2022年機(jī)器人行業(yè)專題研究_第1頁
2022年機(jī)器人行業(yè)專題研究_第2頁
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文檔簡介

1、2022年機(jī)器人行業(yè)專題研究1.Tesla Bot 助力機(jī)器人行業(yè)踏上新征程1.1機(jī)器人定義及發(fā)展歷程機(jī)器人是一種能夠半自主或全自主工作的可編程機(jī)械系統(tǒng)。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為,機(jī)器人是具有一定程度的自主能力,可在其環(huán)境內(nèi) 運(yùn)動以執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的可編程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)器人主要經(jīng)歷了三代發(fā)展歷程(程序控制機(jī)器人、自適應(yīng)機(jī)器人和智能 機(jī)器人)。20 世紀(jì)中葉以來,大規(guī)模生產(chǎn)需求催化自動化技術(shù)萌生,進(jìn)而 推動機(jī)器人技術(shù)發(fā)展??傮w而言,機(jī)器人經(jīng)歷了從低級到高級的三代發(fā)展 歷程。 第一代:程序控制機(jī)器人。第一代機(jī)器人完全按照事先裝入到存儲器 中的程序步驟進(jìn)行工作,如果任務(wù)或環(huán)境發(fā)生變化,就要重新

2、設(shè)計(jì)程 序。這類機(jī)器人主要模擬人的運(yùn)動功能,執(zhí)行拿取、搬運(yùn)、包裝、機(jī) 械加工等固定工作。第二代:自適應(yīng)機(jī)器人。第二代機(jī)器人配備了傳感器,通過視覺、觸 覺、聽覺等傳感器獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象信息,由計(jì)算機(jī)對這些信 息進(jìn)行處理與分析,對機(jī)器人發(fā)出動作指令。這類機(jī)器人能夠隨環(huán)境 變化來調(diào)整自身行為,可應(yīng)用于焊接、裝配、搬運(yùn)等工作。 第三代:智能機(jī)器人。第三代機(jī)器人具有類人特征,除了運(yùn)動和自適 應(yīng)調(diào)整功能,還具有感知交互和思維能力,能夠靈活多變地自主處理 復(fù)雜問題。現(xiàn)有機(jī)器人僅具有部分智能化功能,真正的智能機(jī)器人尚 處于研發(fā)之中。相較傳統(tǒng)機(jī)器人,智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈將涵蓋核心零部件、AI 技術(shù),機(jī)器人 操

3、作系統(tǒng),以及上層產(chǎn)品應(yīng)用幾大環(huán)節(jié)。具體來看,智能機(jī)器人上游包括 AI 芯片、功能零部件、伺服電機(jī)、減速器及傳感器等硬件,中游技術(shù)支持 涉及交互、體感技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等,下游不同產(chǎn)品對應(yīng)汽車、電子、家庭 服務(wù)、醫(yī)療服務(wù)等不同場景。1.2機(jī)器人分類根據(jù)應(yīng)用環(huán)境,可將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人兩大類。其中, 工業(yè)機(jī)器人是指應(yīng)用于生產(chǎn)過程與環(huán)境的機(jī)器人;服務(wù)機(jī)器人是指除工業(yè) 機(jī)器人以外,用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種機(jī)器人,可分為個人/家用 服務(wù)機(jī)器人和專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。依據(jù)國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特性,結(jié)合特殊 環(huán)境作業(yè)需求,我國進(jìn)一步將服務(wù)機(jī)器人分為個人/家用服務(wù)機(jī)器人、公共 服務(wù)機(jī)器人和特種服務(wù)機(jī)器

4、人。在技術(shù)性能方面,工業(yè)機(jī)器人重視運(yùn)行精確度,服務(wù)機(jī)器人更側(cè)重于對環(huán) 境的感知能力和人機(jī)交互能力。服務(wù)機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人的明顯區(qū)別在于, 工業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境都是已知的,而服務(wù)機(jī)器人所面臨的工作環(huán)境絕大 多數(shù)都是未知的。面對遠(yuǎn)比當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)復(fù)雜的環(huán)境,服務(wù)機(jī)器人對人工 智能技術(shù)的要求更高更全面。我國機(jī)器人市場目前以工業(yè)機(jī)器人為主。根據(jù)中國電子學(xué)會發(fā)布的中國 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2021 年),2021 年我國機(jī)器人市場規(guī)模約 839 億 元,其中工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模約為 445.7 億元,占比 53.1%;服務(wù)機(jī)器人 市場規(guī)模約為 393.3 億元,占比約為 46.9%。其中,服務(wù)機(jī)器人市場中,

5、 公共服務(wù)機(jī)器人及個人/家用服務(wù)機(jī)器人的市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá) 302.6 億元,占總市場規(guī)模的 36.1%;特種機(jī)器人市場規(guī)模約為 90.7 億元,占總市場規(guī)模 的 10.8%。預(yù)計(jì) 2023 年我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模接近 590 億。根據(jù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā) 展報(bào)告數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模近 5 年的年均復(fù)合增速超 12%,現(xiàn)已成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù), 2021 年全國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量達(dá) 36.6 萬套,同比增長 44.9%。預(yù)計(jì)隨著國 內(nèi)下游制造領(lǐng)域的生產(chǎn)智能化和數(shù)字化升級的浪潮,工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模 前景樂觀,預(yù)計(jì) 2022 年我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模有望接近 500

6、億元。2023 年我國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模有望突破 600 億。2016-2021 年我國服 務(wù)機(jī)器人的年均復(fù)合增速達(dá) 34%,市場規(guī)??傮w增速高于工業(yè)機(jī)器人。近 年來人工智能獲得迅速的發(fā)展,長期來看,未來人工智能最大的應(yīng)用市場 將出現(xiàn)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,視覺引導(dǎo)機(jī)器人、陪伴服務(wù)機(jī)器人等新興場景 和產(chǎn)品快速發(fā)展。隨著消費(fèi)群體日益強(qiáng)大,服務(wù)機(jī)器人市場空間更加巨大, 預(yù)計(jì) 2023 年我國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模將突破 600 億元。1.3 Tesla Bot 帶來的新變化事件:2021 年 8 月 19 日,特斯拉首席執(zhí)行官埃隆馬斯克在特斯拉人工智 能(AI)日首次宣布正在開發(fā)概念人形機(jī)器人 Tesla

7、Bot。2022 年 6 月 3 日,馬斯克在 (AI) 日活動中宣布了展示模型,6 月 21 日,馬斯克在卡塔爾 經(jīng)濟(jì)論壇上表示,人形機(jī)器人 Tesla Bot “Optimus”原型機(jī)可能將在今年 9 月 30 日(特斯拉第二個 AI DAY)現(xiàn)身。根據(jù)馬斯克在 AI Day 現(xiàn)場口徑, 計(jì)劃于 2023 年將第一版 Tesla Bot 投入生產(chǎn)。根據(jù) AI DAY 公布數(shù)據(jù)來看,Tesla Bot 機(jī)器人又稱作 Optimus,其身高 1.72m,重量 57kg,負(fù)載 20kg(手臂附加 5kg),行動速度最高可達(dá) 8 公 里/小時。其中具體技術(shù)參數(shù)如下: Optimus 將運(yùn)用 Tes

