亚商投顾-国内人形机器人第一股重磅来袭，产业浪潮正在开启（附股）！

 

事件驱动：人形机器人产业链又迎来一件大事！国内人形机器人第一股——优必选将于近日在港股上市，快的话可能在本周，之前12月1日已经通过港交所聆讯。

 

优必选是国内最早落地人形机器人的企业之一聚焦于人形机器人的三大应用场景，包括工业制造、商用服务和家庭陪伴。从2016年开始研发大型人形机器人，2018年第一代Walker首次问世并逐步进行行走，2021年发布WalkerX系列产品，并首次加入了人工智能交互功能，今年Walker X以及基于Walker X打造的熊猫机器人优悠正式亮相成都大运会闭幕式，并且已落地沙特NEOM新未来城。

 

截至今年年中，优必选已经累计售出超70万台机器人（主要是工业，商用人形刚刚起步），2022年营收已经突破10亿，近三年复合增长率16%，并且人形机器人持续保持50%以上的毛利率。优必选如果成功上市，将成为国内人形机器人商业化落地的又一标志性事件，人形机器人产业浪潮正在开启。

 

行业透视

 

作为“制造业皇冠顶端的明珠”，人形机器人行业集机械、电子、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体，是一个国家高科技实力和发展水平的重要标志，因此，世界发达国家都不惜投入巨资进行开发研究。日美英等国都在研制人形机器人方面做了大量的工作，并已取得突破性的进展。12 月 13 日特斯拉在 X（前推特）上放出特斯拉人形机器人擎天柱 2 代（Optimus Gen2）的演示视频，视频显示特斯拉的第二代人形机器人在重量、灵活性等方面都有显著进步。随着硬件和软件的协调进步，人形机器人有望在未来两年具备实用性开始逐步进入市场。下面就随小编来简单的了解下吧。（文末附产业链及相关上市公司梳理）

 

一、人形机器人概述

 

1.什么是人形机器人

 

人形机器人（Humanoid Robot）是机器人的重要分支，其特点是类似于人类外型的特征，例如有头部、躯干和手脚，但不一定有头发、五官、牙齿等细微特征。其概念需要区别于人型机器人（Android），后者又被称为仿生人，是一种旨在模仿人类外观和行为的机器人，尤其是指具有和人类相似肌体的种类。现阶段人型机器人的概念主要停留在科学幻想领域，常见于电影、电视、漫画、小说等。机器人学领域已经可以设计出功能化、拟真化的人形机器人。

 

 

2.人形机器人发展历程

 

人形机器人技术起步于 1960 年代后期，以日本的研究成果最为显著。根据产品运动和交互功能成熟度，其发展历程可大致分为四个阶段：

 

早期发展阶段（2000 年以前）：1973 年早稻田大学研发出的世界第一款人形机器人 WABOT-1 的WL-5 号两足步行机。1986 年，日本本田开始进行人形机器人 ASIMO 的研究，并成功于 2000 年发布第一代机型。本田第一代 ASIMO 可以实现无线遥感，产品形态足够小型化和轻量化，但运动平衡性较差、智能化程度较低。

 

高度集成发展阶段（2000-2015）：这一阶段参与企业逐渐增加，他们主要攻克特定场景下的人形机器人，例如 2003 年日本丰田发布的“音乐伙伴机器人”，其可以实现吹喇叭、拉小提琴等乐器演奏功能；日本本田推出的第三代 ASIMO，其利用传感器避开障碍物等自动判断并行动的能力，还能用五根手指做手语，或将水壶里的水倒入纸杯。

 

高动态运动发展阶段（2015 年至今）：这一阶段运动能力明显提升，例如 2016 年美国波士顿动力公司发布的双足机器人 Altas 具有较强的平衡性和越障碍能力，能够承担危险环境搜救任务。优必选发布的 WalkerX 采用 U-SLAM 视觉导航技术，实现自主规划路径；基于深度学习的物体检测与识别算法、人脸识别等，可以在复杂环境中识别人脸、手势、物体。但是目前人形机器人仍难实现运动和交互功能的融合，产品实用性较差、成本较高。

 

高度智能化发展阶段（2025 年左右至今后）：特斯拉有望在 2025 年前后落地一款兼具高动态运动性能和高度智能化的人形机器人 Optimus，并且有望小批量应用于汽车工厂。若这一目标能够实现，有望较大程度推动人形机器人智能化进程。

 

 

3.人形机器人系统组成

 

人形机器人集机械、电子、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体，其技术发展依赖于人工智能、高端制造、新材料等多种前沿技术的发展。根据《人形机器人创新发展指导意见》观点，人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源车后的颠覆性产品，世界各国都不惜投入巨资进行开发研究。

 

具体来说，人形机器人可以分为 3 大部分 6 个子系统。3 大部分是机械部分、传感部分和控制部分；6个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。

 

 

