人形机器人行业：人形机器人供应链梳理.pdf

人形机器人供应链梳理人形机器人供应链梳理证券研究报告证券研究报告 行业深度行业深度核心观点人形机器人是AI最有前景的落地方向之一，未来不仅能将人类从低级和高危行业中解放出来，提升人类生产力水平和工作效率，还可以在工业、商业、家庭、外太空探索等领域具有广阔应用场景。预计当人形机器人产业迭代成熟之后，所对应的年度市场规模会有数万亿元。特斯拉人形机器人借鉴电动车的生产管理经验，有望推动产业链成本下降，进而带动机器人需求爆发，预计未来零部件供应商的单价和利润率预虽然会呈现下行趋势，但是可以以价换量实现市场空间的极大增长。投资建议：投资建议：过去，人形机器人参与者主要为波士顿动力、Ameca等没有实现商业化量产的厂商，零部件主要为定制产品，参与的供应商较少。现在，随着特斯拉发布人形机器人量产展望，越来越多的零部件供应商以及整机企业将切入人形机器人领域。建议关注两类公司：技术实力强、已有成功经验，未来参与人形机器人市场的确定性非常高的标的；具有同源技术产品的厂商，可能会横向拓展切入人形机器人产业链。推荐标的：推荐标的：汇川技术、恒立液压、绿的谐波、三花智控（汽车组覆盖）、拓普集团（汽车组覆盖）、禾川科技、埃斯顿、博众精工、上海机电、国茂股份、秦川机床、鼎智科技、雷赛智能、凌云光、奥普特、银轮股份（汽车组覆盖）、双环传动（汽车组覆盖）、伟创电气（中小盘组覆盖）、奥普光电（军工组覆盖）、宁德时代（电新组覆盖）。建议关注：建议关注：鸣志电器、五洲新春、八方股份、苏轴股份、中大力德等。2 pOsRrMwPrMzRpMnNuMmRtN9P9R8OnPqQsQnOeRrRpQkPmMoR8OmNoQNZsRsPuOtQsN总结：人形机器人供应链全景图图表：人形机器人潜在供应链总览图（以图表：人形机器人潜在供应链总览图（以Tesla Bot为例）为例）资料来源：2022年特斯拉AI日，Wind，中信建投整理；注：上述提及的公司并不代表他们已经进入特斯拉人形机器人供应链感知系统其他类型传感器汉威科技、苏州固锝、芯动联科视觉系统奥比中光、凌云光、奥普特、大恒图像、海康威视结构件电池组宁德时代、中创新航、国轩高科、欣旺达、亿纬锂能热管理三花智控、拓普集团奥特佳、银轮股份无框力矩电机+驱动器绿的谐波、步科股份、昊志机电、禾川科技鼎智科技、汇川技术、秦川机床、贝斯特、恒立液压、恒而达、恒进感应、新剑传动行星滚柱丝杠谐波减速机绿的谐波、国茂股份、汉宇集团、丰立智能、双环传动、昊志机电力星股份、五洲新春、苏轴股份、长盛轴承、贝斯特、瓦轴B、国机精工、襄阳轴承、申科股份、光洋股份、双飞股份、龙溪股份轴承奥普光电、汇川技术、保隆科技位置传感器控制器特斯拉自制结构件广东鸿图、爱柯迪、文灿股份、旭升股份、泉峰汽车、派生科技电池系统控制系统执行系统-躯干+腿部+手臂-旋转关节柯力传感、八方股份力传感器&力矩传感器鸣志电器、鼎智科技、拓邦股份、禾川科技空心杯电机+驱动器鸣志电器、鼎智科技、拓邦股份、禾川科技、丰立智能、兆威机电精密减速箱国茂股份、宁波东力、通力科技蜗轮蜗杆绳驱执行系统-躯干+腿部+手臂-线性关节执行系统-手指关节机械离合器 总结：人形机器人供应链全景图图表：人形机器人潜在供应链全景图图表：人形机器人潜在供应链全景图执行系统执行系统(占比占比48.82%)手指旋转关节（手指旋转关节（4.98%）躯干躯干+腿部腿部+手臂旋转关节手臂旋转关节:无框无框力矩电机力矩电机+谐波减速器谐波减速器+机械离合机械离合器器+位置传感器位置传感器+力矩传感器力矩传感器+轴轴承方案承方案(占比占比25.62%)躯干躯干+腿部腿部+手臂线性关节手臂线性关节:无框力无框力矩电机矩电机+滚柱丝杠滚柱丝杠+位置传感器位置传感器+力传感器力传感器+球轴承球轴承+四点接触轴承四点接触轴承(占比占比18.22%)无框力矩电机+驱动器(旋转+线性合计占比13.29%)步科股份、绿的谐波、昊志机电、禾川科技位置传感器(占比8.51%)奥普光电、汇川技术、保隆科技谐波减速器(占比6.64%)绿的谐波、国茂股份、汉宇集团、丰立智能、双环传动、昊志机电轴承(旋转+线性四类轴承合计占比4.22%）力星股份、五洲新春、苏轴股份、长盛轴承、贝斯特、瓦轴B、国机精工、襄阳轴承