机械设备行业投资策略：AI是时代的红利，设备更新或推动顺周期提前到来

机械设备 2024年04月19日 投资评级：看好（维持） AI是时代的红利，设备更新或推动顺周期提前到来 ——行业投资策略 孟鹏飞（分析师）熊亚威（分析师） 行业走势图 mengpengfei@kysec.cn xiongyawei@kysec.cn 证书编号：S0790522060001 机械设备沪深300 证书编号：S0790522080004 10% 0% -10% -19% -29% -38% 2023-042023-082023-12 数据来源：聚源 相关研究报告 《机床展见闻：高端替代加速，海外需求持续向好，国内回暖可期—行业周报》-2024.4.14 《内需与出口双驱动，“泵”发勃勃生机—行业周报》-2024.4.7 《人形机器人重磅大会接踵而至，核心整机与零部件厂商有望深度受益—行业周报》-2024.3.31 AI是时代的红利 以大模型为代表的AI技术逐渐发展出人类的智慧能力，自然语言交互、“涌现”推理能力使其应用场景大幅拓宽。而当AI与物理实体结合，智能就有了具象化表现，有望在大部分劳动场景代替人类，解放生产力。大模型是具身智能的灵魂，算力是产生智慧的源泉，设备是展示智慧的载体。人类生产力将由AI彻底重构，迈向下一个高速发展的阶梯。 具身智能重构生产范式，万亿级赛道加速落地 具身智能是AI在现实世界的具象形态。大模型赋予了具身智能高泛化能力，作为生产力的可用性大大提升；同时也重塑了机器人算法开发范式，提升开发效 率、加速各形态机器人产业落地。①人形机器人是具身智能的最终形态。特斯 拉凭借芯片、算法优势及产业号召力，已逼近量产前期；英伟达发布人形机器人通用基础模型，为全球厂商解决了最核心的软件算法问题；国内首个智能机器人中试平台落户上海，政策端、产业端加速推进。我们认为，人形机器人首 个10倍放量或发生在2024-2025年，未来有望构建万亿级市场。②智能制造 中，具身智能可大规模应用于柔性、长尾制造场景。工业软件、自动化产线、数控系统等与AI深度融合，智能制造或迎来全面升级。③飞行汽车方面，2023 年我国四部门印发《绿色航空制造业发展纲要》，加速产业进程。技术层面我国与美国齐头并进；监管层面AI技术有望实现航线智慧化管控，加速行业落地。 AI新基建为关键“底座”，上游迎资本开支浪潮 AI新基建是以算力、数据、算法等为基础支撑，以智算中心、公共数据集等为主要载体的基础设施。算力方面，高性能GPU是算力发展的基石，依靠先进制程产线及先进封装工艺实现。先进封装有望迎来资本开支浪潮，2024-2033年投资额或达661亿元。其中，COW倒装固晶等6大先进封装核心环节价值量占比将达47.9%。数据及应用方面，算力中心、AI服务器功耗明显增大，智能设备的性能同样受温度影响，散热材料、高端载板、液冷设备等方向将直接受益。 5万亿设备更新贯穿全年，流程工业率先受益，最终有望推动顺周期提前 2024年以来，设备更新及以旧换新被反复提及。国家发改委主任郑栅洁表示我 国设备更新将带来5万亿以上的市场需求，国务院规划到2027年工农建交等七领域设备投资规模较2023年增长25%以上，年化增速5.7%。综合考虑产能去旧建新，以及2024年发改委等部门发布的新版设备能效水平标准，产业去旧换新需求大、能耗水平高的流程工业（能源、石化）等领域设备或率先受益。随着各领域设备更新与汽车、家电等以旧换逐渐落地，顺周期复苏有望提前。 投资建议： 推荐标的：五洲新春、中大力德、海天精工、豪迈科技、赛腾股份、鼎泰高科、同飞股份；受益标的：丰立智能、博隆技术、川仪股份、纽威股份、中微公司。 风险提示：人形机器人落地不及预期，相关政策推进、下游需求不及预期。 