车端工艺延展，机器人产业链共振

汽车 车端工艺延展，机器人产业链共振 百花齐放，远期有望催生百亿级美元市场空间。复盘新能源车产业，1）驱动力：政策驱动（2019年之前）→供给驱动（2019-2021年）→需求驱动（2021年至今）；2）竞争格局：自主车企弯道超车，从“一超”到“两超”到“两超多强”； 3）供应链：体系重塑，国内零部件企业成长为tier1，板块估值中枢提升，业绩高速增长，同时增量环节孕育出龙头企业。展望机器人产业，1）驱动力：目前尚未规模量产，处于政策驱动阶段；2）竞争格局：主要为车企、互联网企业、初创企业。前期有望以特斯拉为代表，挖掘用户需求；之后，由于机器人应用场景更多元，不同供应商有望卡位细分场景，树立品牌特性；但随大模型的应用，机器人的通用性增强，释放规模效应，从而提升行业集中度；3）供应链：Optimus的BOM成本中关节占比最高，约57%。参照新能源车，机器人的增量零部件市场空间将快速增长，远期有望催生百亿级美元市场空间。 大模型赋能机器人通用化，与车端供应链共振。1）AI大模型赋能机器人，加速实现通用化。目前机器人的需求集中在移动和操作，未来可以通过大模型来实现与环境交互、迁移学习，从而达到通用化，如Figure01已能与人类完整对话，其中 OpenAI模型提供高层级的视觉和语言智能，神经网络提供快速、低层级、灵巧的动作。车企通过开发智能驾驶已奠定相关技术基础。2）机器人供应链有望与车端供应链实现共振。特斯拉计划2024年小批量测试，2025年量产交付。汽车供应链复用性强，主要系1、部分零部件技术同源，如电池、电机、轴承等；2、车端供应链具备大规模自动化生产经验，有望帮助机器人实现规模降本；3、和车企合作基础深厚，相关供应链可快速配合实现终端定型与量产。 降本诉求加速国产化替代，工艺共通性增强国内供应商产品延展性。optimus目前成本预计10万美元，未来计划下降至2万美元，降本措施主要有：1）改变技术方案，使用性价比更高的零部件；2）提升国内企业供应份额。总成、丝杠、减速 器等环节工艺与汽车共通性较高，因此国内厂商的供应品类延伸性强。 1、动力：单机用量较多。1）空心杯电机：用于灵巧手环节，用量约12个，单价约1000元，预计降本方式主要为国产化替代。2022年全球市场CR5为67%，主要被海外厂商垄断，国内鸣志电器突破技术壁垒，实现量产；2）无框电机：国内企业竞争优势明显。无框电机主要用于双臂、双足、颈部，用量约28个。国内主要厂商为步科股份等。 2、传动：技术壁垒较高，轴承、齿轮工艺复用性较高。1）丝杠：用于线性关节，用量约14个。丝杠核心壁垒主要为加工工艺、生产设备，和汽车轴承都需要锻造、热处理、磨削等工艺，技术共通性较高，预计降本方式主要为减配、国产化并行。目前市场被舍弗勒为主的外资企业垄断，国内企业通过引入技术人才+购买进口设备突破壁垒，将实现规模量产。2）减速器：谐波减速器应用于旋转关节中，用量约14个，价格1000-5000元/台。减速器技术壁垒高，主要由柔轮、钢轮组成，与车端齿轮加工工序一致，预计降本方式主要为减配。 3、传感器：技术壁垒高，国外企业垄断。力矩传感器进口单价较高，预计降本方式主要为减配、国产化并行。Optimus一代中每个旋转关节使用1个力矩传感器，每个线性关节使用1个压力传感器+1个位置传感器，二代有所新增。六维力矩传感器壁垒高，主要体现在设计、算法等方面。目前市场主要被以ATI为主的外资企业垄断，国内部分企业产品可应用于工业、协作机器人中。 投资建议：特斯拉计划2024年小批量测试，2025年量产交付，有望挖掘需求，带动供给增加，催生百亿级美元市场空间。同时，机器人增量零部件环节多，降本诉求加速国产化替代。建议关注：三花智控、拓普集团、北特科技、贝斯特、双环 传动、斯菱股份、夏厦精密。 风险提示：量产进度不及预期；行业需求不及预期；产品推进不及预期。 