机械设备行业深度研究：从三大经典传动到具身智能-华泰证券-2023.10.20-141页_8mb

报告摘要

从三大经典传动到具身智能总结

核心内容

本报告聚焦于具身智能的发展背景及其在人形机器人中的应用，重点分析了液压传动、电气传动和机械传动三大经典传动技术。具身智能是人工智能的下一个浪潮，它强调机器人与物理世界的互动能力。人形机器人因其与人类相似的外形，成为实现具身智能的理想载体，其硬件结构中融合了上述三种传动技术。

主要观点

液压传动：具有高功率和大扭矩输出能力，适用于需要大推力或转矩的场景，如工程机械。尽管我国是全球最大的液压市场，但高端液压件仍依赖进口，国产替代空间广阔。
电气传动：具有灵活多样的技术路径，适用于广泛的应用场景。随着定子扁线化和碳化硅的应用，电机能效有望进一步提升。特斯拉Optimus采用电气驱动，实现快速迭代。
机械传动：具备高精度和高效能，适用于旋转和直线运动的转换。国内企业在精密机械传动领域仍有提升空间，尤其是材料、设备、工艺和验证环节。

关键信息

液压传动

液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五大部分组成。
液压泵阀技术难度高，成本占比大，是液压系统的核心部件。
我国液压市场规模接近千亿，但高端市场仍依赖进口。
液压传动在工程机械中应用广泛，占比达60%。
2022年我国液压件进口单价远高于出口单价，表明高端液压件仍需依赖进口。

电气传动

电气传动通过电动机将电能转换为机械能，适用于多种应用场景。
电机技术路径包括直流/交流、同步/异步、永磁/励磁、单相/三相、步进/伺服、旋转/直线等。
定子扁线化和碳化硅应用是提升电机能效的重要方向。
特斯拉Optimus采用电气传动，实现高精度和高响应速度。

机械传动

机械传动具有高精度和高效能，适用于旋转和直线运动的转换。
典型机械传动装置包括减速器和丝杠，是人形机器人执行器的重要组成部分。
国内企业在精密机械传动领域仍需突破材料、设备、工艺和验证等关键环节。

人形机器人

人形机器人是具身智能的最佳形态之一，其硬件结构包含液压、电气和机械传动。
波士顿动力Atlas采用液压传动，实现高难度动作。
特斯拉Optimus采用电气传动，实现快速迭代。
多模态大模型的发展将提升人形机器人的智能化水平，加快产业化进程。

风险提示

国产替代不及预期
原材料价格波动风险
工程机械电动化导致部分液压元件被取代
电机技术路径发生改变
人形机器人产业化进程不及预期

图表目录

图表1：波士顿动力Atlas机器人主要采用液压驱动
图表2：特斯拉机器人主要采用电气传动
图表3：我国液压件进口额约为出口额2倍
图表4：电动缸、液压缸、气缸三种直线动作器原理介绍及对比
图表5：电动机技术路径和结构不断更新，多种类型适应下游多种应用场景
图表6：机械传动可按照传动原理分为摩擦传动、啮合传动、推压传动三类
图表7：技术进步+巨头入局+政策激励加速2023年人形机器人产业提速
图表8：液压千斤顶工作原理图
图表9：液压系统主要分类方式
图表10：液压系统组成概览
图表11：液压传动与其他传动方式对比
图表12：流体传动中液压传动占比超过70%
图表13：全球液压市场规模2011-2021 CAGR 3.1%
图表14：我国液压市场规模2011-2021 CAGR 4.7%
图表15：我国液压市场全球占比持续提升
图表16：中、美液压市场全球占比近70%
图表17：中国制造业增加值高于美国但液压销售占比偏低
图表18：国内液压市场下游应用场景相较美国更为集中
图表19：我国液压行业发展历程
图表20：我国液压件进口额约为出口额2倍
图表21：液压油缸2016年起已实现贸易顺差
图表22：液压马达2019年以来贸易逆差收窄
图表23：液压泵2020年以来贸易逆差收窄
图表24：液压泵中仅齿轮泵2022实现贸易顺差
图表25：液压阀2022年出口单价已高于进口，但贸易逆差最大
图表26：主要液压元件国产化率估计（2021）
图表27：液压系统产业链概览
图表28：液压企业与工程机械企业营收同比增速变动趋势相似
图表29：全球液压龙头及国内液压上市公司情况概览
图表30：全球液压行业CR3约34%
图表31：内资上市液压公司仅恒立液压市占率超10%
图表32：恒立液压国际收入占比约20%
图表33：博世力士乐海外收入占比约80%

结论

本报告全面分析了液压、电气和机械传动在具身智能中的应用，指出了各自的技术特点、市场现状及未来发展趋势。同时，报告强调了人形机器人作为具身智能的载体，其发展受到多维度因素的推动，包括技术进步、巨头入局和政策激励。随着这些因素的综合作用，人形机器人产业有望加速发展，推动具身智能技术的落地。

展开完整摘要

试读结束，高清完整版pdf/doc/ppt,请点下载