人形機器人產業(yè)鏈市場簡析一、產業(yè)端看好人型機器人商業(yè)化，投資端看好核心零部件TeslaBot技術革新進行時，有望引領產業(yè)風口特斯拉人形機器人TeslaBot技術革新進行時。自21年8月特斯拉首次發(fā)布人形機器人概念機以來，不到2年時間，特斯拉已經實現(xiàn)了多次技術進步。目前已經實現(xiàn)了直立行走、搬運物體、灑水等復雜任務，是機器人在AI訓練、環(huán)境感知、精確控制等方面底層技術革新的結果。技術實力和產業(yè)化速度角度，看好TeslaBot實現(xiàn)機器人夢想。放眼全球，特斯拉并非首個生產人形機器人的廠商，但其他廠商均受制于技術及成本問題尚未商業(yè)化，特斯拉結合其自動駕駛和機器視覺的領先技術優(yōu)勢，預計成本將降至2萬美元/臺，是目前最有可能實現(xiàn)產業(yè)化落地的廠商。機器視覺與自動駕駛技術遷移可復用，幫助TeslaBot建立領先優(yōu)勢。機器視覺是機器人接收外界信息的基礎；自動駕駛為機器人自主導航、避障賦能。TeslaBot搭載FSD自動駕駛系統(tǒng)并做出適應性修改，支持對機器人采集的視、聽、觸覺等數(shù)據(jù)類型的輸入。此外，TeslaBot搭載D1芯片，單芯片算力可達362TFLOPs，為機器人提供算力保障。人形機器人產業(yè)化指日可待，萬億藍海市場蓄勢待發(fā)按照人形機器人應用3階段發(fā)展，我們預計市場規(guī)模可達十萬億。第一階段：達到“替代重復性勞動”的應用標準，但尚不能執(zhí)行更復雜的任務，且用戶對新興事物接受度不高，應用場景較為局限。預計TeslaBot將首先應用于特斯拉自身超級工廠內的流水線工作。個人買家方面，預計僅有超高凈值消費者出于收藏、體驗等目的，將購買這一高科技產品。第二階段：在少數(shù)工廠中的應用效果得到了驗證，大眾對人形機器人接受度逐漸提高，人形機器人開始走向制造業(yè)各類工廠以及商業(yè)服務業(yè)的更多場景。人形機器人開始變得更加靈活，處理工業(yè)機器人不能處理的制造業(yè)場景，并廣泛走入餐廳、超市、商場等各類場景，以其類人的外表和更高效的生產力、更低廉的成本迅速取得市場優(yōu)勢。第三階段：大模型AI與人形機器人結合應用落地，具身智能成為現(xiàn)實，大眾對人形機器人接受度達到頂峰。具身智能使人形機器人像人一樣思考，像人一樣行動。這一階段的機器人可滿足人類的最高精神需求—情感需求，因此人形機器人開始走入家庭，尤其是獨居者家庭。特斯拉引領產業(yè)變革，看好零部件產業(yè)鏈機會看好硬件零部件產業(yè)鏈投資機會：硬件為特斯拉降本的關鍵所在，大概率外購。單個TeslaBot軀干包含16個旋轉關節(jié)執(zhí)行器和12個線性關節(jié)執(zhí)行器，雙手共需12個手部執(zhí)行器。旋轉執(zhí)行器采用力矩電機+減速器方案、線性執(zhí)行器采用電機+行星滾柱絲杠方案，靈巧手采用空心杯電機+齒輪箱的結構。隨著人形機器人產業(yè)化落地，硬件零部件產品具備持續(xù)成長空間，預計中國企業(yè)將在部分產品上扮演重要角色。二、人形機器人產業(yè)鏈縱析，尋找供應鏈“隱形冠軍”FSD：搭載D1超級芯片，智能算法能力領跑全球特斯拉自制FSD，搭載自研芯片及自動輔助攝像頭。優(yōu)化調整FSD，提高與人型機器人適配度。考慮到機器人與電動車在需求及形式上的差異，特斯拉對植入人形機器人的FSD系統(tǒng)進行優(yōu)化。Dojo系統(tǒng)算法領跑全球，計算效率高。Dojo由25個D1芯片組成，D1采用7nm制程工藝，搭載500億個晶體管、354個訓練節(jié)點，BF16、CFP8、FP32算力可達362、362、22.6TFLOPS，實現(xiàn)了超強算力和超高帶寬，相較于其他產品的計算效率提高30倍。減速器：諧波減速器為最優(yōu)方案諧波減速器為人形機器人最優(yōu)方案。諧波減速器負載小、精度高、結構緊湊，在工業(yè)機器人領域用于小負載六軸、小負載SCARA及協(xié)作機器人，在人形機器人中主要應用于小臂、大臂等上肢旋轉關節(jié)。行星減速器抗沖擊能力強，可應用于人形機器人下肢旋轉關節(jié)：由于行星減速器不容易因沖擊負載而損壞，相較于諧波更適合人形機器人下肢旋轉關節(jié)。國內諧波減速器市場競爭格局：日系廠商為諧波減速器主要玩家，2022哈默納科市場占有率達34%；國內廠商競爭力顯著增加，2022年綠的諧波市占率位居第二。