人形機(jī)器人核心零部件需求旺盛 人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速

• 黃江 2023年8月11日 來(lái)源：東方財(cái)富 730 43
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近期隨著類(lèi)似于 ChatGPT這類(lèi)的生成式 AI 的發(fā)展， 目前已經(jīng)可以完成內(nèi)容創(chuàng)作、翻譯、對(duì)話(huà)等工作，展現(xiàn)出較強(qiáng)的理解、 學(xué)習(xí)能力，機(jī)器人的通用學(xué)習(xí)能力有望持續(xù)增強(qiáng)。

今年以來(lái)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈備受資本市場(chǎng)關(guān)注。Wind資訊數(shù)據(jù)顯示，截至8月10日，機(jī)器人指數(shù)漲幅為18.72%，不少處于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的零部件上市公司的股價(jià)創(chuàng)出了年內(nèi)新高，有些廠(chǎng)商也動(dòng)作頻頻，紛紛投資擴(kuò)產(chǎn)。

機(jī)器人核心零部件需求旺盛

進(jìn)入8月，有部分機(jī)器人企業(yè)公布了自身的擴(kuò)產(chǎn)新情況。四川福德機(jī)器人股份有限公司公布設(shè)立全資子公司廣東省天鏈機(jī)器人股份有限公司(暫定)，注冊(cè)資本7000萬(wàn)元，該子公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為機(jī)器人及零部件、自動(dòng)化裝備與自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)及自動(dòng)化系統(tǒng)。

公開(kāi)資料顯示，8月2日，無(wú)錫市惠山經(jīng)開(kāi)區(qū)與外資諧波減速機(jī)項(xiàng)目方簽署投資合作協(xié)議，精密諧波傳動(dòng)裝置的研發(fā)及生產(chǎn)基地落戶(hù)，項(xiàng)目總投資達(dá)2億美元。

2035年人形機(jī)器人市場(chǎng)或?qū)⑦_(dá)到1540億美元。Markets and Markets預(yù)測(cè)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將從2023年的18億美元增長(zhǎng)到2028年的138億美元，其復(fù)合年增長(zhǎng)率可達(dá)50.2%。

人形機(jī)器人所需的減速器、伺服系統(tǒng)的數(shù)量高于工業(yè)機(jī)器人，成本占比也應(yīng)該高于工業(yè)機(jī)器人。隨著市場(chǎng)的增長(zhǎng)，人形機(jī)器人對(duì)減速器、伺服系統(tǒng)等核心零部件的需求量也將大大提升。

三星電子最近開(kāi)始制定進(jìn)軍機(jī)器人市場(chǎng)的戰(zhàn)略，由設(shè)備體驗(yàn)( DX)部門(mén)的規(guī)劃團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)該項(xiàng)目。 繼特斯拉、谷歌和微軟之后，三星電子也將目光投向了人形機(jī)器人的開(kāi)發(fā)，人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望迎來(lái)加速。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年機(jī)器人行業(yè)深度分析及投資價(jià)值研究咨詢(xún)報(bào)告》顯示：

近期隨著類(lèi)似于 ChatGPT這類(lèi)的生成式 AI 的發(fā)展， 目前已經(jīng)可以完成內(nèi)容創(chuàng)作、翻譯、對(duì)話(huà)等工作，展現(xiàn)出較強(qiáng)的理解、 學(xué)習(xí)能力，機(jī)器人的通用學(xué)習(xí)能力有望持續(xù)增強(qiáng)。

但是生成式 AI 可以完成的工作大部分為線(xiàn)上，考慮到人形機(jī)器人擁有通用場(chǎng)景應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)， 人形機(jī)器人有望成為生成式 AI在人類(lèi)社會(huì)中優(yōu)秀的應(yīng)用載體。

