"创新的市场解决方案帮助企业做出明智的决策"
2025年,全球军用外骨骼市场规模为11.6亿美元。预计该市场将从2026年的12.3亿美元增长到2034年的40.6亿美元,预测期内复合年增长率为16.1%。
军用外骨骼是可穿戴机器人系统,旨在增强士兵在战斗和后勤中的身体能力,例如力量、耐力和机动性。这些机电设备集成了执行器、传感器、电机、 水力学和先进材料为士兵提供补充动力,以提升重物(通常超过 100 磅),并在困难地形上高效机动。该市场包括用于负载运输、脊髓损伤预防、战斗性能增强、医疗康复和特种作战支持的主动(动力)和被动(非动力)系统。
随着多种驱动因素的汇聚,满足当代战场需求和世界各地的国防优先事项,市场出现了显着的增长势头。不断升级的地缘政治紧张局势、跨境争端和恐怖活动迫使武装部队继续投资于人体增强技术,以提高士兵的生存能力和作战效率。现代战争性质的变化,特别是与需要防护装备的生物和化学武器有关的担忧,推动了对外骨骼的需求,以使士兵能够在额外的防护装备下有效作战,而不会直接暴露于危险元素。
该市场相对集中,大型、成熟的国防承包商处于创新和部署的前沿。主要参与者包括洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin Corporation),该公司拥有 ONYX 下半身部件系统;雷神技术公司;英国宇航系统公司;通用动力公司;和诺斯罗普·格鲁曼公司。它还包括 Sarcos Technology and Robotics Corporation、Ekso Bionics 和 SRI International 等专业机器人公司。随着企业大力投资人工智能增强控制系统的研发,竞争加剧 电池 生活解决方案和模块化平台,适用于从后勤到战斗支持的各种军事应用。
对生理机能增强和脊髓损伤预防的不断增长的研究和开发推动了市场增长
医学研究已经确定了外骨骼部署的显着生理益处:科学研究指出,在执行组装任务时,下背部肌肉活动减少了 35-38%,并且在类似的舒适条件下,任务持续时间从 3.2 分钟增加到 9.7 分钟。范德比尔特大学第 101 空降师进行的现场测试发现,约 90% 的士兵表示,使用外骨骼套装后,他们可以执行更长时间的任务,如果这些系统得到进一步开发并投入使用,100% 的士兵大多会采用外骨骼套装。
澳大利亚国防军报告称,后勤团队在使用外骨骼后,任务效率提高了 15%,在非战斗作战领域展现了实际的性能提升。印度国防研究与发展组织下属的国防生理学和联合科学研究所以及国防生物工程和电子医学实验室的研究证实,外骨骼能够在 8 小时的运行时间内将承载能力提高至 100 公斤,直接解决脊髓损伤预防的优先事项。
高开发成本、运营持续时间限制和制造复杂性阻碍了市场增长
军事单位经济令人望而却步 外骨骼系统 由于生产成本超出了大多数国防组织的实际部署阈值,特别是在发展中经济体中,因此对采用产生了重大障碍。尽管技术成熟,洛克希德·马丁公司的 HULC 系统在没有电池的情况下重 24 公斤,并且运行耐久性有限;例如,不受束缚的型号在最大容量下仅支持 96 小时的运行时间,八块锂离子电池存储在下腰部区域。
虽然执行器、控制系统和先进的机器人集成越来越多地集成到全身部件、混合动力和软外骨骼架构中,但这种复杂性需要非常专业的制造能力和供应链协调,而现有的国防承包商仍在开发这些能力。
电池能量密度和耐久性的基本技术限制仍然是限制军事部署场景和操作灵活性的关键因素。最先进的锂离子电池技术将动力外骨骼在连续使用条件下的运行时间限制为 3-5 小时,这在长期任务、偏远环境和电力基础设施严重有限或完全缺乏的高海拔地区带来了重大的后勤挑战。
先进材料科学、轻量化架构以及向专业军事行动的扩展迎合了新的市场机遇
材料科学在 UHMWPE 层压板、三维间隔网格和先进复合结构方面的突破使得能够构建更轻的外骨骼框架,同时保留结构完整性,同时减少佩戴者因设备本身重量而产生的认知负荷和身体疲劳。
