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人形机器人系列报告之一:人形机器人将打开汽零公司新的成长空间
东方证券·2025-02-17 09:20

报告行业投资评级 - 中性(维持) [4] 报告的核心观点 - 汽零产业链易进入人形机器人产业链,特斯拉有望率先实现人形机器人大规模量产,与特斯拉在汽车领域长期合作的零部件公司更易进入其机器人产业链并实现业绩增长 [6] - 通过汽车产业链与人形机器人产业链比照,寻找确定性强的机会,预计 Tier1 供应商进入配套体系确定性较强,其次是 Tier2 供应商 [2][6] - 人形机器人产业链规模化量产后有望实现盈利和估值双升,执行器、电机、丝杠、减速器和传感器是人形机器人价值量的主要构成部分 [6] 根据相关目录分别进行总结 汽零产业链易进入人形机器人产业链 预计特斯拉人形机器人规模化量产在即 - 2024 年国内外头部机器人企业基本完成整机开发,进入试点测试和小规模量产阶段,特斯拉有望率先实现大规模量产 [11] - 人形机器人 AI 模型训练数据匮乏,特斯拉具备领先的真实本体数据规模和数据处理能力,其自动驾驶领域的数据积累也将为 Optimus 赋能 [12][13] - 算力是人形机器人 AI 训练和运行的基础,特斯拉拥有强大的算力规模,为 Optimus 的 AI 模型迭代和流畅运行提供保障 [15] - 应用场景是人形机器人规模化落地的重要环节,汽车制造是当前重要应用场景,特斯拉可在自身工厂快速大规模部署人形机器人,实现技术和利润双升 [17][18] 人形机器人与智能汽车部分相通,汽零产业链更易进入形机器人产业链 - 人形机器人与智能汽车在软硬件领域具备较多共通点,特斯拉实现了两者的软硬件协同,其汽车领域的积累为人形机器人布局提供优势 [22] - 硬件方面,Optimus 沿用了特斯拉汽车的摄像头、芯片、电池及冷却系统等,关节执行器核心部件也已在汽车上应用 [22] - 软件方面,人形机器人和自动驾驶汽车处理任务本质相同,特斯拉将 FSD 的神经网络模型和算法迁移至 Optimus [23] - 特斯拉在汽车领域构建了完善产业链,能大规模获取高质量机器人零部件,与特斯拉长期合作的零部件公司更易进入其机器人产业链 [23] 汽车产业链与机器人产业链比照,寻找确定性强的机会 - 2024 年市场关注丝杠、减速器、无框电机等核心零部件前期布局,相关公司获更高估值溢价,关节执行器相关公司处于调整期 [28] - 2025 年市场关注方向转向定点落地确定性,人形机器人概念成为焦点,相关标的股价走高,拓普集团、三花智控获更高估值溢价 [29] - 人形机器人零部件供应体系呈金字塔式架构,关节执行器总成供应商类比汽车一级供应商,零部件供应商类比二级供应商,原材料供应商类比三级供应商 [34] - 一级供应商数量少,与整车厂商合作稳定性强,二级、三级供应商数量多,需通过一级供应商进入供应链 [34] - 拓普集团、三花智控在人形机器人领域主要产品为关节执行器总成,且是特斯拉汽车一级供应商,预计在机器人产业链地位高,获项目定点和业绩增长确定性强,二级、三级供应商也有望间接进入配套体系 [36] 人形机器人产业链:规模化量产后有望盈利、估值双升 人形机器人产业链价值量分析 - Optimus 重约 73 千克,大脑搭载 Tesla SOC,整机电池组 2.3kWh,28 个旋转/线性执行器和灵巧手价值量高且具国产替代空间 [39] - 旋转执行器模拟人类关节运动,包括无框力矩电机等部件,有三种不同扭矩规格;线性执行器提供直线推拉力,包括无框力矩电机等部件,有三种不同规格;灵巧手自由度不断提升,预计下一代执行器将增至 17 个 [40][41] - 目前 Optimus 生产成本高,大规模量产后成本有望显著下降,马斯克预计年产量达 100 万辆时成本低于 2 万美元 [44] - 估算显示,灵巧手价值量占比 29.9%,旋转执行器和线性执行器分别占 23.3%和 22.8%,电机、丝杠、减速器和传感器合计占比 70.0%,部分产品具国产替代空间 [46][48] 执行器:作为 Tier 1 配套价值量大、确定性强 - 关节执行器是人形机器人硬件关键部分,负责驱动和控制关节运动,旋转执行器和线性执行器由不同部件组成,工作原理不同 [50][51] - 特斯拉为 Optimus 设计了 6 种规格执行器,14 个旋转执行器和 14 个直线执行器分布在机器人不同部位 [52] - Optimus 执行器具模块化和高度集成化特点,执行器 Tier 1 配套价值量大、市场空间广、竞争相对有限、确定性较强 [55] - 三花智控和拓普集团在执行器方面布局早,具备多种能力,是特斯拉汽车一级供应商,有望成为 Optimus 执行器 Tier 1,目前已取得相应进展 [56] 丝杠:进入壁垒较高,市场空间较大 - 丝杠将旋转运动转换为直线运动,在人形机器人中主要有梯形丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠三种类型,特点和性能不同 [60][61] - 2023 年全球滚珠丝杠市场规模约 19.6 亿美元,中国约 20.5 亿元,市场集中度较高,主要被台资和外资垄断,国产厂商后续有望加速国产化进程 [65] - 2023 年中国行星滚柱丝杠市场规模约 1.38 亿元,外资占比 73%,国产厂商替代空间广阔 [67] - 人形机器人将打开滚珠/行星滚柱丝杠广阔市场空间,特斯拉目标 2027 年产量 50 - 100 万台,有望带来数十亿元至上百亿元新增市场规模 [68] - 行星滚柱丝杠加工工艺要求和技术壁垒高,目前生产工艺难点包括加工精度、工件材料及热处理工艺、精加工工艺和大规模量产能力 [69][75] - 国内企业在行星滚柱丝杠研发生产方面取得突破,丝杠公司类比汽车 Tier 2 供应商,能进入相关供应链体系或与特斯拉直接对接的公司进入机器人产业链确定性较强 [74] 减速器:核心传动部件,国产化趋势显著 - 减速器连接动力源和执行机构,分为一般传动减速器和精密减速器,机器人领域主要应用谐波减速器、RV 减速器和精密行星减速器,特点和应用部位不同 [77][78] - 人形机器人主要应用谐波减速器、行星减速器,尚未形成一致技术路线,RV 减速器后续可能在重负载部位使用 [80] - 特斯拉 Optimus 搭载 14 个谐波减速器,灵巧手采用行星减速器,预计手部自由度提升后单手行星减速器数量将增加 [81] - 2023 年全球和中国各类减速器市场规模均在百亿元以内,人形机器人将为减速器行业带来数十亿至数百亿级市场空间 [81] 主要投资策略 - 特斯拉人形机器人即将规模化量产,需寻找产业链确定性强的机会,建议关注 Tier1 供应商如关节执器和灵巧手模组总成等供应商,以及 Tier2 供应商如丝杠、减速器、电机及传感器等 [2] - 推荐关注拓普集团、三花智控、银轮股份等多家公司 [2]