在AI加持及需求推动下,东说念主形机器东说念主的“iPhone时刻”行将到来,2025年有望迎来贸易化元年并带来板块性的投资契机。
周汇/文
东说念主形机器东说念主利好催化频出,表里部产业共振,贸易化落地进展有望加速。
11月28日,特斯拉Optimus机器东说念主官方账号发布视频,展示了其配备22个目田度灵巧手的机器东说念主单手稳稳接住当面抛来网球的画面,比拟上一代的11个目田度有了大幅进步。2024年以来,特斯拉视频展示更多围聚在诳骗端,从5月份的电板分拣演示,到10月份展现的舞蹈、倒水、分发礼物等多组动作,再到11月份徒手接网球,其畅通开通度大幅进步。
在东说念主工智能(AI)大模子的发展加持下,东说念主形机器东说念主的“iPhone时刻”有望在不久到来。
AI巨头英伟达当然也不甘过期。2024年3月,英伟达文告通过Project GR00T样式认真进击东说念主形机器东说念主规模。据报说念,英伟达已于日前战役多家中国台湾地区的机床和重要零部件制造商,方针包括征求重要零组件的手艺与规格,并探索合作企业加入其东说念主形机器东说念主供应链的可能性。此前,英伟达还曾暗示,将于2025年上半年将其为东说念主形机器东说念主提供能源的新手艺Jetson Thor推向市集,目的是在快速增长的机器东说念主规模占有弹丸之地。
国内方面,以华为为代表的科技企业也在加速布局东说念主形机器东说念主规模。11月15日,在东说念主工智能诳骗立异效果发布会上,华为(深圳)全球具身智能产业立异中心文告认真运营,当日,华为与乐聚机器东说念主、巨室机器东说念主等16家企业签署了战术合作备忘录,将来将共同鼓动具身智能机器东说念主的立异诳骗。
政策方面,自工信部2023年印发《东说念主形机器东说念主立异发展带领意见》后,各地连接出台了磋商东说念主形机器东说念主发展的文献。近期,为抢抓具身智能机器东说念主产业发展的首要机遇,推动重庆市具身智能机器东说念主产业立异发展,重庆市经济信息委、市科技局等七部门联结印发了《重庆市维持具身智能机器东说念主产业立异发展几许政策圭表》,相持科技立异与产业立异并举,推动具身智能机器东说念主产业快速生成和迭代发展。
12月6日,安徽省工业和信息化厅发布的《安徽省东说念主形机器东说念主产业发展行径筹算(2024—2027)》明确残暴,安徽省东说念主形机器东说念主产业发展总体想路为抢抓科技立异、拓展诳骗场景、优化产业布局、强化组织保险。把柄方针任务,到2027年,构建安徽省东说念主形机器东说念主产业的“23456”立异体系和产业生态,建成在国内具有重要影响力的东说念主形机器东说念主产业发展高地。
浙商证券暗示,东说念主形机器东说念主产业趋势已成,行业计算从产业形成期过渡到产业彭胀期,产业化发展有望显耀提速。跟着通用东说念主工智能(AGI)手艺接续突破、供应链口头趋于完善、下流诳骗需求接续翻开,东说念主形机器东说念主行业作为高端制形成长板块的明珠,2025年将迎来板块性投资契机。
国金证券以为,东说念主形机器东说念主0-1节点降临,建议接续追踪。量是东说念主形机器东说念主赛说念的中枢矛盾,中国供应链+外洋进展国度需求(高手力成本替代)及国内特种需求是完了最快的场地。2025年是东说念主形机器东说念主贸易化元年,2027年是东说念主形机器东说念主一般场景大限度贸易化元年。
产业供应链方面,国金证券建议关心高ASP(诳骗服务供应商)和高壁垒的灵巧手、丝杠等中枢赛说念。从居品价值占比来看,灵巧手(占比约32%)>丝杠(18%)>小型电机(18%)>延缓器(12%)>力传感器(7%)≈无框电机(7%);从产业壁垒望望,灵巧手>行星滚柱丝杠>六维力矩传感器>谐波延缓器>小型电机>无框电机。灵巧手、枢纽、丝杠、延缓器等赛说念是东说念主形机器东说念主产业链的中枢优质赛说念。
产业链加速鼓动
11月28日,特斯拉Optimus机器东说念主官方账号发布视频新动态:Optimus已可相识接住抛来网球并放下,手指实现相对天真周折。视频中作当事者说念主员进行2次抛球,将球抛至Optimus的右侧,而Optimus则用左手在空中对网球完成抓取动作,在抓取数秒后甘休。合座过程中动作开通进程较高,左手手部调和性与东说念主类险些无异。