8、la 最先進(jìn)的 AI 技術(shù),其頭部配備與 Tesla 汽車相 同的智能駕駛攝像頭,內(nèi)置 FSD 芯片,并基于視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng) 預(yù)測能力的自動駕駛技術(shù)驅(qū)動,與汽車共用 AI 系統(tǒng)。Optimus 的大腦采用強(qiáng)算力的 DOJO D1 超級計(jì)算機(jī)芯片,每個 D1 芯 片之間無縫連接,相鄰芯片之間的延遲極低,訓(xùn)練模塊最大程度上實(shí) 現(xiàn)了帶寬的保留,配合 Tesla 自創(chuàng)的高帶寬、低延遲的連接器,算力 高達(dá) 9PFLOPs(9 千萬億次)。Optimus 面部采用一塊屏幕板,可以展示信息。外表則由“輕質(zhì)材料” 制成。此外,Optimus 還擁有人類活動水平的雙手,四肢由 40 個機(jī)電 執(zhí)行器控制;雙腳

9、可感應(yīng)反饋,實(shí)現(xiàn)平衡和敏捷動作。Tesla Bot 成本突破仍是當(dāng)下第一技術(shù)要點(diǎn)。根據(jù)馬斯克口徑,“Optimus” 量產(chǎn)后預(yù)計(jì)售價 2.5 萬美元(約合 16.8 萬元人民幣)??紤]到目前處于原 型機(jī)研發(fā)階段,根據(jù) MIR 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),如果 Tesla Bot 采用較為成熟的電機(jī) 驅(qū)動,按照 600 元/個(功率較低產(chǎn)品)以及公布信息的安裝 40 個不同性 能電機(jī)來看,也要 24000 元人民幣。我們認(rèn)為核心零部件成本突破是一個 緩慢過程,預(yù)計(jì)本次 Optimus 機(jī)器人的單體價格大體將位于 17-30 萬元之 間。當(dāng)下 Tesla Bot 最重要的意義在于推動智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈加速。作為機(jī)器

10、人的一個特殊門類,人形機(jī)器人因?yàn)槊鎸Σ煌h(huán)境需做成不同反應(yīng),其技 術(shù)難度更多大。細(xì)拆一個仿人機(jī)身上所需要的基本構(gòu)造,除去一些軟件裝 置如全自動駕駛計(jì)算機(jī) FSD(Full Self-Driving computer)進(jìn)行行為決策 與運(yùn)動控制,Dojo 超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動訓(xùn)練之外,硬件自研創(chuàng)新 的空間并不大,預(yù)計(jì) Tesla 會采取與相關(guān)元器件廠商合作的方式,將之納 入自己的供應(yīng)鏈中。因此,我們認(rèn)為本次 Tesla Bot 原型機(jī)發(fā)布最重要的意 義在于開啟整個產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展過程,會促進(jìn)大量科技企業(yè)向人形機(jī)器人 的方向進(jìn)軍,未來智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)趨勢加速到來。2.從工業(yè)機(jī)器人成熟產(chǎn)業(yè)鏈中獲得的

11、啟示2.1替代人工趨勢顯著,中國市場舉足輕重人口老齡化和勞動力成本上升是兩大不可逆的趨勢。我國總?cè)丝谏蠞q趨緩, 自然增長率持續(xù)降低,2021 年 65 歲以上人口占總?cè)丝诒壤_(dá)到 11.2%, 人口紅利逐漸消失。2011 年-2021 年,我國制造業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員年平 均工資復(fù)合增長率達(dá) 9.7%,勞動密集型代工生產(chǎn)為核心的制造業(yè)務(wù)面臨著 勞動成本快速上漲的挑戰(zhàn),因而機(jī)器人替換人工是大勢所趨。工業(yè)自動化持續(xù)滲透,機(jī)器人是智能生產(chǎn)和工業(yè)互聯(lián)的關(guān)鍵要素。當(dāng)前全 球經(jīng)濟(jì)增速放緩,市場需求個性化以及技術(shù)產(chǎn)品迭代更新速度快等問題驅(qū)使傳統(tǒng)制造模式批量、剛性和大規(guī)模退出舞臺,進(jìn)入一個新的智能制造和 工業(yè)

12、4.0 時代。當(dāng)下工業(yè)互聯(lián)、信息技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)方面的突破融合使得 機(jī)器人能夠超越傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的概念,成為一個集大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工 智能為一體的產(chǎn)品,從而賦予機(jī)器人以成長性,帶動傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人不 斷往其它領(lǐng)域拓展延伸,擔(dān)當(dāng)工業(yè)互聯(lián)體系的核心載體。工業(yè)機(jī)器人需求穩(wěn)步上升,中國市場舉足輕重。2019 年全球經(jīng)濟(jì)下行,受 下游汽車,3C 電子等行業(yè)需求增量放緩等影響,全球工業(yè)機(jī)器人市場有所 收縮,2020 年雖受疫情影響,但安裝量有所回升,工業(yè)機(jī)器人市場開始回 暖。根據(jù) IFR 預(yù)測,2024 年全球工業(yè)機(jī)器人安裝量可達(dá) 51.8 萬臺。其中, 中國工業(yè)機(jī)器人市場連續(xù)多年占據(jù)主要地位,2020 年

13、銷量占比已達(dá) 43.75%,預(yù)計(jì)未來隨著制造業(yè)工業(yè)化智能化水平的提高,有望在 2025 年 實(shí)現(xiàn)中國制造 2025提出的工業(yè)機(jī)器人內(nèi)資品牌占比 50%的目標(biāo)。中國工業(yè)機(jī)器人密度仍然較低,同比增速最快。據(jù) IFR 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2020 年 韓國工業(yè)機(jī)器人密度位居世界首位(932 臺/萬人),新加坡/日本/德國的密 度分別為 605/390/371 臺/萬人。中國作為全球工業(yè)機(jī)器人銷量最大的國家, 機(jī)器人密度較之發(fā)達(dá)國家仍處于低位,2020 年中國工業(yè)機(jī)器人密度僅為 246 臺/萬人。但同比增速來看,中國工業(yè)機(jī)器人密度上升速度最快,預(yù)計(jì) 未來國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人密度將大幅提高,國內(nèi)市場潛力巨大。2.2機(jī)器

