机器人行业深度报告：人形机器人产业链纵析，寻找供应链“隐形冠军”

证券研究报告·行业研究·机器人 人形机器人产业链纵析，寻找供应链“隐形冠军” ——机器人行业深度报告 首席证券分析师：周尔双 执业证书编号：S0600515110002zhouersh@dwzq.com.cn 证券分析师：罗悦 执业证书编号：S0600120100013luoyue@dwzq.com.cn 2023年7月1日 1 推荐逻辑 一、产业端看好人形机器人商业化，投资端看好核心零部件 随着特斯拉人型机器人产业化推进、ChatGPT等AI技术加速，人工交互及人工智能成为一大趋势，人形机器人作为“具身智能”最理想载体，站在多重产业共振的交汇点，有望引领未来产业变革。特斯拉作为目前人形机器人技术领先厂商，基于FSD自动驾驶技术可迁移性、具备工厂应用场景的特点，解决了此前人型机器人产业化的两大痛点，产业端看好TeslaBot突出重围。为了实现人形机器人2万美金/台的平价目标，产业化过程中离不开国产硬件供应链的支持，沿着产业链降本主线脉络，投资端我们看好核心零部件。从市场规模看，按照短中长期分场景渗透率，即初期特斯拉超级工厂人数5%、中期工业及服务业人数5%-8%、长期家庭户数15%-35%测算，未来人形机器人市场规模有望达到万亿+级别，其中人形机器人零部件价值量占比61%，拉动机器人零部件万亿蓝海赛道启航。 二、人形机器人产业链纵析，寻找供应链“隐形冠军” 按照一台人型机器人成本2万美金，我们预计核心零部件价值量占比排序如下：🕔FSD系统占比39%，即自动驾驶系统系统+D1超算芯片，组成核心控制系统，相当于机器人“大脑”，为特斯拉核心能力体现，自研为主； ②电机占比19%，包含28个应用于大关节的无框电机，12个应用于手指的空心杯电机，价值量占比分别为15%、4%，主要厂商包括三花智控、鸣志电器、鼎智科技、拓普集团等。③减速器占比14%，应用于16个旋转关节，其中包括12个谐波减速器+4个行星减速器，主要厂商为绿的谐波、双环传动、中大力德等；④行星滚柱丝杆占比9%，应用于12个线性关节，主要厂商为拓普集团、秦川机床等；⑤传感器占比3%左右，包括视觉传感及力传感器，主要厂商包括奥比中光、舜宇光学及柯力传感等。 投资建议： 重点推荐高弹性+高壁垒的谐波减速器供应商【绿的谐波】；供应链先发优势强的空心杯电机供应商【鸣志电器】；供应链优势的旋转执行器总包商【三花智控】；供应链优势+高壁垒的线性执行器供应商【拓普集团】。 建议关注高弹性的空心杯电机供应商【鼎智科技/江苏雷利】；谐波及行星减速器供应商【双环传动】【中大力德】；线性驱动【秦川机床】【恒立液压】【贝斯特】【恒而达】；微型传动系统【兆威机电】；高潜力的传感器相关标的【奥比中光-UW】【柯力传感】；技术积累深厚的电机厂商【汇川技术】、【步科股份】；底层能力优秀的机器人主机厂【埃斯顿】【石头科技】【科沃斯】【九号公司-WD】等。 表：人形机器人产业链核心标的 2023/6/30 归母净利润（亿元） PE 公司代码 公司简称 股价（元） 市值（亿元） 2022A 2023E 2024E 2025E 2022A 2023E 2024E 2025E 002050 三花智控 30.26 1,087 25.73 32.08 41.94 51.41 42 34 26 21 601689 拓普集团 80.70 889 17.00 22.86 33.94 45.24 52 39 26 20 603728 鸣志电器 80.30 337 2.47 3.78 6.01 8.58 136 89 56 39 688017 绿的谐波 162.40 274 1.55 2.21 3.32 4.58 176 124 83 60 688160 步科股份 83.50 70 0.91 1.15 1.49 1.92 77 62 49 39 873593 鼎智科技 133.40 