、申科股份、光洋股份、双飞股份、龙溪股份行星滚柱丝杠(占比4.75%)鼎智科技、汇川技术、秦川机床、贝斯特、恒立液压、恒而达、恒进感应、新剑传动空心杯电机+驱动器(3.25%)鸣志电器、鼎智科技、拓邦股份、禾川科技精密减速箱(0.81%)鸣志电器、鼎智科技、拓邦股份、禾川科技、丰立智能、兆威机电绳驱(0.46%)力传感器+力矩传感器(合计占比5.67%)柯力传感、八方股份感知系统感知系统(占比占比12.47%)其他类型传感器其他类型传感器(占比占比11.71%)视觉系统视觉系统(占比占比0.76%)奥比中光、凌云光、奥普特、大恒图像、海康威视控制系统控制系统(占比占比15.06%)控制器控制器(占比占比6.03%)特斯拉自制其他控制系统零部件其他控制系统零部件(占比占比9.04%)其他零部件其他零部件(占比占比23.64%)电池模块电池模块(占比占比3.05%)结构件结构件(占比占比9.15%)广东鸿图、爱柯迪、文灿股份、旭升股份、泉峰汽车电池组(占比2.67%)宁德时代、中创新航、国轩高科、欣旺达、亿纬锂能热管理(占比0.38%)三花智控、拓普集团奥特佳、银轮股份其他其他(占比占比11.44%)伺服电机汇川技术、禾川科技、信捷电气、埃斯顿、雷赛智能、伟创电气、弘讯科技、宁波韵升步进电机雷赛智能、鸣志电器资料来源：各公司官网，京东工业品，百度爱采购，中信建投；注：上述提及的公司并不代表他们已经进入特斯拉人形机器人供应链；成本占比依据Tesla Bot现有零部件方案以及完全批量化生产后的降价幅度进行测算，虚线框内是特斯拉机器人目前没有使用、但是未来人形机器人产业可能会使用的零部件RV减速器上海机电、中大力德、双环传动、秦川机床、巨轮智能行星减速器国茂股份、中大力德、英洛华、宁波东力、通力科技蜗轮蜗杆(0.46%)国茂股份、宁波东力、通力科技汉威科技、苏州固锝、芯动联科直线电机大族激光、博众精工、深科达、盛世智能机械离合器(0.84%)48.82%12.47%15.06%23.64%执行系统感知系统控制系统其他零部件 总结：人形机器人供应链全景图图表：人形机器人硬件各零部件成本测算图表：人形机器人硬件各零部件成本测算资料来源：鸣志电器官网，绿的谐波历年年报，京东工业品，百度爱采购，中信建投（备注：降价幅度是指阶段二相比阶段一、阶段三相比阶段二）分类分类部件部件零部件零部件单个部件用单个部件用量（个）量（个）单个机器人使单个机器人使用部件量（个）用部件量（个）降价幅度降价幅度单价（元）单价（元）单台机器人成本（元）单台机器人成本（元）价值量占比价值量占比阶段一阶段一阶段二阶段二阶段三阶段三阶段一阶段一阶段二阶段二阶段三阶段三阶段一阶段一阶段二阶段二阶段三阶段三执行系统执行系统躯干躯干+腿部腿部+手臂旋转关节手臂旋转关节无框力矩电机（含驱动器）11440%14008405041960011760705610.06%8.31%6.64%谐波减速器11440%14008405041960011760705610.06%8.31%6.64%无接触力矩传感器11440%75045027010500630037805.39%4.45%3.56%位置传感器（编码器）21420%3502802249800784062725.03%5.54%5.91%机械离合器11420%1008064140011208960.72%0.79%0.84%交叉滚子轴承11420%150120962100168013441.08%1.19%1.27%角接触轴承11420%907257.6126010088060.65%0.71%0.76%合计合计-64260414682721033.00%29.29%25.62%躯干躯干+腿部腿部+手臂线性关节手臂线性关节无框力矩电机（含驱动器）11440%14008405041960011760705610.06%8.31%6.64%行星滚柱丝杠11440%100060036014000840050407.19%5.93%4.75%力传感器11420%2502001603500280022401.80%1.98%2.11%位置传感器（编码器）11420%3002401924200336026882.16%2.37%2.53%球轴承11420%