14、人核心零部件成本占比高,關(guān)鍵環(huán)節(jié)工業(yè)機(jī)器人本質(zhì)是一種面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝 置,靠自身動力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上游核心 零部件包括減速器、伺服系統(tǒng)、控制器;中游是機(jī)器人本體制造,下游系 統(tǒng)集成包括焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人等,應(yīng)用多用于工業(yè)生 產(chǎn)制造。高端核心零部件成本占比約 70%以上,產(chǎn)業(yè)鏈中盈利能力最高。從工業(yè)機(jī) 器人成本構(gòu)成來看,三大零部件是產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高、成本占比最大 的環(huán)節(jié):控制器、伺服電機(jī)和精密減速器,成本占比分別為 10%、25%、 35%。從盈利水平看,上游零部件的毛利率也相對較高,其中減速器毛利率為 40%,伺服系統(tǒng)

15、為 35%,控制器為 25%;中游機(jī)器人本體毛利率最 低、為 15%;下游系統(tǒng)集成毛利率為 35%。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相對較為成熟,對應(yīng)國內(nèi)外企業(yè)豐富。由于國外技術(shù)起步 較早,海外零部件企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢。分產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)來看,上游核心零部 件控制器全球主要為四大家族主導(dǎo),國內(nèi)廠商包括埃夫特和埃斯頓等第一 梯隊(duì)企業(yè),減速器全球市場主要廠商是哈默納科、納博特斯克和住友,國 內(nèi)廠商有綠的諧波和南通振康,伺服系統(tǒng)全球主要廠商為安川、松下和山 洋,國內(nèi)廠商主要為埃斯頓、新時達(dá)和匯川技術(shù);中游機(jī)器人整機(jī)制造全 球市場由四大家族主導(dǎo),國內(nèi)主要廠商為埃夫特、新松機(jī)器人和埃斯頓; 下游系統(tǒng)集成全球市場主要被 ABB、庫

16、卡、愛孚迪(FFT)和柯馬 (COMAU)占據(jù),國內(nèi)主要有埃夫特和新時達(dá)等廠商。參考工業(yè)機(jī)器人“四大家族”布局,機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈一體化經(jīng)營是終極模 式。四大家族布局機(jī)器人業(yè)務(wù)均超過 50 年,機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)先,先發(fā)優(yōu)勢和 全產(chǎn)業(yè)鏈布局優(yōu)勢明顯,業(yè)務(wù)協(xié)同性較強(qiáng),在機(jī)器人領(lǐng)域的具有絕對領(lǐng)導(dǎo) 地位。通過四大家族的產(chǎn)業(yè)鏈布局可以看出,產(chǎn)業(yè)鏈一體化模式是終極發(fā) 展之路。四大家族早期先從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的業(yè)務(wù),隨后拓展至全產(chǎn) 業(yè)鏈發(fā)展的業(yè)務(wù)模式;關(guān)鍵零部件如伺服電機(jī)(除庫卡外)、控制器均達(dá)到 自制,但減速器四大家族仍不能實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)。【本體】目前國內(nèi)主流的工業(yè)機(jī)器人為多關(guān)節(jié)機(jī)器人、SCARA 機(jī)器人和直角坐標(biāo)

17、機(jī)器人。機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)是機(jī)體結(jié)構(gòu)和機(jī)械傳動系統(tǒng),由傳動部件、機(jī)身 及行走機(jī)構(gòu)、臂部、腕部、手部五部分組成。工業(yè)機(jī)器人本體按照坐標(biāo)形 式可分為直角坐標(biāo)型、SCARA 型、多關(guān)節(jié)型、并聯(lián)型等。多關(guān)節(jié)機(jī)器人是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中最常見的工業(yè)機(jī)器人形態(tài)之一,適合用于 諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動化作業(yè)。它具有固定基座和 46 軸的關(guān)節(jié),機(jī)械 手臂末端工具也可以提供更多的運(yùn)動選項(xiàng),也可利用 3D 激光器和機(jī)器視 覺進(jìn)行精確、可重復(fù)的定位。應(yīng)用包括焊接、噴漆、鉆孔、攻絲、切割、 取放、物料搬運(yùn)、包裝和組裝。國內(nèi)不斷涌現(xiàn)技術(shù)型本土企業(yè),國產(chǎn)化率不斷提升。經(jīng)過多年發(fā)展,國產(chǎn) 核心零部件體系已經(jīng)基本構(gòu)建完畢,國產(chǎn)本體的迅速

18、起量,據(jù) CRIA 與 IFR 統(tǒng)計(jì),2018 年中國自主品牌機(jī)器人銷售 4.36 萬臺,同比增長 15.3%; 外資機(jī)器人銷售 11 萬臺,同比下降 7.2%,兩者占比分別為 28.3%和 71.7% 根據(jù)埃斯頓年報(bào)顯示,2021 年國產(chǎn)機(jī)器人品牌在國內(nèi)出貨量市占率達(dá) 32.8%。我國自主品牌工業(yè)機(jī)器人的市場份額正在逐步提升?!緶p速器】減速器是一種精密的動力傳達(dá)機(jī)構(gòu),其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,使伺服電 機(jī)在一個合適的速度下運(yùn)轉(zhuǎn),并精確地將轉(zhuǎn)速降到工業(yè)機(jī)器人各部位需要 的速度,提高機(jī)械體剛性的同時輸出更大的力矩。 RV 減速器和諧波減速器是工業(yè)機(jī)器人最主流的精密減速器。根據(jù)機(jī)器人 協(xié)會統(tǒng)計(jì),全球

19、范圍內(nèi)機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用的精密減速機(jī)可分為 RV 減速機(jī)、 諧波減速機(jī)和 SPINEA 減速機(jī),三者的市場銷售數(shù)量占比約為 40%、40%、 20%。RV 減速器由于具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度,一般放置在機(jī)座、大臂、 肩部等重負(fù)載的位置,而諧波減速器一般放置于放置在小臂、腕部或手部。日本兩大減速器巨頭壟斷全球市場份額接近 75%。對于高精度機(jī)器人減速 器,日本具備絕對領(lǐng)先優(yōu)勢,目前全球機(jī)器人行業(yè) 75%的精密減速機(jī)被日 本的哈默納科和納博特斯克兩家壟斷,包括 ABB、發(fā)那科、庫卡等國際主 流機(jī)器人本體廠商的減速器均由上述兩家公司提供。國產(chǎn)諧波減速器替代趨勢相對明顯,國產(chǎn) RV 減速器接受度正在提高。

20、從 產(chǎn)品類型來看,國產(chǎn)諧波減速器替代相對明顯,目前已涌現(xiàn)如綠的、來福 等優(yōu)質(zhì)廠商,2021 年僅綠的諧波已達(dá)到 25%的市場份額。相較之下,RV 減速器有較高的技術(shù)和投資門檻,減速器龍頭廠商納博特斯克占據(jù)一半以 上市場份額,剩余競爭格局較為分散,如雙環(huán)傳動、南通振康、中大力德 等開始出現(xiàn),其中雙環(huán)傳動占比最高,2021 年 RV 減速器市占率達(dá) 14%?!舅欧到y(tǒng)】伺服系統(tǒng)又稱隨動系統(tǒng),是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系 統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等 處理,使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置等達(dá)到靈活方便的效果。一個 典型的伺服系統(tǒng)包含有伺服驅(qū)動器和伺

