先进制造行业周报：特斯拉人形机器人商业化加速，重视国内产业链投资机会

特斯拉人形机器人商业化加速，重视国内产业链投资机会 行业评级：增持 分析师：邹润芳 证券执业证书号：S0640521040001 研究助理：闫智 证券执业证书号：S0640122070030 分析师：卢正羽 证券执业证书号：S0640521060001 行业报告：先进制造行业周报 2023年5月22日 中航证券研究所发布证券研究报告请务必阅读正文后的免责条款部分 股市有风险入市需谨慎 重点推荐：航锦科技、华中数控、协鑫能科、双良节能、天融信、超图软件、纽威股份、天通股份、西子洁能、捷佳伟创、天准科技 核心个股组合：航锦科技、华中数控、协鑫能科、双良节能、纽威股份、华伍股份、西子洁能、联赢激光、骄成超声、奥特维、罗博特科、高测股份、宇晶股份、先导智能、杭可科技、星云股份、捷佳伟创、科威尔、绿的谐波、埃斯顿 本周专题研究：近日马斯克在特斯拉2023年股东大会上展示人形机器人Optimus最新进展，Optimus在对运动和力量的控制以及环境感知方面有着显著加强，特斯拉人形机器人技术快速迭代。此外，马斯克透露机器人将共享自动驾驶领域的软硬件技术，AI能力大幅提升，并表示看好人形机器人的长期价值，乐观预测下需求有望达到100亿台。人形机器人商业化大势所趋，国内零部件企业具备性价比优势，或加速导入特斯拉产业链；同时，机器替人、政策支持、制造业复苏等多因素叠加，国内机器人产业链迎来发展机遇。投资方面，1）关注在上游核心零部件领域取得技术突破、实现国产替代的厂商：绿的谐波、双环传动、汇川技术、中大力德、鸣志电器、奥普光电等。2）机器视觉：奥普特、天准科技。3）工业机器人，核心零部件生产+本体生产+系统集成”的全产业链模式的厂商将会获得优势竞争地位，建议关注：埃斯顿；4）服务机器人：亿嘉和、申昊科技等。 重点跟踪行业： 锂电设备，全球产能周期共振，预计21-25年年均需求超千亿，国内设备公司优势明显，全面看好具备技术、产品和规模优势的一二线龙头； 光伏设备，设备迭代升级推动产业链降本，HJT渗透率快速提升，同时光伏原材料价格下降有望刺激下游需求，看好电池片、组件设备龙头； 换电，2025年换电站运营空间有望达到1357.55亿元，换电站运营是换电领域市场空间最大的环节，看好换电站运营企业； 储能，储能是构建新型电网的必备基础，政策利好落地，发电、用户侧推动行业景气度提升，看好电池、逆变器、集成等环节龙头公司； 半导体设备，预计2030年行业需求达1400亿美元，中国大陆占比提高但国产化率仍低，看好平台型公司和国产替代有望快速突破的环节； 自动化，下游应用领域广泛的工业耗材，市场规模在400亿左右，预计2026年达557亿元，看好受益于集中度提高和进口替代的行业龙头； 氢能源，绿氢符合碳中和要求，光伏和风电快速发展为光伏制氢和风电制氢奠定基础，看好具备绿氢产业链一体化优势的龙头公司； 工程机械，强者恒强，建议关注行业龙头，看好具备产品、规模和成本优势的整机和零部件公司。 特斯拉人形机器人快速迭代，运控能力进一步加强。当地时间5月16日，特斯拉2023年股东大会上，马斯克展示人形机器人Optimus的全新型号，视频中机器人可在车间内灵活行走，并通过车载摄像头和传感器，发现并记忆周边的环境，同时对走过路线进行记录，这使得走路更为自然。在对力量控制方面，特斯拉机器人通过对电机扭矩控制，更加精准，可支撑实现弹跳的动作；在感知到鸡蛋壳硬度后调整力度，控制鸡蛋壳不被打破，实现力量收放自如；双手可以完成部分复杂任务，例如物品分类。相较于3月视频中人形机器人所展示基本的直立行走和简单的手指关节抓取任务，特斯拉人形机器人进化明显。 图表1：Optimus可控制鸡蛋不被打碎图表2：Optimus完成物品分类等复杂任务 共享自动驾驶领域的软硬件技术，Optimus将使用与特斯拉电动汽车的FSD系统进行控制。