最近新发了一篇人形机器人的深度报告,我们为大家解读一下近 期产业链的一些变化。虽然今天整体尾盘大盘有一定的调整,但 我们从中长期的产业链维度来看,依旧坚定看好机器人赛道。尤 其是作为目前物理Al的终极载体,机器人行业本身具备极高的天花板。
同时近期,存储方面有长江存储、长鑫存储的进展,在机器人方面,宇树科技的IPU 进度也在不断推进,尤其是国内优秀的本体 厂,也在不断迭代更新自己的产品。我们从长期的劳动力替代以 及Al发展的大逻辑来看,机器人整体的发展还处在相对早期的阶 段,所以坚定看好整个人形机器人大赛道。今晚主要分为两个部 分,首先介绍我们的主要观点,后面再逐步展开对各个环节的介 绍。
从整体观点来看,机器人进展最快的是海外的T 链(特斯拉产业 链 ) ,T 链目前包括已经确定今年夏季量产的V3(Optimus),
包括目前规划的整体产能。初期特斯拉的目标可能是在弗里蒙特 建成百万台的产能级别,可以看到他们不断将自己的一些 Model S和 Model X等相对高端车型的产能陆续停产,转投到人形机器 人。弗里蒙特的远期产能规划会达到千万台,同时从整个远期战略上,会复用整个汽车制造体系,所以会看到人形机器人场景落 地的进一步加速。周产方面,目前整 体产业链进度初期大概在千台左右级别,后续会根据下游的反馈 度来决定爬产速度。相对来说目前可以看到是比较超预期的。在 国内,目前整个人形机器人的本体企业已经超过140家,包括优 必选、宇树、智元、傅利叶等耳熟能详的公司。
所以我们目前整体来看,会推荐像三花和拓普这些优秀的 Tier One。在各类展台上可以看到,目前人形机器人的迭代速度非常 快,尤其是通用化程度也在不断提高。高集成、高智能化以及整 个大模型的发展,都会给机器人带来能力边界的打破。从整体投 资性来看,人形机器人的零部件大家比较熟悉,这里面包括各种 精密组件,每个部件都扮演着关键角色,确保机器人能够高效准 确地执行任务。我们核心推荐目前最大的灵巧手环节,以及北美 的Tier One,主要推荐三花和拓普。
像尼得科是海外的主要Tier 1,以及其他一级供应商的变化。执 行器方面,我们核心推荐已覆盖的科达利,同时绿的谐波、斯菱 智驱、双环也会在后续有一定进展。在丝杠环节,我们核心推荐 恒立液压、贝斯特等已覆盖的标的,同时建议关注荣泰、五洲新 春等优秀企业。电机环节是目前我们预期差最大的环节,核心推 荐恒帅股份。这主要来源于公司过去主要做自动驾驶的清洗泵、清洗系统,但目前正在逐步拓宽到人形机器人的电机,不管在后 续各个环节都会有一定突破。目前电机环节我们核心推荐已覆盖 的恒帅股份。结构件相对价值量低一点,但也会有可观进展,这 一块主要推荐已覆盖的蓝思科技、均胜电子,同时建议关注长盈精密和恒勃股份。感知和六轴力传感器方面,目前会有比较多变 化,产业链公司较多,核心建议关注芯动联科以及博杰股份等公 司。从整体行业发展趋势来看,核心最优先可能落地的场景是人 形机器人替代原先的工业场景去干活,包括我们可以看到优必选 或傅利叶的机器人早期大部分是要进工厂打螺丝的。所以我们先 分析整体工业机器人的情况,从2010年到2024年,整体工业 机器人的出货量处于上升趋势。从全球视角看,2010年到2024 年,工业机器人从10万台出头达到了2024年的54.2万台。整 体增速虽然有所波动,但整体还是向上,尤其是受到新能源及电 子产业需求的增长,呈现爆发式上升。而中国市场近两年的增长 可能更为明显。早期2010年工业机器人在国内处于产业刚刚起 步阶段,出货量低于5万台,从1.5万台跃升到2024年的29.5 万台,到2024年,中国工业机器人装机量已占全球的54.2%, 超过一半,成为全球工业机器人增长的核心引擎。
这一块主要依靠过去国内制造业的红利、工程师红利政策的驱动, 产业升级从过去的落后代工到智能制造,受中国制造2025政策 影响,尤其是在后疫情时代,对智能化改造的需求有明显提升。
