2025年人形机器人投资策略:华章日新,竞启元年

  • 来源:国海证券
  • 发布时间:2025/01/16
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人形机器人2025年度投资策略:华章日新,竞启元年.pdf

人形机器人2025年度投资策略:华章日新,竞启元年。供给侧繁荣、重视跨界入局的头部玩家,需求侧迎来商业化落地。人形机器人产业的战略地位有望被拔高,全球主要发达国家和地区积极出台相关政策和措施。中国方面,围绕人形机器人产业发展,国家及地方政策陆续出台,我们认为,后续更多支持项目有望继续跟进、不断细化支持举措。人形机器人供给侧繁荣,入局玩家多元、掀起投融资热潮,应高度重视跨界入局的头部厂商引发的正向效应。海内外本体厂商积极推进产品迭代、开展多场景实训,性能显著提升,国内部分厂商已率先开启量产及销售。同时产业发展掀起投融资热潮、入局者多元,包括比亚迪、宁德时代、赛力斯等新能源制造头部企业,以及ICT...

一、产业地位显著,政策端有望持续发力

人形机器人产业的战略地位有望被拔高,全球主要发达国家和地区积极出台相关政策和措施。海外主要的发达国家和地区陆续推出人形机器人相关发展战略,提供丰厚资金支持机器人研发和应用推广。2024年11月,美中经济与安全审查委员会发布的报告中提及AI发展的相关措施,建议AI项目将被赋予DX优先级,和国防项目同等优先。我们认为,人形机器人作为AI应用的最佳载体,产业地位有望被拔高。

人形机器人相关发展方案持续出台,后续有望不断细化支持举措。2023年工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》,顶层设计逐渐清晰。进入2024年,国家及地方政策陆续出台相关发展方案,为人形机器人产业的发展提供有力保障和推动力量。我们认为,后续更多支持项目有望继续跟进,以各类形式鼓励产业体系建设和发展。

二、供给侧繁荣、重视跨界入局的头部玩家,需求侧迎来商业化落地

供给侧-本体产品迭代+多场景实训,持续探索商业化路径

海外标杆企业推进产品迭代、开展多场景实训,商业化落地临近。特斯拉Optimus的迭代呈现非线性成长,2024年12月发布的视频显示其在环境感知和自主决策方面的能力得到了显著提升;此外,波士顿动力、Figure AI等本体厂商积极推进产品迭代,开展AI融合。同时2024年以来,人形机器人陆续在工厂生产端参与简单任务执行,从实验室走向商业化、从模拟走向具体场景,考验产品可用性的同时助推产品进一步升级。我们认为,2025年人形机器人实训将更加高频和丰富,可执行任务的数量和质量提升,产品快速迭代,更加靠近商业化的可用性和经济性。

产品迭代+入厂实训是国内本体厂2024年的主要策略,部分厂商开启量产及销售。2024年以来,国内入局机器人的企业依然在持续增加,同时各家企业积极推进产品迭代、发布新品,并且开展工业场景实训,已有部分厂商实现量产及销售。宇树科技是国内领先的机器人厂商,2024年5月推出Unitree G1,售价9.9万元起,产品具有超越常人的灵活性、模仿&强化学习驱动下不断进化,成为市场高度关注的本体产品;在工厂实训方面,优必选等企业获得阶段性成果,优必选的Walker S1在第二阶段实训中不仅在智能搬运工作中实现了全新升级,搬运速度提升约25%,还完成了质量检查等新任务;智元机器人开启通用机器人商用量产,截至2025年1月6日,机器人累计产量已有1000台,主要应用于交互服务和柔性制造领域。我们认为,国内规模制造优势下本体产品经济性更优,有望率先实现细分场景商业化闭环。

新能源制造头部企业入局人形机器人,或将持续带动产业繁荣。智能制造大势所趋,新能源领域积极推进工厂向完全自动化生产发展,其中引入机器人是转型的重要手段之一。电池端,据智能涌现,宁德时代未来能源(上海)研究院联合上海交通大学研发包括仿人形机器人在内的多款机器人,为投入工厂应用准备。除了与高校合作研发,宁德时代内部也正在自研机器人;整车端,据雷锋网,比亚迪十五事业部已经开启人形机器人项目,项目内部代号为“尧舜禹”;2024年8月起,赛力斯在招聘软件上陆续发布多个与人形机器人相关的岗位,此外在整车端与赛力斯密切合作的ICT大厂华为也在招聘软件上开放了具身智能机器人+大模型研究员的招聘。我们认为,新能源制造头部企业下场布局人形机器人是产业发展来到新阶段的重要信号,或反映人形机器人在制造领域的可行性在提升,有望带动新一轮产业发展热潮。

