智能化系列报告:人形机器人:智能汽车延伸 具身最佳载体

智能化系列报告:人形机器人:智能汽车延伸 具身最佳载体

发布时间:2023-09-22 20:50:18   来源:博亿堂娱乐官方网站
  • 人口老龄化叠加用工成本增加,倒逼制造业和服务业中用机器人取代人工。人形机器人一般与人类有着类似的

  人口老龄化叠加用工成本增加,倒逼制造业和服务业中用机器人取代人工。人形机器人一般与人类有着类似的身体结构和运动方式,更能适应于各类真实的生活场景,因此能从专用转向通用,增大规模效应减少相关成本,是实现具身智能的最佳物理形态之一。

  车端能力复用助力特斯拉加速人形机器人落地。特斯拉最初于2021年AI DAY发布了人形机器人的概念机,并在两年不到的时间内实现了快速迭代,完成了开发平台建造、Optimus 产品亮相以及电机扭矩控制、环境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。特斯拉在车端已形成了非常多的软硬件能力,如动力电池、无人驾驶硬件(如AI 超级计算机Dojo)、无人驾驶软件(如无人驾驶算法)和模拟分析能力,而这些能力可以直接快速复用到机器人领域,并且得益于车端成熟供应链的加持,均将加速特斯拉人形机器人实现产业化落地。

  FSD/AI 芯片:特斯拉核心竞争力之一,单机价值量约为50000 元,成本占比约为26.5%;

  旋转执行器:总成产品,将由第三方供应,包含谐波减速器(或者类谐波的新型减速器)、无框力矩电机、力矩传感器、编码器、轴承等主要部分,成本占比约为23%;

  线性执行器:总成产品,将由第三方供应,包含行星滚柱丝杠、无框力矩电机、力矩传感器、编码器、轴承等主要部分,成本占比约为28%;灵巧手:包含空心杯电机、行星齿轮箱、传感器、滚珠丝杠等,成本占比约为7%;

  第三方供应的非总成零部件中,无框力矩电机(14.84%)、行星滚柱丝杠(14.84%)、谐波减速器(7.42%)、力矩传感器(7.42%)、编码器(4.45%)、空心杯电机(3.82%)成本占比较大。

  执行器总成:特斯拉Optimus 在身体机械部分有28 个关节执行器(14 个旋转执行器+14 个线性执行器),执行器总成价值量高,技术壁垒也较高,将由和特斯拉深度合作的汽车TIER 1 供应。国内代表上市公司三花智控。

  减速器:谐波减速器与RV 减速器将同时受益,从格局上来看,高端市场仍由日本企业把控,2021 年纳博特斯克占据中国RV 减速器53%市场占有率,哈默纳科占据中国谐波减速器35.5%市场占有率。国内企业在中低端市场也取得了一定份额,绿的谐波在谐波减速器中的市场占有率达到了25%,双环传动中大力德在RV 减速器中的份额达到了14%、4%。该产品技术壁垒较高,国产替代正在加速。国内代表上市公司为绿的谐波双环传动中大力德秦川机床等。

  丝杠:人形机器人中主要使用滚柱丝杆,2022 年日本、欧洲滚柱丝杠企业在中国市场占有率高达90%。由于我国企业在该行业起步晚,竞争实力距离国外工业发达国家企业有很大的差距。该产品技术壁垒很高,国产替代空间较大。

  无框力矩电机:伺服电机的一种,国内企业起步晚,相比海外龙头,国产无框力矩电机输出扭矩较小,在产品性能方面仍有差距。美国科尔摩根是全球无框力矩电机龙头,拥有超70 年的运动控制研发经验,电机性能在全球处于第一梯队。国内代表上市公司为步科股份、禾川科技等。

  空心杯电机:微型伺服电机的一种,仍以老牌海外厂商为主,市场占有率仍然集中在头部厂商,全球龙头主要是瑞士maxon、德国faulhaber 两家,海外厂家空心杯电机品类齐全,内资在同类型产品上具备性价比优势。国内代表上市公司是鸣志电器、鼎智科技、拓邦股份。

  力矩传感器:力学感知部件,人形机器人使用六维力矩传感器,中国六维力矩传感器市场近年来入局者逐年增加,受限于该行业的高技术壁垒,真正具备批量供应能力的厂商依然较少,根据2022 年国内销量口径,ATI、坤维、鑫精诚、宇立位于第一梯队,各家厂商下游应用的侧重有所差异。国内代表上市公司是柯力传感。

  编码器:速度、角度、位置感知部件,磁性编码器占比逐年提升。2022 年我国编码器市场中多摩川、海德汉、西克和堡盟等海外公司占据了50%以上的市场占有率,行业集中度较高。国内代表上市公司为奥普光电以及伟创电气,奥普光电持股65%的子公司禹衡光学是中国最早的光电编码器及光学仪器专业制造商,2022 年国内市占率8%。

  机器人是目前为数不多的大空间、低渗透率、快速地发展的黄金赛道之一。国内相关环节及公司有望受益:三花智控(家电)、双环传动绿的谐波(机械)、中大力德秦川机床、贝斯特、鼎智科技、恒立液压(机械)、步科股份、禾川科技(通信)、鸣志电器(电新)、拓邦股份(电子)、柯力传感(电子)、奥普光电(电子)、伟创电气(电新)等。

  风险提示:1 人形机器人进展没有到达预期;2、国内厂商产品研究开发进度、核心客户导入没有到达预期;3、相关公司仅为产业链分析概览,不代表投资建议。