特斯拉的全自动驾驶系统（FSD）采用创新算法，主要依托神经网络和计算机视觉技术，神经网络模型起到核心作用，它通过处理和分析实时传感器收集到的数据，从中抽取有关道路、车辆、行人和障碍物信息，实现对环境的感知和物体识别。马斯克表示Optimus将使用与特斯拉电动汽车的FSD系统进行控制，帮助机器人在复杂的环境中选择最优路径并进行适当的决策，目前特斯拉已经在FSD和机器人的底层模块之间实现了链接。随着特斯拉机器人技术的快速迭代，以及自动驾驶技术应用，人形机器人产业化有望加速。马斯克看好人形机器人为特斯拉带来长期价值，认为未来机器人与人比例有望达到2：1，对应需求达到100亿台。 图表3：FSD算法根据信息生成车辆控制指令图表4：AI算法识别人类动作并复制到Optimus上 零部件厂商有望受益人形机器人产业化加速。机器人产业链由零部件、机器人本体、系统集成、终端用户四部分组成，从特斯拉人形机器人的发展来看，以软件+硬件形式相组合，算法等软件部分是其核心部件，公司倾向于通过汽车平台进行共享或进行自研，发挥供应链及技术优势；对于硬件部分，包括减速器、伺服系统技术难度相对较低的部件，特斯拉或有外部采购需求，有着技术布局及规模化带来成本优势的零部件厂商有望受益。 控制器、伺服电机和减速机三大核心零部件自主品牌国内市场份额偏低，毛利率较高，国产替代空间广阔，部分企业已具有一定的竞争力。上游三大零部件占工业机器人成本的60%，本土零部件厂商的不断突破将支撑机器人产业发展。（1）减速器：谐波减速器已实现技术突破，绿的谐波、来福谐波等已实现规模化量产，可实现进口替代。RV减速器由于传动精度、扭转刚度等性能差距仍然依赖进口；（2）控制器：国外主流机器人厂商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发；（3）伺服：我国伺服电机发展起步较晚，市场份额仍被外资占据半壁江山，但国产替代率逐年走高。 上游：控制器, 10% 本体,28% 上游：伺服系统,20% 其他,12% 上游：减速器, 30% 图表5：自主品牌工业机器人三大核心部件国内市场份额 图表6：工业机器人平均成本占比图表7：工业机器人产业链毛利率 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 精密减速机伺服电机控制器国外品牌市场份额自主品牌市场份额 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 40% 35% 25% 15% 减速器伺服系统控制器本体制造 编码器决定伺服控制精度，人形机器人为空心杯电机带来增量需求。伺服系统系统核心零部件包括驱动器、电机、编码器，伺服驱动器接收上位控制器发来的控制指令信号，同时驱动器对编码器反馈的电机状态及控制器的指令进行比较，调整供给电机的电流，控制电机转矩输出使电机加速或者减速。1）编码器作为提供反馈的传感器，其精度决定了伺服控制的精度，目前汇川技术、埃斯顿等国产厂商已布局相关研发。2）电机方面，人形机器人发展为空心杯电机带来增量需求，其由于体积小且效率高的特点在人形机器人手指部位得到应用。 人形机器人商业化大趋势下，国内相关产业链迎来发展机遇。1）关注在上游核心零部件领域取得技术突破、实现国产替代的厂商：绿的谐波、双环传动、汇川技术、中大力德、鸣志电器、奥普光电等；2）机器视觉：奥普特、天准科技；3）工业机器人，核心零部件生产+本体生产+系统集成”的全产业链模式的厂商将会获得优势竞争地位，建议关注：埃斯顿；4）服务机器人：亿嘉和、申昊科技等。 图表8：伺服系统工作原理 图表9：空心杯电机组装图 图表10：2022年中国市场伺服系统厂商及市占率 汇川 21.5% 其他 52.7% 西门 安川 7.6% 松下 7.8% 子 10.4% 光伏设备：1）N型电池片扩产项目多点开花，光伏设备企业技术持续突破，需求与技术共振，推动光伏产业高景气增长。建议关注：迈为股份、捷佳伟创等。2）光伏产业链价格调整将会使产业链利润重新分配，同时刺激下游需求，有望引导整个产业链向好发展。