工控&新质生产力 2024 中期策略报告：eVTOL与人形机器人共舞，工控行业有望筑底回升

来 工控&新质生产力2024中期策略报告：eVTOL 与人形机器人共舞，工控行业有望筑底回升 2024年7月8日 证券研究报告行业研究 行业投资策略 电力设备与新能源 投资评级看好 武浩电力设备与新能源行业首席分析 师 执业编号：S1500520090001联系电话：010-83326711 邮箱：wuhao@cindasc.com 上次评级看好 信达证券股份有限公司 CINDASECURITIESCO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼邮编：100031 eVTOL与人形机器人共舞，工控行业有望筑底回升 2024年7月8日 本期核心观点 人形机器人落地渐进，特斯拉与英伟达推动机器人智能化。AI赋能+多方入局下，人形机器人落地加速，特斯拉Optimus已进入工厂进行部分工作训练，有望在2025年实现小批量量产。此外，英伟达成立通用具身智能体研究实验室GEAR，英伟达通用基础模型能力突出，有望赋能人形机器人，加速智能机器人产业化。我们认为国内人形机器人有望跟进智能化浪潮，应用场景也有望实现突破；同时，国内相关人形机器人零部件厂商成本优势明显，有望降低核心零部件成本的同时实现批量化生产，降低人形机器人量产成本，推动智能机器人落地。 孙然电力设备与新能源行业研究助理 联系电话：18721956681 邮箱：sunran@cindasc.com 低空经济：政策密集支持，eVTOL元年或至。低空经济作为新质生产力的代表，在中央+地方政策密集出台支撑下，潜在市场规模超过万亿，发展前景广阔。eVTOL是低空经济重要载体之一，2024年有望成为商业化运营元年，产业端进展迅速。亿航、峰飞eVTOL已获得TC适航证，适航认证有望加速，同时以亿航为代表的相关企业已经取得一定批量订单，量产在即。产业链方面，eVTOL主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成：eVTOL电池及动力系统成本占比达到50%左右，电池有望向高能量密度发展，固态电池逐步受到重视；动力系统方面，功率密度及适航性是重点；机身结构方面，以碳纤维复合材料为代表的轻量化材料有望受益。此外，空管系统、低空基建等建设有望率先落地。 工控：静待行业复苏拐点，新质生产力方向有望打开成长天花板。自动化市场继续承压，行业静待恢复。2023年自动化整体市场规模2910亿元，同比下降1.8%；2024年第一季度，自动化整体市场规模同比下降1.5%，整体市场静待复苏。从企业来看，国内工控龙头企业盈利能力凸显，核心工控企业国产替代持续，看好国产替代+行业复苏共振，出海和数字化进军有望打开国内工控企业成长天花板。此外，关注相关企业拓展以人形机器人、低空经济为代表的新质生产力相关业务。 投资建议：1）工控板块推荐汇川技术，建议关注伟创电气、麦格米特、雷赛智能、信捷电气、英威腾。2）人形机器人板块推荐汇川技术、旭升集团（电新&汽车组覆盖）；建议关注三花智控、拓普集团 （汽车组覆盖）；电机相关供应商鸣志电器、伟创电气、步科股份；轴承与丝杠相关供应商长盛轴承、五洲新春、恒立液压；减速器相关供应商绿的谐波、双环传动；传感器相关供应商柯力传感。3）低空经济板块，三电领域推荐宁德时代、旭升集团（电新&汽车组覆盖），建议关注蓝海华腾、英搏尔、卧龙电驱、当升科技、孚能科技等。 风险因素：竞争格局恶化；国产厂商替代海外产业链不及预期；人形机器人量产不及预期；宏观经济波动；eVTOL落地不及预期等。 