21、服電機(jī),以及伺服反饋裝置(編碼 器)。目前編碼器通常嵌入于伺服電機(jī)。目前我國伺服供應(yīng)商由國外品牌主導(dǎo),國內(nèi)企業(yè)處于成長階段。根據(jù) MIR 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在 2020 年的伺服市場中,前三名仍被日系伺服品牌牢牢占據(jù), 合計(jì)占比達(dá) 40%,其中安川占比 11.3,排名第一位,緊隨其后的是松下 (10.5%)和三菱(9.9%)。日臺系廠商業(yè)績普遍下滑;國內(nèi)伺服企業(yè)增長 迅速,以匯川、禾川技術(shù)和埃斯頓比較典型,2020 年國內(nèi)市場份額分別為 9.8%/3.0%/2.0%。我國高端伺服電機(jī)與日系/歐美系相比部分指標(biāo)表現(xiàn)較弱。主要體現(xiàn)為響應(yīng) 度、功率密度、穩(wěn)定性和工作精度等指標(biāo)較弱。其中,電機(jī)編碼器芯片依 賴

22、進(jìn)口是導(dǎo)致國產(chǎn)伺服電機(jī)不能完全替代進(jìn)口產(chǎn)品的主要原因,國產(chǎn)伺服 電機(jī)在復(fù)雜工況環(huán)境時的性能大打折扣,也是阻礙國產(chǎn)伺服電機(jī)進(jìn)軍高端 市場的重要原因之一。國產(chǎn)品牌伺服電機(jī)的發(fā)展迅速,伺服電機(jī)自主配套能力已現(xiàn)雛形。目前我 國企業(yè)在中低端伺服領(lǐng)域已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),以性價比的優(yōu)勢滿足 中小型和經(jīng)濟(jì)型用戶的需求,涌現(xiàn)出埃斯頓、匯川技術(shù)、禾川科技等 20 余 家較大規(guī)模的伺服電機(jī)品牌,許多國產(chǎn)產(chǎn)品在技術(shù)上與日系產(chǎn)品接近。【控制系統(tǒng)】機(jī)器人控制系統(tǒng)相當(dāng)于機(jī)器人的大腦,對機(jī)器人的性能起著決定性的影響, 主要任務(wù)是控制機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動位置、姿態(tài)和軌跡,操作順序 及動作的時間等。它同時具有編程簡單、軟

23、件菜單操作、友好的人機(jī)交互 界面、在線操作提示和使用方便等特點(diǎn)。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,控制器與本 體一樣,一般由機(jī)器人廠家自主設(shè)計(jì)研發(fā),以保證穩(wěn)定性和維護(hù)技術(shù)體系??刂破鞯氖袌龇蓊~基本和機(jī)器人本體保持一致。相對于減速器而言,控制 器市場集中度略低。以發(fā)那科、安川、庫卡、ABB 為代表的四大家族普遍 采用自產(chǎn)自用的生產(chǎn)模式,四大家族的控制器合計(jì)占據(jù)約 53%的市場份額, 其中發(fā)那科占比為 16%,庫卡占比為 14%,ABB 為 12%,安川為 11%。 國內(nèi)控制器份額約為 16%??傮w來看,產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)逐步國產(chǎn)化趨勢明顯,國內(nèi)企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。 控制系統(tǒng)差距縮小,伺服系統(tǒng)和減速機(jī)有望突破??傮w來看

24、,目前我國企 業(yè)在控制系統(tǒng)方面已經(jīng)取得明顯進(jìn)步,在硬件方面已經(jīng)可以媲美國外產(chǎn)品, 但是在控制算法方面有待提高。在伺服系統(tǒng)和減速器板塊,我國現(xiàn)有技術(shù) 仍然與國外廠商有一定差距,但國內(nèi)廠商已經(jīng)開始攻破伺服電機(jī)、諧波減 速器等核心零部件的部分難題,有望取得更大進(jìn)展。如綠的諧波、匯川技 術(shù)、禾川科技、雙環(huán)傳動、固高科技(未上市)等企業(yè)在關(guān)鍵零部件的研 制方面取得明顯突破。2.3我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模穩(wěn)步上升,2024 年超 700 億預(yù)計(jì) 2024 年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人銷量可達(dá) 40 萬臺。更新銷量方面,假設(shè)工業(yè) 機(jī)器人保有量為 10 年更新,參考 12-14 年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人銷量平均值,則 2024 年

25、理論更新銷量在 3.9 萬臺左右;新增銷量方面,考慮到制造業(yè)人口 紅利漸退,未來制造業(yè)工人人數(shù)以每年以 5%6%速度下降。根據(jù) IFR 統(tǒng) 計(jì),2021 年中國工業(yè)機(jī)器人密度同比增速 33%,假設(shè) 2022-2024 年繼續(xù) 保持 27%-30%左右增長,則 2024 年密度可達(dá)到 691 臺/人左右,對應(yīng)國 內(nèi)工業(yè)機(jī)器人保有量可達(dá)到 209 萬臺左右,同期新增銷量 35.8 萬臺。因此 合計(jì) 2024 年中國工業(yè)機(jī)器人整體銷量達(dá) 39.7 萬臺左右。預(yù)計(jì) 2024 年我國工業(yè)機(jī)器人市場空間可達(dá) 715 億元。結(jié)合前文預(yù)計(jì) 2024 年我國工業(yè)機(jī)器人銷量 39.7 萬臺,假設(shè)工業(yè)機(jī)器人均價在

26、18 萬元左右, 則對應(yīng)本體市場可達(dá) 715 億元,同時我國系統(tǒng)集成市場規(guī)模約為工業(yè)機(jī)器 人本體市場 3 倍左右,則對應(yīng)本體與系統(tǒng)集成收入復(fù)合增速達(dá) 17.0%。3.服務(wù)機(jī)器人:尚未成熟的技術(shù),更大的市場空間3.1不同應(yīng)用場景服務(wù)機(jī)器人均具備廣闊前景結(jié)合 Tesla Bot 本次發(fā)布的 Optimus 人形機(jī)器人來看,鑒于當(dāng)下技術(shù)考量, 我們認(rèn)為該人形機(jī)器人目前最主要應(yīng)用場景可能聚焦在個人/家用或者公共 服務(wù)(即商用)領(lǐng)域,即服務(wù)機(jī)器人。其可能應(yīng)用的場景有:陪伴服務(wù)、 家務(wù)清潔、導(dǎo)覽、物品配送等。 陪伴服務(wù):主要應(yīng)用于家庭場景,當(dāng)下主要有老年陪伴機(jī)器人,兒童教育 陪伴機(jī)器人和病人陪護(hù)機(jī)器人三種

