机器人行业深度报告-人形机器人大时代来临-关注各环节产业机遇-财通证券_35页_3mb

机械设备/行业深度分析报告/20230712
人形机器人产业化加速，或将成为下一个万亿市场
人形机器人作为AI的重要载体，其发展历史超过50年，当前正逐步进入商业化阶段。1969年日本早稻田大学加藤一郎团队首次实现仿人机器人双足行走，2021年波士顿动力、特斯拉等企业陆续推出人形机器人产品，推动行业进入新阶段。预计长期销量不低于汽车行业水平，按2022年全球汽车销量8163万辆及单价2万美元测算，人形机器人市场规模可达约1143亿元人民币（折合7亿美元），潜在市场空间巨大。

从特斯拉Optimus看核心部件：

1. 执行器系统：包含28个执行器（旋转与线性），其中旋转执行器采用谐波减速器+电机方案，线性执行器使用丝杠+电机，单手具备11个自由度。核心部件包括无框力矩电机、谐波减速器、滑动丝杠、反转式行星滚柱丝杠、空心杯电机、力矩传感器和IMU等。
2. 减速器分类：工业机器人主要使用谐波减速器（轻载关节）和RV减速器（重载关节）。谐波减速器具有高精度、小体积等优势，但成本较高； RV减速器承载能力强、寿命长，但需进口。
3. 丝杠技术：滑动丝杠和行星滚柱丝杠是线性执行器核心，其中行星滚柱丝杠可承受半吨压力，但成本高昂。未来可能应用低成本方案如滑动丝杠、滚珠丝杠。
4. 电机类型：无框力矩电机（特斯拉主要方案）和空心杯电机（手掌关节专用）为主流，前者体积小、直接驱动，后者高能效、高精度。

确定性环节与产业链机遇：

• 高确定性环节：执行机构总成、谐波减速器、空心杯电机等已应用于特斯拉方案，相关企业（如三花智控、拓普集团、恒立液压、贝斯特、鸣志电器）有望直接受益。
• 产业链扩散机会：行星减速器、滑动丝杠等低成本方案可能逐步替代高价部件，推动行业成本下降。同时，关注硬件泛化应用场景，如双环传动、苏州固锝、步科股份、伟创电气等。

投资建议：
优先布局高壁垒、高价值环节，包括关节总成、丝杠、传感器、灵巧手等。重点公司：三花智控（液态执行器）、拓普集团（汽车零部件延伸）、恒立液压（滚珠丝杠量产）、贝斯特（机床丝杠国产替代）、鸣志电器（空心杯电机研发）。此外，关注硬件泛化领域，如双环传动（行星减速器）、苏州固锝（电子元件）、步科股份（伺服系统）等。

风险提示：

1. 特斯拉人形机器人量产进度或低于预期；
2. 产业链降本不及预期，执行器成本仍较高；
3. 关键技术突破进度延迟，影响行业发展。

报告指出，人形机器人将重塑制造业与服务领域，但需突破成本与技术瓶颈，相关核心零部件企业具备长期增长潜力。