增材制造和精密 3D 打印等下一代制造技术允许根据单兵人体测量学定制外骨骼设计的几何形状,从而解决长期存在的人体工程学挑战,同时提高用户接受率。自适应智能外骨骼平台的新兴商业市场包括实时生物识别监测、疲劳发作预测分析和动态负载分布,展示了从军事应用到工业职业安全的非常强大的商业可行性。
该市场将在传统装载任务之外的专业作战领域显着扩展,包括搜索和救援行动、医疗后送支持、生化防护设备增强以及用于增强实时态势感知的指挥和控制系统集成。特别是,在南亚范围内的高海拔地区执行的情报和侦察任务是外骨骼耐力的非常引人注目的用例,可以直接解决作战限制。
人工智能、自主控制系统集成和定制框架标准化预测市场趋势
人工智能集成可能已成为改变军事外骨骼发展轨迹的最具革命性的技术趋势; 机器学习 算法使自主系统能够适应佩戴者的生理机能,无需显式编程或校准。
西北大学和其他学术机构的研究已经证明,神经效率指标和先进的神经肌肉控制算法可以将人体运动状态直接映射到最佳关节扭矩辅助曲线,从而最大限度地减少计算开销并实现直观的人机交互。此外,Cyberdyne HAL 平台的发布,特别是针对医疗康复应用的 HAL Lumbar 变体,代表了生物电信号处理技术的商业化,该技术可从神经输入中解码用户意图并构建直观的辅助配置文件。
用于特定任务定制的模块化外骨骼架构的标准化是一个新兴的技术优先事项,并得到军事采购计划和国防工业之间的合作的支持。 ASTM 国际委员会外骨骼标准化测试方法的开发(特别是用于负载处理外骨骼评估的工作项目 WK65295)允许对不同制造商的产品进行性能比较评估,并有助于根据客观性能基准制定采购决策。
标准化缺陷和监管框架分散会限制市场增长
军用外骨骼行业还面临着源于监管环境分散以及缺乏管理国防机构设计、测试、认证和采购的全面标准化框架的重大挑战。 NIST 的 PoLoTAE 开发计划和自 2017 年以来正在进行的 ASTM F48 标准委员会工作代表了建立可重复的、国际统一的测试方法的努力;然而,在军事具体评价标准和绩效门槛方面仍然存在重大差距。
现场测试差异凸显了标准化方面的挑战,北约山地作战卓越中心 2024 年 12 月的评估显示,被动外骨骼技术降低了士兵在动态地形导航中的性能,尽管在静态承载方面有好处,这与行业营销主张相矛盾,并进一步混淆了采购决策。北约盟军、美国军种和新兴国防强国之间缺乏共识的绩效基准,抑制了技术互操作性,推高了制造成本,而没有规模经济的好处,并使国际军事合作场景变得更加复杂。
美国国防部、欧洲国防部和亚太军事机构对军事部署的监管审批流程差异很大,这意味着发展路径变得碎片化;这延长了商业化时间。临床验证要求,特别是康复和医疗应用的变体,通过 FDA 设备分类框架增加了监管负担,该框架在获得市场准入授权之前涉及大量临床试验投资。
下载免费样品 了解更多关于本报告的信息。
氢燃料电池技术作为新兴电源解决方案,可满足电源细分市场增长的重大进步
全球市场按组件细分为执行器、传感器、电源、控制系统、框架/底盘、软件等。
据估计,电源细分市场在预测期内增长最快,复合年增长率最高为 18.5%。这一增长是由氢燃料电池电力系统推动的,代表了最具战略影响的现场部署场景和任务可持续性。霍尼韦尔于 2024 年 4 月获得通用技术服务公司的一份合同,重点开发氢燃料电池系统,重量约为传统燃料电池系统的 50% 锂离子电池 其设计旨在将士兵电池负载从与延长任务相关的 45 磅减少到大约 20-25 磅,同时提供可比的功率输出,因为具有卓越的能量密度特性。
框架和底盘部件保持着最大的市场份额,约占外骨骼部件价值的35-40%,这得益于碳纤维复合材料在优化强度重量比和增强军事作战部署结构刚度方面的优势。通过大幅提高刚度,建立了基准架构,该架构已纳入后续几代外骨骼平台的设计中,碳纤维复合材料的采用扩展到商业和军事应用领域。