604838.48406725380.43%0.47%0.51%四点接触轴承11420%2001601282800224017921.44%1.58%1.69%合计合计-44940292321935423.08%20.64%18.22%手指关节手指关节空心杯电机（含驱动器）11240%8004802889600576034564.93%4.07%3.25%精密减速箱11240%20012072240014408641.23%1.02%0.81%蜗轮蜗杆11210%504540.56005404860.31%0.38%0.46%绳驱11210%504540.56005404860.31%0.38%0.46%合计合计-13200828052926.78%5.85%4.98%执行系统合计执行系统合计-122400789805185662.85%55.78%48.82%感知系统感知系统视觉系统视觉系统常规摄像头1210%3002702436005404860.31%0.38%0.46%鱼眼摄像头1110%4003603244003603240.21%0.25%0.31%其他类型传感器其他类型传感器毫米波雷达1110%350315283.53503152840.18%0.22%0.27%其他传感器-10%1500013500121501500013500121507.70%9.53%11.44%感知系统合计感知系统合计-1635014715132448.40%10.39%12.47%控制系统控制系统控制器控制器控制器-20%100008000640010000800064005.13%5.65%6.03%其他控制系统零部件其他控制系统零部件-20%15000120009600150001200096007.70%8.47%9.04%控制系统合计控制系统合计-25000200001600012.84%14.12%15.06%其他零部件其他零部件电池模块电池模块电池组1110%3500315028353500315028351.80%2.22%2.67%热管理-10%5004504055004504050.26%0.32%0.38%结构件结构件结构件-10%12000108009720120001080097206.16%7.63%9.15%其他其他-10%1500013500121501500013500121507.70%9.53%11.44%其他零部件合计其他零部件合计-31000279002511015.92%19.70%23.64%总计总计-194750141595106210100.00%100.00%100.00%目录1.特斯拉推进人形机器人产业链快速发展特斯拉推进人形机器人产业链快速发展1.1 人形机器人厂商不断涌现人形机器人厂商不断涌现1.2 Tesla Bot坚持仿人设计，向高性能方向发展坚持仿人设计，向高性能方向发展1.3 Tesla Bot将推动机器人更便宜更好用，带来需求爆发将推动机器人更便宜更好用，带来需求爆发2.人形机器人执行系统供应链分析人形机器人执行系统供应链分析3.人形机器人感知系统供应链分析人形机器人感知系统供应链分析4.人形机器人其他零部件供应链分析人形机器人其他零部件供应链分析5.推荐标的推荐标的6.风险提示风险提示6 1.1 人形机器人厂商不断涌现图表：人形机器人技术不断成熟图表：人形机器人技术不断成熟人形机器人研究起步于双足行走的模仿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：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。1.1.1 人形机器人发展历程人形机器人发展历程资料来源：中国智能机器人白皮书（2015年），通信世界杂志，中信建投7 1.1 人形机器人厂商不断涌现Pepper是由日本软银集团和法国是由日本软银集团和法国Aldebaran Robotics研发的类人型情感机器人研发的类人型情感机器人，主要被用于商业以及教育情景主要被用于商业以及教育情景。Pepper通过视野系统视野系统来察觉人类表情，通过语音识别系统语音识别系统来识别人类的语音语调以及特定表现人类强烈感情的字眼。