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化漸近，看好相關(guān)核心零部件。

根據(jù)特斯拉 7 月 20 日的第二季度財(cái)報(bào)電話(huà)會(huì)，馬斯克表示 Optimus 的產(chǎn)量將是巨大的，然而， Optimus的量產(chǎn)還存在很多挑戰(zhàn)，例如并沒(méi)有供應(yīng)商生產(chǎn) Optimus 所需的執(zhí)行器，必須進(jìn)行定制。 同時(shí)會(huì)中還提到，特斯拉目前已經(jīng)生產(chǎn)了 10 臺(tái) Optimus，預(yù)計(jì)Optimus 會(huì)在明年被用于特斯拉工廠(chǎng)中進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。

特斯拉 Optimus 全身共有 28 個(gè)身體關(guān)節(jié)執(zhí)行器和 12 個(gè)手指關(guān)節(jié)執(zhí)行器， 其中身體關(guān)節(jié)可以分為14 個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和 14 個(gè)直線(xiàn)關(guān)節(jié)， 特斯拉旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器由角接觸軸承、諧波減速器、交叉滾子軸承、編碼器、無(wú)框電機(jī)、力矩傳感器構(gòu)成;線(xiàn)性執(zhí)行器使用無(wú)框電機(jī)+滾珠絲杠的方案，利用滾珠絲杠將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

手指關(guān)節(jié)為 12 個(gè)空心杯關(guān)節(jié)， 相比于其他布局人形機(jī)器人的公司，特斯拉借鑒了生物學(xué)設(shè)計(jì)， 每只靈巧手使用了 6 只空心杯關(guān)節(jié)。 據(jù)特斯拉 2022 年的AI Day 活動(dòng)， 該機(jī)器人售價(jià)可能約為 2 萬(wàn)美元，因此未來(lái)的主旋律將會(huì)是降本， 人形機(jī)器人是一個(gè)多任務(wù)、通用型機(jī)器人平臺(tái)，未來(lái)將有非常多的應(yīng)用場(chǎng)景，一旦形成產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，規(guī)?；慨a(chǎn)也能帶來(lái)快速的降本。

并且考慮到特斯拉在車(chē)端的供應(yīng)鏈完善、發(fā)展無(wú)人駕駛積累了大量視覺(jué)和 AI 相關(guān)算法， 因此其有望將自身軟件優(yōu)勢(shì)應(yīng)用在人形機(jī)器人項(xiàng)目中，并且利用其國(guó)內(nèi)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈完善的優(yōu)勢(shì)降低其生產(chǎn)的綜合成本，綜上， Optimus的逐步量產(chǎn)將有望對(duì)電機(jī)、精密減速器、絲杠、軸承、傳感器等產(chǎn)業(yè)鏈多個(gè)環(huán)節(jié)帶來(lái)持續(xù)需求拉動(dòng)。

人形機(jī)器人迎接“IPhone時(shí)刻”

2007年1月9日，喬布斯正式發(fā)布人類(lèi)史上第一部真正智能化的iPhone，為人類(lèi)智能手機(jī)打開(kāi)了新篇章，并加速了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)。“iPhone時(shí)刻”，也被用以表示一項(xiàng)創(chuàng)新科技對(duì)人類(lèi)帶來(lái)的革命性影響。

人形機(jī)器人是具有與人類(lèi)似的身體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式(雙足行走、雙手協(xié)作等)的智能機(jī)器人。

目前人形機(jī)器人并沒(méi)有普遍定義。根據(jù)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍《Humanoid Robots》的歸納，人形機(jī)器人應(yīng)當(dāng)能“在人工作和居住的環(huán)境工作，操作為人設(shè)計(jì)的工具和設(shè)備，與人交流”。

相比于傳統(tǒng)機(jī)器人，人形機(jī)器人的核心突破在于人機(jī)交互，即能夠聽(tīng)懂人的語(yǔ)言指令并進(jìn)行分析推斷以及決策執(zhí)行。這個(gè)過(guò)程涉及仿生感知認(rèn)知技術(shù)、生機(jī)電融全技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)、視深導(dǎo)航技術(shù)等各領(lǐng)域的尖端技術(shù)。