所以可以看到2023、2024年整体的行业增速又从过去相对较低 的阶段达到了接近两位数的增长。核心原因就是中国制造业由人 口红利向工程师红利转型,包括新能源汽车、光伏以及这些新兴 产业的升级,使得工业机器人在焊接、搬运、装配等场景的渗透 率得到快速提升。从截止2025年的数据,我们可以看到人形机 器人下游应用场景相对还比较局限,但已经看到一定突破。目前 从出货量情况看,全球真正有成品本体企业的数量超过300家, 2025年整体人形机器人出货量大约在1.7万台,市场规模接近 30亿元(28.8亿元)。目前主流的应用场景还是在仓储物流、 工业装配、教育、消费等垂直领域。尤其是国内,凭借更加完善、 成熟的供应链体系,在核心自主技术的突破以及多场景落地优势 上,稳居人形机器人产业第一的位置。全球1.7万台,国内去年 就占了1.44万台,占全球总出货量的84.7%,市场规模接近16 个亿,占比超过一半。从出货量份额看,排名靠前的宇树、智元、 乐聚等出货量都处于全球非常头部的位置。所以我们往后看,在 整个人形机器人的卡位上,国内做到了相对领先的位置。
即使是海外的特斯拉,它整体选用的供应链,后续国内也会有非 常大的机会。虽然目前还是以测试和验证为主,但今年夏季特斯 拉已经官宣了量产计划,所以对国产的本体企业或国内机器人供 应链,会是一个比较大的行业性催化。价值量拆分方面,我们对 人形机器人价值量做了拆分。目前价值量最高的环节是执行器,执行器占比最高,包括了线性和旋转。传感器的价值量占比大概 在17个点左右。以特斯拉人形机器人为例,整个线性执行器的 价值量占比大概在28.9%,这里面进一步拆解,核心线性执行器 由丝杠和无框力矩电机组成,丝杠可能占20个点左右,无框力 矩电机接近6个点,所以丝杠是价值量较高的环节。线性执行器 在整个T2万(特斯拉)的价值量拆解中大概占20%。旋转执行 器的构成是无框力矩电机加谐波减速器、精密减速器,再加上标配的驱动和编码器。旋转里面无框力矩电机占比最高,行星减速 器相对谐波少一点,合计整个旋转占机器人成本的20个点左右。 传感器接近17个点,里面一维力传感器和 IMU占比较高。灵巧 手的技术目前没有收敛,根据公开资料拆解,成本占比大概在14 个点,这里面主要可能是空心杯电机以及触觉传感器。整体来看, 手的技术路径处于不断迭代的状况,也是人形机器人的兵家必争 之地,后续看哪一家能把总成拿下来,也是一个关键性催化。目 前手的难度是最高的,同时也是技术没有收敛的,建议大家最关 注这个环节。然后是零部件的拆解。核心的线性执行器中占比最高(接近20个点)的就是丝杠。丝杠是传动核心零部件,把旋 转运动转化为直线运动,有滑动、滚动以及静压丝杠。其中滚动 丝杠启动阻力小,低速运动平稳性好,传动效率高,耐磨性好, 寿命长,定位精度高,同时微量位移准确,应用比较广泛,更贴 近人形机器人应用。滚动丝杠可以分为滚珠和行星滚柱。滚珠的 摩擦较小,传动效率高,精度也相对更高;滚柱的承载力和耐冲击性好,体积小,速度更高。整体来看,丝杠是机器人中价值量 最高的环节。从市场规模看,2024年整体规模还比较小,主要 受制于人形机器人产品没有放量,大致体量在13亿左右,同比 有19个多点的增长,但还是需要等待下游应用的放量。
