行业观点投资建议

行业观点 存在确定性需求，人形机器人成长空间广阔。对人形机器人的需求持续存在，2023年供给侧变革推动人形机器人关注 度提升。需求端，由于劳动力减少（惰性+人口老龄化），人工成本持续提高，叠加国家安全因素，人形机器人具备持续增长的确定性需求。供给端，生成式AI使具身智能具备落地可能性，产业链配套体系日渐完善，推动人形机器人打开增长空间。 复盘历史，推动量产的因子将成为持续催化剂。人形机器人是特斯拉的第三增长曲线，也为产业链公司贡献了第二增 长曲线，2024年催化密集，有望为相关标的带来持续性投资机会。明年催化事件包含：（1）2024年初特斯拉AIDay； （2）24H1特斯拉机器人C样结束并开启订单发包；（3）24H2小批量量产来临，预计特斯拉明年年底出货量100台/周，预计优必选500台人形机器人交付比亚迪。 围绕特斯拉及产业链，重点关注订单、技术和设备等新变化。（1）订单：24H2特斯拉产业链订单有望落地，推荐国产 替代确定性较强的三花智控、拓普集团、绿的谐波和鸣志电器等。（2）技术路线：传感器（一维力/六维力/触觉）、减速器（谐波/行星/新型减速器）、丝杠（滚柱/滚珠/T型）和轻量化（碳纤维/PEEK）等高价值量环节的技术方案尚未定型，确定性提升后将带来分化性机会。（3）设备：热处理、磨床和传感器标定设备目前均卡脖子，突破后将加速产业链低成本量产节点来临。 重点关注兼备价值量与壁垒环节，推荐以塑代钢、丝杠、传感器和减速器环节。（1）以塑代钢：特斯拉第二代人形机 器人减重10公斤，主要受益于轻量化材料，PEEK材料兼备耐热、阻燃、自润滑和耐磨等优势，处塑料性能金字塔顶端，有望成为人形机器人核心轻量化材料。（2）看好丝杠全产业链：丝杠目前售价1-2万元/根，量产化单机价值量上万元，目前丝杠热处理和高精磨床均卡脖子，丝杠制造精度和性能稳定性距海外仍有较大差距，重点关注设备突破、以铣代磨和以车代磨新变化，以及丝杠公司产品突破进展。（3）传感器：尚未实现国产替代且弹性较大，关注力传感器、触觉传感器和IMU环节的国产替代潜在机遇，同时关注国内传感器公司与二线人形机器人厂商对接进展。（4）减速器：单机价值量占比超10%，潜在技术路线（谐波/新型/行星）边际变化发生概率较大。 投资建议 人形机器人的产业链核心部分是运动关节，综合考虑价值量和竞争壁垒，建议重点关注以塑代钢、行星滚柱丝杠、传感器和减速器环节。可重点关注以塑代钢环节的中研股份（潜在）和新瀚新材（潜在）；行星滚柱丝杠环节的贝斯特、恒立液压和五洲新春；传感器环节、减速器等相关公司建议持续关注。建议关注特斯拉供应链行情的扩散效应，以及国产机器人厂商如优必选、小鹏的供应链状况。 风险提示 技术进展不及预期；下游需求不及预期；竞争加剧的风险。 内容目录 一、核心观点：人形机器人量产前夕，未来星辰大海4 1.1人形机器人存在确定性需求，市场空间广阔4 1.2AI算法叠加，助力人形机器人应用场景拓展4 1.3行情复盘：新增长曲线和产业进展推动向上催化，性能和业绩不及预期推动向下催化6 二、未来预期展望，推动量产的因子将成为持续催化剂6 2.1明星科技公司布局人形机器人，市场迭代速度加快6 2.2产业政策持续落地，驱动人形机器人产业加速发展7 2.32024年催化剂密集，建议持续关注特斯拉人形新变化10 2.4硬件技术围绕性能提升和降本的方向发展10 三、核心产业链0-1爆发在即，以T链为锚，寻找短板和高壁垒赛道12 3.1持续看好以塑代金属趋势，关注金字塔顶端PEEK材料12 3.2丝杠：加工和设备有望迎0-1国产化突破13 3.3传感器：力矩传感壁垒高，IMU核心在陀螺仪14 3.4减速器：技术壁垒较高、可根据场景选定减速器类型20 四、投资建议21 五、风险提示23 图表目录 图表1：人形机器人发展情况4 图表2：机器人大模型技术不断突破4 图表3：机器人形态不断演变5 图表4：人形机器人发展痛点5 图表5：人形机器人应用场景6 