2025年优必选研究报告:优必选如何定义人形机器人的“中国范式”

  • 来源:财通证券
  • 发布时间:2025/10/14
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优必选研究报告:优必选如何定义人形机器人的“中国范式”。商业化拐点三问:场景可复制?成本可下降?数据可循环?1)Walker人形机器人已进入知名制造企业工厂实训,2024年,行业定制机器人收入同增126%。2)优必选自研伺服驱动器及部分关键零部件,伺服驱动器占整机成本约10%,自研降本超50%。公司推出国内首个纯RGB双目视觉方案,紧凑型设计和算法显著降低了硬件成本与功耗。3)公司已在多家汽车工厂积累“亿级高质量工业数据集”,迭代全球首个人形机器人多模态推理大模型。商业化三级跳路径:由单机渗透向群体智能及生态闭环演进。公司的工业人形机器人Walk...

1 政策与需求双轮驱动具身智能加速发展

1.1 人形机器人作为国家战略级赛道确立

人形机器人作为人工智能的最佳载体,是具身智能的终极形态。人形机器人集仿 生学原理和机器电控原理于一体,具有较高的技术难度。在结构设计、硬件构成、 控制算法、核心性能要求以及零部件选择方面都有相对较高的要求。主要应用场 景为制造业和服务行业,可以执行与人交互、教学、表演等任务。

人形机器人技术正向高度自主阶段迈进。目前,行业领先厂商的人形机器人产品 已经可以实现较好的条件自主,即具备感知能力,利用传感器获取环境信息,能 够自主识别、理解和反馈预设动作。下一阶段,人形机器人正向高度自主快速演 进,主要体现为具备一定的认知能力,能够观察、测量、预设等方式自主推理, 完成任务,不需要人的频繁干预。

2025 年“具身智能”首次写入政府工作报告,人形机器人定位为新质生产力核心 载体。人形机器人作为集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术的新质生产 力载体,将对社会产业变革和全球竞争格局产生颠覆性影响,政策始终持积极推 动态度。2023 年 11 月《人形机器人创新发展指导意见》发布,为推动人形机器 人产业高质量发展,培育形成新质生产力提供政策支撑。

1.2 市场空间重构逻辑:工业及消费场景市场空间进一步打开

工业替代空间广阔:中国制造业劳动供给缺口预计持续扩大,汽车工厂单台人形 机器人 ROI 周期缩至 1.2 年。根据联合国《2024 年世界人口展望》,到本世纪 末,中国的劳动适龄人口比例将从目前的大约 59%降至仅 36%。中国生育率走 低、老龄化加速,人口红利效应逐渐减弱,人形机器人可以完成非结构化制造环 境中组装、分拣、检测等任务,缓解制造业人力供需矛盾。根据拓端 2025 年 5 月的报告,美国制造业中,单台机器人每年可创造 6 万美元产值,相当于 3 名工 人劳动效率。在日本养老护理行业,每台护理机器人可替代 1.5 名护工,缓解 70% 的人力短缺压力。

服务与消费需求快速增长:公司智能猫砂盆全球市场拓展,泳池机器人开拓欧美 超 20 亿美元市场。消费级机器人企业正显著的向家庭服务场景、AI 教育与陪玩 这几大赛道聚拢,完成从“工具”到“伙伴”的进化。同时,凭借成本优势和技 术迭代速度,国产机器人正加速出海。2025 年 8 月,全球首个机器人消费节在 北京启动具身智能 ,设置 4S 店、机器人主题餐厅、线上联动等形式开展,服务 机器人市场预计快速扩展。公司消费级智能产品如智能猫砂盆 C20、智能冰箱喂 食器 F10,以及各种智能清洁设备的销售呈现较好的增长,并深化在美国、加拿大、欧洲、澳大利亚、日韩等国家的经销商渠道布局。根据 Grand View Research 等报告显示,2023 年全球智能割草机市场规模大约在 15 亿至 25 亿美元之间, 预计到 2030 年,市场规模预计将达到 60 亿至 100 亿美元,未来 5-10 年内将 保持 12%-20%的年复合增长率。根据 GMI,2024 年全球机器人泳池清洁市场 价值为11亿美元,2034年预计达到69亿美元。根据Fortune Business Insight, 2024-2032 年,全球泳池机器人市场增长主要由北美(约 35%的市场份额)和 欧洲(28%市场份额)市场驱动。

人形机器人赛道已从“概念 Demo”迈入“小规模交付+场景验证”的临界点, 竞争格局呈现“中美双核、多极混战”的特征。从企业数量看,人形机器人本体 企业全球数量超 300 家,其中中国企业数量超过 150 家。2024 年,全球新发布 的人形机器人产品共 51 款,其中中国占 35 款、北美地区占 8 款。国内头部人形 机器人企业包括优必选、宇树科技、智元机器人等,今年屡获超千万元级别订单。