证券研究报告|行业深度 2024年10月04日 增持（维持） 行业走势 汽车沪深300 10% 2% -6% -14% -22% -30% 2023-102024-022024-062024-09 作者 分析师丁逸朦 执业证书编号：S0680521120002邮箱：dingyimeng@gszq.com 分析师江莹 执业证书编号：S0680524040005邮箱：jiangying1@gszq.com 相关研究 1、《汽车：特斯拉智驾全速推进，新势力放量盈利改善 2024-09-24 2、《汽车零部件：财报总结：板块Q2彰显盈利韧性，全球化布局超预期贡献利润》2024-09-19 3、《乘用车：2024中报业绩总结：龙头优势明显，板块“金九银十”景气向上》2024-09-16 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、政策支持+供给涌现，催生远期广阔空间4 1.1复盘电动车行业：自主品牌车企份额提升，重塑供应链体系4 1.2展望机器人行业：百花齐放，产业量产曙光显现7 二、机器人整机：AI大模型赋能，通用化能力丰富应用场景11 三、供应链：车端生产经验复用性高，国产空间广阔14 3.1总成：硬件复用性强，加强与车端供应链共振14 3.2动力：轻量化+大扭矩为核心要求，市场空间广阔16 3.2.1空心杯电机：技术壁垒较高，单机价值量上万元16 3.2.2无框电机：关节驱动动力来源，单机用量高18 3.3传动：高精度要求+高工艺壁垒，外资企业先发优势明显18 3.3.1丝杠：大价值量+高壁垒，国产替代处于早期阶段18 3.3.2减速器：专利+精度壁垒高，国内企业已开启替代21 3.4传感器：机器人感知的核心部件，产品价值量高24 四、个股介绍28 4.1三花智控：总成供应商，推动机器人量产进度加速28 4.2拓普集团：总成供应商，产品送样进展顺利28 4.3鸣志电器：灵巧手供应商，推进全球化布局29 4.4绿的谐波：谐波减速器供应商，推动高端产品产能扩张30 4.5恒立液压：布局丝杠产品，推进国产替代降本31 4.6贝斯特：深耕精密加工，前瞻布局工业母机领域31 4.7柯力传感：称重传感器龙头，持续推进六维力矩产品布局32 4.8双环传动：高精齿轮龙头，新能源+RV减速器助力腾飞33 4.9北特科技：深耕汽车底盘零部件，前瞻布局机器人赛道34 投资建议35 图表目录 图表1：2018-2023年全球新能源汽车销量及渗透率（左轴：销量，单位：万辆；右轴：渗透率，单位%）4 图表2：2018-2023年中国新能源汽车销量及渗透率（左轴：销量，单位：万辆；右轴：渗透率，单位%）4 图表3：汽车零部件Ⅱ（中信）市盈率TTM（截至2024年9月13日）5 图表4：2019-2024H1汽车零部件Ⅱ（中信）（CI005138.WI）板块营收、归母净利润及同比增速（左轴：营业收入、归属母公司股东的净利润，单位为亿元，右轴：营收同比增速、归母净利润同比增速，单位为%）5 图表5：2018-2024H1宁德时代营收、归母净利润及同比增速（左轴：亿元；右轴：%）6 图表6：2018-2024H1三花智控营收、归母净利润及同比增速（左轴：亿元；右轴：%）6 图表7：2018-2024/9/18汽车零部件Ⅱ（中信）与宁德时代股价行情图（左轴：汽车零部件Ⅱ（中信），右轴：宁德时代股价）6 图表8：2018-2024/9/18汽车零部件Ⅱ（中信）与三花智控股价行情图（左轴：汽车零部件Ⅱ（中信），右轴：三花智控股价）6 图表9：机器人相关政策简介7 图表10：2023年全球人形机器人代表性企业产品分析8 图表11：2023年中国机器人行业企业竞争格局9 图表12：人形机器人BOM成本占比（以特斯拉人形机器人Optimus为例，截至2023年）9 图表13：国内外部分人形机器人成本汇总（截至2024年1月）10 图表14：轮/足机器人运动能力象限图11 图表15：人形机器人应用场景12 图表16：智能驾驶领域中AI大模型应用情况12 图表17：特斯拉旋转执行器结构14 图表18：特斯拉线性执行器结构14 