先进的人工智能控制系统和自主适应能力推动细分市场增长
全球市场按类型分为动力(主动)外骨骼和被动外骨骼。
动力外骨骼在军用外骨骼市场份额中占据主导地位,通过卓越的性能能力、新兴的人工智能集成(允许系统自主适应而无需校准或用户培训)占据约 63.87% 的总市场份额。事实上,整合肌电图 传感器、惯性测量单元和神经网络控制器使动力外骨骼能够从生物识别信号中解码用户意图,并自动优化联合辅助配置文件,而无需显式编程或特定主题的参数调整,从而实现优于被动系统性能的直观人机交互,并允许士兵快速采用,无需大量训练协议。
被动外骨骼是增长第二快的领域,预计在预测期内将以超过 14.7% 的增长率增长,原因是机构对成本效益优势和操作简单性的认可,使得能够在资源有限的军事组织中进行部署,并发展缺乏先进电力基础设施的国防设施。相对于包含电池组和执行器复杂性的动力系统,机械储能和弹簧阻尼器架构减轻了重量负担。因此,这使得士兵无需经过全面训练即可佩戴被动系统,进一步推动了细分市场的增长。
全面的多关节集成和运营多功能性预示着细分市场的增长
全球市场按平台分为下半身外骨骼、上半身外骨骼和全身外骨骼。
全身外骨骼是增长最快的平台领域,预计在预测期内每年将以超过 17.2% 的速度增长。这一增长是由机构对综合性能增强的认可推动的,使上肢和下肢能够协助执行从后勤到弹药处理和战斗支持功能等各种军事作战任务。随着先进材料科学、小型化动力系统和神经网络控制算法的融合,全身外骨骼市场的增长势头加速,这些算法使直观的人机界面成为可能,自动优化不同身体部位的辅助配置,无需用户干预或培训。
军事平台以下半身外骨骼为主,通过技术成熟度、跨军事现场环境的操作验证以及为新兴技术建立基准性能规范的机构采购动力,占据了约 56.20% 的总市场份额。在这方面,全球下半身外骨骼领域在更广泛的工业可穿戴外骨骼生态系统中占据了 38% 的份额,展示了卓越的性能可靠性和一致的支持。
增强作战能力和战术效能整合推动细分市场增长
全球市场按应用细分为士兵增强(战斗)、后勤和运输、医疗后送和救援、维护和维修以及训练和模拟。
士兵增强作战应用是增长最快的应用领域,预计在预测期内增长率将超过 17.9%,原因是机构认识到外骨骼技术能够在有争议的战术环境中全面增强士兵的力量、敏捷性、耐力和认知操作要求。增强现实耳机、神经控制接口和人工智能驱动的自主辅助的融合开发了一个全面的作战士兵生态系统,能够实时评估威胁,改进 态势感知以及高压力战术行动中的自主运动协助,建立了前几代军事系统所不具备的技术差异化。
后勤领域的主导地位通过专业化延伸到高海拔供应链管理和伤员疏散行动,其中外骨骼技术提供了关键的耐力增强,使士兵能够在传统人类耐力受到严重限制的恶劣环境中维持供应线行动。后勤领域的主导地位通过令人信服的操作数学得以延续:配备外骨骼的单兵可实现与上一代小队后勤操作相当的承载能力,从而实现班级操作独立性并扩大任务半径,而无需额外的人员或车辆支持。
了解我们的报告如何帮助优化您的业务, 与分析师交流
战术能力增强和精锐部队绩效增强预期细分市场增长
全球市场按最终用户分为陆军、海军、空军和特种作战部队。
特种作战部队是增长最快的最终用户部分,预计到 2026 年至 2034 年,其增长率将超过 17.5%,这是由于机构强调部队倍增、增强作战灵活性和战术优势,以实现超越常规部队的特种任务。对专业战术需求的日益关注,快速部署、严峻的环境作战、跨不同地形的延长续航能力,建立了不同于传统陆军后勤应用的离散技术需求,推动了外骨骼的加速开发,以特别解决精锐部队的作战特征。
军队终端用户细分市场处于领先地位,终端用户总份额约为 61.80%,这得益于全面的组织规模和庞大的物流需求,包括 弹药 供应、装备运输和伤员后送行动是大多数全球军事部署中的一些基本保障职能。全陆军对承载外骨骼的采购重点反映了一个基本的后勤现实,其中弹药供应、装备运输和保障行动消耗了大约 30-40% 的作战支援人员能力,并形成了外骨骼支持的后勤优化的迫切组织要求。