2 商业模式:从“单机实训”到“群体智能”的跃迁

2.1 商业化三级跳路径

公司致力于人形机器人技术全自研。公司推动发展「仿人大脑」、「仿人小脑」、「高 性能肢体」等关键技术群,包括高性能伺服驱动器技术、大模型技术、语义 Vslam (Visual Localization and Mapping,即用相机解决定位和简图问题)技术、学 习型运动控制技术、视觉感知技术、多模态交互技术等人工智能核心技术。 商业模式由单机渗透,向群体智能及生态闭环演进。作为国内人形机器人领先企 业,公司在商业化应用方面有较充分的布局。一方面,公司单机产品不断迭代, 适用更广的下游场景,满足客户需求。在工业领域,公司的工业人形机器人 Walker S1、Walker S2 和商用人形机器人 Walker C 等形成较领先的产品矩阵。在教育 科研领域,推出“天工行者”人形机器人。另一方面,公司紧抓机器人技术发展趋势,在机器人群体智能以及生态建设方面积极探索,在极氪工厂全球首例多机 器人协同作业,以及基于家庭或家装场景,与居然智家展开深度合作。

订单乐观,2025 年计划量产 1000 台人形机器人。2025 年为公司人形机器人量 产及大规模落地的关键时间。公司预计 2025 年将向智能制造领域交付 500 台工 业级人形机器人,科研教育人形机器人“天工行者”2025 年预计交付将超 300 台。2026 年人形机器人交付将达数千台,2027 年有望实现万台级别的交付。 2025 年 9 月 29 日,公司公布再获 3000 万元工业人形机器人订单,总订单金额 逼近 4.3 亿元,上半年已交付近 5000 万元人形机器人订单。相较于 2024 年 10 月的 500 台人形机器人订单,2025 年公司人形机器人订单需求进入明显放量阶 段。

2.2 盈利拐点信号:规模效应初现,自研推动降本

规模效应初现:营收增长>20%,费用率下降,亏损收窄。公司机器人产品快速 落地行业,行业定制机器人业务贡献 1.4 亿元收入,同比增长 126.1%;消费级 机器人及其他智能硬件业务贡献 4.77 亿元收入,同比增长 88.1%;人工智能教 育业务贡献 3.63 亿元收入,同比增长 4.6%。公司 2025 年计划量产 1000 台人 形机器人,规模效应将加速显现。

降本利器:自研伺服驱动器,关键零部件逐步自生产。伺服驱动器作为模块化产 品,集成了电机、减速机、传感器,公司早于 2012 年研发出高性能伺服驱动器, 并自主投资工厂批量生产,显著降低了人形机器人的生产成本。公司是全球首家 将双足真人尺寸人形机器人的成本降低至 10 万美元以下、中国首家推出商业化 双足真人尺寸人形机器人的公司。 新一轮增发有效补充资金需求。2025 年 7 月 28 日,公司新一轮配售新 H 股完 成,取得款项金额合计约 24.10 亿港元。资金用途主要为支持业务运营及发展,以及偿还授信业务。公司当前处于业务快速发展,人形机器人产品量产落地阶段, 募投资金将推动公司产品不断优化及拓展全球市场。 公司业绩可预测性更高,维持高研发,但研发费用率明显下降。公司营收增速相 对较高,且波动更小。公司毛利率相较可比公司为中等偏上,波动性明显低于可 比公司,因此公司业绩可预测性更高。公司重视研发,研发费用率高于可比公司, 随着公司收入增长加速,费用率有望呈下降趋势。

3 技术壁垒:全栈自研构建生态护城河

3.1 硬件突破:仿生机构定义工业标准

全栈自研,牵头参与行业标准制定。公司推动机器人技术与人工智能技术全栈自 研,在机器人伺服驱动器及机器人运动规划与控制方面保持技术领先性。公司牵 头或深度参与到近 40 项国家及行业级产业标准的制定。2025 上半年,公司联合 北京人形机器人创新中心有限公司、上海人工智能实验室等单位共同发起的人形 机器人技术要求系列国家标准正式获批立项。 大扭矩伺服驱动器技术壁垒高,作为机器人的关节,能够实现多样化、灵活及精 准的类似人类的运动。同时,机器人运动规划与控制包含步态规划与控制、稳定 控制、灵活性控制等关键技术。

完成直线关节的技术验证,压力感知灵巧手不断迭代。公司在人形机器人及灵巧 手技术方向持续迭代。在运动控制方面,公司持续精进包含位控、全身力控以及 强化学习的全栈运动控制技术能力,搭建了高度解耦的通用灵巧操作软件框架。 公司的人形机器人已经可以执行工业场景中,自主搬运货物、质量检查、过程材 料操作、零件安装、SPS 分拣等对操作精度要求较高的重复性的任务。 实现机器人自主换电,打造“永不停机”新质生产力。公司 Walker S2 实现无需 人工干预或关机,3 分钟极速自主换电,使得 Walker S2 具备 7*24 小时不间断 工作能力。公司通过自主技术创新,实现双电池同充同放,标准化电池仓,电池 更换无缝切换。