图表6：国内人形机器人行情演绎6 图表7：人形机器人代表公司最新产业动态7 图表8：人形机器人最新产业动态7 图表9：《“机器人+”应用行动实施方案》8 图表10：人形机器人揭榜挂帅任务榜单8 图表11：2023年人形机器人政策9 图表12：智元PowerFlow关节电机10 图表13：宇树M107关节电机10 图表14：新型减速器可能结构11 图表15：新型减速器优势11 图表16：PEEK材料与主要工程塑料、特种工程塑料综合性能对比11 图表17：六维力传感器测算原理11 图表18：应变片工艺流程11 图表19：特斯拉人形机器人产业链12 图表20：零部件壁垒和价值量分布矩阵12 图表21：特斯拉OptimusGen2减重10公斤12 图表22：PEEK综合性能处于塑料金字塔顶端12 图表23：PEEK材料与主要工程塑料、特种工程塑料综合性能对比13 图表24：丝杠螺母分类13 图表25：特斯拉人形机器人丝杠方案13 图表26：丝杠产业链情况14 图表27：传感器按检测原理分类14 图表28：力传感器不同检测方法优缺点对比15 图表29：硅/箔电阻应变式传感器具有更强的综合性能15 图表30：一维、三维、六维传感器作用示意图15 图表31：人形机器人力矩传感器应用场景全景图15 图表32：ATI六轴力矩传感器的内部架构16 图表33：IMU拆解示意图16 图表34：IMU应用在机器人上16 图表35：MEMSIMU产业链示意图17 图表36：主要厂商IMU布局情况17 图表37：公司产品价格远低于同级别海外产品17 图表38：视觉信息在所有感知信息中占比超70%18 图表39：2D机器人视觉手眼标定系统18 图表40：机器人视觉感知由芯片、算法、传感器影响18 图表41：机器人视觉感知向3D化发展18 图表42：主流机器视觉传感方式对比19 图表43：主流厂商长短距离3D视觉传感器性能对比19 图表44：主流视觉传感器厂商梳理20 图表45：精密减速器主要技术指标对比20 图表46：2021年全球谐波减速器竞争格局21 图表47：2022年我国谐波减速器市场竞争格局21 图表48：国内谐波减速器厂商产能情况21 图表49：人形机器人供应链公司情况21 图表50：人形机器人供应链公司估值22 一、核心观点：人形机器人量产前夕，未来星辰大海 1.1人形机器人存在确定性需求，市场空间广阔 在以特斯拉为首的科技巨头持续发力投入以及人工智能技术不断进步的共同推动下，人形机器人产业迭代和进化速度显著加快，成为未来最确定的产业方向之一。随着社会老龄化趋势加剧，劳动力减少，国内人工成本持续提高。同时受到惰性文化的影响以及国防安全和军事领域需要，市场对人形机器人的需求与日俱增，市场空间广阔。 图表1：人形机器人发展情况 来源：国金证券研究所 1.2AI算法叠加，助力人形机器人应用场景拓展 AI是机器人产业最大的技术增量。AI技术的进步有望带动机器人产业实现跨越式发展，提升智能化程度： 1）感知层：人类的五大感官中视觉获取的信息占比超80%，机器视觉能力对于感知层面至关重要，22年3月，谷歌发布最大的视觉-语言模型PaLM，最终参数量高达5620亿，有望提升机器人感知能力； 2）认知层：GPT-4出现让机器人对于现实世界中图像、文字、数据的理解进入新台阶； 3）运动层：谷歌提出RT-X模型，其模型表现出了机器人模型更好的泛化能力。 图表2：机器人大模型技术不断突破 公司 进展 谷歌 23年3月：推出史上最大的视觉-语言模型一PaLM-E，参数量高达5620亿。23年5月：宣布推出下一代大语言模型PaLM2，更擅长高级推理任务。23年7月：推出一款新的机器人模型RoboticsTransformer2（RT-2），一个全新的视觉-语言-动作（VLA）模型，它从网络和机器人数据中学习，并将这些知识转化为机器人控制的通用指令，同时保留了web-scale能力。