27、。該類型的服務(wù)機(jī)器人要求具備自主導(dǎo) 航和避障功能,可以通過語音和觸屏實(shí)現(xiàn)交互,同時也要配備相關(guān)檢測設(shè) 備。家務(wù)清潔:家務(wù)清潔類機(jī)器人的技術(shù)門檻相對較高,與家用掃地機(jī)器人不 同,其功能更具復(fù)雜性,要求具備能處理更多復(fù)雜場景和突發(fā)狀況,對地 圖構(gòu)建、環(huán)境感知、導(dǎo)航定位、路徑規(guī)劃、運(yùn)動控制等要求更高。而且該 應(yīng)用場景具備發(fā)散性,預(yù)計(jì)隨著技術(shù)迭代的進(jìn)一步成熟,將來可運(yùn)用到公 共場所如辦公室,展館以及酒店等商用場景,代替人工效果最為明顯。參 考當(dāng)下 2021 年商用清潔機(jī)器人接近 160 億的市場規(guī)模,前景廣闊。物品配送:終端配送服務(wù)機(jī)器人可應(yīng)用在酒店、餐飲以及物流領(lǐng)域。當(dāng)下 根據(jù) NCBD 數(shù)據(jù)顯示,

28、2021 年我國僅送餐機(jī)器人市場規(guī)模就達(dá) 24.3 億元, 這與餐飲行業(yè)人員流動性大、招工難以及疫情等影響有關(guān)。根據(jù)馬斯克在 AI Day 口徑來看,“Optimus”可提 45 磅(約 20 公斤)的物品,時速 8 公 里,預(yù)計(jì)在物品配送領(lǐng)域亦會有所滲透。導(dǎo)覽:該品類主要融合了人工智能、機(jī)械電子、通信和傳感器、計(jì)算機(jī)等 技術(shù),通過計(jì)算控制平臺和人機(jī)交互系統(tǒng),提供室內(nèi)導(dǎo)航、語音講解、信 息檢索、互動問答等多種服務(wù)。在導(dǎo)覽機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,一般由人工 智能層(語音識別、視覺導(dǎo)航、人機(jī)交互等模塊)、控制協(xié)調(diào)層(計(jì)算控制 平臺、驅(qū)動控制系統(tǒng)、擴(kuò)展模塊等)和運(yùn)動執(zhí)行層構(gòu)成。目前可以運(yùn)用在 圖書館、展

29、廳、商城、酒店等領(lǐng)域。中國商用服務(wù)機(jī)器人市場空間巨大,服務(wù)機(jī)器人形成規(guī)?;逃煤?,預(yù)計(jì) 為其重點(diǎn)滲透的藍(lán)海市場。服務(wù)機(jī)器人技術(shù)一旦相對成熟且消費(fèi)市場需求 確定形成規(guī)?;逃煤螅鶕?jù)億歐咨詢預(yù)測,2025 年中國商用服務(wù)機(jī)器人 市場規(guī)??蛇_(dá) 1159.5 億元,是其人形機(jī)器人重點(diǎn)滲透的藍(lán)海市場。3.2服務(wù)機(jī)器人當(dāng)下面臨幾大痛點(diǎn)有望突破服務(wù)機(jī)器人成本價格高是限制量產(chǎn)的最大痛點(diǎn)。對于大眾消費(fèi)者來說,智 能服務(wù)機(jī)器人售價較高,如前文提及到的控制器、伺服電機(jī)和減速器等核 心零部件制造成本較高,占機(jī)器人整機(jī)產(chǎn)品成本的 70%左右。加之服務(wù)機(jī) 器人屬于消費(fèi)類產(chǎn)品,其迭代更新技術(shù)較快,所以整體高價格是目前難以

30、 被大眾廣泛接受的核心問題。找準(zhǔn)市場需求是當(dāng)下服務(wù)機(jī)器人形成規(guī)模市場的前提。結(jié)合本次發(fā)布的 Tesla Bot 機(jī)器人來看,即使實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn),其 16 萬左右的商用價格勢 必需要找到確定的市場需求才能帶來規(guī)?;?yīng)。不同于 Tesla 新能源汽 車近 10 年的發(fā)展以及當(dāng)下明確的消費(fèi)者需求,服務(wù)機(jī)器人本身高端定位要 求消費(fèi)者在某一特定領(lǐng)域?qū)ζ渚哂斜匾枨笮?。目前來看,服?wù)機(jī)器人的 家用/個人性更強(qiáng),不同于通用機(jī)械。鑒于技術(shù)和實(shí)用性考量,我們認(rèn)為當(dāng) 下開發(fā)某一細(xì)分品類服務(wù)機(jī)器人,然后找準(zhǔn)是運(yùn)用在家務(wù)、陪伴、教育還 是商務(wù)等特定場景是形成規(guī)?;?yīng)的先決條件。智能化程度仍是未來機(jī)器人重點(diǎn)突破的方

31、向。傳統(tǒng)的機(jī)器人單體一般是由 管理者輸入指令或設(shè)定程序參數(shù)后,按部就班完成所需要任務(wù)。服務(wù)機(jī)器 人對智能化、感知能力的要求更高,要求可以進(jìn)行人臉識別、語音交互、 路徑規(guī)劃等。但綜合來看,現(xiàn)有機(jī)器人產(chǎn)品受成本預(yù)算與技術(shù)水平等因素 的諸多限制多處于功能相對簡單、初步智能的形態(tài)。隱私、安全和數(shù)據(jù)保護(hù)問題亟待解決。未來智能機(jī)器人在交互和數(shù)據(jù)處理 上技術(shù)將更加成熟和復(fù)雜。則對應(yīng)的在人機(jī)交互過程中機(jī)器人會持續(xù)收集 用戶以及環(huán)境的圖像、聲音、行為數(shù)據(jù)等,尤其是家庭/個人服務(wù)機(jī)器人, 其面向的消費(fèi)者多有隱私信息,這些關(guān)乎安全的數(shù)據(jù)有的在本地處理,有的在云端處理,如何保證這些數(shù)據(jù)安全而不被竊取、攻擊也是大數(shù)據(jù)時

32、代 必須重視的問題。3.3典型人形機(jī)器人企業(yè)及產(chǎn)品梳理當(dāng)下人形機(jī)器人對應(yīng)下游應(yīng)用場景各有不同,以波士頓動力為代表的產(chǎn)品 如 Atlas 主要用于搜索和拯救任務(wù)(目前仍處于研發(fā)階段,尚未商用);軟 銀集團(tuán)合作研發(fā)的 pepper 主要應(yīng)用于商用和教育領(lǐng)域;國內(nèi)典型企業(yè)優(yōu)必 選 2021 年推出的服務(wù)機(jī)器人 Walker X 用于家庭和辦公;Agility Robotic 旗下的 Digit 可以用于物流、倉庫和工業(yè)檢測。【Boston Dynamic】公司介紹:波士頓動力是一家美國的工程與機(jī)器人設(shè)計(jì)公司,他們將動態(tài) 控制和平衡原理與復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì),尖端的電子設(shè)備以及用于配備感知、 導(dǎo)航和智能功能

