人形机器人行业专题报告：AI赋能下空间可期看好特斯拉供应链（附下载）

作者：小九看球来源：小九看球时间:2023-10-10 12:30:30

原标题：人形机器人行业专题报告：AI赋能下空间可期，看好特斯拉供应链（附下载）

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工业机器人市场空间：2021年全球工业机器人市场强劲反弹，市场规模为1190亿元，同比增长26%；2021年全球工业机器人安装量达52万台，同比增长35%。随市场需求持续释放以及工业机器人的进一步普及，工业机器人市场规模有望保持稳定增长， IFR预计2024年市场规模有望达到1564亿元，5年CAGR为10.8%。工业机器人是实现自动化生产的终端设备，下游是汽车制造业、3C行业、化工、金属加工业、食品制造等。服务机器人市场空间：2021年全球服务机器人市场规模达1170亿元，同比增长25%。服务机器人应用场景和服务模式正不断拓展，IFR预计2024年全球服务机器人市场规模达1972亿元，5年CAGR为20%。

工业机器人竞争格局：全球工业机器人市场长期由外资垄断，日本发那科、瑞士ABB、日本安川、德国库卡“四大家族”的市场占有率超过50%。国产替代显著加速，一方面，外资企业在生产、交货、售后服务等多方面均受到全球供应链影响，国产机器人厂商凭借国内较为完整的供应链体系、强大的技术服务能力和灵活的市场策略，在锂电、光伏、新能源汽车零部件等新兴领域持续渗透，国产化工控产品份额持续加速提升；另一方面，国产龙头机器人厂商发展势头良好根据MIR睿工业数据，2017-2022 年中国工业机器人国产化率由24.2%提升至35.7%。

不同于工业机器人，“四大家族”占据核心地位，人形机器人多为科技、互联网企业

传统工业机器人龙头“四大家族”在人形机器人赛道竞争力不强，目前无显著的人形机器人研发进展，只有一些人性化设计的双臂机器人，如ABB推出的双臂协作机器人Yumi。人形机器人赛道上科技、互联网龙头参与，其中互联网探索应用场景。近几年人形机器人迎来较高关注度，除了传统机器人厂商，车企、互联网公司纷纷入驻，多方势力的交流丰富了机器人的可用性，通过技术迁移，向多领域不断渗透。1）头部科技公司对人形机器人赛道的关注可赋能自身消费娱乐等主体业务，AI赋能探索下游应用场景，侧面推动技术向工业等领域的落地应用。2）科技企业电新系特斯拉依托业务理解优势，整合多方资源，加速降本和规模化量产。

一直以来，人形机器人行业发展的痛点具体体现在1）运动能力不达标：2）成本居高不下；3）缺乏能落地的应用的场景。随着近几十年的发展，人形机器人有了可商业化落地的场景（EVE可应用到安保行业），我们大家都认为当前产品的核心矛盾在于运动控制能力不达标，具体体现在：

运动控制技术不成熟：当前人形机器人的难点大多分布在在下肢，尤其是在下肢运动时，能否保持全身的稳定性。由于下肢对力量要求、稳定性要求、肢体动作的连贯性要求更高，这就导致目前下肢运动的研发只能是缓慢探索。

力感知能力差易摔倒：正如我们周围的世界，无论是户外道路、台阶，还是室内柜子、门等等一切的环境机物体，都是围绕人体工程学和人体力学而设计的。人形机器人要实现种种功能和应用，如何融合一个非结构化的世界，便是首要面对的问题。

关节扭矩技术需发展：在硬件层面上，要做到与人类关节同等的扭矩密度，现在几乎实现不了。但个中的差距问题，究竟是一个关于学术理论的问题，还是一个涉及工程制造的问题，当前在学术界和工业级都没有对此达成一个共识。

总体上看，我们大家都认为人形机器人已经过了“展示为主+噱头性大”的阶段，目前技术已有初步基础，现阶段重点在于解决技术和成本痛点，一旦技术接近临界点，人形机器人有望在各个非结构化场景下创造需求。