23年10月：创建开放的OpenX-Embodiment数据集和RT-X模型，改进了在特定领域训练的模型，并表现出更好的泛化和新功能。 微软 23年2月：探索ChatGPT扩展到机器人领域。23年5月：Microsoft和OpenAI旨在创建一个新的聊天机器人插件生态系统，该生态系统将ChatGPT用于机器人技术，有机会改变人类与机器人的日常交互。23年8月：与中国科学院联合发布的WizardMath大模型，通过强化Evol-Instruct增强大型语言模型的数学推理能力。 来源：各公司官网，国金证券研究所 人形机器人发展空间星辰大海，应用场景多元。从机器人发展形态上看，其演变的趋势是：从最传统的机器臂形式逐渐往自主移动机器人（ARM）、通用人形机器人方向发展。通用人形机器人通过“仿人”，达到更高的自由度，灵活性很强，存在巨大市场潜力和发展空间，是终极意义上的形态。 图表3：机器人形态不断演变 来源：IFR，国金证券研究所 当前，人形机器人技术仍存在运动能力不达标、成本较高、应用场景不明确等问题。（1）运动能力不达标：人形机器人因“类人”属性，在控制上难度较高。步态控制难度高、多轴控制精度或低于预期、轨迹规划算法的集成化、智能化、可视化要求较高。（2）成本较高：机器人应用需求考虑应用场景以及各个场景的泛化。人形机器人从早期的动辄几百万美元下降到目前的几万美元（如EVE售价32万元），随着全球共同发力降本，人形机器人成本有望持续下降。 提升运动 性能 持续 降本 应用场景 开发 图表4：人形机器人发展痛点 来源：国金证券研究所 由于技术的持续发展，人形机器人渗透场景先toB后toC，率先渗透地区或在欧美等高人力成本国家。2023年11月2日，工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》指出，加快拓展通用人形机器人应用场景：（1）危险、恶劣环境作业；（2）汽车、3C等制造业产线深度应用；（3）医疗、家政、农业、物流等民生服务。 图表5：人形机器人应用场景 来源：国金证券研究所 1.3行情复盘：新增长曲线和产业进展推动向上催化，性能和业绩不及预期推动向下催化 向上催化：1）新增长曲线：2022年6月，马斯克预告推出人形机器人原型机，人形机器人将成为特斯拉成长第三曲线。2）产业进展：人形机器人商业化进展顺利，包括特斯拉在内的科技厂商尝试将图像语言大模型能力和知识迁移到机器人领域，同时国内政策持续利好，提振估值指数；2023年下半年，人形机器人产业链进入B样阶段，市场信心提振，估值上升。 向下催化：1）性能不及预期：2022年9月，小米发布“铁蛋”四足机器人，行走能力低于市场预期；10月特斯拉发布Optimus，运动能力不及市场预期，影响人形机器人估值下降。2）业绩不及预期：相关公司主业中报和三季报业绩不及预期时，估值都经历了一定程度的回调或逆势下跌。 图表6：国内人形机器人行情演绎 来源：调研信息，各公司公告，特斯拉AIDAY，马斯克Twitter，政府官网，国金证券研究所 二、未来预期展望，推动量产的因子将成为持续催化剂 2.1明星科技公司布局人形机器人，市场迭代速度加快 人形机器人作为未来最确定的产业方向之一，被认为是最具发展潜力的人工智能机器人。2023年以来，人形机器人发展进入快车道，以特斯拉、小鹏汽车、比亚迪为首的科技公司，发挥研发、制造、资金等优势，借助汽车客户优势，切入人形机器人新赛道，人形机器人的迭代和进化速度显著加快。 图表7：人形机器人代表公司最新产业动态 来源：各公司官网，国金证券研究所 特斯拉打造第三成长曲线，引领人形机器人技术前进。2023年12月，特斯拉筹备行走性测试、实用性测试，对产业发展具有重要意义。 图表8：人形机器人最新产业动态 来源：各公司官网，国金证券研究所 2.2产业政策持续落地，驱动人形机器人产业加速发展 政策支持将加快中国人形机器人产业研发和落地。2023年1月19日，工业和信息化部等十七部门印发《“机