2022年特斯拉人形机器人发展现状及产业链分析 特斯拉机器人和汽车在底层算法上互通

1. 人形机器人发展历程

1.1 人形机器人技术不断成熟

人形机器人发展历程

人形机器人研究起步于双足行走的模仿，拓展至人工智能的研发。由日本早稻田大学加藤一郎教授率先解决了人形机器人的双足行走问题， 至此揭开了人形机器人研究的序幕。行走机构的设计以及相应控制方法的解决推动着人形机器人迈向自主式：1973年，加藤一郎等人在WL-5 的基础上配置了机械手以及人工视觉、听力装置组成了自主式机器人WAROT-1，人形机器人的研究也逐渐扩展到人工智能方面。

人形机器人在控制方法和人工智能技术不断更迭的基础上取得了迅速发展，商业化条件日益成熟。1990年以来，机器人的行走能力、智能化 和功能也越来越强大，本田公司的ASIMO是行业的典范。2010以来，互联网的发展推动人形机器人受到了更多大众关注，技术也愈发成熟， 2015年，Pepper的市售是人形机器人走入大众市场的重大尝试，2021年波士顿动力旗下Atlas的跑酷视频一经发出便收获百万点赞，电动车巨 头Tesla也于2021年宣布将推出人形机器人产品“擎天柱”，预计该项目的价值将超过电动车和FSD芯片。

1.2 人形机器人典型产品介绍

典型人形机器人梳理

近年来各类人形机器人产品陆续推出，功能与应用场景各有不同。波士顿动力专注于强化 “运动智能”的能力。2018年发布的 最新版机器人已经可以实现左右脚交替三连跳40cm台阶，2021年完成高难度跑酷动作；Agility Robotics致力于制造行走机器 人，发明了具有移动性和操纵能力的类人机器人Digit，是世界上第一款销售的两足机器人；优必选以制造家用智能机器人为愿 景，在2021年发布的Walker X是全球第一款可商业化的大型仿人服务机器人；Engineered arts关注于制造人形娱乐机器人，CES 2022登台亮相的Ameca被称为“机器人的未来面孔” 。

1.3 Tesla Bot即将面世

特斯拉Optimus推出时间节点

首次发布：2021年8月20日，马斯克在首届特斯拉人工智能日（AI DAY）上首次发布特斯拉人形机器人（Tesla Bot）计划，代号 “擎天柱”（Optimus）。

项目开发计划：2022年4月，马斯克在财报会议上指出，Optimus的重要性将在未来几年逐渐显现，最终将比汽车业务、比FSD更 具价值。

原型机发布时间：2022年6月，马斯克在推特上发文，将特斯拉第二个人工智能日（AI Day）由原定的8月19日推迟到9月30日， 并表示到时候可能推出能够运转的人形机器人原型机Optimus。

2. 特斯拉人形机器人将带动服务机器人行业产业化落地

2.1 马斯克创造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹

马斯克创业涉及多个领域，走在行业开拓的前沿

马斯克从1999年开始先后创办或投资于在线金融服务与电子邮件支付业务公司X.com、太空探索技术公司SPACE X、 电动汽车生产公司特斯拉、光伏发电企业SolarCity以及轨道交通公司The Boring Company，涉足互联网、电动汽车、 航天、机器人、太阳能、地下隧道超速运输等多个领域。

2.2 Tesla Bot与电动车共享特斯拉的强大供应链体系

特斯拉电动车与Tesla Bot具备三大共同点，供应链很多环节可以共享

Tesla Bot与特斯拉电动车具有电动、可移动、智能化三大共同特点，这就决定了这两大产品可以共享动力电池、热 管理系统、结构件、传感器、电机、电控、减速机等很多供应链，我们估计人形机器人供应链50%左右的价值量可以 和电动车共享，有利于特斯拉以更低的成本量产人形机器人。

2.3 Tesla Bot与特斯拉电动车共享AI、算法和芯片体系

Tesla Bot与特斯拉车辆共享核心自研的感知技术

Tesla Bot的智能感知系统，均由特斯拉自研，与特斯拉电动车共享核心的感知技术。比如，自动驾驶相机（Autopilot Camera） 将基本上充当Tesla Bot的视觉，全自动驾驶计算机芯片（FSD芯片）放置在胸腔处，为机器人提供算力支持；Tesla Bot集合了 多摄像头视频神经网络的规划能力、自动标签、仿真工具等，并且利用Dojo超级计算机的训练机制来提高机器人的功能。

自动驾驶相机（Autopilot Camera）：特斯拉的自动驾驶相机拥有8个摄像头和强大的视觉处理能力，可以实现360度视野范围， 对周围环境的监测距离最远可达250米。前部有三个摄像头，分别为前视主视野摄像头、前视宽视野摄像头及前视窄视野摄像头， 左右两侧各有两个摄像头，分别为侧方前视摄像头和侧方后视摄像头，后部有一个后视摄像头。

