具身智能与人形机器人行业概述 - 具身智能由"本体"与"智能体"构成,具备感知决策、物理实体、环境交互特征,类比智能汽车包含感知、决策、控制、传输四个环节[5] - 人形机器人作为具身智能最佳形态,由类人形本体和智能体构成,远期潜在市场空间超万亿元[1] - 人形机器人发展历经四个阶段:2000年前概念形成期、2000-2010技术探索期、2010-2020技术发展期、2020年后加速发展期,重心从运动机能转向感知决策水平[9] - 2023年行业新品迭出,2024年领先厂商初探商业化,2025年特斯拉计划工厂部署数千台并目标2029-2030年产百万台,行业步入量产元年[16] 产业竞争格局 - 竞争主体多元化:包括机器人初创公司(波士顿动力、宇树科技)、跨界公司(特斯拉、小米)、AI软硬件厂商(英伟达、科大讯飞)三类[13] - 2023年全球厂商密集发布新品,特斯拉Optimus Gen2身高173cm/体重57kg/52自由度,优必选WalkerX身高130cm/63kg/41自由度[17] - 行业应用场景广泛覆盖力量型(搬运)、灵巧型(焊接)、空间移动导航(AGV)、教学培训、服务接待等元任务,可渗透制造业、服务业、医疗等20+行业[18][19] 硬件产业链分析 - 硬件成本结构:关节执行器(旋转15%+线性37%)、灵巧手9%、传感系统14%构成主要成本,特斯拉Optimus案例显示三大件合计占75%[27][28] - 关节执行器决定运动性能,占硬件成本60%以上,核心包含电机+传动部件(谐波减速器、行星滚柱丝杠等)[28][30] - 灵巧手技术路线未收敛,面临柔性控制、触觉反馈等技术挑战,目前特斯拉方案单手6自由度[32] - 传感系统分内部(编码器、力传感器)和外部(视觉、触觉),远期可能扩展听觉/嗅觉,当前占比15%[33] - 材料创新显著:碳纤维(密度1.4-1.6g/cm³)、PEEK(比刚度456)等轻量化材料应用,对比传统钢材(密度7.8g/cm³)减重50%以上[36][37] 软件技术演进 - 软件架构存在分层(大脑多模态模型+小脑控制算法)与端到端两种路线,当前以分层为主但未收敛[46] - 训练数据瓶颈通过真机数据+仿真模拟+互联网数据解决,需突破长尾场景覆盖[47][48] - 借鉴智能驾驶经验:多模态模型提升零样本泛化能力,世界模型生成合成数据覆盖罕见场景[55][56] - 短期软硬耦合由本体厂主导,长期或出现专业软件供应商,AGI时代模型算法价值占比将提升[57][58][61] 市场规模预测 - 中国2050年人形机器人潜在市场空间达22.8万亿元,2024-2050年CAGR 24.7%,全球市场按人口比例推算规模更大[22] - 渗透节奏取决于技术可用性(力量型已可行)与经济性(成本低于人工),各行业渗透率差异显著[21] - 资源加工业、建筑业等力量型任务占比超20%的行业将率先落地,服务业需等待灵巧型技术成熟[20]
中金 | 具身智能:AI下一站