第二个核心是减速器,核心应用在谐波和行星,在旋转执行器中 是价值占比较高的零部件。减速器核心由电机、减速器、编码器、 传感器、驱动器以及轴承组成。从精 密减速器的下游分布看,目前主要集中在工业机器人和机床,以 及传统IC自动化,这是目前最大的下游。我们认为工业机器人的 量对人形机器人有前瞻预测作用,后续人形机器人上量后,对精 密减速器的需求会有大幅带动。减速器是连接动力源和执行机构 的中间机构。目前行业主要应用的是精密减速器,包括精密行星 减速器、RV 减速器和谐波。不同的精密减速器结构及特性差异, 在智能装备行业有不同的应用场景。RV 减速器在工业机器人上 应用更多,谐波在协作机器人以及人形机器人上相对更适合。从 需求看,单算工业机器人需求量,从2021年的93万台增长到 2024年的136.6万台,复合增长率有13个点。以工业机器人去 倒推人形机器人需求,我们认为人形机器人是非常早期的行业, 后续增长速度肯定会保持较高增长。同时目前在B 端和C 端,人 形机器人有不同的侧重,C 端场景后续可能集中在养老、医疗、 消费等领域;工业方面也会在高危环境下不断涌现新需求。
第三个是我们最推荐也是预期差最大的环节——电机。过去主要 集中在无框力矩电机这个技术路径以及相关标的。电机是运动控 制系统的核心执行器。从2023年伺服电机下游情况看,主要应 用在机床、电子制造、包装机械、纺织机械等相对传统的领域。 但电机环节,尤其是无框电机,是高度集成化的直驱电机,不仅 仅是一个定子和转子的组合,对一致性、耐用性以及承载力都提 出了非常高的要求。同时无框力矩电机不仅在线性执行器中使用, 在旋转执行器中也是核心零部件。目前无框力矩电机市场,2022 年大约只有6.7亿美金,到2029年随着人形机器人放量,有希 望达到12亿美金以上的市场规模。电机核心的变化,过去可能 讲过谐波磁场电机。这个技术是指在电机运行过程中,通过调整 定子绕组磁势或气隙磁导的周期性磁量分布,调节激波频率来增 强电机的强度、可靠性和耐用性。同时从材料上,谐波磁场电机 选用第四代永磁材料——钕铁氮,引入这个材料后,不仅磁性能, 还有表现出来的稳定性和旋转速度都会有显著提升。整个 PPT 第 19和20页简单展示了转向伺服电机的示意。
尤其是在关节上,相较于传统工业伺服电机,机器人在关节运动 姿态、环境交互的特性上对驱动提出了更苛刻的要求。关节常常会出现较低速、大扭矩输出的情况,多种工况下需要采用电机和 传动部件配合形成关节执行器。这种环境下,使用正向磁通的磁场电机会获得更优异可靠的性能。在电气化中,我们建议关注整 个磁场的轴向磁通技术路径,尤其是在轻量化设计上会采用一些 创新设计,进一步减轻重量,降低磁饱和。
传感器大家了解比较多。传感器是感知物理量和化学量并转化为 电信号的装置,可以理解为人形机器人的感官。作为一种检测装 置,传感器应用较广,不仅有嗅觉、味觉、触觉等,使人形机器 人拥有具体感官的零部件也在不断增长。从下游看,目前主要集 中在汽车电子、工业制造等领域。单看工业级传感器的市场规模, 整体在120到124亿元左右。这一块主要是因为传统工业(尤其 是光伏、汽车、机床等行业)对核心参数的需求弱化后,传感器 需求有所下滑。但随着柔性机器人(尤其是指尖传感器及六维力 传感器)的不断扩张,对传感器的要求也在不断提升。六维力的 成本目前可能相对较高。在汽车上关注度比较多的是IMU,IMU 作为人形机器人的小脑,是核心传感单元。整体来看,MEMS惯 性器件的市场规模2022年大约在77亿元,预计到2027年增长 到126亿元。目前整个IMU市场,市场份额前五还是以海外企 业为主,占比在九成以上。作为核心零部件的突破口,国内企业 在IMU上相对竞争力缺失,但后续随着产业链升级和国产制造提 升,我们相信 IMU传感器(包括开头提到的新诺联科、芯动联科) 会在MEMS惯性传感器上有所突破。
回到核心观点,我们认为整个行业在今年板块中,过去三四个月 随着科技板块对半导体设备、存储的拉动,已经使得机器人板块 处于相对低估的位置,整体结构或板块都具备充足的吸引力。而 且我们会看到产业链有一些相应的边际变化,所以我们核心建议 大家关注北美确定性最高的Tier One——三花智控和拓普集团; 核心零部件变化最大的电机环节,推荐恒帅股份,它在海外产能 投建以及北美客户的商务对接上,有自己独到的优势。