行业研究 行业投资策略 开源证券 证券研究报 告 目录 1、AI是时代给予的红利3 1.1、具身智能重构生产范式，万亿级赛道加速落地3 1.1.1、人形机器人：具身智能的最终形态，产业逼近量产前期3 1.1.2、智能制造：产线与AI深度融合，智能制造迎来全面升级6 1.1.3、飞行汽车：政策助力产业落地，技术与美齐头并进7 1.2、AI新基建为关键“底座”，上游迎资本开支浪潮9 1.2.1、算力建设：接力先进制程，先进封装成为算力时代必要环节9 1.2.2、数据中心：服务器功耗法度增长，能效要求下液冷或为最佳选择11 1.2.3、终端应用：AI变革带动换机热潮，散热材料、高端载板关注度提升12 2、5万亿设备更新贯穿全年，流程工业率先受益，最终有望推动顺周期提前13 2.1、政策驱动央国企加快设备更新，市场空间增长显著高于此前13 2.2、流程工业设备有望率先受益，顺周期复苏或提前到来14 3、投资建议15 4、风险提示16 图表目录 图1：特斯拉招聘人员开始机器人产线设计4 图2：特斯拉招聘机器人电气电子实习生4 图3：对比特斯拉汽车量产节奏，特斯拉机器人第一个10倍放量有望发生在2024至2025年4 图4：英伟达机器人路线图：移动机器人开发平台-数据模拟器-通用基础大模型5 图5：数控系统与工业机器人全球龙头发那科的产品基本全部由机器人生产，人均产值达到2000万人民币6 图6：华中9型自主补偿i代码提高零件精度7 图7：华中9型多数据训练神经网络进行自主热误差补偿，保持加工加工精度7 图8：华为OICT构建工业智能体7 图9：OICT融合有望助力国产工控弯道超车7 图10：国内飞行汽车企业起步相对较晚，吉利集团进展相对较快8 图11：2012-2018年，有584项飞行汽车相关专利在美国提交申请8 图12：2012-2018年，有574项飞行汽车相关专利在中国提交申请8 图13：从企业来看，中国公司大疆专利数量排名世界第一8 图14：AIGPU中HBM与GPU通过cowos2.5D封装水平互联10 图15：HBM封装全流程10 图16：当机架密度超过20kW时，风冷系统会失去有效性11 图17：数据中心能效要求提高12 图18：数据中心单机柜能耗和冷却方式对应一览12 图19：荣耀发布首款AIPC产品12 图20：电子产品散热以新型导热材料为主13 图21：2000-2023年中国工业锅炉产量变化情况14 图22：设备更新有望最终推动顺周期复苏提前到来15 表1：2023年以来人形机器人相关支持政策密集出台6 表2：2024-2033年国内先进封装设备投资额有望达到661.1亿元9 表3：先进封装各环节价值量拆分10 表4：政策推动加快央国企加快设备更新13 表5：发改委、工信部等六部门发布新版产品设备能效水平标准14 表6：推荐标的&受益标的估值一览16 1、AI是时代给予的红利 以大模型为代表的AI技术逐渐发展出人类的智慧能力，自然语言交互、“涌现”推理能力使其应用场景大幅拓宽。而当AI与物理实体结合，智能就有了具象化表现，有望在大部分劳动场景代替人类，解放生产力。大模型是具身智能的灵魂，算力启迪智慧的源泉，设备是展示智慧的载体。人类生产力将由AI彻底重构，迈向下一个高速发展的阶梯。 1.1、具身智能重构生产范式，万亿级赛道加速落地 具身智能是AI在现实世界的具象形态，是能够理解、推理、并与物理世界互动的智能系统。它包含人工智能领域几乎所有的技术，包括机器视觉、自然语言理解、认知和推理、机器人学、博弈伦理、机器学习等，是AI的集大成者。大模型赋予了具身智能高泛化能力，使其能够覆盖大多数传统训练中难以强化的小概率场景，作为生产力的可用性大大提升；同时重塑了机器人算法开发范式，提升机器人的开发效率、加速不同形态的机器人落地。 1.1.1、人形机器人：具身智能的最终形态，产业逼近量产前期 人形机器人是具身智能的最终形态，全球两大生态派系初具雏形。人形机器人在思维方式、行为模式方面高度拟人，可以无缝使用人类所有基础设施和工具，融入人类社会，是机器代人的最终形态。