然后情感引擎情感引擎把上述一系列面部表情、语音语调和特地字眼量化处理，通过量化评分最终做出对人类积极或者消极情绪的判断，并用表情、动作、语音与人类交流、反馈。Pepper于2015年进入市场，并于并于2020年年8月份停产月份停产，其面向普通消费者的销售价格折合人民币约为其面向普通消费者的销售价格折合人民币约为1.27万元。Pepper自推出以来，迄今为止只生产了约只生产了约2.7万台万台，并并且库存不足且库存不足2000台台。Pepper发展内外交困发展内外交困，商业化进程中断商业化进程中断。Pepper只有20个电机，只有上半身为人形，硬件条件薄弱且难以捡起精细的物体，可靠性也较弱；Pepper 情感引擎开发较为落后，完成的指令都是事先设定好的，这让 Pepper的对话能力难以解决实际问题；法国企业和东京管理层之间的文化冲突使得 Pepper的开发节奏缓慢。资料来源：软银集团官网，中信建投资料来源：软银集团官网，中信建投图表：图表：Pepper外形展示外形展示图表：图表：Pepper发展历程发展历程2014年6月，Pepper首次对外展示2014年7月，成立了子公司软银机器人。2015年6月18日，SBRH获阿里巴巴、富士康联合投资145亿日元2015年6月，Pepper公开发售2016年，软银机器人与微软共同宣布战略合作2018年，Pepper进入中国市场2020年8月，Pepper正式停产1.1.2 软银软银/Pepper：性能较弱性能较弱、商业化商业化失败的人形机器人失败的人形机器人8 1.1 人形机器人厂商不断涌现波士顿动力成立于波士顿动力成立于1992年年，致力于研究致力于研究AI仿真和具有仿真和具有高机动性高机动性、灵活性灵活性和移动速度的先进机器人和移动速度的先进机器人。Atlas是波士顿动力旗下旨在是波士顿动力旗下旨在突破全身运动极限的研发平台突破全身运动极限的研发平台，被设计用于各种搜救任务，但目前仍处于实验室阶段，没有市售。Atlas高性能结构件与模型预测技术打造优异运动性能高性能结构件与模型预测技术打造优异运动性能。定制电池、阀门和液压动力单元使Atlas能够为其28个液压关节提供高功率，以实现高度的灵活性；Atlas执行的每个动作都源自其行为库中的动作模板，在运动过程中，Atlas的模型预测控制器（MPC）会调整其发力、姿势、动作发生时机等细节，并允许Atlas跨行为边界预测下一步的行动，使每一步动作都自然的连贯起来；Atlas通过头部的RGB摄像头和TOF深度传感器获取更加全面的环境信息，并利用多平面分割算法从点云中提取平面，构建出Atlas看到的不同对象的模型，再基于它构建的模型来规划路径；3D打印零件赋予其跳跃和翻腾所需的强度/重量比。图表：图表：波士顿动力旗下机器人发展历程波士顿动力旗下机器人发展历程图表：图表：展现“跑酷”技能的第三代展现“跑酷”技能的第三代Atlas外形展示外形展示1.1.3 波士顿动力波士顿动力/Atlas：运动性能优异的双足人形机器人：运动性能优异的双足人形机器人，未实现商业化未实现商业化资料来源：波士顿动力官网，中信建投资料来源：波士顿动力官网，中信建投9 1.1 人形机器人厂商不断涌现Digit是是Agility Robotics公司推出的兼具移动性和操纵能力的人形机器人公司推出的兼具移动性和操纵能力的人形机器人。主要将被投入到物流物流、仓库仓库等使用场景，同时也会会被出售给执法执法和军事部门和军事部门，但只提供非武器化功能。截止2022年4月，Amazon已宣布计划建造的多层机器人配送中心多达11个，部署了超过35万台各种各样的机器人，而即便如此，依然无法满足其对物流的需求，因此Amazon依旧在加速对机器人配送上的布局依旧在加速对机器人配送上的布局。2022年4月，Agility Robotics获得AIIF（亚马逊旗下）参投的1.5亿美元B+轮融资，将用于提高将用于提高Amazon仓库的自动化程度仓库的自动化程度，减少工作人员可能收到的伤害减少工作人员可能收到的伤害。Digit应用场景灵活多样应用场景灵活多样，但价格昂贵但价格昂贵，商业化规模小商业化规模小。Digit的膝盖关节可以做到向后弯曲，这意味着它可在各种表面上改善平衡性和稳定性。