特斯拉Optimus工程师Milan Kovac先容:新一代Optimus与上一代比拟,手部领有双倍目田度,其中手掌有22个目田度,手腕/前臂上有3个目田度。同期,该视频是在实验室里通过遥操作及时完成。
源达信息证券盘考所以为,新一代Optimus有望增多对传感器和驱控系统的需求。传感器:天真手需要隐敝更多的触觉感知面,如在手指和手掌领有富裕柔嫩保护层基础上,同期不影响触觉传感,需要具备愈加集成和精确的触觉传感系统。驱控系统:灵巧手是一种高度天真、复杂的末端实行器,需要配备愈加讲究、集成的驱控系统,特斯拉展示了一种驱动器外置的三级传动决策可能性:该决策在一级传动中收受行星齿轮箱,二级传动中收受滚珠丝杠,三级传动中收受腱绳决策。
特斯拉Optimus迭代速率惊东说念主,东说念主形机器东说念主贸易化束缚加速。2021年8月,特斯拉首创东说念主兼CEO马斯克在特斯拉AI DAY上初度残暴Optimus的主意,并筹算在将来让东说念主形机器东说念主取代东说念主类从事部分危境作事和重迭作事。比拟工业机器东说念主,东说念主形机器东说念主的中枢在于与智能化和类东说念主化,是以智能制造、贸易服务和家庭场景可能会是东说念主形机器东说念主的主要诳骗场景。2023年12月,特斯拉发布的Optimus Gen2已能完成单腿瑜伽等复杂动作;2024年12月,新一代Optimus的天真手已能完成单手空中抓取网球动作,而此时仅距离2022年发布的demo版块仅两年。
把柄2024特斯拉股东大会,2024年底至2025岁首改款完成后,Optimus将进入有限坐褥阶段,用于特斯拉工场测试。马斯克计算,这款东说念主形机器东说念主将于2025年启动在特斯拉工场作事,负责“危境、重迭和枯燥的任务”。到2026年,这款机器东说念主可能会向其他公司推出。
按照马斯克的计算,Optimus的订价将为3万好意思元傍边,不外之后会降价到2万好意思元,而况将维持任何谈话。马斯克还放言称,Optimus将成为特斯拉有史以来最大的居品,预测将来,东说念主形机器东说念主的数目可能会越过东说念主类,可能达到100亿至200亿个。
国信证券以为,特斯拉Optimus机器东说念主居品迭代迅速,有望给全球机器东说念主市集带来“鲶鱼效应”,激励东说念主形机器东说念主玩家的活力。
在ITF World 2023大会上,英伟达首创东说念主兼CEO黄仁勋暗示, 东说念主工智能下一个波澜将是 “具身智能”。英伟达在机器东说念主市集的布局始于2018年,这一年英伟达文告推出包含全新硬件、软件和诬捏世界机器东说念主模拟器的NVIDIA Isaac,同期还推出专为机器东说念主设想的筹划机平台Jetson Xavier和关联的机器东说念主软件器具包。后来的几年,英伟达从底层芯片到筹划平台到磨练与考证进行全场地布局。
2024年,英伟达成立GEAR并入股Figure AI,提供一套服务、模子以及筹划平台用于开发、磨练和构建下一代东说念主形机器东说念主,从软件平台到硬件实质,全面切入东说念主形机器东说念主赛说念。
中国亦然全球机器东说念主诳骗及研发大国。把柄国际机器东说念主联结会(IFR)发布的《2024年世界机器东说念主》论说自满,中国机器东说念主诳骗速率接续加速,在机器东说念主密度方面,2023年度中国也曾越过德国与日本,跃居世界第三。面前,中国工业机器东说念主密度达到了每一万名职工配有470台机器东说念主。中国事迄今为止全球最大工业机器东说念主市集,数据自满,2023年中国安装的工业机器东说念主数目达到27.6万个,占全球新安装量的51%。
企查查数据自满,近十年,中国工业机器东说念主关联企业注册量逐年增多,2023年注册6.95万家关联企业,创近十年注册量新高。箝制11月29日,2024年中国已注册6.07万家工业机器东说念主关联企业。企业存量方面,中国现有30.2万家工业机器东说念主关联企业,行业散布上,超三成企业包摄科学盘考和手艺服务业。
慧博投研暗示,作为新兴产业的战术带领者和派别督察者,国内东说念主形机器东说念主企业正在焕发成长,将来或出现苹果、特斯拉这般带动整条产业链一同成长的龙头企业,中国也正迎来国产东说念主形机器东说念主的贸易奇点。