需求侧-人形机器人应用前瞻:三大场景的有节奏导入,市场规模超万亿

规模商业化落地前夕,三大场景应用富有前景。我们认为,人形机器人主要的应用场景包括商用服务、智能制造和家庭服务三大类型,其中已有部分产品在商用服务领域应用,未来智能制造或将成为人形机器人大规模应用的领域,长期视角下家庭服务是最具潜力的应用场景之一。

人形机器人当下应用相对局限,未来智能化等级提升后市场规模超万亿。 受限于交互能力及协同能力等技术的发展,当前人形机器人应用场景相对 局限,只能从环境相对封闭、工序相对简单且标准的场景开始。按照能力 等级划分,目前大部分本体产品处于Lv1等级,少部分正在逐步向Lv2等 级探索。我们认为,随能力等级提升,人形机器人的应用场景被打开,未 来在工业和服务场景有望广泛渗透,长期视角下市场规模将超过万亿。

三、海外头部供应链逐渐清晰,国内外双主线将持续贡献产业机遇

大模型快速迭代,充分重视具备“大脑”能力的企业入局带动生态圈繁荣

基于感知、决策、运控三大模块,人形机器人实现复杂任务的泛化交互。基于感知、决策、运控,人形机器人实现从接受指令到任务执行的泛化交互,整个过程为:大脑完成人机交互、环境感知、上层规划后,小脑实现对路径的最优规划,驱动伺服系统进行本体运动完成指令。

大模型是实现具身智能的关键一环。大模型的通识理解能力、多级推理能力是赋予人形机器人具备智能化的核心。嵌入在大模型中的庞大先验知识库&强大的通识理解能力让机器人更好理解泛化任务,且基于思维链的多级推理能力,让人形机器人得以实现具身智能。

大模型领域产品竞相涌现、持续迭代,重视具备“大脑”能力的企业入局人形机器人。传统的深度学习 模型中,机器智能往往局限于特定场景,而在大模型赋能下,机器人可以与真实世界进行多模态交互, 从而实现“具身智能”,拥有不断进化、跨场景应用的能力。自2017年大语言模型诞生,OpenAI、微 软、谷歌、百度、华为等在大语言模型领域持续探索,ChatGPT 则将大语言模型技术推进至爆发阶段, 大模型领域的资本性支出增加、产品不断涌现和迭代,整体而言,大模型领域国外基础积累深厚、国 内具备应用侧优势快速发力。我们认为应充分重视具备“大脑”能力或具身智能技术底座的企业,如海 外Open AI、英伟达等 ,国内的华为、字节、腾讯等,积极布局人形机器人等具身智能形态,赋能双足 以及四足机器人等产品,从而加速推动产业化进程。

硬件端-头部本体厂逐步上量,国产规模制造能力不可或缺

2025年头部本体厂商逐步上量,处于供应链核心位置的主要厂商加快产品迭代、推进产能建设。特斯拉optimus已在工厂进行实用性测试、持续进化,马斯克预计2025年将生产上千台机器人,还提到如果进展顺利,2026年机器人产量将增加10倍达到5-10万台,2027年再增加10倍;1X则预计2025年将生产数千台本体、2028年可能扩大到百万台。从样机到本体小批量,上游供应链的定点更为迫切,尤其是硬件端的开发决定人形机器人的商业化落地节奏。我们认为,跟踪处于供应链核心位置的主要厂商的产能建设节奏,是关键的终端放量的前瞻指标之一,供应链规模产能的释放是机器人降本实现经济性的关键一环。

人形机器人供应链蓬勃发展,产业链合作深化、公告产能规划增加,群雄逐鹿之势已现。本体厂商方面,2024年12月16日,智元机器人宣布正式开启通用机器人商用量产,并视频展示智元临港量产工厂运营情况;供应链方面,新剑传动、中坚科技、雷赛智能、富临精工等均有相关产能规划,供应链产能先行以匹配未来终端的放量;产业链合作方面,科达利、伟创电气、盟立等深化合作,共同投资设立深圳市伟达立创新科技有限公司。整体而言,我们认为产业链发展热潮一方面体现国产规模制造的能力,另一方面表明面对新赛道国产品牌积极开放的心态,未来中短期仍将呈现群雄逐鹿之势、格局尚未见收敛,核心关注产业链各环节企业切入下游标杆性本体厂商的程度和粘性。