考虑到目前人形机器人的已投入应用的情况和经济性，我们大家都认为人形机器人第一步渗透的场景或为安保、仓储物流行业，率先渗透的地区或在欧美等高人力成本国家。

已投入应用情况：2023年5月23日，由OpenAI支持的机器人公司1X的CEO透露，其开发的人形机器人已经在美国和欧洲投入使用，这款机器人在两个工业现场担任保安工作：与其他安保机器人不同，它有一个头、一张脸、两条手臂，并能自主导航。

经济性：此前，马斯克表示未来目标是将人形机器人的成本降至2万美元（约合14万人民币），目前市面上的人形机器人价格动辄上百万元，从上百万降至十几万元难度较大。但我们近期了解发现，美国特斯拉工厂工人起薪在16美元/h，若人形机器人能替代，即使定价7万美元（合50万元人民币，此外，目前普通工业机器人中位数价格在15W），按照5年折旧，1年工作350天 *24h，对应小时成本在1.7美元，远低于人工成本16美元/h。欧美市场的高人力成本，使得其对低成本的机器人需求迫切性十足。

依托电动汽车协同优势，TSL人形机器人有望在24年实现量产，26年实现商业化

特斯拉电动车产业化第一步历时5年，从成立到大批量交付历时15年。特斯拉成立于2003年，历史5年于2008年推出Roadster，随后又过了4年于2012年推出Model S，随后2015年推出Model X，线月特斯拉的AI Day 上，马斯克宣布做人形机器人“擎天柱”（Tesla Bot），22年9月发布人形机器人 “Optimus”的原型机，该机器人重73公斤、高1.72米，能够搬运货物、给植物浇水以及移动金属棒。

从目前进展看，机器人进展明显或快于电动车，我们大家都认为原因或在于特斯拉彼时公司刚刚成立，资金、管理还不到位等，而人形机器人可基于电动车已有的开发团队、管理团队，甚至是电车的产业链、算法可复刻到机器人，故进展更快。

特斯拉车端打造FSD和Dojo加速数据训练、模型迭代的速度。1）FSD Beta 已在超过16万辆车上测试，一年内就训练7.5万个神经网络模型，相当于每8 分钟就训练一个。2）超级计算机Dojo是训练加速器，让特斯拉在代码、设计方面的训练速度提升30%（如果采用人工标注，训练一个神经网络模型需一两周甚至几个月时间），并且具备成本和能耗优势。

人形机器人产业链主要包含软件端（环境感知模块、智能AI芯片模块、操作系统模块）和硬件端（运动控制模块）。我们大家都认为软件端特别是算法相关的大概率特斯拉自己做，故从A股投资机会看，国内硬件供应商机会更大。

从大的产业链上看，机器人可分为上游核心零部件（占大头）、中游机器人本体，下游系统集成商，考虑到人形机器人行业尚处于早期+本体制造的高壁垒，我们大家都认为国内企业的机会多在核心零部件，故后文重点分析核心零部件。

工业机器人是一个典型的机电一体化产品，由三大部分、六个子系统组成，三大部分分别是机械部分、传感部分、控制部分，六个子系统分别是：驱动系统、机械结构系统、控制管理系统、人—机交互系统、感受系统、机器人—环境交互系统。工业机器人三大核心零部件分别为减速器（成本占比35%）、伺服电机（成本占比20%左右）、控制器（成本占比15%左右）。

定义：在结构上突破了传统电机的转子结构及形式，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。这种新颖的转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗。供应商：1）国外：瑞士MAXON，德国FAULHABER（两家空心杯电机+齿轮箱+编码器集成件年销售额约32亿欧元）；2）国内：鸣志电器，鼎智科技（江苏雷利子公司）、伟创电气。

定义：T型丝杠是梯形丝杠，是螺母不带钢珠的滑动丝杆，其螺牙成梯形状。主要供应商：鼎智科技。技术优势：独立设计T型丝杆的牙形及滚压轮，采用国际先进滚压设备和生产的基本工艺，产品表面光洁度Ra＜0.2，导程精度 ±0.002mm，行程误差＜0.，拥有非常良好的丝杆精度、光洁度及传动效率；自主研发的丝杆校直机构及测量系统可实现T型丝杆的自动校直，产品直线mm。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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