轮式人形机器人 Cruzr S2 具备更灵活腰身,迭代至第四代灵巧手。2025 年 8 月 世界机器人大会上,公司发布轮式人形机器人 Cruzr S2,全身包含 44 个自由度, 实现 2m/s 高速平稳移动。最新产品在腰身灵活性上提升明显,转身角度达± 170°,搭载的拟人双臂可实现 15kg 负载。公司第四代灵巧手已具备 11 个自由 度,阵列式触觉压力传感器 6 个,可进行亚毫米级精细操作。Cruzr S2 具备更强 的空间通过及作业能力,复杂环境自适应,包括坡度自适应平衡能力、沟坎跨越 及高度越障能力。

与华为强强联合,在产品技术研发、场景应用及产业体系等开展创新合作。2025 年 5 月,公司与华为正式签署全面合作协议。此次合作通过发挥华为昇腾、鲲鹏、 华为云及大模型等技术创新能力和华为在研发、生产供应等经验,结合公司全栈 式人形机器人技术优势,双方将加速推动人形机器人从实验室创新向工业、家庭 等场景的效率提升和落地复制。

3.2 “超级大脑”颠覆 AI 交互范式

创新提出群脑网络(BrainNet)架构,由端云协同的推理型节点和技能型节点灵活 链接,形成群体维度下的超级大脑和智能小脑,重新定义人形机器人的大小脑。 超级大脑基于多模态大模型,负责语义理解、推理决策、潜在异常监测,重点突 破智能混合决策技术;智能小脑则基于 Transformer 模型,将大模型指令转化为 实时、精确的物理实现。 迭代至群脑网络 2.0(BrainNet 2.0),自研全球首个工业人形机器人智能体 CoAgent。BrainNet 架构在研发跨场域融合感知技术和多机协同控制技术方面具有 创新性,支持多机并行分布式学习,加速技能生成与迁移。人形机器人协作智能 体 Co-Agent 融合多模态推理大模型、具身交互大模型、技能类小模型以及类人 思维链技术,赋予 Walker S2 意图理解、任务规划、工具调用和自主异常处理等 闭环作业能力,并通过工业实训积累的亿级数据持续优化算法。

Co-Agent 技术将搬运工、分拣工等角色转化为“搬运智能体”和“分拣智能体”等, 实现精准分工与高效执行。群脑网络 2.0(端侧推理节点与技能节点自组织互联)与 Co-Agent 技术构成工业人形机器人的 AI 双循环体系,使每台机器人既能独 立执行任务,又可作为动态节点协同增效,全面提升作业水平。

公司产品为国内首个头部纯 RGB 双目视觉方案,采用无监督深度学习提升定位 导航精度。公司最新一代机器人已搭载深度学习双目深度估计算法,具备“类人 眼”双目立体视觉感知能力(1.5 米内深度误差≤±6mm,动态避障响应延迟 <40ms)。紧凑型设计和算法 显著降低了硬件成本与功耗,在算力、精度和泛化性 方面达到行业领先水平。采用无监督深度学习技术,显著提升了图像特征及其描 述子的提取能力,同时结合图神经网络匹配算法,进一步增强了 Vslam 算法的稳 定性,使得机器人在复杂车间环境下定位与导航表现持续保持稳定。

利用强化学习实现拟人运动控制。公司利用强化学习技术实现直膝拟人行走、小 跑以及不平整地面、斜坡、楼梯上的负载稳定行走。同时,公司采用 CVAE 生成 式模型实时生成灵巧手手势,实现对多类物体、任意摆放角度的稳定泛化抓取。 在高负载搬运任务中,公司机器人采用自适应学习控制算法,实现负载辨识、全 身协同、柔顺控制、精确对准等。

3.3 专利卡位:覆盖伺服控制、SLAM 导航等核心模块

成立 13 年以来,公司在人形机器人核心技术上构筑了深厚壁垒。截至 2024 年, 公司共持有 2680 项授权专利,其中海外专利 484 项,发明专利占比 57.87%。 在《2024 年度深圳企业专利创新实力百强榜》中,公司排名 11 位,在上榜机器 人企业中位居第一。从 2024 年全年专利申请数量看,公司位列中国人形机器人 专利申请机构前十位。 关键专利技术持续突破。2025 年,公司“直线关节伺服模组、驱动装置以及人形 机器人”的专利完成申请,该专利预计显著提升人形机器人机械结构与运动性能。 此项专利主要涉及一种直线关节伺服模组及其相关的驱动装置,通过行星滚柱丝 杆将电机输出轴与之连接,能够有效减少传统机器人机械结构的复杂程度,提升 机械响应速度与运动性能,以及实现轻量化。

编辑:火腿肠
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