在产业链调整的过程中，看好以下几个方向：靠近下游的电池组件、电站运营环节；非硅辅材、耗材环节；光伏设备等。建议关注：双良节能、奥特维等。 锂电设备：从新技术带来新需求、扩产结构性加速度和打造第二成长曲线等角度出发筛选公司，2023年重点推荐以下方向：1、新技术：①复合集流体从0到1加速渗透，推荐关注相关设备商东威科技、骄成超声；②若大圆柱渗透率提升，激光焊接等环节有望受益，推荐关注联赢激光；2、锂电储能：2023年或成为国内大储高增速元年，重点关注电池、逆变器、温控、消防等环节；3、主业拓展：锂电设备是少有的能出现千亿级别大市值公司的领域，推荐关注平台型公司先导智能；电力电子、激光加工技术具备延展性，需求增长持续性有望更强，推荐关注星云股份等；4、出口链：海外扩产有望出现结构加速，推荐关注杭可科技。 储能：发电侧和用户侧储能均迎来重磅政策利好，推动储能全面发展。1）发电侧：2021年8月10日，《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》出台，首次提出市场化并网，超过保障性并网以外的规模按15%的挂钩比例（4小时以上）配建调峰能力，按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网，抽水蓄能、电化学储能都被认定为调峰资源，为发电侧储能打开。2）用户侧全面推行分时电价，峰谷价差达3到4倍，进一步推动用户侧储能发展。星云股份是国内领先的以锂电池检测系统为核心的智能制造解决方案供应商，与锂电池、储能行 业头部企业进行战略合作并推广储充检一体化储能电站系列产品。科创新源通过液冷板切入新能源汽车和储能赛道，已进入宁德时代供应商体系，随着下游需求不断提升，未来有望放量增长。 氢能源：绿氢符合碳中和要求，随着光伏和风电快速发展，看好光伏制氢和风电制氢。建议关注：隆基股份、明阳智能、亿华通等。 激光设备：激光自动化设备市场格局分散，且其通用属性较强，下游分散，行业集中度提高难度较大。激光加工相对于传统方式，优势明显，重点关注其在锂电、光伏等高成长性行业的大规模应用。以锂电池激光焊接为例，若按照激光焊接设备占比10%计算，2021-2025年合计新增需求约487亿元。重点关注深耕细分高景气赛道的激光加工设备龙头，帝尔激光、联赢激光、大族激光、海目星等。（详见《2023年投资策略：复苏可期，成长主导，星光渐亮》报告） 工程机械：强者恒强，建议关注龙头公司。推荐关注：三一重工、恒立液压、中联重科等。 半导体设备：全球半导体设备市场未来十年翻倍增长，国产替代是一个长期、持续、必然的趋势：1)根据AMAT业绩会议，预计2030年半导体产业规模将达到万亿美元，即使按照目前14%的资本密集度，设备需求将达到1400亿美元，而2020年为612亿美元。2)2020年，中国大陆首次成为全球半导体设备最大市场。2021Q1，中国大陆出货额为59.6亿美元，环比增长19%，同比增长70%，仅次于韩国。3)在瓦森纳体系下，中国半导体设备与材料的安全性亟待提升，而国产化率水平目前仍低。建议关注：中微公司、北方华创、华峰测控、长川科技、精测电子、芯源微、万业企业、至纯科技、华海清科等。 自动化：刀具是“工业牙齿”，其性能直接影响工件质量和生产效率。根据中国机床工具工业协会，我国刀具市场规模在400亿元左右，预计到2026年市场规模将达到557亿元。该市场竞争格局分散，CR5不足10%；且有超1/3市场被国外品牌占据。刀具属于工业耗材，下游应用领域广泛，存量的市场需求比较稳定，伴随行业集中度提高和进口环节替代，头部企业有望迎来高速成长机遇。建议关注华锐精密、欧科亿。 碳中和：1）换电领域千亿市场规模正在形成；2）全国碳交易系统上线在即，碳交易市场有望量价齐升。建议关注移动换电及碳交易受益标的— —协鑫能科，公司拥有低电价成本，切入移动能源领域具备优势；坐拥2000万碳资产，碳交易有望带来新的业绩增长。 产品和技术迭代升级不