3. 特斯拉人形机器人产业链分析

3.1 Tesla Bot类人设计，可以实现灵活操作

Tesla Bot可以实现类人的灵活操作

根据特斯拉2021年的AI日，Tesla Bot外形设计接近人类平均身材，全身采用轻量化材料，并且在面部有一个重要信 息显示屏。它的四肢使用40个机电执行器进行操作，其中手臂12个、颈部2个、躯干部2个、手部12个、腿部12个。此 外，它具有人类级仿生手，脚部为2轴平衡设计，有力反馈感应，可以实现平衡和敏捷的动作。

3.2 中国供应链潜在市场庞大

特斯拉人形机器人未来量产，离不开中国供应链

根据马斯克公开接受采访的信息，特斯拉人形机器人实现量产后的定价有望在2.5万美金左右，相当于六关节工业机器人的定价体系。这样的 定价，未来如果想要有盈利，我们判定离不开中国供应链的支持，因为从全球制造业竞争力来看，只有中国供应链可以助力Tesla Bot降低成 本、保障交付。

根据特斯拉人形机器人已经发布的公开信息以及我们对各个零部件成本的理解，预计成本构成情况如下：1）动力总成系统：电池系统+电驱 系统，占总成本的35%左右。电池系统包含电芯、热管理等，电驱系统包含电机、电控与减速器等。2）智能感应系统：包括感知计算以及闭 环诊断等系统，包含毫米波雷达、图像传感器、温度传感器、FSD芯片、算力芯片等，占成本的25%左右。3）结构件：分为金属、非金属结构 件，金属结构件主要做骨架，用于机器人的支撑，主要为铝合金或铝镁合金；非金属结构件主要做机器人的外表皮肤或者防护，包含PU树脂 皮肤、缓冲材料、碳陶等，占成本的25%左右。4）线束、连接器占10%左右。5）其他零散单元，包括面罩玻璃等，占比约5%。

3.3 特斯拉人形机器人应用场景展望

Tesla Bot未来可在多个场景投入应用

马斯克在首届AI智能日提及Tesla Bot的研发目标：“我们要确保它会一直对人友好，能把人从危险的、重复的，无 聊的任务中解放出来，甚至还能跟已经高度自动化的特斯拉车辆生产进一步结合协作。”

考虑到Tesla Bot的人形形态，同时具有较高的自由度，能够实现平衡和敏捷的动作，承担20kg左右的负载，我们预 计它适用于车辆周边、生活居家、工商业等通用或定制化应用场景，甚至可能被派往火星等外太空环境中工作。

1）车辆周边场景：特斯拉机器人和汽车在底层算法上互通，因此预计Tesla Bot能够协同电动车实现多个场景应用， 机器人将成为电动车智能场景中的一环。

2）生活居家场景：①初期预计只能完成简单工作，例如室内场景中实现搬东西、收快递、倒垃圾等功能，在外出场 景中实现陪伴、监测外界环境等功能；②在经过真实场景积累，迭代更新算法和功能后，Tesla Bot预计能够进一步 从事精细化工作。

3）工商业等应用场景：特斯拉人形机器人，作为人类生产力的延伸，预计未来可以用于节拍要求不高、灵活性要求 高的工商业场景，替代人类从事一些危险或者重复单调的工作。

4）外太空场景：马斯克在2021年AI日上宣称希望未来能将机器人送到外太空，做一些人类无法从事的工作。

4. 投资分析

4.1 原有电动车供应商切入机器人供应链的增量分析

特斯拉电动车销量处于快速增长期

根据特斯拉财报电话会议，2022年柏林工厂和德州奥斯汀工厂预计将会投产，全球产能达到接近230万台，2023年将 进一步增长至325万台，对应2022、2023年销量分别约为164、246万台。

特斯拉电动车对供应链的拉动作用测算

特斯拉2021年全球销量达到93.62万台，假设2022-2025年保持高速增长，2026-2030年维持20%增速；特斯拉2021年Q4 财报电话会议披露，其单车平均生产成本已经降至3.6万美元（以2021年平均汇率折算23.22万元），假设未来每年保 持5%的降幅；以特斯拉Model 3标准续航版BOM成本拆分，可以测算出特斯拉电动车对产业链各个环节的拉动作用。

4.2 非电动车供应商切入机器人供应链的弹性分析

之前不在特斯拉供应链、这次有望进入特斯拉机器人供应链的弹性分析

以谐波减速器为例，如果不考虑特斯拉人形机器人需求，我们预计2030年全球工业机器人对应的谐波减速器需求量将达到530万 台，对应市场空间为65.82亿元，借鉴全球谐波减速机龙头哈默纳科现有下游构成中，非工业机器人领域占比与工业机器人接近， 预计2030年整个市场空间为131.64亿元。

报告节选：

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（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）