20221009-开源证券-机械设备行业周报_特斯拉机器人降本超预期_滚珠丝杠大量应用_15页_1mb

机械设备行业总结

核心内容

2022年10月09日发布的机械设备行业研究报告指出，特斯拉人形机器人Optimus的发布标志着行业在降本与量产方面取得重要进展。该机器人目标成本为2万美元，远低于其他同类产品，具备较强的市场竞争力。其硬件架构与汽车技术高度融合，尤其在电机、减速器、传感器、电池等方面具有显著优势，同时在关节设计、轴承选择、传动系统等方面体现出较强的工程优化能力。

主要观点

• 降本能力超预期：Optimus的硬件设计紧凑，大量复用汽车相关技术，如FSD系统、电池、视觉传感等，从而有效降低制造成本。
• 技术路径明确：采用无框力矩电机+谐波减速器的旋转关节，以及力矩电机+滚珠丝杠的线性关节，展现出技术上的成熟与可控性。
• 量产潜力大：特斯拉计划在2023年实现初步量产，预计年产量上万后成本将下降至5万美元以下，未来有望进一步降至2-3万美元。
• 车企具备优势：在人形机器人量产初期，车企在技术通用性、研发资源和市场重叠度等方面具有明显优势，尤其是特斯拉利用自身汽车产业链资源进行机器人生产。
• 应用场景拓展：人形机器人有望首先在汽车总装厂、服装厂等工业场景中应用，未来可能拓展至高端住宿、家庭及部分教育娱乐领域。

关键信息

1. 硬件设计与技术特点

• 关节方案：Optimus共使用28个电机关节，其中16个为谐波减速器，其余为线性关节，使用力矩电机+滚珠丝杠。
• 灵巧手设计：单手有6个自由度、11个关节，采用绳驱驱动，具备较强的仿生性。
• 轴承选择：根据不同位置的受力特点选用角接触轴承、交叉滚子轴承、四点接触轴承及深沟球轴承，提升结构紧凑性和稳定性。
• 视觉系统：采用左右单目相机+鱼眼相机，依赖算法实现精确3D建模，成本较低。
• 电池系统：容量为2.3kWh，电压52V，集成于胸腔，复用汽车动力电池技术，提高安全性与能量密度。

2. 行业趋势与应用场景

• 应用场景：人形机器人可能首先在汽车总装厂、服装厂等工业场景中应用，随后拓展至高端住宿、家庭及教育娱乐领域。
• AGV优势：在中长距离物流运输场景中，AGV可能更具优势，因其技术成熟、成本较低。
• 四足机器人：在消防、安保等领域，四足机器人可能率先普及，因其在运动能力和成本方面更具竞争力。

3. 受益标的

• 力星股份：国内精密轴承钢珠龙头企业，产品包括轴承钢球和滚子，技术实力强。
• 汉字集团：谐波减速器国内领先企业，年产能达十万台级，客户覆盖国内外主流机器人厂商。
• 绿的谐波：国产谐波减速器龙头，产品广泛应用于工业机器人领域，客户包括埃斯顿、新时达等。
• 步科股份：布局无框力矩电机，产品涵盖伺服系统、步进系统等，技术门槛高。
• 怡合达：FA零部件龙头企业，业务涵盖滚珠丝杠、轴承、导轨等，2022年H1业绩增长显著。
• 秦川机床：国内齿轮加工机床龙头，子公司汉江机床布局丝杠、导轨，RV减速器设计产能达18万套/年。

4. 行业新闻

• 三峡能源项目：山西河曲100MW光伏+储能项目成功并网发电，预计年均发电量19518.38万千瓦时。
• 掺氢燃机：国家电投实现30%掺氢燃烧改造，推动燃气轮机产业升级。
• 农村电网建设：国家发改委支持分布式可再生能源发展，目标提升农村供电可靠率与电压合格率。
• 抽水蓄能电站：湖北远安与三峡建工签订投资协议，预计年产值约10亿元。
• 光伏硅基产业园：清电能源在新疆哈密启动建设，总投资90亿元，年均销售收入约84亿元。
• 新能源汽车销量：9月销量再创新高，广汽埃安同比增长121%，比亚迪突破20万辆。

风险提示

• 人形机器人量产进度不及预期
• 国内供应链渗透不及预期

投资评级

• 行业评级：看好（overweight）
• 证券评级：买入（Buy）、增持（outperform）、中性（Neutral）、减持（underperform）

估值与分析方法说明

• 本报告基于公开信息与行业分析，存在一定的假设与局限性，不保证估值结果的准确性。
• 投资决策应综合考虑个人投资目标、财务状况及市场环境，不应仅依赖投资评级。

法律声明

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• 报告内容不构成投资建议，投资者应自行判断并咨询专业顾问。