优必选是国内最早启动盘考东说念主形机器东说念主的企业之一,于2016年启动研发东说念主形机器东说念主Walker系列,2018年获胜推出第一代大型双足仿东说念主服务机器东说念主Walker,成为中国首家实现东说念主形机器东说念主贸易化的企业。随后,该居品资格了几次重要的手艺迭代,在2019年推出第二代Walker,并在春节晚会上进行了饰演。2021年推出了WalkerX,该机器东说念主身高130cm,体重63kg,领有41个高性能伺服枢纽组成的灵巧动作,并搭载了多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等全场地的感知系统。2023年优必选推出工业版东说念主形机器东说念主Walker S,身高1.7米,体重60kg,可替换末端实行器,搭载41个高性能伺服枢纽以及多维力传感器,机器东说念主自主畅通及决策智力大幅提高,可在工业及商用场景闲居诳骗。
作为国内科技企业的龙头,华为也在加码具身智能重要智力,优选合作伙伴打造合作生态圈。2017年,华为Wireless X Labs无线诳骗场景实验室和软银签署了联网机器东说念主规模关合资作包涵备忘录(MoU)。2022年4月,华为与达闼机器东说念主签署合作公约,共同鼓动东说念主工智能和云霄机器东说念主产业荣华发展。2023年6月,由华为全资持股的东莞极目机器有限公司认真成立,注册本钱8.7亿元;近日,该公司发生工商变更,注册本钱增至38.9亿元,增幅约347%。
11月15日,华为(深圳)全球具身智能产业立异中心文告认真运营。该中心由华为与深圳前海合作区料理局共同合作建立,布局具身智能产业,将围绕华为具身大模子积极布局关联根手艺与产业立异赋能,并与超百家企业共同搭建具身智能生态圈。会上华为与乐聚机器东说念主、巨室机器东说念主、拓斯达、中坚科技、中软国际、禾川东说念主形机器东说念主、兆威机电等16家企业签署了战术合作备忘录。
细则性产业场地
国金证券暗示,在以特斯拉为首的科技巨头接续发力过问以及东说念主工智能手艺束缚越过的共同推动下,东说念主形机器东说念主居品和成本迭代速率显耀加速,成为将来最细则的产业场地之一。
从居品端看,2024年特斯拉东说念主形机器东说念主围绕枢纽、灵巧手决策、算法磨练等快速迭代,畅通和剖判智力大幅进步。从成本端看,跟着丝杠、灵巧手、传感器等产业链迭代加速,大限度量产线的加速研发和过问使用,坐褥成本启动走向大幅度下跌的通说念。东说念主形机器东说念主会先从高手工成本、较低任务复杂度的规模启动迭代。计算2025年,东说念主形机器东说念主在泰西等高手力成土产货区或者国内特殊功课规模,具备贸易化价值。
2023年11月2日,工信部发布的《东说念主形机器东说念主立异发展带领意见》指出,到2025年,东说念主形机器东说念主立异体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批重要手艺得回突破,确保中枢部组件安全灵验供给;到2027年,东说念主形机器东说念主手艺立异智力显耀进步,形成安全可靠的产业链供应链体系,构建具有国际竞争力的产业生态,空洞实力达到世界先进水平。国金证券计算,东说念主形机器东说念主2027年将会在国内一般诳骗场景具备贸易化价值。
国金证券以为,中国供应链+高成本场景整机诳骗将成为完了度最高的场地。东说念主形机器东说念主最中枢矛盾在于量,有量就有居品和成本的快速迭代。中国供应链领有研发效率高、成本低、迭代快的上风,泰西等高手工成本场景将是量突破最早的场地,中国供应链+泰西高手工成本场景的特斯拉等整机公司或率先放量。
把柄特斯拉等公司公开信息,2025年东说念主形机器东说念主居品将率先在自有工场迭代和使用,计算2025年下半年启动或镇静加单放量,特斯拉将领有“越过1000个,致使可能达到数千个”Optimus机器东说念主在运行;Agility Robotics官推自满,其部署在GXO Spanx仓库的东说念主形机器东说念主Digit,也曾批量交货并完成了10000个物流订单的践约。海表里各家公司的东说念主形机器东说念主计算到2026年将达到上万台的订单量。
浙商证券以为,在劳能源费事、东说念主工成本野蛮布景下,东说念主形机器东说念主时薪性价比高。以好意思国为例,东说念主形机器东说念主有助于缓解好意思国制造业工东说念主结构性费事,且用工成本攀升的难题。特斯拉好意思国工场、德国柏林工场、中国上海工场作事东说念主数意想用工东说念主数约7万东说念主,关于东说念主形机器东说念主的需求,在产业化初期、中期、远期有望区分达0.7万台、3.5万台、6.3万台。
