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到2060年,全球人形机器人数量将达30亿台?

2060年人形机器人总保有量将超汽车。

2026年3月,美国银行研究所发布《物理AI(第二部分):人形机器人》报告,系统剖析了人形机器人这一物理AI核心形态的发展现状、技术内核、应用场景与行业痛点。

报告指出,生成式AI与大语言模型的突破推动具身智能加速落地,人形机器人领域历经数十年渐进式发展后迎来关键拐点,其商业化普及正进入快车道,长期来看有望成为超越汽车的人均普及型产品,同时行业也面临着技术、成本、供应链等多重规模化挑战。

01.

五大核心驱动因素

推动人形机器人普及加速

作为物理AI的重要类别,人形机器人是一种模仿人类行动、感知与交互方式设计的服务机器人,将人工智能赋予动态的机械形态,使其能够在复杂的非结构化现实环境中自主运作,而非局限于传统工业机器人的受控场景。

与专为单一、重复性任务设计的传统服务机器人不同,人形机器人需要自主导航现实空间、解读人类行为并通过物理动作做出响应,这对AI的传感、运动控制和自然语言交互能力提出了远高于传统机器人的要求。

2023年成为人形机器人领域的发展分水岭,生成式AI与大语言模型的技术突破,推动了具身智能的快速涌现 。

通过为AI赋予物理载体,人形机器人得以直接从现实世界中学习、将语言指令转化为物理行动,并实时适应人类的行为模式,这一变革彻底重塑了行业对机器人能力边界的预期,也为其从实验室走向商业化应用奠定了核心基础。

美国银行全球研究部指出,人形机器人的商业化采纳速度持续加快,背后是技术、经济、产业、人口结构与部署条件的多重利好共振,五大核心因素成为行业发展的关键推力。

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其一,AI技术走向成熟,模型突破实现了更通用的学习能力、更优质的长期推理效果,让AI在人类主导的非结构化环境中实现更可靠的运行;

其二,硬件成本优化,电池、电机、传感器、执行器等核心组件的成本快速下降、性能持续提升,不仅降低了人形机器人的物料清单成本,也大幅提升了其商业化落地的可行性;

其三,产业协同效应凸显,人形机器人能够复用电动汽车、自动驾驶和AI硬件领域的现有供应链、制造方法与资本投入,助力行业快速规模化并降低执行风险;

其四,人口结构与劳动力市场的现实需求,全球范围内的劳动力短缺、人口老龄化、工资通胀与高人员流动率,让灵活的机器人劳动力在制造、物流、服务等行业具备了经济吸引力,即便人形机器人尚未完全匹配人类能力,其商业价值已开始显现;

其五,部署条件趋于成熟,人形机器人的形态设计与现有工具、建筑和工作流程高度适配,大幅降低了部署壁垒,而安全性能、自主能力与自学习能力的提升,进一步减少了行业整合、监管合规与日常运营中的摩擦。

02.

到2060年

全球人形机器人保有量或将达30亿台

随着技术成熟与价格下探,人形机器人的商业化研发竞赛全面升温,行业投资规模呈现指数级增长,从2018年的7亿美元攀升至2025年的43亿美元。截至2026年1月,全球已有超50家企业布局人形机器人研发,累计推出150款商用化产品。

与此同时,行业发展模式也逐渐分化为两大阵营:一类企业选择在自有工厂垂直整合机器人应用,另一类则以销售或租赁的模式向客户提供人形机器人产品。

出货量的高速增长成为行业扩张的直观体现,美国银行预测,全球人形机器人年出货量将从2025年的2万台飙升至2035年的1000万台,复合年增长率高达86%。

其中,2026年作为产能扩张与部署规模化的关键节点,年销量预计将达到9万台,到2030年则将突破120万台,到2035年将达到1000万台。

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长期来看,人形机器人的“运营人口”将迎来爆发式增长,到2040年全球运营中的人形机器人数量将达到3亿台,到2060年甚至可能达到30亿台,实现人均保有量超越汽车的目标。

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从应用结构来看,工业和服务领域将成为人形机器人近中期的主要落地场景,而家庭端人形机器人的增长速度将持续加快,并最终成为绝对主流——2060年家庭人形机器人将占据62%的市场份额,对应约20亿台的运营量,成为人形机器人市场的核心增长极。

成本下降是支撑行业规模化的关键因素,尽管目前试点阶段的人形机器人单台物料清单成本仍在9万至10万美元区间,但产品规格的标准化已推动成本大幅下探。

2025年中国制造的人形机器人单台物料清单成本已降至3.5万美元,受规模效应与组件设计持续优化的驱动,美国银行预计这一成本将在2030年腰斩,降至1.7万美元以下,为家庭端的大规模普及扫清价格障碍。

03.

核心组件解析

执行器成本占比居高不下

人形机器人的运作核心,是将中央AI控制与计算系统,与执行器、电机、减速器、灵巧手、传感器等机械组件深度结合,实现从人工智能到物理行动的转化。

其中,高性能计算系统负责实时处理信息,高度集成的执行器与传感器保障机器人的平衡、灵巧度、力量与安全交互,这些要素共同构成了人形机器人自主运作的基础,而其整体技术结构可被概括为“心智、躯体与灵魂”的三重融合。

“心智”即AI系统,承担着环境理解、任务规划、模型推理和人机交互等高级认知功能,核心组成是AI算法与AI芯片;

“躯体”是机器人的物理载体,涵盖视觉与传感系统、执行器、灵巧手、能源系统和结构材料等所有物理组件;

“灵魂”则是运动控制系统,作为机器人的内部协调中枢,负责平衡控制、运动规划与动作执行,核心为运动控制算法与控制器。

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在具体的核心组件中,各模块各司其职且缺一不可:

◎控制系统是机器人的“大脑中枢”,决定其在现实环境中的智能性、安全性与适应性;

◎AI计算芯片为感知、推理和控制提供实时处理能力,是机器人能力、响应速度与自主性的 “天花板”;

◎旋转关节执行器驱动肩、肘、髋、腕等关节的旋转运动,线性关节执行器实现膝、踝、手臂等关节的伸缩,二者共同构成机器人的“运动核心”;

◎灵巧手是机器人实现精细操作的关键,解锁了家庭、服务与精密装配等场景的应用可能,也是最难复刻人类能力的组件之一;

◎减速器将电机速度转化为精准的关节扭矩,是区分工业级与原型机机器人的核心指标;

◎扭矩电机直接在关节处提供紧凑的高功率运动,让机器人更轻便、快速且响应更灵敏;

◎触觉、力觉与平衡传感系统则保障了机器人与人类的安全交互。

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此外,自由度(DoF)的提升与柔顺执行器的应用,是人形机器人灵巧度升级的关键方向。

更高的自由度代表机器人关节的独立运动轴更多,定位精度与灵活性也更强,而360°全旋转关节则突破了人类解剖学的运动限制;

柔顺执行器能够在受力时产生形变而非保持刚性,让机器人可吸收冲击、调节力度,适配不确定物体的抓取与交互。

不过目前,人形机器人的灵巧度提升仍受限于高质量操作数据的匮乏,以及复刻人类级别的灵巧度与临场应变能力的技术难度。

从物料清单的成本结构来看,执行器是人形机器人最核心的成本模块,到2030 年其占比将超50%:其中线性执行器占27%,旋转执行器占24%,灵巧手紧随其后占19%,控制系统占10%,视觉与其他传感系统、能源系统各占4%,其余组件合计占12%。

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04.

从工业结构化场景

向以人为中心的多元场景延伸

在全球老龄化与劳动力约束的背景下,随着AI自主性提升与制造规模化,人形机器人正成为物理劳动力的高性价比替代选择,其应用场景也从最初的工业结构化环境,逐步向更多元的、以人为中心的场景延伸。

目前人形机器人的应用场景已覆盖八大领域:

◎制造领域负责工业装配、机床看护与物料搬运;

◎仓储物流领域处理拣选、包装、码垛与货物转运;

◎汽车领域支撑生产线装配、零部件搬运与工厂现场运营;

◎零售与酒店领域提供客户接待、路径指引与前厅服务;

◎特殊用途 / 活动领域执行演示、展览与特色展示任务;

◎医疗支持领域开展非临床协助、物资转运与日常运营工作;

◎家庭协助领域负责家务整理与简单物体操作;

◎教育与研究领域支撑仿真、培训、实验与人机交互研究。

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从落地节奏来看,近中期人形机器人仍将以工业场景为主,Counterpoint Research预测,2027年72%的人形机器人部署将集中在物流、制造与汽车三大工业领域,其中仓储物流占比33%、汽车领域占24%、制造领域占15%;零售与服务、特殊用途领域各占12%与8%,其他领域合计占8%。

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这一分布也反映出人形机器人的落地遵循“从结构化到非结构化、从简单任务到复杂任务”的规律,而随着技术成熟,家庭、医疗、教育等场景将成为未来的核心增长场景。

随着人形机器人制造规模的扩大,行业面临的挑战也从最初的生产研发,逐步转向更复杂的技术经济问题。如何实现符合商业逻辑的性能、可靠性与成本,成为行业规模化落地的核心难题。

美国银行全球研究部指出,人形机器人行业的规模化发展仍面临六大核心挑战。

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其一,经济与投资回报难题,当前人形机器人单位成本居高不下,劳动力替代的实际效益尚不明确,且设备维修成本高昂,难以实现具备吸引力的投资回收期;

其二,制造规模与供应链成熟度不足,执行器、传感器、减速器、电池等核心部件,尚未形成支撑人形机器人大规模生产的体量、可靠性与成本结构;

其三,安全认证与监管合规滞后,人机协同作业的安全标准仍在制定中,直接放缓了人形机器人在实际工业场景中的部署审批;

其四,可靠性、可用性与可维护性偏低,当前的人形机器人产品仍较为 “脆弱”,且维护成本过高,无法满足工业场景7×24小时不间断运行的高可用性与耐久性要求;

其五,能源与功率限制,有限的电池寿命与不成熟的充电、热插拔生态,限制了机器人的连续运行时间,大幅降低了生产效率;

其六,AI通用性与任务能力不足,自主系统仍难以处理非结构化、多变的现实任务,这一短板直接限制了当前人形机器人的经济价值与应用边界。

05.

写在最后

人形机器人作为物理 AI 的重要落地形态,是 AI 技术与先进制造深度融合的产物,其发展不仅受益于技术、经济、产业的多重利好,更契合了全球劳动力市场与人口结构的现实需求,行业长期增长潜力巨大。从产业图景来看,人形机器人正从工业场景逐步向家庭、医疗、教育等多元场景延伸,2060年家庭端将成为绝对主流市场,实现人均保有量超越汽车的目标。

但与此同时,人形机器人的规模化落地并非一蹴而就,行业仍需突破经济回报、供应链成熟度、监管合规、设备可靠性、能源约束与 AI 通用性等多重挑战。

未来,人形机器人行业的商业化普及,需要技术的持续创新、核心组件供应链的规模化成熟,以及商业模式的优化升级,而随着这些问题的逐步解决,人形机器人有望成为重塑人类生产与生活方式的核心科技产品,开启物理 AI 的全新纪元。

* 本文编译总结来源自:

《Physical AI, part 2: Humanoid robots》,BofA Global Research

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