Digit支持大多数的软件API，用户可利用其控件和视觉算法来开发用户应用程序，也可将Digit用作开发平台并编写低级代码，Digit是一个数据执行机构，在与福特的合作案例中，自动驾驶汽车和云端之间的数据交换可以用于操纵Digit机器人。同时Digit具有可折叠性，能够实现随车叠放甚至车内充电，应用场景更加灵活。目前官网公布的成套价格为25万美元万美元，2021年度出货量为40到到60台台。1.1.4Agility Robotics/Digit：亚马逊参投的兼具移动性和操纵能力的人形机器人：亚马逊参投的兼具移动性和操纵能力的人形机器人，价格昂贵价格昂贵资料来源：Agility Robotics官网，中信建投资料来源：Agility Robotics官网，中信建投图表：图表：Digit外形展示外形展示图表：图表：Digit发展历程发展历程10 1.1 人形机器人厂商不断涌现Ameca由英国科技公司由英国科技公司Engineered Arts开发开发，重重49kg，高高1.87m，身体共有身体共有52个模块个模块，支持支持51种关节运动种关节运动，被称为被称为“机器人的未机器人的未来面孔来面孔”。Ameca是用于娱乐的人形机器人，可能会成为场地和活动的关注中心。Ameca可供购买或出租，但购买价格超过13.3万美元。Ameca实现人类面部表情的高度模仿实现人类面部表情的高度模仿，但运动功能有限但运动功能有限。Ameca结合了AI与AB（Artificial Body）技术，底层系统是机器人操作系统Tritium和工程艺术系统Mesmer，同时配备广泛的传感器，包括摄像头、麦克风、位置编码器以及具有数千个参数的智能电子设备，以确保Ameca具有高标准的响应性与交互性。Ameca具有模块化机制和云智能，可以随着技术进步进行升级。Ameca虽然有逼真的面庞，但它还不能步行、跳跃或跑酷。2021年12月2日，Engineered Arts研发了Ameca2021年12月22日，发布Ameca互动视频2022年1月，CES 2022登台亮相资料来源：Engineered Arts官网，中信建投资料来源：Engineered Arts官网，中信建投图表：图表：Ameca外形展示外形展示图表：图表：Ameca发展历程发展历程1.1.5 EngineeredArts/Ameca：面部表情逼真但是运动性能较弱的娱乐人形机器人：面部表情逼真但是运动性能较弱的娱乐人形机器人11 1.1 人形机器人厂商不断涌现图表：优必选人形机器人产品发展历程图表：优必选人形机器人产品发展历程时间时间产品产品2012推出人形机器人Alpha 1，共16个伺服舵机，可编程、跳舞、说话。2014推出Alpha 1S。2016Alpha 2上市；推出Walker系列原型机，可以全向行走。2017正式推出Walker 1.0，共14个自由度，可上下楼梯、踢球、舞蹈等。2019推出Walker 2.0，共36个自由度，可弹琴、倒水、写字画画、类人行走。2021发布Walker X，提高了运动性能和交互性，行走速度达到3km/h，可以与人下象棋。图表：优必选图表：优必选Walker系列产品发展时间线系列产品发展时间线资料来源：智东西，中信建投优必选优必选Walker系列运动能力不断优化系列运动能力不断优化，娱乐性能亮眼娱乐性能亮眼。2016年，优必选原型机诞生，腿部拥有12个自由度，实现了多种场景下的行走。此后，Walker系列的运动性能和稳定性不断提升，发展到Walker 2.0，已经可以上下楼梯、弹琴跳舞、倒水、写字等，且具有更加类人的可爱外形。2021年Walker X发布，视觉定位导航和手眼协调操作技术全面升级，使得Walker X可以更生动地与人交互，还学会了下象棋。1.1.6 优必选优必选/Walker：国产人形机器人佼佼者：国产人形机器人佼佼者，主攻娱乐服务性能主攻娱乐服务性能资料来源：优必选官网，智东西，中信建投Walker 1.02017Walker 2.02019Walker X2021原型机201612 1.2 Tesla Bot坚持仿人设计，向高性能方向发展图表：图表：2023年年5月，特斯拉股东大会中展示了人形机器人最新进展月，特斯拉股东大会中展示了人形机器人最新进展首先，从研发进展来看，自2021年AI日推出概念机以来，特斯拉人形机器人已经完成多个版本迭代，2022年AI日展示了平台机型第二代版本，目前仍在第二代版本的基础上持续改进。