一天吃透一条产业链:人形机器人(附全市场核心标的)

01  产业链全景图

 

02  人形机器人类型

国际标准化组织(ISO)对机器人的定义是:机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器

发展历程:

第一代(遥控操作器):主要通过人工遥控操作,功能较为简单,应用范围有限。

第二代(可编程机器人):能够按照事先编好的程序自动重复完成某种操作,具有一定的自动化能力,广泛应用于工业生产。

第三代(智能机器人):利用各种传感器获取环境信息,通过智能技术进行识别、理解、推理并作出规划决策,能够自主行动实现预定目标

随着AI时代的到来以及人口老龄化加剧,人形机器人有望成为面向未来的黄金赛道。从产业发展节奏看,人形机器人25年有望进入量产元年,26年则迎来商业化爆发。

根据人形机器人的形态,可以将其分为轮式人形机器人、足式人形机器人、通用人形机器人。

 

03  上游产业链——硬件

人形机器人产业链上游硬件为零部件供应核心零部件包括谐波减速器、无框力矩电机、空心杯电机、行星滚柱丝杠、编码器、传感器、轴承等,产业链中的核心零部件和关键模块组成人形机器人的旋转关节、线性关节、灵巧手、感知系统、躯干。

以特斯拉OptimusGen2机器人为例,零部件的拆分如下:

从成本结构占比来看,电机、传感器、减速器、丝杠是成本占比较大的核心零部件。根据觅途咨询《2024人形机器人产业链白皮书》数据,丝杆、无框力矩电机、减速器、力传感器、空心杯电机、轴承在人形机器人价值占比分别为19.00%16.00%13.00%11.00%8.00%5.50%

03-1  灵巧手

人形机器人是模仿人类手部结构与功能的高复杂度机械装置,灵巧手需要具备像人手一样的灵活性、精巧性和功能多样性。

当前美国在机器人灵巧手技术上处于领先地位,美国的许多公司和研究机构在灵巧手的硬件设计和智能化控制系统方面积累了大量的技术经验。中国近年在机器人灵巧手域的技术积累迅速增长,市场规模庞大,政府支持力度强,市场化进程快。

03-2  丝杠

丝杠是一种转换运动形式的高精度零件,能将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的一种高精度零件,在机器人领域,丝杠主要用于关节和运动机构传动,实现高精度运动控制。

丝杠是能将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的一种高精度零件,可主要分为梯形丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠 3 种类型。在机器人领域,丝杠主要用于关节和运动机构传动,实现高精度运动控制。

2023年中国丝杠市场(不含人形机器人)规模约25.7亿元,其中滚珠丝杠销售额占比最多,约61%,梯形丝杠占比约35%,行星滚柱丝杠应用尚少,占比约4%

滚珠丝杠和行星滚柱丝杠市场被欧美企业垄断,高端产品的国产化程度仍较低根据 M2 觅途咨询数据,中国滚珠丝杠市场主要被台资企业和外资企业垄断,总体来看滚珠丝杠的市场集中度较高 CR10 占比 94%; 

根据M2 觅途咨询数据,2023 年中国行星滚柱丝杠市场规模 1.07 亿,市场在中国仍处于起步阶段,本土企业规模尚小,市场主要由欧美系企业占有,市场集中度较高CR5 占比80%以上。 

03-3  减速器

减速器是一种精密的机械传动装置,通过齿轮系统将电机的高速旋转转换为较低的速度,同时增加输出扭矩。减速器是机器人的核心部件,而轴承则是减速器的关键零件。不管在人形机器人或是工业机器人,其作用都至关重要。

减速器分类如下所示:

减速器是人形和工业机器人的核心零部件,应用最广泛的是谐波减速器和RV减速器,轴承是减速器的关键零部件之一。

单台人形机器人轴承价值量预计在5432-10780元。根据人形机器人联盟公众号数据,人形机器人上的应用集中在线性执行关节、旋转执行关节和灵巧手空心杯部分,单组关节价值量在391-775

2018-2023年中国谐波减速机市场规模CAGR16.02%,预计2023-2030CAGR12.39%,中国RV减速机市场规模CAGR15.95%,预计2023-2030CAGR12.56%

03-4  传感器

传感器是人形机器人感知模块,主要实现机器人对外界环境的感知、内部运行状态的监测、运动控制的反馈,是机器人与环境交互的第一步

目前机器人对环境的感知大多通过激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波传感器、GPS这五类传感器及其之间的组合来实现。

人形机器人有望打开力传感器市场空间,其全球市场规模有望于2030年超过300亿元。随着AI技术的普及以及特斯拉人形机器人Optimus的持续完善,预计全球人形机器人的量产以及商业化进程将持续推进。

根据高工机器人产业研究所预测,2030年全球人形机器人领域力传感器市场规模将达328亿元,其中人形机器人领域六维力传感器市场规模将达138亿元。

 

04  上游产业链——软件

除开硬件以外,人形机器人上游还有软件部分,高动态性能的控制算法(小脑)、具有泛化性的具身智能及非常接近人的通用人工智能(机器人“大脑”)。

大脑负责感知外界并模拟人类思维决策过程,小脑则模仿生物进行复杂的运动控制,即运动控制。

04-1  “大脑”--大模型

目前人形机器人“大脑”技术以大模型为核心,为人形机器人提供任务级交互、环境感知、任务规划和决策控制能力。目前国内外机器人领域的大模型公司如下:

04-2  “小脑”—控制算法

机器人“小脑”的运动规划与控制是人形机器人实现自然和流畅动作的关键,主要包括基于模型的控制方法和基于学习的控制方式两个大类。简单理解就是采集数据进行学习,不断优化动作。

 

05  中游产业链--人形机器人

中国在人形机器人赛道的年均增速将高于全球平均水平2024年中国人形机器人市场规模为21.58亿元,到2030年将达到近380亿元2024-2030CAGR将超过61%中国人形机器人销量将从0.40万台左右增长至27.12万台。

GGII预测,2024年全球人形机器人市场规模为10.17亿美元,到2030年全球人形机器人市场规模将达到150亿美元,2024-2030CAGR将超过56%,全球人形机器人销量将从1.19万台增长至60.57万台。

05-1  竞争格局

目前市面上尚未量产。人形机器人总成厂家主要包括类:①新能源汽车厂商,例如特斯拉、小鹏、小米等;②人形机器人初创公司,例如宇树、智元、FigureAI1X等;③人形机器人老牌厂商,例如优必选、波士顿动力等。

05-2  公司介绍

特斯拉

Tesla的机器人项目为TeslaBot,也叫Optimus,是TeslaElonMusk领导下开发的一款通用双足人形机器人。

根据特斯拉Q4投资者会议,特斯拉计划在2025年底累计生产1万台人形机器人,2026年年中提升至1万台/月。

从开发的角度来看“Optimus”的“智能”将继续提高,并应该在某个时候反映出过去一年中FSD的快速改进

宇树科技

四足机器人领导者,切入人形机器人领域。宇树科技成立于16年,是我国四足机器人领域领先企业。

UnitreeH1亮相2025年春晚,彰显技术实力。UnitreeH1机器人在春晚舞台实现转手绢、抛接等高难度动作。UnitreeG1面对大众消费的通用人形机器人,商业化落地可期。

另一款价格屠夫”G1起售价9.9万元,相对友商动辄几十万元售价,价格亲民,商业化落地有望加速。

 

06  下游产业链—应用

07  全市场机器人概念核心标的

 

 

创建时间:2025-03-21 22:30
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