人形機器人產業(yè)化進程中，國產品牌具備顯著競爭力：1）價格低，契合人形機器人降本需求；（2）硬件條件已達人形機器人要求：人形機器人對減速器的精度及負載要求均低于工業(yè)機器人，國產廠商可以滿足人形機器人要求。電機：機器人的心臟按照用途不同電機可劃分為驅動類電機和控制類電機，其中控制電機按照控制方式的不同可分成伺服電機、步進電機。伺服電機被稱為“工業(yè)機器人的心臟”，一般安裝在機器人的“關節(jié)”處，為工業(yè)機器人提供精準的控制效果。【鳴志電器】步進電機全球一線品牌，切入伺服電機打開成長天花板混合步進電機龍頭，打破海外壟斷，業(yè)績增長穩(wěn)健。鳴志電器在混合步進電機領域為國內龍頭，打破日本壟斷，2022年全球市占率位居前三。2015-2022年公司營收/CAGR均為14%，業(yè)績增長穩(wěn)健。切入控制電機賽道，打開成長天花板。公司通過外延并購將產品拓展至伺服電機、直流無刷電機、空心杯電機等高成長性品類，打開未來成長天花板。【步科股份】移動機器人配套電機龍頭，無框力矩電機有望進入核心供應鏈移動機器人配套電機龍頭，工控領域實力雄厚。步科股份產品涵蓋伺服系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、人機交互界面等驅動控制部件及解決方案，應用于移動機器人、工業(yè)機器人、新能源制造等重要領域。子公司常州精納對標海外，無框力矩電機有望進入核心供應鏈。常州精納為步科股份全資子公司，主營產品各類電機，其中無框力矩電機主要應用于協(xié)作機器人及服務機器人，產品性能對標海外龍頭，有望進入人形機器人核心供應鏈。空心杯電機：人形機器人靈巧手核心零部件定義：空心杯電機是一種無鐵芯轉子的直流伺服電機，線圈無內部支撐結構，由導線繞制而成。技術原理：線圈通過連接板和換向器、主軸連接在一起共同組成轉子，連接板固定導線和傳遞力矩，線圈在磁鐵和外殼之間的縫隙中旋轉，帶動整個轉子旋轉。空心杯電機具備體積小，效率高，功率密度高，可控性高，噪音小，散熱效果好等優(yōu)點，契合人形機器人靈巧手需求。國內相關受益標的包括鳴志電器及鼎智科技。線性驅動器：行星滾柱絲桿技術壁壘高，國產廠商具備稀缺性線性驅動器：線性驅動器是將旋轉運動轉化為直線運動的模塊化產品。行星滾柱絲杠：可實現(xiàn)直線運動與旋轉運動相互轉換，相較于滾珠絲杠，行星滾柱絲杠性能更加優(yōu)異、壽命更長，在產品設計、原材料選擇、機加工等方面均有較高的技術壁壘。市場競爭格局：國內市場由外資公司主導，頭部廠商包括瑞典SKF、瑞士GSA、德國INA等，國產廠商拓普集團、博特精工（未上市）等仍處于加速追趕階段。三、具身智能趨勢下，看好視覺、力學等各類傳感器具身智能趨勢下，看好視覺、力傳感器等環(huán)節(jié)具身智能指能夠感知并理解周邊環(huán)境，通過自主學習完成任務的智能體。具身智能下更重視感知層、交互層，看好傳感器及軟件。感知層和認知層是機器人向具身智能機器人邁進的門檻，機器視覺和多態(tài)語言大模型的快速迭代有望大幅提升機器人的感知能力和認知能力。視覺傳感：機器人三大功能的核心基礎人類感知信息的三個維度：視覺>聽覺>語義。視覺傳感為機器人三大功能的核心基礎。視覺傳感是實現(xiàn)環(huán)境感知、運動控制甚至人機交互三大核心功能的基礎，人類的五大感官中視覺的獲取的信息占比超55%，機器視覺能力對于感知層面至關重要。視覺傳感：機器視覺等AI解決方案助力人形機器人發(fā)展相較于雷達，人形機器人更可能采用攝像頭方案，未來機器視覺、AI解決方案公司有望進入市場。交互模塊以AI技術的應用核心，完成對于大腦分析判斷工作的模擬實現(xiàn)；視覺是人機交互三大核心功能的基礎，未來機器視覺、AI公司前景廣闊。人形機器人視覺傳感產業(yè)鏈或與自動駕駛汽車類似：廠商通過外購攝像頭結合自研軟件算法或直接尋求一套成熟解決方案。特斯拉機器人/汽車均采用自研的FSD系統(tǒng)和感知計算單元，光學鏡頭、攝像頭模組的難度高、壁全深，實力雄厚的光學公司有望率先參與人形機器人產業(yè)鏈。車載鏡頭市場由舜宇光學領銜，2020年全球市占率超過30%力傳感器：重要信號轉換元件，六維力傳感器處于卡脖子環(huán)節(jié)力傳感器是將力的量值轉換為相關電信號的器件。六維力傳感器技術壁壘高，多應用于高精密場景：六維力傳感器能夠同時測量沿三個坐標軸方向的力和繞三個坐標軸方向的力矩，是維度最高的力傳感器，能夠給出最全面的力覺信息，相較于低維力傳