人形机器人行业深度报告：人形机器人行业风起，优质汽零有望延伸受益

证券研究报告·行业研究·汽车与零部件 人形机器人行业风起，优质汽零有望延伸受益 ——人形机器人行业深度报告 证券分析师：黄细里 执业证书编号：S0600520010001 证券分析师：刘力宇 执业证书编号：S06005220500012023年08月08日 更多报告请关注公众号：全球行业报告库 2 报告核心观点 人形机器人风起，潜在市场空间广阔。人形机器人是指具有与人类类似的身体结构和运动方式的智能机器人。人形机器人既需要极强的运动控制能力，也需要具备非常强的感知计算能力。人形机器人能适应各类现实生活场景，使得机器人能从专用转向通用，增大规模效应降低成本。人形机器人也被视为是实现具身智能的最佳物理形态之一。全球玩家正加速布局人形机器人赛道，下游应用场景有望打开，潜在市场空间十分广阔。 特斯拉入局，加速人形机器人产业化落地。虽然此前技术水平和制造成本等问题使得人形机器人发展较慢，但特斯拉的入局，将加速人形机器人的产业化落地进程。特斯拉的系统性降本能力+车端工具的复用能力赋能其人形机器人实现加速落地。结构拆分来看，特斯拉人形机器人主要包括躯干、四肢和手部等结构：其中躯干中集成了电池包模组，机器人的“大脑”同样位于躯干中；四肢部分主要为28个执行器，分为直线和旋转两类；手部则是采用六个执行器，拥有11个自由度（单手）。 优质汽零企业有望切入人形机器人执行器总成、电机、减速器及热管理等赛道。进一步拆分各执行器方案，其中旋转执行器主要由电机+谐波减速器+双编码器（位置传感器）+扭矩传感器+轴承组成；直线执行器主要由电机+行星滚柱丝杠+编码器（位置传感器）+力传感器+轴承组成；而灵巧手则主要包括空心杯电机+蜗轮蜗杆机构。从汽零产品与人形机器人部件的共性来看，优质汽零企业有望切入的赛道主要包括：执行器总成、电机、减速器、动力电池和热管理系统等。长期看人形机器人赛道将为汽零企业提供广阔的第二成长空间。 投资建议：随着特斯拉人形机器人量产的脚步越来越近，此前经历过汽车行业大规模标准化生产交付训练的零部件企业有望延伸至人形机器人供应链，推荐优质汽车零部件企业【拓普集团】、【三花智控】、【银轮股份】，关注【双环传动】。 风险提示：人形机器人核心技术发展不及预期；人形机器人产业化落地进程不及预期；人形机 器人零部件行业竞争加剧；人形机器人技术路线变更。 更多报告请关注公众号：全球行业报告库 3 目录 人形机器人风起，潜在市场空间广阔 特斯拉入局，加速人形机器人产业化落地汽零行业相关人形机器人标的梳理 投资建议及风险提示 1、人形机器人风起，潜在市场空间广阔 4 全球机器人行业蓬勃发展 机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器。 机器人根据应用领域可以分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三个大类。 表1：传统机器人分类型情况 类型 工业机器人 服务机器人 特种机器人 示意图主要产品 焊接机器人、喷涂机器人、包装机器人、切割机器人、搬运机器人以及码垛机器人等 公共服务机器人、配送机器人、家用服务机器人、医疗服务机器人、农业机器人等 救援机器人、消防机器人、警用机器人等 应用场景 主要为工业生产场景，包括汽车、电子、金属制品、塑料及化工品等行业 医疗服务、商品配送、公共服务和农业生产等领域 深海探测、空间探索、紧急救援、防恐防暴、消防等领域 全球机器人行业蓬勃发展 全球机器人市场规模持续增长。全球机器人市场规模从2017年的267亿美元持续增长至2022年的 513亿美元，且预计至2024年将继续增长至660亿美元。 市场结构：2022年，服务型机器人成为第一大市场，占比42.3%；工业机器人市场规模占比 38.0%；特种机器人市场规模占比19.7%。 图1：全球机器人市场规模情况（单位：亿美元）图2：全球各细分市场规模同比增速情况 140 101 120 38 66 163 43 95 165 53 116 138 66 138 82 172 217 250290 139 175 195 210 230 700 600 500 400 300 200 100 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 0 工业机器人服务机器人特种机器人 50% 40% 30% 20% 10% 0% -10% -20% 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 工业机器人服务机器人特种机器人 2022年中国市场占全球机器人市场30%以上的份额 2022年中国机器人市场占据全球30%以上份额。中国机器人市场规模从2017年的64亿美元增长至 2022年的174亿美元；且预计至2024年将增长至251亿美元。 中国机器人市场规模占全球市场规模的比例也从2017年的24.0%增长至2022年的33.9%。 图3：中国机器人市场规模情况（单位：亿美元）图4：中国各细分市场规模同比增速情况 34 28 102 83 6 12 46 819 50 10 27 55 13 37 65 18 49 22 65 75 87 99 115 300 250 200 150 100 50 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 0 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 0% 工业机器人服务机器人特种机器人工业机器人服务机器人特种机器人 人口老龄化和用工成本增加是机器换人的核心驱动 人口老龄化叠加用工成本增加，倒逼制造业和服务业中用机器人取代人工。 