好意思国度政服务业劳能源紧缺且野蛮,对东说念主形机器东说念主需求大。把柄劳工部劳工统计局2019年5月数据,好意思国度庭保健和个东说念主照顾助理,包括精神科照顾的从业东说念主员快要150万东说念主,关于东说念主形机器东说念主的需求,计算在产业化初期、中期、远期有望区分达15.0万台、44.9万台、89.9万台。
花旗全球洞悉分析师Wenyan Fei斗胆预测,到2050年,东说念主形机器东说念主的市集限度有望达到7万亿好意思元之巨。尽管家用市集后劲广泛,但东说念主形机器东说念主更有可能着手在工业环境和劳能源中得到闲居诳骗。
国内方面,国金证券计算,在政策指引下,东说念主形机器东说念主产业有望在2025年实现手艺突破,2027年实现贸易化突破。
2023年8月28日,工信部组织开展2023年将来产业立异任务揭榜挂帅作事,面向元寰宇、东说念主形机器东说念主、脑机接口、通用东说念主工智能4个要点场地,通过“揭榜挂帅”聚力处置机器东说念主产业短板问题和“卡脖子”手艺难题,推动机器东说念主中枢手艺迭代升级、产业链成本缩小、典型场景优化推行,加速实现东说念主形机器东说念主限度化坐褥和诳骗。
2023年11月2日,工信部又印发了《东说念主形机器东说念主立异发展带领意见》,残暴到2025年东说念主形机器东说念主立异体系初步建立,整机居品达到国际先进水平,并实现批量坐褥;到2027年,东说念主形机器东说念主手艺立异智力显耀进步,构建具有国际竞争力的产业生态,空洞实力达到世界先进水平。
从上至下的政策维持体系,产生了一系列区域集群效应,各地区积极反应,北京、上海、深圳等地相应的维持性举措已加速落地,灵验地推动了东说念主形机器东说念主行业的快速发展。
2023年3月13日,上海经委等八部门长入髻布《上海市智能机器东说念主标杆企业与诳骗场景推选目次》,促进产业效果赋能工业、医疗、建筑、农业、贸易、家用、济急等规模智能诳骗升级。残暴力求到2025年,上海将打造10家行业一流的机器东说念主头部品牌、100个标杆示范的机器东说念主诳骗场景、1000亿元机器东说念主关联产业限度。
2023年4月20日,北京经信局发布《北京市机器东说念主产业立异发展行径决策(2023-2025年)(征求意见稿)》,残暴到2025年,北京市机器东说念主产业立异智力大幅进步,训诫100种高手艺高附加值先进居品、100种具有寰球推行价值的示范场景、100家专精特新“小巨东说念主”企业,建成5个国度级机器东说念主产业环球服务平台。全市机器东说念主中枢产业收入达到300亿元以上,打造国内着手、具有国际先进水平的机器东说念主产业集群。
12月5日,“机器东说念主和智能制造手艺与标准立异发展(杭州)大会”在杭州举办。大会以“标准引颈高质地发展,立异赋能新质坐褥力”为主题,围绕智能制造、机器东说念主、工业软件、仿生制造、工业数据等要点规模,通过手艺立异研讨、标准制定研讨、产业链生态研讨等格式进行深刻相似,并发布了《东说念主形机器东说念主标准化白皮书》。
《东说念主形机器东说念主标准化白皮书》凝华广阔科研东说念主员、企业精英以及行业众人的心血与灵敏,精确主理标准化建立的遑急需求与将来发展场地,画图东说念主形机器东说念主产业/手艺/标准图谱,布局东说念主形机器东说念主标准化发展路子,助力各方深刻洞悉东说念主形机器东说念主产业发展趋势,加速手艺立异与诳骗场景的深度会通,为将来东说念主形机器东说念主标准化指明场地。
据杭州市经信局关联负责东说念主先容,杭州遥远高度青睐智能制造装备和机器东说念主产业发展,将智能物流装备、增材制造、机器东说念主等列为要点细分产业赛说念,效用在主体训诫、科技立异、推行诳骗等方面加大维持力度。
面前,杭州市在智能制造装备规模共有规上企业217家,专精特新“小巨东说念主”企业66家。机器东说念主规模企业700余家,规上企业46家,专精特新“小巨东说念主”企业17家,上市公司3家。2024年1-9月,工业总产值102.97亿元,营收110亿元,利润总和3.32亿元,隐敝了零部件、实质、系统集成等产业链主要法子,ag百家乐赢了100多万手艺研发和产业发展水平总体处于国内前哨。
