表的美國企業,其核心優勢在於定義未來。他們憑藉領先的AI演算法、強大的軟體整合能力以及海量的真實世界資料,打造了機器人的「大腦」和「神經系統」。他們制定規格、定義應用場景,是整個產業的火車頭。
- 日本的角色:精密的傳統工匠。 日本企業如哈默納科、安川電機(Yaskawa),是傳統機器人硬體領域的霸主。他們在減速機、伺服馬達等關鍵零組件上擁有深厚的技術積累和品質口碑。他們是品質的標竿,但面對美國AI驅動的快速迭代模式,其傳統的研發和商業模式可能面臨挑戰。
- 台灣的角色:不可或缺的製造夥伴。 台灣的機會,在於成為連接美國「大腦」與日本「工藝」之間的橋樑,並最終憑藉自身的製造實力,成為關鍵零組件的核心供應商。就像在半導體領域,美國的NVIDIA設計GPU,但需要台灣的台積電以最先進的製程將其製造出來一樣。在人形機器人領域,台灣廠商的機會在於:
1. 承接高階製造:憑藉在滾珠螺桿、線性滑軌等領域的既有優勢,向上挑戰行星滾柱螺桿、諧波減速機等更高價值的零件。上銀、全球傳動的努力正是此策略的體現。
2. 發揮電子業優勢:機器人不僅是機械,更是電子的集合體。台灣在電源管理(如台達電)、散熱模組、感測器晶片(如聯電、世界先進可代工的應變計)乃至最終的系統組裝(鴻海、廣達等電子五哥已積極爭取訂單)上,擁有全球最強大的產業聚落。
3. 利基市場突破:在某些特定領域,如富田電機開發的無框力矩馬達,已規劃送樣給特斯拉;宇隆和台灣精銳在微型行星減速機上的佈局,則瞄準了靈巧手的龐大商機。
站在兆元產業的起點,投資人該如何佈局?
人形機器人產業的爆發,已非是否會發生(If)的問題,而是何時發生(When)的問題。這是一條長達十年甚至數十年的巨大賽道,而非短期的投機題材。對於投資人而言,與其追逐尚未有明確訂單的整機組裝概念,不如將目光聚焦於那些技術門檻高、已具備量產實力,並且正在積極送樣給國際大廠的「關鍵零組件」供應商。
這場革命的核心,是將AI的智慧賦予實體,而實現這一目標的基礎,終究要回歸到最根本的物理定律和機械原理。那些能夠在高精度、高負載、高可靠性的零組件上取得突破的台灣企業,將不僅僅是分食一杯羹,更有機會定義產業規格,成為新時代的「隱形冠軍」。
從伺服器到AI伺服器,台灣供應鏈的價值在全球市場得到了重估。如今,從工業機器人到人形機器人,這是一個規模更為龐大、影響更為深遠的產業升級契機。挑戰固然巨大,因為我們的對手是數十年來築起高聳技術壁壘的日德巨人。但機會同樣誘人,因為這是一個由AI重新定義的全新市場,過去的規則正在被改寫。台灣能否再次抓住浪潮,從精密的「追隨者」蛻變為關鍵的「賦能者」,將決定我們在下一個科技世代的全球地位。