其次，从步态行走技术来看，Tesla Bot在2022年4月就完成了第一次步态行走，其后在6月、8月、9月持续完善行走功能，在2023年5月的股东大会上，Tesla Bot已经能够在工厂内实现稳步行走。最后，从功能来看，2022年10月，Tesla Bot具备了一定的抓取、搬运、上下料功能；2023年3月，Tesla Bot展示了使用螺丝刀的功能；2023年5月股东大会上，Tesla Bot展示了双手处理复杂任务的能力，这是当前人形机器人最难做到的一部分。此外，在2023年5月的股东大会展示的新版本中，Tesla Bot还表现出了：精准的控制力，Tesla Bot电机转矩控制已经可以达到十分精密的水平，能够在运动过程中不打碎脚下的鸡蛋。探索并记忆环境功能，特斯拉汽车的FSD（全自动驾驶）系统和人形机器人的底层模块已经打通，人形机器人可以使用FSD构建强大的视觉系统，通过摄像头让模型快速迁移，有望构建有史以来最大的人形机器人数据飞轮。1.2.1 Tesla Bot研发进展超预期研发进展超预期资料来源：特斯拉2023年股东大会，中信建投13 1.2 Tesla Bot坚持仿人设计，向高性能方向发展Tesla Bot对人的模拟体现在：对人的模拟体现在：外形上，Tesla Bot概念机中机器人身高1.73米，体重53千克，最新版本的人形机器人体重有所增加，但外形仍然坚持仿人设计；结构上，关节结构使用通过非线性结构来实现对不同形态下的压力、扭矩控制，进而完成实现流畅动作，在执行器连接中使用模仿肌腱的弹簧设计，手部形态上模仿人类手掌，从而实现高灵敏度以抓取重物和轻薄物体；情感沟通上，未来Tesla Bot能够实现日常交流和肢体动作的表达，并且在安全上也会有保障。Tesla Bot坚持仿人结构的原因在于：坚持仿人结构的原因在于：现实中许多场景是根据人体工学设计的，机器人如果是人形就能够在这些场景中直接使用；人体具备较高灵活度，模仿人类的关节、感官系统让人形机器人更加灵活；与其他类型相比，未来人形机器人在情感沟通上面临的壁垒更低。资料来源：2022年特斯拉AI日，中信建投资料来源：2022年特斯拉AI日，中信建投图表：图表：2022年年AI日展示的特斯拉机器人外形日展示的特斯拉机器人外形1.2.2 Tesla Bot坚持仿人结构坚持仿人结构图表：特斯拉机器人关节处采用仿人设计图表：特斯拉机器人关节处采用仿人设计14 Tesla Bot与特斯拉电动车共享核心的感知技术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。特斯拉自动驾驶相机特斯拉自动驾驶相机（Autopilot Camera）拥有强大的视觉处理能力：拥有强大的视觉处理能力：特斯拉的自动驾驶相机有8个摄像头，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3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2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1个后视摄像头。1.2.3 Tesla Bot与特斯拉车辆共享核心自研的感知技术与特斯拉车辆共享核心自研的感知技术资料来源：2022年特斯拉AI日，中信建投图表：图表：Tesla Bot的的AI能力设计能力设计1.2 Tesla Bot坚持仿人设计，向高性能方向发展资料来源：特斯拉官网，中信建投图表：图表：Autopilot Camera可实现可实现360视野视野15 1.2 Tesla Bot坚持仿人设计，向高性能方向发展FSD计算机芯片计算机芯片（FSD Computer）：FSD Computer利用8台相机采集的图像进行超过1000种不同任务的感知预测，基于栅格输出，容许更多不确定性。DOJO超级计算机超级计算机（DOJO Training）：DOJO是一种通过网络连接的分布式计算机架构，它具有高带宽、低延时等特点，将会使人工智能拥有更高速的学习能力。