64 1.01 1.33 1.76 2.32 64 49 36 27 300660 江苏雷利 38.20 121 2.59 3.51 4.63 5.57 47 34 26 22 002472 双环传动 36.30 309 5.82 8.03 10.51 13.51 53 38 29 23 002896 中大力德 46.17 70 0.66 0.99 1.49 1.88 105 71 47 37 601100 恒立液压 64.33 863 23.43 27.38 31.62 41.02 37 32 27 21 000837 秦川机床 16.28 146 2.75 3.39 4.49 5.74 53 43 33 26 300580 贝斯特 24.29 73 2.29 2.68 3.41 4.20 32 27 21 17 300946 恒而达 38.02 46 0.95 1.36 1.94 2.27 48 34 24 20 688322 奥比中光-UW 41.72 167 -2.90 -2.07 -0.63 0.86 - - - 194 603662 柯力传感 36.80 104 2.60 3.62 4.43 5.52 40 29 23 19 300124 汇川技术 64.21 1,709 43.20 54.04 71.18 92.54 40 32 24 18 002747 埃斯顿 28.00 244 1.66 2.83 4.97 7.97 146 86 49 31 688169 石头科技 320.68 300 11.83 13.77 16.46 19.33 25 22 18 16 603486 科沃斯 77.77 445 16.98 19.28 22.68 26.43 26 23 20 17 689009 九号公司-WD 36.85 264 4.51 6.83 10.66 15.19 59 39 25 17 数据来源：Wind，东吴证券研究所（注：三花智控、拓普集团、鸣志电器、绿的谐波、恒立液压、汇川技术、埃斯顿为东吴预 目录 人形机器人产业链纵析，寻找供应链“隐形冠军” ——机器人行业深度报告 一、产业端看好人型机器人商业化，投资端看好核心零部件 二、人形机器人产业链纵析，寻找供应链“隐形冠军” 三、具身智能趋势下，看好视觉、力学等各类传感器四、投资建议与风险提示 特斯拉人形机器人TeslaBot技术革新进行时。自21年8月特斯拉首次发布人形机器人概念机以来，不到2年时间，特斯拉已经实现了多次技术进步。目前已经实现了直立行走、搬运物体、洒水等复杂任务，是机器人在AI训练、环境感知、精确控制等方 面底层技术革新的结果。 有望复刻电动车战果，引领新时代 图：特斯拉人形机器人时间轴 技术实力和产业化速度角度，看好TeslaBot实现机器人梦想。放眼全球，特斯拉并非首个生产人形机器人的厂商，但其他厂商均受制于技术及成本问题尚未商业化，特斯拉结合其自动驾驶和机器视觉的领先技术优势，预计成本将降至2万美元/台，是目前最有可能实现产业化落地的厂商。 图：全球人形机器人产品对比 6 数据来源：优必选官网，小米官网，本田官网，软银官网，波士顿动力官网，特斯拉官网，东吴证券研究所 机器视觉与自动驾驶技术迁移可复用，帮助TeslaBot建立领先优势。机器视觉是机器人接收外界信息的基础；自动驾驶为机器人自主导航、避障赋能。TeslaBot搭载FSD自动驾驶系统并做出适应性修改，支持对机器人采集的视、听、触觉等数据类 型的输入。此外，TeslaBot搭载D1芯片，单芯片算力可达362TFLOPs，为机器人提供算力保障。 图：机器视觉与自动驾驶技术迁移可复用至人形机器人 7 数据来源：特斯拉官网，东吴证券研究所 TeslaBot具备场景落地性，有望率先应用于超级工厂。特斯拉超级工厂流水线在未来将成为TeslaBot的迭代目标，超级工厂的工业场景亦将为TeslaBot提供海量训练 和测试样本。