按地区划分,市场分为北美、欧洲、亚太地区和世界其他地区。
北美继续引领市场,约占全球军用外骨骼市场份额的35.73%,到2025年其市场价值将达到41万美元。这一主导地位得益于美国国防部每年为外骨骼相关研发投入超过5000万美元的巨额资金。其中包括向美国陆军纳蒂克士兵研究、开发和工程中心提供全额资助的 690 万美元和为期 48 个月的其他交易协议,用于对各种平台架构进行广泛的操作评估。
美国的竞争优势基于成熟的国防承包商和军事采购机构之间的制度关系、动力和无源系统的技术成熟度以及先进的人工智能集成能力,这些能力建立了超越国际竞争产品的性能基准。
欧洲正在成为增长最快的区域市场,预计在预测期内将以超过 17.1% 的速度增长。自俄罗斯入侵乌克兰以来地缘政治紧张局势加剧以及随后的北约工业能力扩张承诺制定了协作国防采购框架,计划到 2030 年将集体国防预算的 50% 用于协作采购机制,推动了增长。德国通过政府在研发方面的大量投资引领欧洲市场发展,重点关注整合 AI(人工智能)、 机器人技术和先进材料,而汽车制造和工业物流应用的国家能力示范则为军民技术融合创造了途径。欧洲国防工业计划框架预留了 15 亿欧元的专门预算,用于增强国防工业的准备状态,从而促进国防 OEM 厂商和机器人专家之间的跨境技术合作,从而加速市场增长。
亚太地区的复合年增长率位居第二,该地区的增长在中国、印度和日本的军事现代化计划中得以巩固,以应对边境安全挑战和优先考虑士兵增强技术的战略军事能力发展要求。印度军用外骨骼开发需要 DRDO 主导的实验室开发项目和私营部门合作伙伴关系,以 TATA Advanced Systems Limited 为代表的 DRDO 被动外骨骼技术合作目前正在进行印度陆军试验,该设施可将 75% 的负载转移到地面,以增强在高海拔锡亚琴和拉达克地形的作战能力,并得到部署在印度陆军、空军和国家救灾部队行动中的 JaipurBelt 和 ArmMax 等本土被动系统的支持,从而促进全球军事外骨骼市场的发展市场增长。
世界其他地区(包括中东、非洲和拉丁美洲)呈现出适度上升的增长轨迹,反映出新兴的国防技术采用举措,高度选择性的采购活动集中在追求战略军事能力提升的高收入和中高收入国家。
该市场适度集中,竞争动态的特点是行业结构分散但整合,顶级企业合计市场份额约为 55%,新兴初创企业占竞争格局的近 20%。市场集中度可视为整合,主导影响力集中于1-5家主要参与者;然而,竞争强度仍然很高,因为持续的技术差异化机会存在,并且专门的细分市场吸引了新进入者,从而促进了利用政府关系和资本资源的老牌国防承包商与追求颠覆性技术和专业应用的新兴创新公司之间的分化竞争。
竞争环境反映了适度的竞争强度,差异化围绕着包含人工智能、轻质材料创新、功率效率突破和承载能力优化的专有控制系统,而不是基于价格的竞争,因为军事采购非常重视性能规格、可靠性认证和运营效率而不是成本最小化。市场整合势头强劲,以战略收购为代表,例如 Ekso Bionics 于 2024 年 12 月收购 Parker Hannifin Corporation 的人体运动和控制业务部门,整合 Indego 产品线功能,以加强康复市场定位并使收入来源多元化,超越军事应用。
关键部件的供应商实力也仍然很高,例如先进的 执行器、精密传感器、锂离子电池系统和轻质复合材料均来自专业供应商,这给平台开发商带来了材料成本压力,并限制了中型竞争对手的利润扩张潜力。
2025 年 5 月:亨利·M·杰克逊基金会获得了一份价值 937 万美元的成本加固定费用合同 (HT9425-24-C-0031),为外骨骼提供研究支持服务,使 远程医疗 和先进技术研究中心。