经久来看,东说念主形机器东说念主相干于其他形态机器东说念主,不管在工业坐褥或是专科服务场景齐具有极高的通用性并大略完成多种作事。
据国际机器东说念主联结会(IFR)的关联统计数据,2021年全球工业机器东说念主市集装机量达到57.1万台,2025年计算达到69万台,机器替东说念主趋势昭着。把柄分析机构Markets and Markets的数据,东说念主形机器东说念主市集限度计算将由2023年的18亿好意思元进步至2028年的138亿好意思元,年复合增速约为50.2%。把柄高工机器东说念主产业盘考所(GGII)发布的《2024中国东说念主形机器东说念主产业发展蓝皮书》,计算2024年全球东说念主形机器东说念主销量为1.19万台,并计算至2030年销量有望达60.57万台,年复合增速将达到92.60%。
国金证券暗示,把柄特斯拉Optimus的公开信息,计算Optimus量产BOM(量产物料)成本中畅通系统(包含线性实行器+旋转实行器+灵巧手)成本最高,约占70%以上。从ASP看:灵巧手(占比约32%)>丝杠(18%)>小型电机(18%)>延缓器(12%)>力传感器(7%)≈无框电机(7%)。从壁垒看:灵巧手>行星滚柱丝杠>六维力矩传感器>谐波延缓器>小型电机>无框电机。
灵巧手:供应链优质赛说念
作为结合了仿生学新式末端实行器的灵巧手,领有灵巧性高、顺应性强、可完成多种不同类型的复杂操作等优点。东说念主形机器东说念主产业的快速发展将为灵巧手市集带来增量需求,把柄头豹盘考院预测,计算保守情况下,2030年全球东说念主形机器东说念主灵巧手市集限度为320.6亿元,年复合增长率为81.2%,乐不雅情况下达879.7亿元,年复合增长率为 109.3%。
国金证券以为,灵巧手波及仿生结构、驱动、传动、感知、复合/智能材料、建模与箝制等多方面空洞智力把控。空洞性能上,灵巧手的难点在于高灵巧性、高目田度与低驱动数低分量小体积之间的量度;贸易化落地上,存在性能和成本之间得回合理均衡的窒碍。
灵巧手目田度进步是势必发展场地。把柄特斯拉公开信息,Optimus GEN3灵巧手比拟于GEN2的主要变化在于:手部增多目田度,计算对应的电机数目将从原来的6个进步到13-17个;同期,驱动器装载在手腕部位。
面前灵巧手单手纯BOM成本约4.5万元(收受国产空腹杯电机和滚柱丝杠,13个主动目田度)至13.3万元(收受入口空腹杯电机和滚柱丝杠,17个主动目田度)。量产后,跟着空腹杯电机、丝杠、传感器等通过开辟国产化和限度化等圭表降本后,成本会大幅度下跌。国金证券计算量产后单手价钱有望作念到1万元以下。
机器东说念主方针价钱1万-2万好意思元/台,假定灵巧手的价值量占比约13%,则单手方针造价约为0.91万元东说念主民币,降本空间约为395%-1330%。当空腹杯电机和滚柱丝杠通过开辟国产化和限度化等圭表降本后,造价会无穷往原材料成本逼近。
面前,灵巧手产业化还处于起步景况,迭代智力决定经久竞争力。把柄国金证券研报自满,面前好意思国在机器东说念主灵巧手手艺上处于着手地位,格外是在东说念主工智能、传感器会通以及仿生手艺规模有显耀上风。
灵巧手中枢手艺目的包括目田度、抓持力等,从目田度角度看,外洋特斯拉、Shadow Hand、SCHUNK和ILDA也曾将DOF目田度作念到20个以上,国内青龙灵巧手目田度作念到19个,处于国内较为着手地位。从抓持力角度看,外洋的QBhand和国内的星动纪元较为着手,抓持力区分达到62N和80N,国内市集的兆威机电、因时机器东说念主、傲意、腾讯Robotics X实验室等企业也在积极布局。面前,国内灵巧手手艺稍过期于外洋,然则迭代效率上着手,经久看,灵巧手及中枢供应链将由国内公司主导。
驱动上,电机驱动是面前主流的灵巧手驱动面孔,由于第三代灵巧手目田度增多,所需电机数目增多,利好空腹杯电机和无刷有齿槽电机供应商;传动上,腱绳+蜗轮蜗杆是特斯拉第一代决策,跟着行业手部灵巧手丝杠的日渐锻练,叠加特斯拉进步单手承载力的需求,手部收受丝杠进行传动可能是一种发展场地,若单手丝杠为13根,则单个东说念主形机器东说念主需要26根丝杠,价值量占比约47.9%,利好丝杠产业链供应商;传感器上,第一代收受霍尔传感器,第二代新增触觉传感器,由于触觉传感器价值量较大,利好关联公司。
