方正证券2024年12月计算机行业报告指出,人形机器人正从概念验证走向规模化量产。特斯拉Optimus 2024年12月有望周产50台,2025年至少1万台产量,2026年三季度大规模量产年产量约15万台。华为2024年11月启动具身智能产业创新中心、签约16家合作伙伴,英伟达ROSCon China 2024展示机器人领域最新成果。人形机器人核心零部件减速器2026年市场总需求量有望超270万台,国产化率从2014年11%提升至2022年41%。本文基于报告数据,分析人形机器人产业链的投资机会。
特斯拉Optimus量产元年,产业链进入基本面兑现阶段
2021年8月马斯克在特斯拉AI DAY首次提出Optimus概念,2022年至2024年依次实现demo发布、Gen2完成单腿瑜伽、灵巧手空中抓取网球等复杂动作。2025年作为Optimus量产元年,产品初步定型,产业链进入基本面兑现阶段。
Optimus基本确定2024年12月有望周产50台,2025年实现至少1万台产量,并有望在2025年三季度或四季度正式开启预售,到2026年三季度大规模量产,年产量约15万台。特斯拉上海工厂供应链本地化率超95%,仅签约本土一级供应商约360家,完善的供应链部分可移植至Optimus,最终价格可能不到2万美元。当前投资机会包括本体/代工、行星滚柱丝杠、减速器、灵巧手解决方案、传感器等。
华为/英伟达生态扩圈,国内车企加速入局
2024年11月华为全球具身智能产业创新中心正式运营,与乐聚机器人、禾川科技、拓斯达、兆威机电等16家科技企业签署合作备忘录。华为定位与智能汽车战略类似,专注于提供智能化技术底座而非直接参与终端制造,通过底层架构与技术赋能合作伙伴。
国内车企亦在快速入局。小鹏Iron已正式进入工厂承担拧螺丝等组装任务;小米发布CyberOne;奇瑞推出“Mornine”双足机器人。人形机器人四类整机企业各具特色:车企技术复用+量产降本,机器人企业运动控制能力显著较强,科研/高校孵化企业具备差异化关键技术亮点,互联网软件企业感知决策算法领先。
减速器与丝杠——核心零部件国产替代加速
减速器占工业机器人成本35%,是核心零部件中成本占比最高的环节。GGII数据显示,2021年中国工业机器人减速器总需求量93.11万台,同比增长78.06%,预计2026年市场总需求量有望超270万台。谐波减速器国产化趋势明显,哈默纳科和日本新宝在中国市场占有率从2020年46%降至2021年42.9%,绿的谐波等国内四家企业合计占有率从35.9%提升至41.1%。2014-2022年精密减速器国产品牌市场份额由11%提升至41%。
行星滚柱丝杠制造壁垒极高,舍弗勒基本垄断国际高端市场。特斯拉Optimus采用行星滚柱丝杠,海外舍弗勒售价超2万人民币/个,远超机器人总预期成本。国产化是必然路径,直线/线性关节占成本30%,行星滚柱丝杠价值量约1.3万元人民币/台。随着国内厂商技术完善及降本增效诉求驱动,滚柱丝杠国产步伐有望提速。
灵巧手与传感器——精细化操作关键环节
灵巧手约占人形机器人成本14%,2023年全球市场规模约15亿美元,预计2030年突破30亿美元。机器人灵巧手自由度6个-42个,机械结构主要包括精密传动、空心杯电机、行星减速器。假设单个灵巧手自由度13,对应驱动电机需要13个。
全球空心杯电机CR5为67%,海外厂商主导,国内主要包括鸣志电器、伟创电气、雷赛智能、兆威机电等。2023年全球市场规模8.1亿美元,中国约2.6亿美元。六维力矩传感器为力控最优方案,2022年中国人形机器人市场对六维力矩传感器需求量为8360套,市场规模约1.56亿元,后续将持续受人形机器人量产拉动。建议关注北特科技、双林股份、柯力传感、绿的谐波、兆威机电等。