人形机器人与科技新革命

行业研究|深度报告 看好（维持） 人形机器人与科技新革命 机器人专题 国家/地区中国 行业机械设备行业 报告发布日期2024年04月01日 核心观点 人形机器人是具备现实意义的颠覆性产品，有望开启下一个十年产业大周期。回首 21世纪，人类数次以颠覆性技术的极致，给世界以仰望的震撼，智能手机、新能源车都是人类直面严峻现实后的坚定回答。我们又一次站在了人类历史发展的重要节点上，面对人口老龄化难题，结合当前最前沿的AI、通讯、硬件等技术，人形机器人正加速到来。根据GGII预测，预计人形机器人到2026年全球市场规模超20亿美元，到2030年全球市场规模有望突破200亿美元，到2030年中国市场规模将达50亿美元，下一个十年产业大周期亟待开启。 海外巨头引领，国产跟进，商业奇点已来。正如苹果公司之于智能手机，特斯拉之 于新能源车，人形机器人时代的伟大企业正呱呱落地。海外看，特斯拉、英伟达等巨头纷纷入局，打造具身智能机器人。国内看，作为新质生产力的重要方向，人形机器人已经吸引了华为、比亚迪、宁德时代、小鹏等大资本的关注，同时国产人形机器人如优必选、傅里叶、智元等也在不断推进商业化进程，全球共振下人形机器人的商业奇点已然来临。 大产业机遇下，小市值公司有望成长为大市值巨头。政策端看，国内顶层设计明确 发展目标，要求2025年实现整机批量生产，2027年要形成安全可靠的产业链供应链体系。从细分零部件来看，人形机器人执行器关键零部件如丝杠、减速器、电机等高端领域的产品国产化率较低。面对2030年全球上千亿元的人形机器人大赛道，小市值公司有望乘风而起，成长为大市值巨头。 AI大模型的出现为人形通用机器人的发展带来了新的曙光，具身智能也是AI发展的 终极目标。人形机器人是软硬件能力高集成的实体，商业化的核心突破点在于“AI 大脑”。大模型具备强大的泛化能力，让通用这一目标的实现成为了可能。机器人 丁昊dinghao@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860522080002 王天一021-63325888*6126 wangtianyi@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860510120021 浦俊懿021-63325888*6106 pujunyi@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860514050004 杨震021-63325888*6090 yangzhen@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860520060002香港证监会牌照：BSW113 陈超021-63325888*3144 chenchao3@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860521050002 蒯剑 厂商Figure和OpenAI结合，推出的Figure01机器人已经初步具备与人自然交流并 理解执行任务的能力。英伟达也在近期的GTC大会上推出了全球首个人形机器人通用基础模型，拥有完整的机器人仿真、训练和模拟平台。随着软硬件能力不断融合，通用人形机器人有望更快地进入引入工业和消费应用领域。 科技奇点或将成为风险。克隆技术带来了对人类伦理道德的巨大冲击，而科技奇点 021-63325888*8514 kuaijian@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860514050005香港证监会牌照：BPT856 或将成为人形机器人的风险来源。回望智能手机与新能源汽车的发展历史，他们都受制于技术边界。而人形机器人兼具AI+高端智能双重属性，伴随以ChatGPT为代表的大模型快速迭代，人工智能技术正以前所未有的速度大踏步前进，人形机器人 覃俊宁qinjunning@orientsec.com.cn 科技奇点即将到来，技术边界即将被突破。但是，政策边界已逐步形成。2024年3 月13日，欧盟通过了全球首个关于人工智能的综合法律框架《人工智能法案》，旨在确保人工智能系统尊重基本权利、安全和道德原则，并解决非常强大和有影响力的人工智能模型的风险，在欧洲及其他地区培育值得信赖的人工智能。 投资建议与投资标的 自从海外特斯拉发布人形机器人以来，产业链持续快速发展，2023年年我国政府部门也出台顶层设计指导意见，以推动机器人产业链快速发展。我们认为人形机器人有望成为宽赛道，并有望为产业链带来较大市场空间。随着2024年中期定型量产阶段逐渐临近，我们也认为具有更高性价比、更高研发生产效率的国产零部件供应商将获得更多市场份额，建议关注产业链相关公司：总成、空心杯电机、丝杠和轴承、减速器、传感器、IMU、编码器、配套高端设备、机器人大模型等公司。 风险提示： 人形机器人进展不及预期，政策风险，国产替代进程不及预期，行业竞争加剧。 英伟达推出人形机器人基础模型，具身智 能有望加速落地：——机械行业周报大规模设备更新方案落地：——机械行业 2024-03-17 周报机械央国企投资价值分析：——央国企改 2024-03-15 革专题研究 2024年1-2月挖机销量点评：政策或将助力内需改善，国际化有望持续兑现：——工程机械行业跟踪 结构轻量化经验或可复制至人形机器人的轴承、丝杠和减速器：——人形机器人系列报告 2024-03-23 2024-03-13 2024-03-12 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 目录 1.人形机器人：具备现实意义的颠覆性产品，有望开启下一个十年产业大周期5 2.海外巨头引领，国产跟进，商业奇点已来8 2.1特斯拉和英伟达等海外巨头引领人形机器人8 2.2国产人形机器人也正迎来商业奇点12 3.