其中,作为灵巧手的中枢部件,空腹杯电机性能优异,是电机规模“王冠上的明珠”。空腹杯电机是一种特殊的直流电机,在结构上突破了传统直流电机的结构格式,由于收受无铁芯转子,空腹杯电机性能优异,具备节能特点、箝制特点、拖动特点、轻量化特点等优点。受益于上述优良的性能,空腹杯电机下流诳骗场景闲居。
跟着工业手艺飞快发展及下流需求束缚增多,全球空腹杯电机行业市集限度接续束缚扩大。把柄QY Research的数据,2022年全球空腹杯电机行业市集限度计算为7.48亿好意思元,计算2028年市集限度将达到11.9亿好意思元,2022-2028年的复合增长率约为7.98%。
中国事全球最大的空腹杯电机市集,发展出路开阔。把柄QY Research的数据,中国2021年空腹杯电机市集为2.36亿好意思元,占全球份额34.8%,计算2028年中国市集限度达到4.7亿好意思元,占全球份额39.8%。2022-2028年的复合增长率约为10.44%。
分居品类别看,无刷空腹杯电机占比接续进步。2022年全球有刷空腹杯电机市集限度4.92亿好意思元,占比65.8%,无刷空腹杯电机市集限度2.56亿好意思元,占比34.2%。但跟着电子箝制手艺的发展与普及,驱动器的价钱有望缩小,无刷空腹杯电机的市集份额将会接续进步。把柄不雅研论说网的预测,至2028年无刷空腹杯电机的市集份额将上升至42.2%。
把柄QY Research的数据,2021年全球前三大厂商占据空腹杯电机市集55.43%的市集份额,市集围聚度较高。外洋厂商如德国Faulhaber和瑞士的Maxon等企业深耕行业多年,行业地位较高,且掌持了多数目坐褥的中枢工艺。国内厂商如鸣志电器、鼎智科技等通过原土化的销售战术渐渐打建国内市集,但中枢手艺与外洋老牌龙头企业比仍有一定差距。
丝杠:有望迎国产化突破
东说念主形机器东说念主产业链由上游的零部件坐褥、中游的东说念主形机器东说念主实质制造以及下流的结尾诳骗等法子组成。在上游零部件法子中,涵盖了感知系统、箝制系统、实行系统以及关联软件等多个部分。具体到实行系统,其中枢零部件主要包括电机、延缓器、丝杠、编码器和力传感器等。
其中,丝杠是位于直线实行器末端的线性传动装配,其作用是延缓器输出的扭矩退换成线性来往运能源,从而驱动枢纽完成轴向来往畅通。以特斯拉Optimus为例,对其成本进行拆分分析,不错得到滚珠丝杠占到机器东说念主总制形成本的12.07%,其中行星滚柱丝杠占比9.85%,滚柱丝杠占比2.22%。
其中,行星滚柱丝杠手艺壁垒较高,由于在精度保持性、功能可靠性、寿命、精度、刚度等重要性能目的上过期于外洋居品,国居品牌市集占有率低。国产过期的地方主要体面前制造开辟、加工工艺、原材料等方面。国金证券研报自满,由于东说念主形机器东说念主带来行业研发灵巧手丝杠研发高涨,计算后续更多的公司将研发完成手部的滚珠丝杠和行星滚柱丝杠。把柄各公司公告自满,面前KGG和新剑传动已完成手部丝杠研发,五洲新春正在研发中。
面前,中国滚柱丝杠行业市集限度仅占全球的5%,约为4.4亿元,2023-2028年中国行星滚柱丝杠行业市集将以7.5%的年复合增速扩大,计算2028年达到6.79亿元。
慧博投研预测,东说念主形机器东说念主可能收受反向式行星滚柱丝杠作为其中枢零部件,以一台东说念主形机器东说念主需要使用14个线性实行器,每个实行器配备一个反向式行星滚柱丝杠,如果东说念主形机器东说念主年产量达到500万台,可为行星滚柱丝杠带来668亿元市集空间。
国金证券暗示,在机器东说念主丝杠开辟的国产替代大潮中,2025年有望迎来丝杠专用磨床的效率和精度进步。
丝杠中枢加工经由中,单元价值量最高的开辟是热处理和高精度磨床。机器东说念主丝杠总体经由肖似于行星滚珠丝杠,要经过热处理、车、铣、磨或冷锻等经由,中间波及的开辟包含圆锯机、热处理开辟、车床或滚丝机、铣床、磨床(外螺纹磨床、内螺纹磨床、端面磨床、外圆磨床等)、检测仪等。
国产丝杠具备较强的实用性需要同期具备高精度、高良率和高效率。但面前国内丝杠开辟很难同期作念到三点。存在精度够不上机器东说念主行星滚柱丝杠高精度需求、良率较低的问题,同期高精度磨床面前存在效率较低、加工速率慢的问题,因此国产开辟要兴奋多数目量产需求还需要同期处置效率低的问题。计算2025年通过专用定制开辟的出现,将灵验进步国产丝杠加工开辟的精度和效率,面前国产开辟也曾启动突破。