目录 一、人形机器人大势所趋，核心零部件厂商迎新机5 1.1AI赋能人形机器人，开启蓝海新赛道5 1.2特斯拉+英伟达入局，人形机器人产业化之路有望打通6 1.3人形机器人大势所趋，看好国产运控部件厂商产业机遇8 1.3.1电机：确定性高，工控企业有望凭借成本优势受益9 1.3.2丝杠：滚珠丝杠国内成本优势明显，行星滚柱丝杠有望通过收购突破10 1.3.3减速器：国产企业差距收敛，国产突围在即10 二、低空经济：eVTOL元年或至12 2.1顶层设计定调，低空经济落地加速12 2.2低空经济核心载体之一，eVTOL商用化元年或至14 2.3低空基础建设先行，eVTOL产业链有望受益15 三、工控：静待行业复苏拐点，新质生产力方向有望打开成长天花板19 3.1行业静待复苏19 3.2工控出海大势所趋，数字化转型趋势明显23 3.3新质生产力方向拓展：人形机器人、飞行汽车26 四、投资建议28 五、风险因素29 图表目录 图表1：ChatGPT在机器人领域的运用5 图表2：中国人形机器人市场规模（亿元）6 图表3：特斯拉人形机器人能动作流畅地对电池进行分类7 图表4：特斯拉人形机器人行走能力提升7 图表5：国内机器人布局情况8 图表6：国内外厂商空心杯电机性能和价格对比9 图表7：国内企业空心杯电机产品布局情况9 图表8：国内企业丝杠产品布局情况10 图表9：国内企业减速器产品布局情况10 图表10：低空经济产业链12 图表11：低空经济相关政策12 图表12：中国通用航空在册航空器数量预测13 图表13：中国民用无人机市场规模预测13 图表14：低空经济、通用航空、无人机的关系14 图表15：世界垂直起降大国商业化时间表与主要参与企业14 图表16：国内部分eVTOL企业情况15 图表17：eVTOL产业链16 图表18：新能源汽车（纯电车）成本占比（2023年）16 图表19：Lilium公司的eVTOL成本占比16 图表20：空管系统组成及功能架构17 图表21：国内空管自动化系统市场占有率17 图表22：通感算一体化的低空信息基础服务体系17 图表23：部分省市低空基础建设路径18 图表24：中国自动化市场规模增速情况19 图表25：2021-2024Q1各季度中国自动化市场规模情况（亿元）19 图表26：2023年OEM下游市场和项目型市场下游市场规模同比增长情况20 图表27：2024Q1OEM下游市场规模同比增长情况20 图表28：2024Q1项目型市场下游市场规模同比增长情况20 图表29：中国PMI指数（%）21 图表30：中国制造业PMI分类指数（%）21 图表31：2023年与2024Q1工控行业主要公司业绩21 图表32：2023年工控核心产品国内市场份额22 图表33：2017-2023年工控细分领域市场份额变化情况22 图表34：2022年工业4.0全球市场份额23 图表35：汇川技术海外收入及同比增速（亿元）24 图表36：伟创电气海外收入及同比增速（万元）24 图表37：东南亚和拉美地区所占工控市场份额（%）24 图表38：印度工业自动化生产规模（亿美元）25 图表39：印度工业自动化市场主要厂商25 图表40：中国对越南投资（亿美元）25 图表41：越南海外投资者排名25 图表42：麦格米特国内外业务毛利率和营收增速（%）26 图表43：伟创电气全球经销网络布局26 图表44：部分厂商低空飞行布局整理26 图表45：主要标的情况28 一、人形机器人大势所趋，核心零部件厂商迎新机 1.1AI赋能人形机器人，开启蓝海新赛道 人形机器人是指外观和功能与人相似的智能机器人，比一般机器人具有更加复杂的结构、传感、驱动和控制系统，有的具有类人的感知、决策、行为和交互能力，其设计制造目的是为了与工具和环境进行交互，从而辅助甚至替代人类的生产活动。人形机器人的主要优势在于具有较高的行动灵活性和较强的环境适应能力。相比结构化的工业场景，人类生活场景更加复杂，与人体结构相似度较高的人形机器人能够在人类生活环境中自如运动，无须为人形机器人特别改造环境。 未来在AI大模型赋能下，人形机器人有望成为具身智能的终极形态。