其内核是D1芯片，每个DOJO由25颗D1芯片组成，形成36TB/s的带宽和9PetaFLOPS算力。1.2.3 Tesla Bot与特斯拉车辆共享核心自研的感知技术与特斯拉车辆共享核心自研的感知技术资料来源：特斯拉官网，中信建投资料来源：2022年特斯拉AI日，中信建投图表：图表：FSD芯片具体参数芯片具体参数图表：图表：DOJO计算机单个训练单元由计算机单个训练单元由25个个D1芯片组成芯片组成16 1.2 Tesla Bot坚持仿人设计，向高性能方向发展马斯克在首届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，我们预计左右的负载，我们预计它适用于它适用于车辆周边、生活居家、工商业车辆周边、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。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：）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：）生活居家场景：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；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：）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：）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。1.2.4 Tesla Bot未来可在多个场景投入应用未来可在多个场景投入应用17 资料来源：IFR，中信建投资料来源：IFR，中信建投图表：全球工业机器人安装量恢复增长图表：全球工业机器人安装量恢复增长1.3.1 全球工业机器人年销量还处于较低水平全球工业机器人年销量还处于较低水平图表：全球工业机器人保有量持续增长图表：全球工业机器人保有量持续增长2020年，全球工业机器人安装量约达到38.35万台，同比增长2.76%；2021年全球工业机器人安装量达到51.74万台，同比增长34.90%。2021年全球工业机器人保有量达到347.71万台，同比增长15.33%。目前全球工业机器人的年安装量水平目前全球工业机器人的年安装量水平，还不如全球挖机的年销量还不如全球挖机的年销量（超过超过60万台万台，其中中国市场其中中国市场2022年销量年销量15.2万台万台），工业机器人与挖机都是人工替代工业机器人与挖机都是人工替代，且前者应用场景更多且前者应用场景更多，理论上工业机器人年安装量应该远高于挖机年销量理论上工业机器人年安装量应该远高于挖机年销量。1.3 Tesla Bot将推动机器人更便宜更好用，带来需求爆发-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%0102030405060200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021安装量:工业机器人:全球同比增速(万台）-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%050100150200250300350400200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021保有量:工业机器人:全球同比增速(万台）18 Tesla Bot将推动供应链快速降本将推动供应链快速降本，推动机器人需求爆发推动机器人需求爆发。我们认为有两个重要原因导致全球工业机器人市场规模还比较低：一是价格还不够便宜，二是智能化程度还不够高。马斯克曾于2022年特斯拉AI日表示特斯拉人形机器人最终售价可能少于2万美元，并且在2023年5月的股东大会上表示“需求可能会上百亿（台）”，据此计算整个人形机器人市场规模总量约200万亿美元。我们认为：首先，要达到这样的市场总量需要很长的时间；其次，这是一个总量市场规模而非年度市场规模的概念。