新浪财经 基金

一文吃透人形机器人产业链

格上基金官方微博

关注

作者:平山冷燕

01

人形机器人产业链全景图

02

人形机器人价值量拆分

  • 特斯拉Optimus为例:特斯拉Optimus主体包括28个自由度,可细分为14个旋转执行器、 14个线性执行器,由无框电机、滚动轴承、行星滚柱丝杠等核心零部件构成。

  • 灵巧手:Optimus灵巧手模仿人手生物学构成,通过空心杯电机实现精密动作的执行。

03

上游-传感器

  • 传感器:传感器是人形机器人中核心的感知部件,相当于人类的感觉器官。人形机器人中主要用到的是力矩传感器、柔性触觉传感器和惯性传感器。

  • 力矩传感器:力矩传感器是人形机器人上用量最大的传感器,特斯拉Optimus共使用了40个力矩传感器。其中4个是六维的。力矩传感器是一种能感知力、 力矩并转换成可用输出信号的传感器,其核心原理是将力作用下的形变转换成电信号。

  • 竞争格局:六维力传感器技术壁垒高,壁垒体现在维间数据耦合与标定检测。海外企业ATI、 SCHUNK作为全球龙头,积累多年,仍旧有明显的领先优势。国内企业入局六维力传感器的玩家越来越多,如坤维科技、鑫精诚、 宇立仪器、蓝点触控。

04

上游-电机

  • 电机:电机是人形机器人中核心的动力部件,相当于人类的肌肉。人形机器人中主要用到的电机包括:无框力矩电机、空心杯电机。

  • 无框力矩电机:人形机器人的关节使用无框力矩电机,特斯拉Optimus共有14个线性关节、14个旋转关节,每个关节使用一个无框电机,合计使用28个无框电机。

  • 空心杯电机:灵巧手使用空心杯电机,Optimus的每个灵巧手使用6个空心杯电机驱动(拇指两个+其余四指各一个)。

05

上游-减速器

  • 减速器:减速器是人形机器人中核心的动力传达机构,主要作用是把电机的高转速低扭矩转化为低转速高扭矩。人形机器人中主要使用的精密减速器包括:谐波减速器、行星减速器、RV减速器。

  • 竞争格局:全球精密减速器行业格局,呈现海外品牌强垄断特征。全球RV、谐波减速器日系品牌垄断,行星减速器德系品牌较强。谐波中哈默纳科占82%份额,RV中纳博特斯克占61%。

06

上游-滚柱丝杠

  • 滚柱丝杠:高性能的线性传动机构,将旋转运动转化为直线运动。特斯拉的Optimus的旋转关节采用电机+减速器的配置,而线性关节采用电机+行星滚柱丝杠的配置(如下图所示)。

  • 市场规模及竞争格局:滚柱丝杠是技术壁垒较高的精密传动装置,主要生产工艺是磨削。SKF、 Rollvis、 GSA 等国际品牌市占率较高。此外还有南京工艺和济宁博特两家国内品牌。随着人形机器人的量产,滚柱丝杠具备数十倍的成长空间。正是由于滚柱丝杠的价值量高、成长空间大,A股滚柱丝杠相关的概念股也是最多的,诞生了一大批五倍、十倍股。尤其是名字里带轴承的,基本都被爆炒过几遍。

07

中游-本体厂商

  • 主要玩家:机器人发展历史非常长,但进展缓慢。过往的研究侧重于“感知能力”和“执行能力”通过硬件设计的创新和优化使得机器人具有更强的运动能力,翘楚就是Atlas。AI的突破,使得人形机器人的“决策能力”发生质变,代表是OPtimus和Figure01。

  • 国内玩家:宇树、众擎、智元、傅利叶、小鹏、小米、华为都是人形机器人领域非常强的玩家,尤其是华为,虽然产品尚未发布,但资本市场的期待非常高。华为的人形发布之后,估计会成为市场一个单独的链条。

08

2025年是人形机器人量产元年

  • 量产元年:特斯拉人形机器人擎天柱(Optimus)今年将进入试生产阶段。特斯拉今年计划生产5000-10000台擎天柱机器人,已订购1万至1.2万台组件。

  • 国内产业优势突出:我国机器人产业在全球处于至关重要的位置,随着技术不断迭代以及政策强有力的支持,国内机器人产业链将迎来爆发式增长。

09

下游应用

  • 应用前景:人形机器人作为通用机器人,相较于过往的专用机器人,应用范围更加广泛。人形机器人更加符合人类的交互习惯,未来有望众多领域成为人类的好帮手。随着劳动力人口的短缺以及人力成本的上涨,各行各业对人形机器人的需求都会快速提升,具体提升速度取决于经济性。

加载中...