1）决策方面：人形机器人决策层依据感知层获取的信息进行决策判断，来控制机器人身体做出动作规划并下发指令，而ChatGPT等生成式AI可助力拆解任务——大语言模型擅长推断语言条件，并利用其代码编写能力，拆分任务，给出运动规划的目标函数；2）仿真学习能力：AI大模型能够提升人形机器人的仿真学习能力，从而加快软件更新迭代，同时缩短算法与硬件调整时间，提高训练效率，快速、低成本、高安全性地训练机器人。 图表1：ChatGPT在机器人领域的运用 资料来源：微软官网，信达证券研发中心 人形机器人潜在市场空间广阔，远期星辰大海。1）早期阶段我们预计机器人早期应用场景为富豪、部分简单的工业场景；2）中期阶段：目前人形机器人已经在安保领域应用，家庭领域也有服务机器人应用，假设相关领域渗透率较快，人形机器人市场规模有望快速提升。 2035E 2029E 2024E 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 图表2：中国人形机器人市场规模（亿元） 资料来源：中商情报网，信达证券研发中心 短期来看，制约人形机器人应用的主要痛点包括：运控能力不足、高成本问题、应用场景不明确。在解决方案上，我们认为，运控能力、算法问题未来有望由AI大模型赋能处理；国产企业擅长降本增效，随着规模化生产，成本端问题有望得到改善，并以此反哺国内厂商。 1）运控能力为核心，技术要求高，需要提升机器人感知+思考+执行能力。机器人目前技术较为复杂，涉及软硬融合等技术，运控软件瓶颈较大，算法难以支撑通用型场景。分部位来看，腿部步态控制门槛较高，需要稳定的步态算法；手部的算法较为简单，但精细化操作的实现同样依赖于复杂的技术算法；双臂协同和全身控制等复合算法也具有挑战。我们认为，未来随着AI深度强化学习、仿真+AI大模型的应用，运动能力、步态控制等有望得到优化。 2）成本有较大的下降空间、潜在应用场景需进一步探索。人形机器人技术包括步态规划、人机交互、手眼协调、视觉与导航等多方面技术，高技术情况下，人形机器人成本较高。同时由于整体人形机器人产业处于初期阶段，导致应用场景不够清晰。我们认为随着人形机器人功能稳定性、操作简易性、交付和维护、价格方面等痛点逐步解决，人形机器人的规模化、商业化有望到来。 1.2特斯拉+英伟达入局，人形机器人产业化之路有望打通 特斯拉人形机器人再进化，工厂测试进展迅速。参考人形机器人微信公众号，2024年5月，TeslaOptimus官方发布了新的demo视频，展示了二代Optimus人形机器人的最新进展：1）特斯拉人形机器人能动作流畅地对电池进行分类，且可以自主纠正工作上的失误（纠正摆放错误的电池）。2）仅仅依靠2D摄像头、手部触觉和力传感器等硬件，可以完成机器人FSD计算机上实时运行。3）Optimus也定期在办公室内散步，步态协调性稳定且行走距离越来越远。其最新步速约0.6米/秒，与特斯拉2023年12月发布的视频相比，速度提高了30%，行走灵活性和稳定性大大增强。4）手部性能有望进一步提升，马斯克预告了Optimus人形机器人手部的最新目标，在今年晚些时候将拥有22自由度（DoF），我们认为人形机器人手部自由度的提升有望让机器人有能力完成复杂工作。 量产落地渐进。参考机械之心微信公众号，据马斯克在财报电话会议上透露，特斯拉Optimus 人形机器人可能会在今年底拥有完成「有用的工厂任务」的能力，并计划今年底前在自家工厂率先使用。同时特斯拉有可能在2025年年底前对外销售Optimus。 图表3：特斯拉人形机器人能动作流畅地对电池进行分类图表4：特斯拉人形机器人行走能力提升 资料来源：机械之心微信公众号，信达证券研发中心资料来源：机械之心微信公众号，信达证券研发中心 英伟达：成立通用具身智能体研究实验室GEAR，通用大模型赋能人形机器人。参考NVIDIA官网和上海市人工智能与社会发展研究会微信公众号，2024年2月，英伟达宣布成立通用具身智能体研究实验室GEAR，目标是在虚拟和现实世界中建立具身智能体基础模型，逐步切入人形机器人领域。2024年3月，NVIDIA正式发布人形机器人通用基础模型ProjectGR00T，在机器人和具身智能方面领域进一步突破。我们认为英伟达在具身智能领域的