小市值公司有望成长为大市值巨头，国产厂商或将迎来高光时刻16 4.AI革命赋能人形机器人，具身智能是终极目标19 4.1大模型带来人形通用机器人曙光，为人形机器人提供“大脑”19 4.2英伟达发布全球首款人形机器人基础模型，下一个增长点22 5.科技奇点或将成为风险24 投资建议27 风险提示28 图表目录 图1：2007年，苹果发布iPhone首款智能手机5 图2：2016年，TeslaModel3首次亮相6 图3：1960-2022年全球、中国和日本人口老龄化的趋势（65岁及以上人口占比）/%7 图4：2026-2030年全球及中国人形机器人行业市场规模预测/亿美元7 图5：2007年1月3日到2024年3月12日苹果公司市值情况/亿美元8 图6：2016年2月1日到2024年3月12日特斯拉公司市值情况/亿美元8 图7：2009-2021年全球智能手机销量/千部8 图8：2015-2023年全球新能源车销量/千辆8 图9：特斯拉人形机器人发展历程图9 图10：Figure开发了一款具备自主行走的实体机器人“01”，对标的是特斯拉的Optimus10 图11：Figure的01机器人演示泡咖啡10 图12：Figure的01在自行搬运货物10 图13：1XTechnologies的代表产品EVE11 图14：1XTechnologies的代表产品NEO11 图15：人形机器人成为发展新质生产力的热门领域12 图16：2023年12月29日，“人形机器人第一股”优必选正式上市13 图17：优必选WalkerX示意图及参数14 图18：傅利叶智能GR-1全身图15 图19：智元机器人的远征A115 图20：工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》明确发展目标和重点任务16 图21：人形机器人软硬件架构示意图16 图22：人形机器人行业产业链17 图23：2023年人形机器人核心零部件价值量分布图预测17 图24：2030年人形机器人核心零部件价值量分布图预测17 图25：具身智能的研究是多学科交叉的19 图26：泛化的种类20 图27：TeslaOptimus是完全端到端训练的20 图28：Figure01把苹果递给工作人员21 图29：Figure01一边回答问题一边收拾桌上的垃圾21 图30：Figure01的技术路线21 图31：机器人智能等级划分标准22 图32：英伟达ProjectGR00T基础模型23 图33：英伟达机器人产业三大平台23 图34：英伟达ISSAC平台23 图35：ISSAC平台可支撑机器人的同步训练仿真23 图36：欧盟《人工智能法案》监管框架为人工智能系统定义了4个风险级别26 表1：2023年政策频现，我国人形机器人发展蓝图徐徐展开12 表2：华为、比亚迪、宁德时代、小鹏等纷纷入局机器人13 表3：中国人形机器人行业核心零部件国产替代空间对比和部分代表企业18 表4：万物摩尔定律：智能时代的新引擎25 1.人形机器人：具备现实意义的颠覆性产品，有望开启下一个十年产业大周期 回首21世纪，人类数次以颠覆性技术的极致，给世界以仰望的震撼，智能手机、新能源车都是人类直面严峻现实后的坚定回答，而人形机器人则有望成为下一个颠覆性产品。 21世纪的第一个十年，从手机到智能手机：智能手机是一部改变了人类生活方式的划时代产品。 1.智能手机改变了我们的通信方式：传统的手机只能用来打电话和发短信，而智能手机不仅拥有更强大的通讯功能，还可以通过社交媒体、即时通讯软件等与全球各地的人们保持联系。 2.智能手机成为了我们的娱乐工具：智能手机一机在手，无论是拍照、听音乐还是玩游戏，都可以轻松实现。 3.智能手机也成为了我们获取信息的利器：我们不仅可以通过书籍、报纸、电视等渠道来获取最新的资讯，也可以通过智能手机随时随地连接互联网即时获取各种信息。不仅可以浏览新闻、阅读电子书，还可以通过搜索引擎查找任何我们感兴趣的内容。这极大地提高了我们获取信息的便捷性和效率。 智能手机达到了全球互联，有效破除了信息壁垒，知识智慧实现全球实时共振，激发和加快了全 人类的科技革新。 图1：2007年，苹果发布iPhone首款智能手机 数据来源：苹果公司官网，东方证券研究所 21世纪的第二个十年，从燃油车到新能源汽车：人类在发展过程中主要面对的矛盾就是有限资源与无限需求矛盾，而能源问题则是人类社会面临的重大问题之一。 第一次能源革命是需求驱动。人类历史上第一次重大能源技术创新与“火”有关，大概在40万年前，人类掌握了火的使用，以人工取火代替了自然取火。以“火”的使用为标志事件，人类可以通过燃烧木材、秸秆等柴薪来利用储存在有机物中累积的太阳能，自此开启了植物能源时代。植 物能源时代对能源的利用仅局限在取暖和烹饪等用途，18世纪中叶，英国工业革命的兴起加速了人类对能源的需求。传统的生物质能源难以满足工业化生产的需求，因此需要寻找新的能源来源。 第二次能源革命是能源供给危机驱动。第二次能源革命始于18世纪的英国，以蒸汽机的发明和应 用为标志事件，人类开启了化石能源时代的第一个阶段——煤炭时代。人类对能源的利用此时从 地表转向地下，煤炭成为了主要的能源来源。英国煤炭资源丰富，因此成为了工业革命的中心。其他国家也开始大规模地开采煤炭。蒸汽机的发明使得煤炭等化石能源可以转化为动力，推动了工业革命的发展。 19世纪下半期，电和内燃机的发明为标志事件，开启了化石能源时代的第二个阶段——石油时代。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 内燃机的发明与应用引发了对石油的需求，与煤炭相比，同质量同体积的石油产生的能量是煤炭的2倍，且石油相比于煤炭极易气化可以实现连续化燃烧。石油资源的开发，尤其是汽车的生产使用，使得液体能源的需求进一步加强，液体能源逐步接替固体煤炭成为主要能源。此后，电力的发明改变了人类利用能源的方式，开发了化石能源的延伸使用，生产出了二次能源。总的来说，第二次能源革命是一个由传统的生物质能源向化石能源转型的过程，这个过程使得工业化生产得到了更好的满足，也推动了人