今年以來(lái)，AI大模型的爆發(fā)，為人形機(jī)器人帶來(lái)了關(guān)鍵的契機(jī)。AI大模型以及后續(xù)的多模態(tài)，可以從語(yǔ)音、視覺(jué)感知、決策、控制等多方面為機(jī)器人更好進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練和進(jìn)化，極大推動(dòng)研發(fā)進(jìn)程。

與此同時(shí)，政策面的強(qiáng)力支持，以及制造成本持續(xù)降低，將會(huì)大幅度地拓展人形機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景。

中國(guó)布局國(guó)際領(lǐng)先人形機(jī)器人產(chǎn)品

根據(jù)北京市人民政府辦公廳印發(fā)的《北京市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案(2023—2025年)》，其中提出：加緊布局人形機(jī)器人，對(duì)標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先人形機(jī)器人產(chǎn)品，支持企業(yè)和高校院所開(kāi)展人形機(jī)器人整機(jī)產(chǎn)品、關(guān)鍵零部件攻關(guān)和工程化;以3C電子制造、新能源汽車(chē)生產(chǎn)、安防應(yīng)急等典型場(chǎng)景應(yīng)用示范為牽引，通過(guò)“揭榜掛帥”等方式支持產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展產(chǎn)品攻關(guān)和產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)，加速全產(chǎn)業(yè)鏈自主化進(jìn)程。

中國(guó)市場(chǎng)作為全球工業(yè)機(jī)器人最大的消費(fèi)市場(chǎng)，占據(jù)全球出貨量50%以上，但在全球最大的單一市場(chǎng)(國(guó)內(nèi)市場(chǎng))國(guó)外廠(chǎng)商依舊占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)看，附加值較低的中低端制造業(yè)國(guó)產(chǎn)化率較高，占據(jù)超過(guò)50%以上的市場(chǎng)份額，但在附加值較高的制造業(yè)國(guó)產(chǎn)化率維持較低水平;分類(lèi)型來(lái)看，自由度高且精度控制難度較大的機(jī)器人市場(chǎng)占比較低;從制造業(yè)環(huán)節(jié)來(lái)看，機(jī)器人應(yīng)用的主要制造環(huán)節(jié)的市場(chǎng)占比均未超過(guò)50%。

我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人核心零部件的研究起步較晚，與國(guó)外技術(shù)有一定差距，造成不能完全自給自足的局面，一定程度上致使中上游生產(chǎn)成本居高不下，進(jìn)而影響下游差異化、定制化應(yīng)用集成的進(jìn)程。所以，在供應(yīng)鏈安全、成本可控、差異化/定制化等需求背景下，國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)在必行。

虎嗅智庫(kù)將從工業(yè)機(jī)器人的上游核心零部件、中游本體和下游集成三個(gè)環(huán)節(jié)拆解國(guó)產(chǎn)替代的核心突破點(diǎn)，并對(duì)未來(lái)工業(yè)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)替代路徑作出研判。

上游核心零部件技術(shù)基本盤(pán)薄弱，采取從“低端”到“高端”的逐步替代。工業(yè)機(jī)器人上游核心零部件主要有三種，分別是減速器、控制器和伺服系統(tǒng)，三者合計(jì)成本占據(jù)機(jī)器人本體總成本的約60%以上，對(duì)于工業(yè)機(jī)器人成本下探和性能影響比較大。

數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)機(jī)器人上游三大件國(guó)產(chǎn)化率近些年均有不同程度地上升，但國(guó)外廠(chǎng)商依舊占據(jù)一半以上的市場(chǎng)份額。具體來(lái)看，減速器的國(guó)產(chǎn)化率較高，且每年的滲透幅度也最為明顯，而伺服系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程表現(xiàn)較差。

《2023-2028年機(jī)器人行業(yè)深度分析及投資價(jià)值研究咨詢(xún)報(bào)告》由中研普華研究院撰寫(xiě)，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年機(jī)器人行業(yè)深度分析及投資價(jià)值研究咨詢(xún)報(bào)告

  機(jī)器人是一種自動(dòng)化機(jī)器，不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。機(jī)器人可以輔助甚至替代人類(lèi)完成...

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