此外，TeslaBot量产后成本有望降至2万美元，在1:1替代的情况下，仅需2年可收回成本，回本效率远超同类厂家，产品已具备商业化基础。 生产厂商 特斯拉 工业机器人中位数 小米 波士顿动力 本田 人形机器人价格（万元） 14 20 70 1400 1750 2022年中国制造业平均工资（万元/人） 7.06 回本时间（年） 2 3 10 198 248 表：机器人回本周期测算 数据来源：国家统计局，东吴证券研究所8 基于具身智能的全能生产力，有望引领产业风口。随着技术迭代，TeslaBot工业化场景应用已成为可预见的事实。当下大模型AI的快速发展与人形机器人结合，可以让机器人具体一定的自主思考能力，有能力成为继互联网、智能手机、新能源汽车后下一个现场级产品。 图：人形机器人应用前景 9 数据来源：特斯拉官网，东吴证券研究所 按照人形机器人应用3阶段发展，我们预计市场规模可达十万亿。 第一阶段：达到“替代重复性劳动”的应用标准，但尚不能执行更复杂的任务， 且用户对新兴事物接受度不高，应用场景较为局限。预计TeslaBot将首先应用于特 斯拉自身超级工厂内的流水线工作。个人买家方面，预计仅有超高净值消费者出于收藏、体验等目的，将购买这一高科技产品。 表：阶段一特斯拉机器人市场规模约95亿元 阶段一（短期2024-2026 年）：+特斯拉工厂+高净值消费者 指标 数值 特斯拉超级工厂总数（人） 63000 渗透率 5% 销量（台） 4410 2021全球超高净值消费者总数（人） 295450 渗透率 15% 销量（台） 44318 总计市场规模（亿元） 95 第二阶段：在少数工厂中的应用效果得到了验证，大众对人形机器人接受度逐渐提高，人形机器人开始走向制造业各类工厂以及商业服务业的更多场景。人形机器人开始变得更加灵活，处理工业机器人不能处理的制造业场景，并广泛走入餐厅、超 市、商场等各类场景，以其类人的外表和更高效的生产力、更低廉的成本迅速取得市场优势。 表：阶段二特斯拉机器人市场规模约7.6万亿元 阶段二（中期2026-2030年）：+制造业+服务业 制造业人数（万人） 服务业人数（万人） 美国 1233 11943 欧洲 1820 9352 亚洲 36960 23212 渗透率 8% 5% 销量（万台） 3201 2670 市场规模（亿元） 44815 37386 总计市场规模（亿元） 75969 第三阶段：大模型AI与人形机器人结合应用落地，具身智能成为现实，大众对人形机器人接受度达到顶峰。具身智能使人形机器人像人一样思考，像人一样行动。这一阶段的机器人可满足人类的最高精神需求—情感需求，因此人形机器人开始走入 家庭，尤其是独居者家庭。 表：阶段三特斯拉机器人市场规模约15万亿元 阶段三（长期： 2030-2035年）：+个人场景+家庭场景 一人户家庭数（万） 多人户家庭数（万） 美国 2925 5467 欧洲 - 12470 亚洲 2844 4967 渗透率 35% 15% 销量（万台） 2019 3436 市场规模（亿元） 28268 48098 合计（亿元） 76367 阶段二市场规模（亿元） 75969 总计市场规模（亿元）152336 人形机器人外购零部件占比61%。TeslaBot自制的FSD系统作为机器人控制器，占整个人形机器人成本的39%，其余零部件基本都依靠外购。在TeslaBot外购零部件中，减速器、伺服电机、直线执行器成本占比分别为14%/19%/15%，阶段三预计分别带 来市场规模2-3万亿元，值得特别关注。 成本比例 阶段一 （亿元） 阶段二（亿元） 阶段三（亿元） 本体规模 95 75969 152336 自研 FSD系统 39% 37 29628 59411 外购 减速器 14% 13 10636 21327 伺服电机 19% 18 14434 28944 直线执行器 15% 14 11395 2285