人形机器人行业专题报告（硬件篇）：特斯拉Optimus引领技术实现，国产零部件迎来机遇.pdf

人形机器人行业专题报告（硬件篇）：特斯拉Optimus引领技术实现，国产零部件迎来机遇。2023 年 12 月，特斯拉正式发布 Optimus Gen 2，与 2022 年 AI DAY 发布的 Gen 1 相比，期间历经几次迭代，性能大幅度提升。在速度和敏捷性方面，Gen 2 的步行 速度提高 30%(2024 年 2 月达到 0.6 米/秒，较 2024 年 1 月提升 30%)，可完成深 蹲、瑜伽、跳舞等平衡动作；在重量和平衡方面，Gen 2 的重量减轻了 10 公斤， 改善了平衡性，保留了性能和耐力，新增 2 个自由度颈部、脚部力/扭矩感应和模 仿人脚的铰接式脚趾；在手和传感方面，Gen 2 设计了全新的灵巧手，所有手指都 具有触觉感应功能，可以完成拿取和放下鸡蛋等精细动作。

技术方案基本确定，硬件实力不断升级

人形机器人的总体架构主要包括感知层、决策层和执行层，感知层主要通过各类 型传感器实时感知机器人的状态和环境信息，将信息流传递给决策层后，经过大 模型及算法等处理分析后得出决策方案，进而由执行层的执行机构完成对应的动 作。在硬件层面，特斯拉 Optimus 拥有 14 个线性执行器、14 个旋转执行器和两 只灵巧手，其中线性执行器的配置为无框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编 码器+驱动器+球轴承+四点接触球轴承；旋转执行器的配置为无框力矩电机+谐波 减速器+力矩传感器+双编码器+驱动器+交叉滚子轴承+角接触球轴承；灵巧手的 配置为空心杯电机+行星减速器+编码器+驱动器+蜗轮蜗杆/绳驱+触觉等传感器。

人形空间或接近 2000 亿元，国产厂商迎来机遇

根据特斯拉 Optimus 所呈现的技术状态，我们认为 2024 年人形机器人量产版本有 望初步成型，正式量产销售或在 2025 年。市场空间方面，我们测算当人形机器人 销量为 10 万、50 万和 100 万台时，BOM 成本约分别为 25 万、18 万和 13 万元， 市场规模有望分别达到 408 亿、1297 亿和 1659 亿元，成本端将具备应用经济性。

高壁垒和高价值零部件重合度较高，国产加速追赶

(1)价值量：力矩电机、行星滚柱丝杠、减速器、六维力/力矩传感器及芯片/算力/ 大模型的价值量较大，其次为空心杯电机和力传感器。(2)行业壁垒：行星滚柱丝 杠、六维力/力矩传感器、惯性和触觉/柔性传感器以及芯片/算力/大模型的行业壁 垒很高，其次为电机和其他零部件等。(3)国产化率：行星滚柱丝杠、惯性和触觉 /柔性传感器的国产化率较低，但总体国产企业均处于追赶中，少部分对标国际。