根据马斯克公开发言、麦肯锡相关咨询报告以及我们自己的判断，预计当人形机器人产业迭代成熟之后，所对应的年度市场规模会有数万亿元。按照马斯克对特斯拉人形机器人未来的量价指引，预计Tesla Bot会借鉴特斯拉电动车的生产、管理经验，要求供应商具备批量、低价交付能力，同时将特斯拉电动车的FSD芯片和DOJO算法应用到人形机器人上，会让机器人又便宜又好用，推动需求爆发。由于工业机器人与人形机器人在零部件和算法上有众多重叠和相似之处，上述人形机器人产生的潜在成果会扩散到工业机器人领域，推动工业机器人变得更便宜更好用，激发市场更多的需求，反过来又会推动供应链降本，可以预见，未来在工业机器人和人形机器人市场，零部件供应商的单价和利润率都会呈现下行趋势，但是以价换量，需求会极大爆发。1.3 Tesla Bot将推动机器人更便宜更好用，带来需求爆发1.3.2 Tesla Bot将推动机器人需求爆发将推动机器人需求爆发资料来源：Wind，中信建投0%10%20%30%40%50%60%70%201720182019202020212022绿的谐波的谐波减速器及精密零部件业务毛利率资料来源：Wind，中信建投资料来源：Wind，中信建投0%5%10%15%20%25%30%201720182019202020212022SW汽车零部件销售毛利率(整体法)0%10%20%30%40%50%20182019202020212022禾川科技伺服系统毛利率图表：绿的谐波的谐波减速器及精密零部件图表：绿的谐波的谐波减速器及精密零部件业务毛利率较高业务毛利率较高图表：禾川科技伺服系统毛利率图表：禾川科技伺服系统毛利率图表：汽车零部件毛利率较低图表：汽车零部件毛利率较低19 1.3 Tesla Bot将推动机器人更便宜更好用，带来需求爆发图表：特斯拉将推动机器人各零部件成本明显下降图表：特斯拉将推动机器人各零部件成本明显下降分类分类降价幅度降价幅度包含零部件包含零部件待规模化生产零部件40%无框力矩电机（含驱动器）、谐波减速器、无接触力矩传感器、行星滚柱丝杠、空心杯电机（含驱动器）、精密减速箱自动化通用类零部件20%位置传感器（编码器）、力传感器、球轴承、四点接触轴承、交叉滚子轴承、角接触轴承、控制器、其他控制系统零部件汽车通用类零部件10%蜗轮蜗杆、绳驱、常规摄像头、鱼眼摄像头、电池组、热管理、毫米波雷达、其他传感器、结构件、其他零部件特斯拉将推动机器人各零部件成本明显下降特斯拉将推动机器人各零部件成本明显下降。特斯拉要实现供应链做到批量、低价供货，我们判断需要从两方面推进：预计特斯拉机器人将和电动车共享部分零部件供应链从而降低成本，这部分零部件目前在汽车、汽车电子已经有成熟的应用，如常规摄像头、鱼眼摄像头、电池组、热管理、毫米波雷达等，产业已经比较成熟，生产企业毛利率已经较低，我们将其定义汽车通用类零部件汽车通用类零部件。对于无法共享汽车零部件的部分，特斯拉预计将通过减少零部件规格、提高单一品类用量的方式实现成本降低，如将躯干+手臂+腿部的28个关节分为6个规格的执行器。其中位置传感器（编码器）、力传感器、交叉滚子轴承、角接触轴承等零部件过去在工业自动化等领域已经有批量化应用，人形机器人批量化生产以后，价格会明显下降，我们将其定义为自动化通用类零部件自动化通用类零部件；无框力矩电机（含驱动器）、谐波减速器、行星滚柱丝杠、空心杯电机（含驱动器）、精密减速箱、无接触力矩传感器等零部件由于生产成本、生产工艺等原因目前批量化生产水平较低，有很大的降本空间，我们将其定义为待规模化生产零部件待规模化生产零部件。随着人形机器人逐步实现批量化生产随着人形机器人逐步实现批量化生产，各零部件成本较目前预计会有所降低各零部件成本较目前预计会有所降低。我们按照人形机器人批量化生产水平，将人形机器人生产分为三个阶段，其中阶段一阶段一是量产前，产业链还不完善，各零部件成本主要参考目前市场价格；阶段二阶段二是实现批量化生产过程中，产业链还没有完全成熟，但是各零部件成本较目前已经有所降低；阶段三阶段三是已经完全实现批量化生产，产业链已经成熟，各零部件成本较目前大幅降低。不同类别零部件降价幅度会有所不同不同类别零部件降价幅度会有所不同，待规模化生产零部件预计未来降幅最大待规模化生产零部件预计未来降幅最大。汽车通用类零部件汽车通用类