33、的高性能機(jī)器人的下一代軟件結(jié)合在一起。此公司的著名 產(chǎn)品包含在國防高等研究計(jì)劃署(DARPA)出資下替美國軍方開發(fā)的四足 機(jī)器人:波士頓機(jī)械狗 BigDog,以及 DI-Guy,一套用于寫實(shí)人類模擬的 現(xiàn)成軟件(COTS)。典型產(chǎn)品:Atlas 是一款雙足類人機(jī)器人,由美國波士頓動力公司為主開發(fā), 和由美國國防部國防高等研究計(jì)劃署(DARPA)的資助和監(jiān)督。最新版 Atlas 機(jī)器人大約 175 cm(5 英尺 9 英寸)高,重量為 180 磅(82 千克)。Atlas 設(shè)計(jì)用于在戶外和建筑物內(nèi)部操作。它專門用于移動操縱,擅長在廣 泛的地形上行走,包括雪地。Altas 采用電動和液壓驅(qū)動,使用

34、身體和腿部 的傳感器進(jìn)行平衡,并在其頭部使用光學(xué)雷達(dá)和立體傳感器,以避免障礙 物,評估地形,幫助導(dǎo)航和操縱對象。【Aldebaran Robotics】公司介紹:創(chuàng)建于 2005 年,總部位于法國巴黎,并在中國上海和美國設(shè) 立辦事處。Aldebaran robotics 自主研發(fā),生產(chǎn)和銷售仿人智能機(jī)器人。有 超過 1500 臺 nao 機(jī)器人分布在 35 個國家和地區(qū),作為開放式平臺應(yīng)用于 計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、人工智能、機(jī)械自動化、通信工程、心理學(xué)、 醫(yī)療和企業(yè)管理營銷等與人類工作生活息息相關(guān)的各個領(lǐng)域。典型產(chǎn)品:Pepper 是一款人形機(jī)器人,由法國 Aldebaran Robotic

35、s 和日本 軟銀集團(tuán)共同研發(fā)的,是個會判讀情感的個人化機(jī)器人。它配備了語音識 別技術(shù)、呈現(xiàn)優(yōu)美姿態(tài)的關(guān)節(jié)技術(shù),以及分析表情和聲調(diào)的情緒識別技術(shù), 通過視野系統(tǒng)來察覺人類的微笑、皺眉以及驚訝,通過語音識別系統(tǒng)來識 別人類的語音語調(diào)。在商用和教育領(lǐng)域應(yīng)用場景均很豐富?!緝?yōu)必選】公司介紹:優(yōu)必選是中國第一家將人形機(jī)器人商業(yè)化的公司,從人形機(jī)器 人的核心源動力伺服舵機(jī)研發(fā)起步,逐步推出了消費(fèi)級人形機(jī)器人、商業(yè) 人形機(jī)器人、智能家居機(jī)器人和積木機(jī)器人系列。典型產(chǎn)品:Walker X 身高 1.3 米、體重 63 公斤,具備由 41 個高性能伺服 關(guān)節(jié)構(gòu)成的靈巧四肢以及多目立體視覺、全向聽覺等感知系統(tǒng)。其

36、中,通 過步態(tài)規(guī)劃與控制技術(shù)升級,更快更穩(wěn)行走,行走速度最快可達(dá) 3km/h, 還可以在 20 度斜坡行走,實(shí)現(xiàn)“坡度實(shí)時自適應(yīng)”。Walker X 針對多項(xiàng)技 術(shù)進(jìn)行了升級。例如,采用 U-SLAM 視覺導(dǎo)航技術(shù),實(shí)現(xiàn)自主規(guī)劃路徑; 基于深度學(xué)習(xí)的物體檢測與識別算法、人臉識別等,可以在復(fù)雜環(huán)境中識 別人臉、手勢、物體;升級手眼協(xié)調(diào)等 AI 和機(jī)器人集成技術(shù),可提供更加 精準(zhǔn)靈活的服務(wù)?!続gility Robotics】公司介紹: Agility Robotics 是一家腿式機(jī)器人制造商,創(chuàng)立于 2015 年, 總部位于美國,提供具有移動性和操縱能力的類人機(jī)器人。Agility Roboti

37、cs 雖然是一家新公司,但團(tuán)隊(duì)是由 ATRIAS 機(jī)器人背后的成熟研發(fā) 人員組成。 典型產(chǎn)品: Digit 于 2019 年 2 月 26 日宣布推出,是 Agility 的第一臺機(jī)器 人 Cassie 之后的第二臺機(jī)器人,其外觀與一個成年人類似,可以借助自帶 傳感器進(jìn)行半自動導(dǎo)航,其手臂可以搬動 18kg 的箱子。從公司發(fā)布視頻可 以看出, Digit 可以應(yīng)用于多種行業(yè),包括物流、倉儲、工業(yè)環(huán)境等領(lǐng)域。4.Tesla Bot 推出帶來的未來機(jī)器人猜想4.1猜想一:機(jī)器人應(yīng)用場景的進(jìn)一步拓寬,滲透加速前文介紹到工業(yè)機(jī)器人的下游具有相似性,應(yīng)用場景已經(jīng)從汽車、電子拓 展到金屬制品、家電、鋰電、

38、光伏等行業(yè),目前工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈已較為 成熟,當(dāng)下是國產(chǎn)品牌加速進(jìn)口替代的階段。而服務(wù)機(jī)器人發(fā)展較晚,其 最終目標(biāo)是滿足和服務(wù)消費(fèi)者需求。預(yù)計(jì)未來隨著產(chǎn)品種類的不斷豐富, 服務(wù)機(jī)器人將向各行業(yè)進(jìn)一步滲透。在個人/家庭服務(wù)領(lǐng)域,掃地機(jī)器人、教育機(jī)器人、陪伴機(jī)器人等現(xiàn)有 產(chǎn)品技術(shù)升級,進(jìn)一步便利和豐富人們的日常生活; 在公共服務(wù)領(lǐng)域,集迎賓、導(dǎo)購與銷售功能為一體的導(dǎo)覽機(jī)器人更加 智能化,通過智能技術(shù)打造新零售場景,提升零售行業(yè)智能水平。此 外,餐廳、酒店、銀行、場館等特定場景將引進(jìn)服務(wù)機(jī)器人,創(chuàng)新服 務(wù)業(yè)態(tài);在特種服務(wù)領(lǐng)域,具備精密操作優(yōu)勢的醫(yī)療機(jī)器人,以及適用于水下、 搜救、空間探測、核環(huán)境等極