慧博投研空洞各大券商盘考机构的不雅点以为,短期看东说念主形机器东说念主使用的行星滚柱丝杠收受外洋锻练供应商舍弗勒的概率较大,但经久看量产爬坡压力广泛,作为加工经由短的纯打铁件,国内企业手艺突破的可能性较大、大限度工业化量产告诫丰富,看好在开辟和团队上着手的厂商。
同期,丝杠供应链还将影响着东说念主形机器东说念主枢纽总成中对线性实行器如故旋转实行器的遴荐。国金证券以为,丝杠供应链越锻练,使用线性实行器概率越高。
特斯拉第一代东说念主形机器东说念主包含28个步履枢纽,包含3种类型的旋转实行器和3种类型的线性实行器。旋转实行器主要位于肩部和盆骨,枢纽需要大范围地旋转;而线性实行器放手在膝盖肘部和脚踝,枢纽只需要1-2个目田度并资格有限的扭转。与之相背,宇树机器东说念主基本全身收受旋转实行器。
线性实行器比拟于旋转实行器精度更高更节能,但成本更高。线性实行器上风在于精度保持性好、刚度好、易实现传动的零背隙性、耐冲击智力强、脉冲性强、能量效率高,适用于腿部机构,尤其是小腿,成心于提高续航智力。但其弱势在于动态特点差、延缓比较高导致输出速率偏低、带宽偏低、不利于高动态畅通、枢纽透明度欠安导致需要稀奇的力传感器、成本较高。
国金证券以为,成本不错通过限度效应和特定的设想和工艺缩小,而况不蚀本性能。举例加工面孔上不错收受冷锻工艺进行高一致性和低成本坐褥。经测算,冷锻成本计算比车铣磨低50%以上,主要受益于加工速率进步。因此时候线拉长看,丝杠的成本将大幅缩小,减少线性实行器的成本作事。
延缓器:手艺壁垒较高
延缓器是旋转实行器的中枢零部件之一,其作用是在原动机和作事机中匹配转速和传递扭矩。每每作事机的扭矩大、转速低,而原动机则相背,因此需要通过延缓器来缩小转速增大扭矩。精密延缓器比拟普通延缓器具有精度高、相识性好等优点。
面前,谐波延缓器、行星延缓器以及新式延缓器存在手艺路子问题。特斯拉东说念主形机器东说念主主流路子是谐波延缓器决策,由于承载力需求进步,研发新式延缓器或者行星延缓器具备必要性。国产东说念主形机器东说念主大齐收受行星延缓器为主,谐波延缓器为辅。
国金证券以为,使用谐波延缓器决策需用到力矩传感器作念力控,结构和成本愈加复杂,多级行星结构相对简便、但精度相对较低。从居品和成本各别度看,谐波延缓器赛说念好于行星延缓器,谐波延缓器将来限度经济和成本迭代空间大于行星。
特斯拉Optimus共有40个枢纽驱动装配(手臂12个、脖子2个、腰部2个、手部12个、腿部12个),谐波延缓器数目多于行星延缓器。行星延缓器和谐波延缓器存在一定诳骗场景重合,行星延缓器的优点在于使用寿命长、价钱低;但分量重、延缓比低,因而源达信息证券盘考所也以为在东说念主形机器东说念主诳骗场景中行星延缓器难以巨额替代谐波延缓器。
面前,全球谐波延缓器市集较为围聚,日本哈默纳科、日本新宝等企业手艺水平处于行业着手地位。把柄新想界产业盘考取心发布的调研论说,2021年哈默纳科全球市集占有率约82%,绿的谐波占比约7%,其他厂商占比约11%。
国内谐波齿轮传着手艺发展相对较晚,内资绿的谐波率先在国内实现了谐波延缓器的产业化和限度化,同期也表露了来福、巨室等优质厂商。国里面分企业通过手艺攻关、坐褥工艺的修订,研发出的居品在性能和相识性等方面已大略达到国际先进水平,龙套了国外的手艺附近,对国外品牌入口渐渐形成一定的替代。
源达信息证券盘考所以为,东说念主形机器东说念主的贸易化鼓动有望翻开精密延缓器市集空间。推敲到东说念主形机器东说念主居品锻练度的快速进步,假定2025年东说念主形机器东说念主认真贸易化,并出货1万套,并在2026-2027年销量达5万套、10万套。同期基于东说念主形机器东说念主对零部件降本的条款,且收受的延缓器基本为小型延缓器,价钱相对较低。假定2025-2027年谐波延缓器价钱由1000元降至800元,行星延缓器价钱由600元降至400元。若东说念主形机器东说念主出货量达到10万套,则能提供11.2亿元的谐波延缓器市集增量和1.6亿元的行星延缓器市集增量。
传感器:市集空间镇静翻开
除了延缓器,东说念主形机器东说念主还对力传感器等零部件需求广泛。以特斯拉Optimus为例,其所需的零部件可分为实行层、感知层和箝制层三类。其中感知层主如若传感器,分为力传感器和视觉传感器两类。