2024 年 10 月:俄克拉荷马州锡尔堡的美国陆军第一野战炮兵营对商用外骨骼系统进行了为期三天的“概念验证”评估,该评估由陆军能力司令部监督,负责与火炮弹药和设备相关的后勤工作。
2024 年 6 月:印度陆军、印度空军和 NDRF 从拉贾斯坦邦的 Newndra Innovations 购买了被动外骨骼系统。其中包括 JaipurBelt(重 1.8 公斤)和 ArmMax 等变体,可帮助承载 5 至 35 公斤的负载,而无需电池或任何外部电源。
2024 年 2 月:Aptima Inc. 从国防卫生局获得价值 249,961 美元的第一阶段小型企业创新研究 (SBIR) 合同 (HT9425-24-P-0030),以创建一种名为 GRIPMASTER 的准被动手部外骨骼,旨在利用机器学习算法增强军事伤员运输的握力。
2023 年 9 月:美国特种作战司令部与 Sarcos Robotics 签订了一份合同,生产 Guardian XO 的预生产版本,这是一种全身机器人外骨骼,单块电池可自主运行长达 8 小时,负载能力可达 200 磅。
全球军事外骨骼市场分析提供了对报告中包含的所有细分市场的市场规模和预测的深入研究。它包括预计在预测期内推动市场发展的市场趋势和市场动态的详细信息。它提供有关技术进步、新产品发布、关键行业发展以及合作伙伴关系、并购详细信息的信息。市场研究报告还包含详细的竞争格局,以及主要运营参与者的市场份额和概况信息。
获取市场的深入见解, 下载定制
|
属性 |
细节 |
|
学习期限 |
2021-2034 |
|
基准年 |
2025年 |
|
预测期 |
2026-2034 |
|
历史时期 |
2021-2024 |
|
增长率 |
2026-2034 年复合年增长率为 16.1% |
|
单元 |
十亿美元 |
|
分割 |
按组件、类型、平台、应用程序、最终用户和区域 |
|
按组件 · 执行器 · 传感器 · 电源 · 控制系统 · 车架/底盘 · 软件 · 其他的 按类型 · 动力(主动)外骨骼 · 被动外骨骼 按平台 · 下半身外骨骼 · 上半身外骨骼 · 全身外骨骼 按申请 · 士兵强化(战斗) · 物流与运输 · 医疗后送与救援 · 保养与维修 · 培训与模拟 按最终用户 · 军队 · 海军 · 空军 · 特种作战部队 |
|
|
地区 |
北美(按组件、按类型、按平台、按应用程序、按最终用户、按国家/地区) · 美国(按最终用户) · 加拿大(按最终用户) 欧洲(按组件、按类型、按平台、按应用、按最终用户、按国家/地区) · 英国(按最终用户) · 法国(按最终用户) · 德国(最终用户) · 俄罗斯(最终用户) · 欧洲其他地区(按最终用户) 亚太地区(按组件、按类型、按平台、按应用、按最终用户、按国家/地区) · 中国(按最终用户) · 日本(按最终用户) · 印度(按最终用户) · 韩国(按最终用户) · 亚太地区其他地区(按最终用户) 世界其他地区(按组件、按类型、按平台、按应用程序、按最终用户、按子区域) · 中东和非洲(按最终用户) · 拉丁美洲(按最终用户) |
《财富商业洞察》表示,2025 年全球市场价值为 11.6 亿美元,预计到 2034 年将达到 40.6 亿美元。
2024年,市场价值为3.6亿美元。
预计该市场在预测期内的复合年增长率为 16.1%。
预计特种作战部队部门在预测期内将保持最高的复合年增长率。
对生理机能增强和损伤预防的不断增长的研究和开发是推动市场增长的关键因素。
洛克希德·马丁公司、雷神技术公司、BAE系统公司、通用动力公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、Sarcos技术公司和机器人公司等都是市场上的顶级参与者。
2025 年,北美将主导市场。