人形机器人:黎明破晓,AI归宿-中航证券_59页_3mb
报告摘要
人形机器人产业在2024年迎来关键突破,预计2025年将进入量产阶段。核心驱动因素为AI技术的进步与具身智能的发展,特斯拉Optimus的快速迭代凸显其技术优势,通过多模态大模型实现泛化能力与多传感器融合,降低成本成为产业主要挑战。产业链核心组件包括执行系统(丝杠、电机、减速器)占比超55%,感知系统(力矩、视觉、触觉传感器)成本占比24%-49%,控制系统(算法自研)以及国产替代进程。
执行系统:丝杠、电机、减速器构成关键部件。丝杠主要用于直线关节,分为梯形与滚柱类型,成本占比23.4%(终局约13.9%),特斯拉Optimus采用14个滚柱丝杠。电机方面,无框力矩电机主导旋转与直线关节,空心杯电机用于灵巧手,成本合计约89%。减速器以谐波减速器(体积小、高精度)和行星减速器(较高负载)为主,特斯拉Optimus旋转关节采用谐波减速器,预计2023-2030年全球谐波减速器市场规模将超400亿元。
感知系统:多传感器融合提升交互能力。力矩传感器(单维/六维)用于关节控制,六维传感器精度高但成本是单维的190倍,特斯拉Optimus-Gen2手部部署触觉传感器,推动行业升级。视觉传感器采用纯视觉或深度相机+激光雷达方案,特斯拉依赖FSD计算芯片实现“端到端”控制。触觉传感器需求增长,预计2029年全球市场规模达43亿美元,国内厂商如汉威科技、柯力传感加速布局。
控制系统:以自研算法为核心,需满足低功耗与高集成度。特斯拉采用分布式控制,每个关节配置控制模组,优化运动规划与柔顺控制能力。国内企业如步科股份(无框力矩电机)、鸣志电器(空心杯电机)正通过技术迭代缩小差距。
投资建议:聚焦核心技术环节,重点关注(1)执行器与传感器:丝杠(北特科技、贝斯特)、减速器(绿的谐波、中大力德)、电机(鸣志电器、步科股份)、传感器(柯力传感、东华测试);(2)核心设备:磨床(日发精机)、车床(浙海德曼);(3)人形机器人整机:博实股份、优必选、宇树科技等。
风险提示:AI技术迭代不及预期、量产推进乏力、国产替代受阻、地缘政治波动。政策端推动产业落地,如《人形机器人创新发展指导意见》明确2025年批量生产、2027年深度应用目标,国内企业正通过技术突破抢占市场。2030年全球人形机器人需求有望达200万台,市场空间超5700亿元,技术成熟度提升将加速产业链发展。
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