20220730-国联证券-人形机器人系列专题(二)_人形机器人产业链梳理_35页_2mb
报告摘要
人形机器人产业链梳理总结
核心内容概述
人形机器人作为新兴领域,正在成为推动机器人产业链发展的关键动力。特斯拉的“Optimus(擎天柱)”机器人计划于2023年投入生产,预计将在多个领域替代人力,同时其业务价值被马斯克认为将超过特斯拉汽车业务。受此消息推动,机器人指数在6月23日之后获得显著增长,表现出市场对人形机器人产业链的高度关注。
本报告聚焦于人形机器人产业链的上游零部件,分析其投资机会,包括减速器、电机、结构件、半导体芯片及器件、传感器、面板玻璃和材料等。通过梳理各环节的技术特点、市场格局及主要受益标的,为投资者提供参考。
主要观点
1. 人形机器人带动上游零部件发展
- 人形机器人对核心零部件需求高,主要受益环节包括:减速器、电机、结构件、半导体芯片、传感器、面板玻璃和材料。
- 工业机器人成本构成中,上游核心零部件占比超过65%,其中减速器、伺服系统和控制系统分别占32%、22%和12%。
- 人形机器人对零部件的性能要求更高,尤其在精密、轻量化、高效率方面。
2. 减速器:机器人成本占比最高的零部件
- 减速器分为RV减速器和谐波减速器,分别用于承重关节和末端精细操作。
- RV减速器:高负载、高刚度,适用于腿部、腰部等关节。
- 谐波减速器:高精度、小体积,适用于小臂、腕部等部位。
- 国内厂商如绿的谐波、双环传动、中大力德等在技术上取得突破,正逐步实现国产替代。
3. 电机:机器人实现精准操作的核心部件
- 电机包括伺服电机、液冷电机、空心杯电机等。
- 伺服电机:市场持续增长,2020年市场规模达83亿元,占比约6%-9%。
- 空心杯电机:适用于快速响应场景,如工业机器人和仿生义肢,鸣志电器具备相关技术优势。
- 液冷电机:具备高效散热和防水功能,但价格较高,仍处于发展阶段。
4. 汽车结构件或可与机器人联动
- 结构件是机器人的重要组成部分,特斯拉在汽车结构件上的供应链优势可能向人形机器人延伸。
- 拓普集团、旭升股份、安洁科技等企业具备技术实力和特斯拉合作基础,有望受益。
5. 半导体芯片及器件
- 人形机器人对半导体产品需求大,包括主控芯片、MCU、IGBT等。
- FSD芯片:特斯拉自研芯片,用于自动驾驶和人形机器人,具有高性能和高集成度。
- MCU:国内厂商如兆易创新正积极布局,未来有望导入人形机器人领域。
- IGBT:作为动力单元核心器件,斯达半导、时代电气等企业具备优势;SiC(碳化硅)功率器件因性能优越,未来在人形机器人中应用前景广阔。
6. 传感器:提升感知与定位能力
- 传感器包括摄像头、毫米波雷达、常规传感器等,用于感知环境、定位和状态监测。
- 摄像头:性价比高,是主要感知传感器之一,联创电子和韦尔股份为国内龙头。
- 毫米波雷达:提升感知精度,德赛西威在汽车领域已有成熟应用,有望拓展至人形机器人。
- 力矩传感器:用于感知机械结构的力和扭矩,八方股份具备自主生产能力。
7. 面板玻璃:提升人机交互体验
- 面板玻璃用于人形机器人头部,实现人机交互功能。
- 蓝思科技为国内玻璃盖板龙头企业,产品广泛应用于智能终端,未来有望进入人形机器人领域。
8. 材料:轻量化与高性能
- 碳纤维:用于制造轻量化结构件,具备高强度、轻质等优势。
- 磁材:如高性能钕铁硼,用于电机,中科三环和金力永磁为国内龙头。
- 聚氨酯:用于内部缓冲,提升机器人负载能力和抗冲击能力。
关键信息汇总
上游零部件投资机会
| 零部件 | 技术特点 | 主要受益标的 |
|---|---|---|
| 减速器 | 高精度、高负载、高刚度 | 绿的谐波、双环传动、中大力德 |
| 伺服电机 | 高精度控制 | 汇川技术、禾川科技、鸣志电器 |
| 空心杯电机 | 快速响应、低振动 | 鸣志电器 |
| 液冷电机 | 高效散热、防水 | - |
| 控制器 | 精密控制 | - |
| 汽车结构件 | 轻量化、高精度 | 拓普集团、旭升股份、安洁科技 |
| 半导体芯片 | 主控芯片、MCU、IGBT | 兆易创新、斯达半导、时代电气、三安光电 |
| 传感器 | 摄像头、毫米波雷达、力矩传感器 | 联创电子、德赛西威、八方股份、华测导航、保隆科技 |
| 面板玻璃 | 高性能、人机交互 | 蓝思科技 |
| 材料 | 碳纤维、磁材、聚氨酯 | 中科三环、金力永磁 |
风险提示
- 特斯拉机器人研发及量产不及预期
- 国际贸易摩擦加剧
- 风疫情反复影响供应链稳定性
潜在受益标的汇总
| 公司名称 | 产品/技术优势 | 相关业务 |
|---|---|---|
| 绿的谐波 | 国内首家谐波减速器厂商 | 精密减速器 |
| 双环传动 | RV减速器龙头 | 汽车齿轮 |
| 中大力德 | RV减速器TOP2 | 机电一体化 |
| 汇川技术 | 伺服电机国内第一 | 工控、机器人 |
| 鸣志电器 | 空心杯电机龙头 | 机器人、消费电子 |
| 拓普集团 | 汽车NVH龙头 | 底盘系统、热管理 |
| 旭升股份 | 铝合金压铸件 | 机器人结构件 |
| 安洁科技 | 消费与汽车两大赛道 | 汽车零部件 |
| 兆易创新 | MCU龙头 | 工控、汽车 |
| 斯达半导 | IGBT模块龙头 | 机器人、新能源 |
| 时代电气 | IGBT模块 | 轨交、新能源 |
| 三安光电 | 全产业链IGBT | 高端半导体 |
| 联创电子 | 模造玻璃技术 | 汽车镜头 |
| 韦尔股份 | CIS龙头企业 | 图像传感器 |
| 德赛西威 | 毫米波雷达 | 自动驾驶、机器人 |
| 八方股份 | 力矩传感器 | 机器人 |
| 华测导航 | 高精度定位 | 机器人 |
| 保隆科技 | 传感器供应商 | 汽车、机器人 |
| 蓝思科技 | 玻璃盖板 | 机器人、新能源汽车 |
| 中科三环 | 高性能钕铁硼 | 机器人、汽车 |
| 金力永磁 | 稀土永磁龙头 | 机器人、新能源汽车 |
结论
人形机器人产业链正迎来快速发展机遇,特别是在上游零部件领域,包括减速器、伺服电机、结构件、传感器、面板玻璃和材料等,均有望受益于特斯拉等企业的推动。国内企业凭借技术积累和市场拓展,正在逐步实现对海外企业的替代,为投资者提供了丰富的投资标的。然而,仍需关注技术突破、供应链稳定性及市场接受度等潜在风险。
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