机器人系列报告四：AI赋能，人形机器人产业提速，把握产业链受益机会
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2023 年07 月01 日
机械
行业专题
AI 赋能，人形机器人产业提速，把握
产业链受益机会
——机器人系列报告四
证券研究报告
投资评级
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10.5
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绝对收益
7.5
5.6
4.5
郭倩倩
分析师
SAC 执业证书编号：S1450521120004
guoqq@essence.com.cn
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核心观点：人形机器人产业发展仍处于 0-1 阶段，当前行业投
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器人成长空间非常广阔，值得长期关注。本文将围绕以下热点问
题作出讨论：①当前节点人形机器人产业有哪些变化？②如何判
断其市场空间？③我国在 Tesla 人形机器人产业链中哪些环节具
体受益？④各环节供应格局及壁垒如何？⑤市场化如何展望？我
们认为 AI 赋能及多方入局情形下人形机器人产业发展明显加速，
商业化节奏值得期待，我国制造企业凭借成本优势有望在人形机
器人硬件端获益。本文亮点在于，我们对 Tesla Optimus 制造成
本进行拆分，讨论各零部件基本原理、技术壁垒及供应格局，并
从价值量/壁垒等维度指出可重点关注电机、滚珠丝杠、减速器、
传感器等部件，进而跟踪各环节中的有望进入 Tesla 供应链或能
实现技术突破、国产替代及产能释放的优秀国产制造企业。
市场边际变化：AI 超预期发展及多方玩家入局，关注 Tesla AI
DAY 等事件催化。我们认为 2023 年相对于 2022 年而言，市场最
大的边际变化在于：一方面，人形机器人是 AI+机械的最大落地
场景，ChatGPT 接入机器人，有望使得人机互动更加智能，更多元
化，产业落地有望加速。另一方面，全球范围内兴起人形机器人
热潮，特斯拉、波士顿动力、Engineered Arts、1X Technologies、
优必选、达闼、小米、傅利叶智能等海内外企业纷纷入局，风投
企业软银集团创始人孙正义亦在今年 6月股东大会中表示出对 AI
革命的强烈兴趣。展望未来，我们认为短期可以重点关注今年 7
月傅利叶智能的新品发布会及 9月Tesla AI DAY，长期需要跟踪
人形机器人于明后两年的量产进度。
市场空间判断：成长性明确，长期价值有望超过电动车。据高
盛预测，在技术得到革命性突破的理想情况下人形机器人 2025-
2035 年销量 CAGR 可达 94%，2035 年市场规模达 1540 亿美元。若
参照电动汽车发展历程，则乐观情况下人形机器人 2025-2035 年
销量 CAGR 可达 59%。从劳动力替代角度来看，人形机器人在两年
投资回报期情形下将逐步实现从 B端至 C端的量产推广。Tesla
CEO 马斯克在今年 5月股东大会中指出长期维度人形机器人价值
将超过电动车。
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2022-07 2022-10 2023-02 2023-06
机械
沪深300
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行业专题/机械
受益环节：把握我国制造企业在人形机器人硬件端受益机会。
参照智能手机及电动汽车的发展，苹果 IOS 系统及特斯拉 FSD 系
统均由企业自研自控，是软件算法的核心部分。而硬件方面，为
达降本诉求通常采取外购形式，因此我们认为中国制造企业有望
凭借明显的成本优势在人形机器人硬件产业链上获得受益机会。
成本拆分：Tesla Optimus 关节成本占比超 51%，重点关注电
机、丝杠、减速器、传感器。根据 Tesla 数据，我们假设 Optimus
将分别使用 14 个旋转执行器、14 个直线执行器和 12 个手部执行
器，并预计①旋转执行器：主要由无框力矩电机+谐波减速器/行
星减速器+力矩传感器+编码器+轴承组成；②线性执行器：主要由
无框力矩电机/步进电机+行星滚柱丝杠/滚珠丝杠+力矩传感器+
编码器+轴承组成。③手部执行器: 主要由空心杯电机+行星齿轮
箱+滚珠丝杠+传感器+编码器组成。结合我们预期价格，可得
Optimus 制造成本约 2.25 万美金，其中关节执行器总成本占比达
51.42%，旋转关节、线性关节、手部关节占比分别达 20.87%、
22.41%和8.13%。从价值量、技术壁垒排序判断可得：
➢ 零部件成本排序：无框力矩电机（10.34%）、行星滚柱丝杠
（9.85%）、力矩传感器（7.51%）、谐波减速器（5.91%）、
编码器（5.54%）、空心杯电机(4.43%)、轴承（3.02%）。
➢ 技术壁垒排序：行星滚柱丝杠、六维力矩传感器、空心杯电
机、谐波减速器、无框力矩电机、行星减速器。
市场化展望：应用场景“用得上”、规模化降本“买得起”是
量产关键。人形机器人尚处于商业化早期，市场化痛点在于刚需
应用场景挖掘、规模化降本及产业标准构建。①应用场景——“用
得上”：人形机器人有望优先于 B端展开应用，比如特斯拉首批