39、端危險環(huán)境的服務(wù)機(jī)器人將逐漸落地應(yīng) 用。以個人/家庭服務(wù)機(jī)器人為例,規(guī)?;袌龀墒旌?,預(yù)計(jì)產(chǎn)品需求接近 6800 萬臺量級。鑒于美國以及日本機(jī)器人技術(shù)較為先進(jìn),我們選取 2021 年美、日、中三國家庭戶數(shù)作為基數(shù),考慮到個人/家庭服務(wù)機(jī)器人本身定 位高端,價格較貴,具備該消費(fèi)能力的家庭占比總戶數(shù) 10%,每家一臺用 作協(xié)助人們?nèi)粘I睿瑒t大致測算可得在機(jī)器人規(guī)?;袌龀墒旌?,其產(chǎn) 品需求可接近 6800 萬臺量級左右。4.2猜想二:機(jī)器人向輕量化、柔性化發(fā)展,有望帶動新領(lǐng)域需求如同汽車對于輕量化的需求,機(jī)器人單體結(jié)構(gòu)笨重不僅影響機(jī)器人的運(yùn)動 特性,驅(qū)動電機(jī)也需提供更高的輸出力矩,能源損耗更多,

40、限制了承載機(jī) 器人的承載上限。根據(jù) AI Day 公布參數(shù)來看,Tesla Bot 機(jī)器人身高 1.72m,重量 57kg 左右,這意味內(nèi)里的零部件輕量化程度高,精密度高, 因此輕量化是未來機(jī)器人領(lǐng)域需要重點(diǎn)突破的方向。目前機(jī)器人的輕量化主要是通過使用新材料的方式實(shí)現(xiàn)。前者主要使用低 密度的新型材料,如利用碳纖維等復(fù)合材料制作機(jī)械臂。根據(jù)機(jī)器人輕 量化材料應(yīng)用的研究進(jìn)展表示,與傳統(tǒng)的材料相比,碳纖維具有強(qiáng)度高、 剛度高、質(zhì)量輕、耐疲勞、耐腐蝕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等多方面的優(yōu)勢。對于一 些精密機(jī)器人的關(guān)鍵部件,應(yīng)用復(fù)合材料可以大大提升機(jī)械設(shè)備整體性能。 比如,機(jī)器人關(guān)節(jié)處需要承受高運(yùn)轉(zhuǎn)的工作負(fù)荷,并且磨

41、損大、應(yīng)力大, 使用碳纖維復(fù)合材料可以實(shí)現(xiàn)輕量化,從而減少因自重產(chǎn)生的磨損,滿足 生產(chǎn)制造需求。同時,參考現(xiàn)在應(yīng)用于風(fēng)電、新能源汽車、節(jié)能電梯等方 面的稀土永磁材料,其制成的稀土釹鐵硼電機(jī)作為目前在體積、重量、能 耗等方面具都備綜合優(yōu)勢的電機(jī),未來可能在機(jī)器人上得到廣泛應(yīng)用。同 樣,這次 Tesla AI DAY 公布的 Optimus 參數(shù)中,嘗試采用輕量化材料作為 表面皮膚來實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的靈活運(yùn)動,亦將提供想象。機(jī)器人柔性化使其具備更強(qiáng)的適應(yīng)能力和靈活性。根據(jù)國際機(jī)器人協(xié)會的 調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,全球工業(yè)界只解決了 3%-4%的規(guī)則剛性物品的自動化生產(chǎn)搬運(yùn)問題,剩余 95%以上的柔性異形、易損

42、物品仍在使用人工上下料。我 們猜想未來機(jī)器人將從材料和形態(tài)結(jié)構(gòu)兩個方面進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)柔性化。材料方面,將有更多機(jī)器人開始嘗試由可產(chǎn)生大應(yīng)變的柔軟彈性材料 制造,如硅膠、形狀記憶合金(SMA)、電活性聚合物(EAP)等新材 料。以形狀記憶合金為例,其可根據(jù)溫度自動改變形狀,采用這種材 料的集成機(jī)器機(jī)械手不僅可以記住多類不同形狀,而且可以實(shí)現(xiàn)彎曲、 變短以及抓取物體等多類不同的動作;形態(tài)結(jié)構(gòu)方面,參考 Tesla Bot 人形機(jī)器人,需要在關(guān)節(jié)末端加裝多個 傳感器,要求其可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整夾爪力度,實(shí)現(xiàn)對不同類型和 尺寸物體的位置自適應(yīng)抓取,相比傳統(tǒng)夾爪靈活性更高。4.3猜想三:未來智能機(jī)器人存在與

43、電車共享部分產(chǎn)業(yè)鏈體系的可能縱觀 Tesla 發(fā)展歷程,公司一直擁有產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)垂直整合和遷移的能力。 自 Tesla 創(chuàng)立以來,便開始不斷拓展其業(yè)務(wù)生態(tài)圈,從電動汽車的研發(fā)制 造向自動駕駛等業(yè)務(wù)進(jìn)行垂直整合,2010 年上市后,公司業(yè)務(wù)包括充電樁 建設(shè)、鋰電池生產(chǎn)、自動駕駛系統(tǒng)開發(fā)和 FSD 芯片研發(fā)等。正如 2021 年 AI Day 上馬斯克所說,Tesla 可以說是全球最大的機(jī)器人公司,因?yàn)槠溟_ 發(fā)的新能源汽車就像輪子上的半感知機(jī)器人。我們認(rèn)為 Tesla Bot 未來將可 能與電動車共享零部件供應(yīng)、AI 和芯片等技術(shù)。借鑒當(dāng)下新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈情況,我們認(rèn)為未來智能人形機(jī)器人各環(huán)節(jié)價 值

44、量與當(dāng)下電車產(chǎn)業(yè)鏈具有一定相似性:動力系統(tǒng)價值量最高,占 35%左右。參考電車情況,我們認(rèn)為動力系 統(tǒng)包括能源電池系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)系統(tǒng)(傳動、控制器、減速器、防震器 等)。其中執(zhí)行機(jī)系統(tǒng)價格更貴,占 25%以上。未來智能機(jī)器人中的永 磁電機(jī)使用量會多于整車,量產(chǎn)后電機(jī)可能存在部分替換。智能 AI 系統(tǒng)價值占比 30%左右。其中包括負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集的前端感知層 (圖像傳感器+雷達(dá)+壓感、光感等專用傳感器),負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)整理和算力 處理的存儲器和芯片(影子算法,主算力芯片使用 Dojo 芯片,還會有 其他定向化采購專用芯片),負(fù)責(zé)信息交互的傳輸層(以太網(wǎng)、高速連 接器等)。結(jié)構(gòu)件價值量大約占比 20-25%。