丝杠-从设备端至生产端的工艺革新有望提速落地

人形机器人线性关节应用丝杠,包括滚柱丝杠和滑动丝杠。手臂及大腿处或采用行星滚柱丝杠,其主要由丝杠、螺母和滚柱组成,由滚柱带动螺母做直线运动。行星滚柱丝杠综合行星轮系、滚珠丝杠、滚针轴承的运动特点,滚柱可大幅增加丝杠副的受力接触面积,可承受更大的载荷和冲击,可靠性高。此外,相比滚珠丝杠,还具备高精度、高速度、长寿命等优势。手腕处或采用T型滑动丝杠、微型滚珠丝杠等产品,我们认为人形机器人手部丝杠或有别于传统产品,需要开展全新设计以满足要求。

全球中高端丝杠市场目前主要由海外企业主导。在中国的中高端滚珠丝杠市场,仍由日本、欧洲以及中国台湾企业主导。对于中国滚柱丝杠市场而言,市场较小,且行业参与者主要以海外企业为主,主要包括Rollvis(瑞士)、GSA(瑞士)、Ewellix(瑞典)、力士乐(德国)等,根据论文数据,2022年以上四家企业占据国内滚柱丝杠市场份额约78%。

减速器-多元方案适配场景,各方积极切入机器人赛道

不同类型减速器有其对应的应用场景,人形机器人领域谐波减速器壁垒较高。精密减速器在一定程度上决定工业机器人的精度和负载,当下全球机器人领域中,谐波和RV减速器的销售占比均为40%左右,精密行星、摆线针轮和滤波减速器等共占20%左右。人形机器人当中,国外头部客户主要采用谐波减速器,国内本体厂商多以行星减速器为主。精密减速器涉及材料、机械设计、生产工艺、精密制造等多学科知识,具有较高的技术门槛,尤其是谐波减速器在专利、材料配方、工艺及装配等方面壁垒较高。由于各家的人形机器人产品面向不同场景,且仍需要持续迭代,各家厂商正在根据自身需求开展方案调整和技术升级,我们认为未来在不同关节、不同场景或采取不同减速器方案。

电机-手部及关节处不同品类,持续开展降本提质

微特电机:中国已构建微特电机完整工业体系,机器人领域推进降本提质。微特电机一般指功率在750W以下,机座外径不大于160mm或中心高不大于90mm的电机,能够在系统中快速而正确地执行频繁变化的指令,带动伺服机构完成指令所期望的工作。随工业自动化程度提升,应用领域和市场规模不断扩大。据鼎智科技2022年报,中国已构建微特电机完整工业体系,产品占据全球超过70%的产量。在人形机器人领域,我们认为电机技术路线较为确定,包括空心杯电机和无框力矩电机等,格局上低壁垒的电机品类倾向于总成或本体厂自研,推进电机降本提质。

传感器-依场景做选配,六维力与电子皮肤具备高壁垒

机器人传感器是机器人智能化的必要基础。机器人传感器可以将外部信息以及自身状态信息传递给机器人控制系统,从而为机器人的决策提供必要条件。机器人传感器根据使用功能可以分为内部和外部传感器,内部传感器是用于测量机器人自身状态的功能元件,其功能是测量运动学量和力学量,用于机器人感知自身的运动状态,使得机器人可以按照规定的位置、轨迹和速度等参数运动。机器人外部传感器主要是感知机器人自身所处环境以及自身和环境之间的相互信息,包括视觉、力觉等。

根据应用场景,需要选择合适的机器人传感器品类和数量。在工业场景机器人已发挥重要作用,在搬运装配等环节涉及位置控制、力觉、触觉和视觉等,喷漆则属于位置检测和对象识别;在家庭服务场景,根据机器人扮演的角色需要不同的传感器,总体上随技术进步和要求提高,机器人配备的传感器品类和数量在增加,除了基础的传感器外,还包括摄像头、麦克风、温度传感器、照度传感器等。

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编辑:火腿肠
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