机器人可能落地其超级工厂，降本&智能化水平提升后传导至 C端
服务场景；②规模化降本——“买得起”：马斯克在 AI DAY 中提
到Optimus 目标价格低于 2万美金。我们认为 Optimus 有望通过
其强大的软件算法能力、明确的降本目标及应用场景，成为人形
机器人行业首个实现大规模量产并商业化的项目。
相关受益企业：根据成本分析，执行器中成本占比较高的部件
主要是电机、丝杠及减速器等，建议关注：①执行器：【拓普集
团】、【三花智控】；②空心杯电机： 【鸣志电器】、【鼎智科
技】；③无框力矩电机： 【步科股份】、【禾川科技】、【汇川
技术】；④滚珠丝杠： 【秦川机床】、【江苏雷利】、【鼎智科
技】、【恒立液压】、【贝斯特】。⑤谐波减速器：【绿的谐波】、
【双环传动】。⑥行星减速器：【中大力德】、【通力科技】。
风险提示：机器人推广不及预期、市场竞争加剧、产品迭代不
及预期、政策风险、测算具有主观性。
三 大 方 向 ——锂 电 设 备
2022 年报及 2023 年一季报
综述
行业专题/机械
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内容目录
1. AI 赋能人形机器人产业提速，把握我国硬件受益机会 ............................ 7
1.1. 人形机器人 0-1 阶段，如何看待变化？ ................................... 7
1.2. 老龄化&用工成本提升，人形机器人潜在空间巨大 .......................... 9
1.3. 成本优势下，把握我国在硬件领域的受益机会 ............................ 11
2. 特斯拉人形机器人产业链分析：核心零部件详解 ................................ 12
2.1. 关节成本占比过半，重点关注电机、丝杠、减速器、传感器 ................. 12
2.2. 旋转关节：无框力矩电机+谐波减速器+传感器+编码器...................... 15
2.2.1. 无框力矩电机 ................................................... 15
2.2.2. 谐波/行星减速器 ................................................ 17
2.2.3. 编码器 ......................................................... 23
2.2.4. 力传感器 ....................................................... 26
2.3. 线性关节：无框力矩电机+行星滚柱丝杠+传感器+编码器.................... 27
2.3.1. 永磁同步电机 ................................................... 28
2.3.2. 行星滚柱丝杠/滚珠丝杠 .......................................... 31
2.4. 手部关节：空心杯电机+行星减速器+滚珠丝杠+传感器...................... 34
2.4.1. 空心杯电机 ..................................................... 35
2.4.2. 触觉传感器 ..................................................... 37
3. 人形机器人商业化关键：刚需应用场景及降本驱动量产 .......................... 38
3.1. 商业化痛点：刚需服务场景、规模化降本、标准构建 ...................... 38
3.2. 市场化展望：有望复制新能源汽车及智能手机发展历程..................... 41
3.3. 国内主流人形机器人公司尚未盈利，等待盈亏平衡点 ...................... 42
4. 相关受益企业 .............................................................. 43
5. 风险提示 .................................................................. 45
摘要：

本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。12023年07月01日机械行业专题AI赋能，人形机器人产业提速，把握产业链受益机会——机器人系列报告四证券研究报告投资评级领先大市-A维持评级首选股票目标价（元）评级行业表现资料来源：Wind资讯升幅%1M3M12M相对收益7.410.518.8绝对收益7.55.64.5郭倩倩分析师SAC执业证书编号：S1450521120004guoqq@essence.com.cn相关报告行业景气度分化，国企板块表现亮眼——机械行业2022年报及2023年一季报总结2023-05-16工业机器人行业筑底阶段，关注盈利能力改善——工业机器人板块2...

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