传感器是机器东说念主的重要组成部件,功能肖似东说念主的感官。传感器是将被测信号按一定例律回荡成输出信号的器件,每每由明锐元件和回荡元件组成。明锐元件能平直感知或反应被测量(输入量);回荡元件能将明锐元件中感知的被测量退换成稳妥测量的电信号。
力传感器的测量对象是力,并将力量值退换为关联电信号,包括张力、拉力、压力、分量、扭矩、内应力和应变等力学量。力传感器是机器东说念主感知力的中枢器件,常见的力传感器包括一维力传感器、三维力传感器和六维力传感器。六维力传感器适用于力作用点就地并对测量精度条款较高的场景,稳妥在东说念主形机器东说念主和勾通机器东说念主中诳骗。
面前一个东说念主形机器东说念主基本会配备4个六维力传感器。单个六维力传感器的价钱在2万元以上,导致了较高的诳骗成本门槛。国内厂商正用功降本,比如坤维科技正发力六维力传感器全自动化坐褥的实现,以高产量摊薄单个传感器成本,将来在十万乃至百万台的年产能下,六维力传感器售价将下跌一个数目级。源达信息证券盘考所以为,东说念主形机器东说念主的贸易化鼓动有望翻开六维力传感器市集空间。
把柄GGII的数据自满,2022年中国市集六维力传感器销量8360套/2.39亿元,同比增长57.97%/52.04%,其中机器东说念主行业销量4840套/1.56亿元,同比增长62.58%/54.35%。
推敲到东说念主形机器东说念主居品锻练度的快速进步,假定2025年东说念主形机器东说念主认真贸易化,并出货1万套,并在2026-2027年销量达5万套、10万套。同期基于东说念主形机器东说念主对零部件降本的条款,且六维力传感器限度放量缩小坐褥成本情况下,假定2025-2027年六维力传感器价钱由2万元降至1万元。若东说念主形机器东说念主出货量达到10万套,则能提供40亿元的六维力传感器市集增量。
2023年中国六维力传感器市麇集,国产厂商份额约占30%。中国六维力传感器市集口头较为围聚,TOP 10厂商意想份额达69.5%。其中国外企业如ATI、Epson等仍占据较大份额,国外企业意想占国内市集的70%。国产公司中,宇立仪器市集份额较为着手,达38.1%而蓝点触控、坤维信息和鑫精诚等国产公司也具备较强竞争力。此外柯力传感、昊志机电(维权)等公司也在积极过问该行业,后续市集份额有望进步。
PEEK:轻量化材料之路
轻量化材料主要对应东说念主形机器东说念主的轻量化需求,国金证券计算2025年行业轻量化进程将进一步进步。机器东说念主实质轻量化手艺是处置续航心焦的主要路子之一以特斯拉Optimus为例,Optimus Gen2比拟第一代减重10公斤。
国金证券以为,聚醚醚酮(PEEK)空洞性能处于塑料金字塔尖端,有望成为东说念主形机器东说念主中枢诳骗的轻量化材料,轻量化材料规模建议要点关心PEEK材料。
PEEK材料具备耐热、阻燃、耐磨和耐腐蚀等上风,可大幅度减小材料本人的无礼,稳妥下流机器东说念主规模轻量化趋势,有望实现以塑代钢,是实现“轻量化”的极佳处置决策。
PEEK材料研发已久,但全球大限度坐褥的企业较少,且主要产能被外资企业附近,主要系实验室合成工艺与履行工业化坐褥工艺各别较大,需要深厚的坐褥手艺、告诫的积存。此外,PEEK材料工业化坐褥的考证周期较长。一是坐褥工艺难;二是考证周期长,产能爬坡需要7年傍边,下搭客户认证开发周期需要3-5年。
把柄国金证券的研报,面前全球PEEK坐褥厂商呈现“一超多强”的竞争口头。全球龙头威格斯年产能7150吨,占全球份额60%;2021年销量4132.5吨,市占率为53.55%。龙二比利时索尔维现有年产能2500吨,2021年销量1425吨,市占率为18.47%。龙三德国赢创产能达1800吨,2021年销量912吨,市占率11.82%。
PEEK树脂在保证力学和其他性能的同期,必须保证纯度高,居品批次相识,尤其对居品金属含量条款极为严格,PEEK树脂内金属等杂质过高会导致使用过程中产生静电击穿电路板、晶圆。因此,国产PEEK在电子信息规模所占比例较低。但自2016年启动,以中研股份为代表的国内企业龙套了国外公司在这一诳骗规模的附近,中国自主坐褥的PEEK居品在国内电子信息规模的诳骗镇静扩大。面前,国产龙头为中研股份和鹏孚隆,2021年销量区分为623吨、226吨,市占率区分为8.1%、2.9%。
本文刊于12月14日出书的《证券市集周刊》AG百家乐有没有追杀