人形机器人的核心在于控制算法，放眼全球， 特斯拉、英伟达两大人形机器人生态派系已初具雏形，国内人形机器人产业投资价值逐步显现。 （一）特斯拉：人形机器人核心厂商，逼近量产前期 特斯拉是全球人形机器人航标厂商。自2021年马斯克首次公布人形机器人概念机以来，特斯拉逐渐成为人形机器人航标厂商，引领全球人形机器人产业发展。2022年其以量产为导向，奠定了人形机器人的硬件设计方向；随后开始尝试端到端大模型训练，并进行Dojo算力建设。 特斯拉人形产品逼近量产前夕。目前，特斯拉人形机器人已经过多次迭代，硬件设计趋向成熟。从特斯拉官网招聘信息获悉，特斯拉已经在招聘人员开始机器人产线的设计。此外，特斯拉也开启了2024年秋季（8月入职）机器人电气电子实习 生的招聘。 第一批供应商或来自海外，之后向国产供应链扩散。我们认为，特斯拉2024Q3以后建成并开始小批量生产是大概率事件。此阶段对“量”和“价”的需求不迫切，对“质”和“稳定性”要求更高，因此第一批定点供应商定点大概率以海外为主，后续规模化量产将向国产供应商扩散。 图1：特斯拉招聘人员开始机器人产线设计图2：特斯拉招聘机器人电气电子实习生 资料来源：特斯拉官网资料来源：特斯拉官网 在人形机器人国产供应链中，我们首先看好基础零部件（如丝杠、减速器、轴承）机会。主要原因为，特斯拉更看重供应商的工艺开发、固定资产投入和大规模制造管理能力，研发能力不是关键，国产具有优势。而对于行星滚柱丝杠这类此前产业应用较少的零部件，海外的舍弗勒（GSA）、博世等并没有明显优势，国内进入特斯拉定点概率较高。 电机电控驱动等全球供应商选择余地相对较大。电驱电控等环节为特斯拉的强势环节，海外优秀厂商数量同样较多（如瑞士maxon、美国科尔摩根、日本电产、 德国博世等）。电机与控制系统、算法相关度高，对国内企业的研发能力依赖度低，因此在全球范围内供应商的选择余地相对较大。 在投资节奏上，我们认为，2024年人形机器人产业较2023年有质的变化。（1）进展快，已经到了定样和量产阶段，不确定性大大降低；（2）智能化水平（软件）瓶颈已突破，只剩硬件堵点，但迭代已近尾声。 图3：对比特斯拉汽车量产节奏，特斯拉机器人第一个10倍放量有望发生在2024 至2025年 资料来源：开源证券研究所 （二）英伟达：为机器人装上“大脑”，加速产业落地 英伟达在机器人领域的布局始于2018年。这一年英伟达推出了包含全新硬件、软件和虚拟世界机器人模拟器的NVIDIAIsaac以及专为机器人设计的计算机平台JetsonXavier和相关的机器人软件工具包。 随后英伟达从底层芯片到计算平台到训练与验证进行全方位布局，不断往前推进。2019年，英伟达推出lsaac软性开发套件(SDK)，为机器人提供更新的AI感知和仿真功能；2022年，英伟达又推出NVIDIAIsaacNovaOrin，该可配置的计算和传感器参考平台旨在帮助AMR（自主移动机器人）制造商缩短开发时间并降低成本。2023年开始，英伟达机器人产品技术演进升级的核心方向是：（1）拥抱生成式AI；（2）布局数据模拟器。 2024年，英伟达在发布会上推出人形机器人通用基础模型ProjectGR00T，旨在进一步推动其在机器人和具身智能方面的突破。此外，因为大还发布了一款基于NVIDIAThor系统级芯片（SoC）的新型人形机器人计算机JetsonThor，并对NVIDIAIsaac™机器人平台进行了重大升级，包括生成式AI基础模型和仿真工具，以及AI工作流基础设施。 图4：英伟达机器人路线图：移动机器人开发平台-数据模拟器-通用基础大模型 资料来源：英伟达官网、开源证券研究所 此次英伟达发布的开源平台，或将解决各大人形机器人厂商控制系统层面的开发问题，推动软件迭代，树立行业标准，一方面巩固其在AIGPU产品的龙头地位， 另一方面加速全球人形机器人产业化落地，尤其为无力开发算法的人形厂商省去了大量前期投入。随着海外巨头逐步突破机器人软件层难点，国内外众多人形机器人整机厂商产品有望加速落