我国劳动人口数量2015年达到7.81亿的高点后，便开始呈现下降趋势；且人口老龄化程度也在不断提高，60岁及以上人口占比从2011年的13.70%持续提升至2021年的18.90%。 用工成本方面，我国制造业平均工资从2013年的4.29万元/年持续增长至2022年8.69万元/年。 图5：国内劳动人口及老龄化人口占比情况图6：国内制造业人员平均工资 8.0 7.8 7.6 7.4 7.2 7.0 20%10 18%8 16%6 14%4 12%2 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 10%0 12% 10% 8% 6% 4% 2% 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 0% 中国劳动力人口（亿人）老年人口数量占比 注：老年人口为60岁及以上人口 中国制造业从业人员平均工资（万元/年）YOY 全球机器人市场竞争格局 传统四大家族占据工业机器人市场领先地位。分地区看，中国是全球最大的工业机器人市场，其他主要市场包括日、美、韩、德等。格局上看，2020年发那科、ABB、安川和库卡四家合计占到全球工业机器人市场58%的份额，市场集中度较高。 服务机器人及特种机器人的市场格局则较为分散。 图7：2019年全球工业机器人分地区销售额图8：2020年全球工业机器人市场竞争格局 中国 发那科 日本 11.9% 17.3% ABB安川 29.5% 37.8% 美国 8.6% 4.1% 库卡爱普生 韩国 4.7% 15.7% 欧地希 5.4% 4.8% 川崎 7.5% 德国 7.9% 12.9% 松下 8.8% 11.0% 其他 12.1% 其他外资品牌中国品牌 人形机器人是实现具身智能的最佳物理形态之一 人形机器人一般是指具有与人类类似的身体结构和运动方式（双足行走、双手协作等）的智能机器人。人形机器人既需要极强的运动控制能力，也需要具备非常强的感知计算能力。 人形的意义：人形机器人更能适应于各类现实生活场景，使得机器人能从专用转向通用，增大规模效应降低成本。 图9：人形机器人可以充分适应于人类生活的各个场景 人形机器人分拣物品人形机器人浇花人形机器人使用人类工具 人形机器人是实现具身智能的最佳物理形态之一 具身智能可以粗略定义为：智能体通过与环境产生交互后，通过自身的学习，产生对客观世界的理解和改造能力。具身智能是有身体并支持物理交互的智能体。 人形机器人是实现具身智能的最佳物理形态之一。 图10：旁观式人工智能学习图11：具身智能学习 全球人形机器人玩家加速入局 全球玩家加速布局人形机器人赛道。在特斯拉之前，已有波士顿动力、本田、优必选等厂商进入人形机器人赛道，但早期的人形机器人产品发展较为缓慢。2022年，特斯拉在AIDAY上展示了其人形机器人方案，特斯拉入局有望加速人形机器人行业发展迭代。 表2：全球主要人形机器人产品梳理 人形机器人 Optimus Atlas WalkerX CyberOne ASIMO Ameca 示意图厂商 特斯拉 波士顿动力 优必选 小米 本田 EngineeredArts 发布时间 2022年 2016年 2021年 2022年 2011年 2021年 基本参数 高度：172cm体重：57kg行走速度：8km/h（概念机数据） 高度：150cm体重：89kg行走速度：2.5m/s 高度：130cm体重：63kg行走速度：3km/h 高度：177cm体重：52kg行走速度：3.6km/h 高度：130cm体重：50kg行走速度：2.7km/h 高度：187cm体重：49kg 自由度数量 50（关节28个+手部11个×2） 28 41（腿6个×2，臂7个×2，手6个 ×2，颈3） 21 57 51 应用场景 工厂场景及生活场景 研发平台 商用服务，科研开发 — 商业服务 商业服务 人形机器人实现大规模普及前面临的瓶颈 技术水平：人形机器人的产品力能否满足需求，取决于机器人运动控制、人工智能等方面的技术进步。 生产成本：人形机器人的成本仍处于高位，如ASIMO和Atlas成本在200万美元水平；WalkerX、CyberOne、Ameca等成本在10万美元的水平。展望远期，特斯拉期望将人形机器人的量产成本下降至2万美元上下。 表3：人形机器人核心技术梳理图12：人形机器人的成本仍处于高位 技术类型 核心技术内容 伺服控制 高性能伺服驱动器控制：可作为手指及脚的驱动机制，提供精确及可重复的运动，以实现广泛的灵活运动，包括行走、跳舞及俯卧撑。 人工智能技术 计算机视觉：使机器人能够识别并认出类似人类视觉的人脸、物体及环境，助其挑选下一次行动、动作或人机互动决策的物体细节的技术。语音交互：是一种以语音为基础信息载体的综合技术，使机器人能够以类似人类方式与人类互动。集成如自动语音识别（ASR）、自然语言处理（NLP）及文字转语音（TTS等技术。 运动规划及控制 运动规划是指运动任务方法，控制是执行过程。运动规划及控制确保机器人能够准确执行所提供的运动指示，并实现操作、移动及运动等功能。 200万美元 2022 ASIMO Atlas 10万美元 WalkerXCyberOneAmeca 未来 2万美元 Optimus未来目标量产成本 人形机器人远期市场空间广阔 我们对全球人形机器人的远期市场空间进行了测算，结果如下： 核心假设：（1）全球人口数量保持稳定低速增长；（2）人形机器人每万人销量在2030年达到1.77台/万人，在2035年达到9.07台/万人；（3）人形机器人单价从2025年刚量产时的6.96万美元持续下降至2030年的2.50万美元。 测算结果：2030年全球人形机器人市场规模为375.00亿美元，至2035年将进一步增长至2000亿美 元。 表4：全球人形机器人市场规模测算 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 2035E 全球人口数量（百万人） 8143.51 8208.66 827