人形机器人行业深度报告：人工智能的终极载体，开启十年产业大周期

人形机器人开启人工智能应用大未来，未来十年产业大趋势确立：人形机器人的通用性打破工业及服务机器人的限制，近2年国内外资本大举进入，未来20年产业大趋势确立。特斯拉机器人兼具性能与性价比，目标定价2万美金，且进度引领全球，目前处于B样阶段，24年底有望开始小批量，率先与工厂应用，商业化路径将从细分领域突破到通用型，从tob向toc转变，28-30开始大规模放量。我们预测全球25年人形机器人初步商业化，销量3万台，30年新增需求100万台，2035年销量有望突破1000万台。 AI加速人形机器人产研，特斯拉引领全球：软件决定人形机器人高度，算法需与硬件匹配，而科技巨头具备超强研发实力及软件技术优势，其中特斯拉凭借FSD算法算力积累、电动车供应链降本优势，遥遥领先。 特斯拉将FSD纯视觉+深度学习神经网络嫁接至人形机器人，利用仿真虚拟大模型及自动驾驶积累数据提升算法训练效率，从而提高机器人平衡性能、行走步态、手部抓取等。此外，特斯拉自研的FSD芯片与Dojo超算提供算力支撑。 特斯拉运控系统最具量产优势，中国供应链受益：特斯拉机器人核心关节包括三大类、40个执行器组成，其中身体14个旋转执行器（谐波减速器方案）、14个线性执行器（滚柱丝杠+梯形丝杠方案），手部12个空心杯模组。目前执行器三花与拓普均已送样，手部关节鸣志电器已送样。 目前整机bom成本超30万，大规模量产后将降至10万元。从价值量及技术壁垒综合看，零部件排序为六维/丝杠/减速器/空心杯/无框力矩电机。六维传感器：目前进口价值量高，单个1-2万元，推测手腕或各使用一个，国产技术未完全突破；滚柱丝杠：线性执行器中使用8个左右，目前单个价值量1-2万元，龙头为欧洲厂商，看好速滚柱丝杠国产化的大幅降本；谐波减速器：旋转执行器中使用14个，单个价值量1200元，供应商为绿的，未来随小厂起量，价格有下降空间，同时髋关节或使用新型rv减速器替代，双环已启动研发；空心杯：用量12个，单个价值量1000元，鸣志已送样，后续拓展至集成，提高asp；无框电机：主要供应商为美企，壁垒接近伺服电机，伺服相关厂家可以切入，且执行器集成商也可自产。 对标电动车化，人形机器人星辰大海：从股价角度看，电动车行情2010年第一次纯主题炒作，涨幅超1倍；2012年底-2014年产业化前夕的主题投资，主线清晰，特斯拉概念受追捧，涨幅超2倍。因此人形机器人放量行情前的主题投资仍值得参与。从产业角度看，电动车19年底开启的放量行情中，价值高/壁垒高/格局好的环节，如整车、电池、隔膜、电解液等易出10倍股，因此对于机器人投资，优选绑定头部企业、壁垒最高核心环节、单机价值量可提升环节。 投资建议：关注总成及核心零部件环节弹性较大的公司，同时这些公司与经济复苏相关、也可叠加国内政策刺激预期：1）总成|旋转关节+线性关节：推荐三花智控、汇川技术，关注拓普集团；2）手关节：推荐鸣志电器，关注江苏雷利（鼎智科技），3）减速器&丝杠：关注绿的谐波、双环传动、秦川机床、贝斯特、恒立液压，4）无框伺服电机：推荐禾川科技、雷赛智能，关注步科股份。 风险提示：量产进展不及预期；产业链降本不及预期；行业关键技术突破不及预期；市场竞争加剧 1.人形机器人开启人工智能应用大未来 近2年人形机器人的研发及投入大增，国内外资本大举进入，未来20年产业大趋势确立。海外厂商主要有特斯拉、本田、波士顿动力、英国Engineered Arts、挪威1X，特斯拉Optimus预计24年底量产。国内厂商主要包括傅利叶、优必选、达闼、小米，其中优必选、达闼的人形机器人具备量产能力 出生率下降、人力成本抬升，人形机器人空间广阔。