图表19：三花智控、拓普股份近三年主要产品产能利用率15 图表20：拓普股份近年研发费用（左轴：研发费用，单位：亿元，右轴：研发费用率，单位%）15 图表21：三花智控近年研发费用（左轴：研发费用，单位：亿元，右轴：研发费用率，单位%）15 图表22：有刷空心杯电机产品结构16 图表23：无刷空心杯电机产品结构16 图表24：特斯拉Optimus手部机构图16 图表25：直流有刷空心杯电机产品结构17 图表26：空心杯电机产品直径对比17 图表27：产品性能对比18 图表28：滚珠丝杠结构19 图表29：全球行星滚柱丝杠代表性企业20 图表30：国内行星滚柱丝杠部分企业布局（2023年）20 图表31：新能源汽车的轴承使用21 图表32：减速器产品性能对比（单级）21 图表33：谐波减速器结构示意图22 图表34：谐波减速器运行示意图22 图表35：谐波减速器专利申请构成23 图表36：齿轮制造工艺23 图表37：多维传感器示意图24 图表38：六维力矩传感器在机器人中的应用场景25 图表39：不同类型六维力矩传感器原理、特点、优劣势及代表企业25 图表40：不同技术类型的六维力矩传感器性能对比25 图表41：应变片的结构26 图表42：各家产品性能指标对比27 图表43：全球六维力矩传感器主流厂商27 图表44：2022年中国六维力矩传感器竞争格局（按照销量划分）27 图表45：公司汽车热管理相关产品28 图表46：多层次研发能力28 图表47：公司产品矩阵图29 图表48：鸣志电器公司主要产品30 图表49：绿的谐波公司发展历程30 图表50：公司产品矩阵图31 图表51：公司发展历程32 图表52：柯力传感多物理传感器产品矩阵33 图表53：深耕齿轮行业四十载，积极开拓新业务&新客户33 图表54：公司产品种类丰富，涵盖多个应用领域34 图表55：公司发展历程35 图表56：零部件企业业绩预测36 一、政策支持+供给涌现，催生远期广阔空间 1.1复盘电动车行业：自主品牌车企份额提升，重塑供应链体系 复盘新能源汽车发展，主要分为三个阶段：政策驱动→供给驱动→需求驱动。2023年，全球新能源汽车销量为1418万辆，同比增长35%，渗透率为15.8%，同比增长2.8pct，其中中国新能源汽车销量为950万辆，同比增长38%，渗透率为32%，同比增长6pct。 1）政策驱动：2019年之前，新能源车行业处于发展初期，国内推出“双积分政策”等激励性政策，引导新能源汽车高质量发展； 2）供给驱动：2019-2021年，补贴政策逐步退坡，但特斯拉在上海建厂+车企不断推出新车型，培育消费者认知，奠定新能源车发展趋势； 3）需求驱动：2021年至今，消费者已经认可新能源车的驾驶体验，同时供应链趋向于成熟，新能源车的性价比不断凸显，市场逐步下沉，转向市场需求驱动。 图表1：2018-2023年全球新能源汽车销量及渗透率（左轴：销量，单位：万辆；右轴：渗透率，单位%） 图表2：2018-2023年中国新能源汽车销量及渗透率（左轴：销量，单位：万辆；右轴：渗透率，单位%） 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 全球新能源汽车销量（万辆）全球新能源汽车渗透率 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% 201820192020202120222023 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 中国新能源汽车销量（万辆）中国新能源汽车渗透率 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 201820192020202120222023 资料来源：EVVOLUMES，国盛证券研究所资料来源：国际在线汽车，国盛证券研究所 国内自主品牌车企不断弯道超车，竞争格局从“一超”到“两超”到“两超多强”。 1