45、其中負(fù)責(zé)機(jī)體骨架的支撐(輕量化鎂 鋁合金、耐磨損碳纖維結(jié)構(gòu)件),負(fù)責(zé)外部包覆和感知的有機(jī)工程塑料 和樹脂材料(絕緣、防水、耐腐蝕性),負(fù)責(zé)內(nèi)部緩沖的聚氨酯填充材 料(極端情況下的抗沖擊作用)。4.4猜想四:一站式服務(wù)與定制化或成主流,第三方運(yùn)營有望異軍突起一站式服務(wù)與定制化將成為服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展趨勢。相較工業(yè)機(jī)器人,服 務(wù)機(jī)器人擁有更強(qiáng)的消費(fèi)屬性,市場需求驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以用戶價值為主 導(dǎo)。正如前文介紹到的,服務(wù)機(jī)器人所對應(yīng)的場景各有不同,其應(yīng)用跨度 大,因此客戶的定制化需求增加。定制化需求將會帶來運(yùn)營成本的上升, 我們猜想未來機(jī)器人產(chǎn)品及解決方案將配套一站式服務(wù)與定制化。該模式能夠幫助因資金技

46、術(shù)劣勢而難以使用機(jī)器人的中小企業(yè),以較低成 本,靈活租用機(jī)器人服務(wù),實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)制造以及各種服務(wù)場景下的人 力替代。機(jī)器人企業(yè)除了銷售機(jī)器人產(chǎn)品,還可以為客戶提供機(jī)器人租賃、 代運(yùn)營,甚至“機(jī)器人 +配套”的全場景一體化解決方案。5.重點(diǎn)企業(yè)分析5.1埃斯頓:持續(xù)夯實(shí)競爭實(shí)力,國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人龍頭埃斯頓產(chǎn)品線豐富,是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人龍頭企業(yè)。主營業(yè)務(wù)模塊包括自動 化核心部件及運(yùn)動控制系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人及智能制造系統(tǒng)兩大板塊。2021 年公司工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品矩陣進(jìn)一步完善,覆蓋全系列五十多款機(jī)器人,負(fù) 載涵蓋 3-600kg,產(chǎn)品下游涉及 3C、光伏、航空航天、鋰電、汽車零部件 等行業(yè)。兩大核心業(yè)務(wù)“

47、核心部件+機(jī)器人”雙驅(qū)動,公司業(yè)績超市場預(yù)期。2021 年公司實(shí)現(xiàn)營收 30.2 億元,同比增長 20.33%,受制造業(yè)雙限影響,歸母 凈利潤同比略有降低。22 年 Q1 公司業(yè)績亮眼,在疫情影響下公司抓住新 能源發(fā)展機(jī)遇,持續(xù)獲得龍頭企業(yè)較大訂單,實(shí)現(xiàn)營收同比增速 26.59%, 歸母凈利潤同比增速 83.70%。分板塊來看,公司兩大主營業(yè)務(wù)均實(shí)現(xiàn)良好 增長。根據(jù)公司年報(bào)披露, 21 年工業(yè)機(jī)器人及智能制造系統(tǒng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營收 20.23 億元,同比增長 20.42%;自動化核心部件業(yè)務(wù)收入 9.98 億元,同 比增長 20.14%。公司持續(xù)投資收購國際頂尖企業(yè),完善技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。公司作為國產(chǎn)機(jī)器

48、人 行業(yè)龍頭,通過外延,不斷吸收國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)資源,意在打通機(jī)器人產(chǎn) 業(yè)鏈上下游,補(bǔ)強(qiáng)實(shí)力。上游產(chǎn)業(yè)鏈方面,公司相繼在 2016 年對外投資 意大利機(jī)器視覺公司 Euclid 填補(bǔ)視覺技術(shù)空白,2017 年收購英國 Trio 加 強(qiáng)運(yùn)動控制技術(shù)能力。下游應(yīng)用市場方面,公司相繼投資收購在特定領(lǐng)域 具有豐富經(jīng)驗(yàn)的公司,如德國 M.A.i.、揚(yáng)州曙光、Cloos 等公司,快速獲取 和吸收應(yīng)用工藝,縮短進(jìn)入機(jī)器人下游行業(yè)的時間,延伸在汽車制造、焊 接系統(tǒng)等市場,充分打通“核心部件+本體+集成應(yīng)用”全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)。5.2綠的諧波:國內(nèi)諧波減速器龍頭,盈利能力行業(yè)領(lǐng)先綠的諧波是一家專業(yè)從精密傳動裝置研發(fā)、設(shè)

49、計(jì)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù) 企業(yè),產(chǎn)品主要包括諧波減速器、機(jī)電一體化執(zhí)行器及精密零部件。公司 的產(chǎn)品廣泛用于工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械、半導(dǎo)體 生產(chǎn)設(shè)備、新能源裝備等高端制造領(lǐng)域。受益于下游市場的持續(xù)擴(kuò)張,公司營收開啟高增長。我國諧波減速器行業(yè) 處于成長期階段,市場成長迅速,當(dāng)下我國雖然已成為全球最大的工業(yè)機(jī) 器人市場,但以精密諧波減速器產(chǎn)品為代表的核心零部件總體供給量存在 較大缺口,隨著行業(yè)內(nèi)企業(yè)規(guī)?;a(chǎn)的實(shí)現(xiàn)與下游工業(yè)機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)的 快速發(fā)展,整體來看,公司營收和歸母凈利潤持續(xù)高速增長,2021 年同比 分別增長 110.48%、130.56%。公司產(chǎn)能拓張有序推進(jìn),盈利能

50、力突出。截至 2021 年底,公司產(chǎn)能約 30 萬臺,2022 年全年來看,公司計(jì)劃將產(chǎn)能進(jìn)一步提升至 50 萬臺或以上, 這將進(jìn)一步提升公司的接單能力。同時,公司盈利能力突出,自 2017- 2022Q1,公司毛利率在 47%-53%之間基本保持穩(wěn)中有升,公司產(chǎn)品在市 場上具有較強(qiáng)的競爭力。5.3匯川技術(shù):國內(nèi)工控龍頭,多環(huán)節(jié)份額領(lǐng)先匯川技術(shù)為國內(nèi)工控龍頭,在產(chǎn)品、份額、技術(shù)、平臺、管理等環(huán)節(jié)優(yōu)勢 凸顯。業(yè)務(wù)覆蓋通用自動化、電梯電氣大配套、新能源汽車、工業(yè)機(jī)器人、 軌道交通等領(lǐng)域,2021 業(yè)務(wù)占比分別為 50%/28%/17%/2%/3%。公司多 產(chǎn)品份額領(lǐng)先,根據(jù)公司公告,2021 年伺服國內(nèi)第一,變頻器國內(nèi)前三, SCARA 機(jī)器人內(nèi)資份額第一,電梯一體化控制器份額第一,根據(jù) NE 時代 新能源數(shù)據(jù),新能源汽車電控份額第三。近十年公

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