我们按照美国的安保、第二产业、送餐、快递、商场导购、餐饮服务、看护、家政及其他领域就业人数及渗透率测算出美国机器人市场需求，其他市场按照中国需求的1.5倍进行预测，预测全球25年人形机器人初步商业化，销量3万台左右，30年这些领域就渗透率1.5-2%对应存量需求230万台，新增需求100万台+，2035年销量有望突破1000万台。 图1：人形机器人市场空间测算 2.AI加速人形机器人产研，特斯拉引领全球 人形机器人本质是AI系统落地物理世界的最佳载体，算法是核心，需与硬件匹配。 机器人的输出包含了虚拟与物理两种能力。虽然人形机器人从本体硬件上看，存在抗压硬度与灵敏度不足的问题，但更核心问题在于是算法对运动能力的控制，包括本体平衡、行走的步态、手部抓取等规划与控制。这需要成熟的感知系统基础、强大的算法分解任务和规划动作、大模型不断仿真训练以及超强的算力支撑。同时要求，算法与硬件相匹配，这要求机器人企业需自研算法，并持续更新迭代。 人形机器人进入门槛高，科技巨头拥有研发实力及软件基础。头部科技公司，如特斯拉、腾讯、OpenAI、小米等纷纷布局人形机器人，与工业机器人四大家族相比，可能在机械硬件方面积累较少，但在视觉感知、算法、虚拟仿真等软件方面领先优势明显，且与原有业务协同效应明显。综合来看，特斯拉人形机器人优势最为突出，一是可直接嫁接FSD感知与算法、深度神经网络训练软硬件基础，且具备最为顶级的研发团队；二是成熟的汽车供应链，降本路径清晰；三是特斯拉汽车工厂提供率先应用场景。 3.特斯拉运控系统最具量产优势，中国供应链受益 特斯拉机器人采用电驱动方式，设计之初就考虑大规模量产：区别于波士顿的液压方式，电驱动方式关节更灵活，且核心部件均大规模量产应用（除丝杠），成本可控。 人形机器人成本拆分预计：主要包括动力总成系统（60%，电池系统+各关节机电执行器）、智能感应系统（15%）、结构件及其他（10%）、制造成本（15%），其中行星滚柱丝杠、六维传感器降本空间大。我们测算2025年小批量生产时，单个机器人成本40万元以上，2030年之后大规模量产成本有望降低至13-14万元。 图2：核心零部件空间测算 产业链梳理：优选价值量高、T供应链、壁垒高环节。人形机器人标的弹性测算核心变量：1）根据当前特斯拉送样情况&公司自身实力，给予各自目标份额；2）根据零部件技术壁垒高低，给予三档净利率水平。利润弹性为2030/2035年机器人利润÷公司2022年归母净利润。 图3：人形机器人核心标的弹性测算 4.对标电动车化，人形机器人星辰大海 人形机器人壁垒更高，格局集中。电动车是电动化与智能化并行的变革，电动化是基础，智能化是高度，因此传统车型转型简单，并且电动化降低造车门框，新势力密集涌现，初期格局分散；而人形机器人本质是人工智能的物理落地，人工智能是基础，身体关节与人工智能配合，仅头部科技巨头有实力参与，初期格局集中。 供应链：第一条绑定最头部企业，第二条选择核心壁垒最高环节，第三条单机价值量可提升。由于人形机器人格局集中，放量来自某个别头部公司，而非电动车车企全面开花，因此头部机器人供应链最具投资价值。 5.投资建议 关注总成及核心零部件环节弹性较大的公司，同时这些公司与经济复苏相关、也可叠加国内政策刺激预期。1）总成|旋转关节+线性关节：推荐三花智控、汇川技术，关注拓普集团；2）手关节：推荐鸣志电器，关注江苏雷利（鼎智科技）；3）减速器&丝杠：关注绿的谐波、双环传动、秦川机床、贝斯特、恒立液压；4）无框伺服电机：推荐禾川科技、雷赛智能，关注步科股份。 6.风险提示 1）人形机器人推广不及预期。2）特斯拉人形机器人量产进展不及预期。3）产业链降本不及预期。4）行业关键技术突破不及预期。5）市场竞争加剧。