控制系统：是人形机器人的“大脑和神经中枢”，主要包括系统软件和应用软件，控制机器人的自由度、精度、工作范围、速度、承载能力；

 

驱动系统：又称伺服系统，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统；

 

机械结构系统：是人形机器人系统基础，包含主要传动系统；

 

感知系统：由内部传感器和外部传感器组成，用以获取内部和外部环境状态中有意义的信息；

 

人机交互系统：操作人员参与人形机器人控制并与人形机器人进行联系的装置；

 

机器人-环境交互系统：人形机器人与外部环境相互联系和协调的系统。

 

二、人形机器人行业发展驱动因素

 

1.人形机器人经济价值巨大，产业发展战略意义重大

 

人形机器人集成度，技术复杂，其发展依赖于 AI 模型与大数据、高端制造、新材料等多种前沿技术和交叉学科，其发展水平是衡量一国制造业水平和科技水平的重要标志。

 

广阔的应用前景、庞大复杂的产业链，赋予人形机器人产业链巨大的价值潜力，使得人形机器人的研发、制造、投资等领域，吸引和汇聚了全球一流人才、企业、资本。推动人形机器人产业发展对提高生产力和生产效率、优化就业结构、提高人类生活质量等方面有重大意义。

 

2.我国出台一系列政策，扶持机器人产业发展

 

针对人形机器人、工业机器人等领域，我国主要从战略规划、项目专项、规范标准和产业配套四个方面鼓励产业发展。

 

1）战略规划

工信部等相关部门印发《人形机器人创新发展指导意见》、《“十四五”机器人产业发展规划》、《“十四五”智能制造发展规划》等文件，推动机器人产业提升创新能力、增强高端产品供给，优化产业组织结构，从战略上做好顶层设计。

 

2）项目专项

“国家高技术研究发展计划”（“863”计划）及国家重点研发计划重点专项“智能机器人”“智能制造”“机器人创新中心工程”等对机器人相关技术研发、人才引进、产业化应用给予扶持。

 

3）规范标准

国家标准委等相关部印发《国家智能制造标准体系建设指南（2021 版）》、《国家新一代人工智能标准体系建设指南》、《国家机器人标准体系建设指南》等文件，引领并加快工业、家用、公共服务等领域机器人标准制定、产品认证或注册，为机器人落地后规范化发展奠定基础。

 

4）产业配套

我国在税收、土地、金融等环节为机器人提供服务，例如北交所聚焦于人工智能、新材料等领域企业，引导其实现“专精特新”发展。

 

 

3.各国政府设立专项资金，扶持机器人产业发展

 

人形机器人产业的巨大潜力引起各国政府高度重视，美国国家机器人计划、日本新机器人战略、欧盟地平线欧洲计划、德国高科技战略等都将发展重点瞄向机器人，通过政策和资金扶持产业链各环节的技术研发和生产应用。

 

 

最近几个月内，国内外人形机器人相关会议将密集举行，各类人形机器人产业相继亮相。其中标志性事件包括特斯拉人形机器人行走测试、优必选 IPO 上市、特斯拉 AIDay，傅里叶机器人预售数量公布、达闼发布双足机器人产品、优必选发布双足机器人产品。

 

 

三、人形机器人产业链

 

1.产业链构成

 

人形机器人产业链可分为上游零部件和软件系统开发、中游本体制造、下游系统集成和销售。

 

上游：硬件方面，减速器、伺服电机、控制器、传感器是人形机器人四大核心零部件，相关技术发展水平较大程度影响人形机器人的机械性能。软件方面，软件系统开发依赖于仿真软件，其专利壁垒高，技术发展对数据积累要求高，目前国外机器人“四大家族”均有自己私域运营的仿真软件。

 

中游：本体制造商具有较强的总成能力，根据下游集成商需求完成零部件集成。

 

下游：系统集成商一般主导人形机器人技术框架设计，并完成渠道铺设和售后服务等工作。

 

 

2.上游

 

1）电机、减速器、力传感器、丝杠等零部件单品价值量较高用量大

 

庞大产业链使得众多领域的大量企业可以参与其中，为资本市场带来广阔投资机遇，也为各类相关企业带来更多资金支持助力发展。根据价值量看，电机、减速器、力传感器、丝杠等零部件单品价值量较高且用量大，这类参与者有望率先受益。部分企业凭借技术和生产协同优势，尝试整合机械传动系统零部件，以旋转、线性执行器等产品参与其中，有望获取更高的增加值，也可能成为产业链发展的一大趋势。此外人形机器人 SoC 芯片相当于人的“大脑”，虽用量小但技术难度大，目前该领域被微软、英伟达等企业垄断。

 

 

产业良性发展循环逐步建立，商业化发展指日可待。在政策、科研、资本等多方力量推动下，人形机器人研发和生产基本建立以系统集成商为核心、总成为第一供应商、核心零部件为第二供应商的产业链分工，产业链横纵向合作逐步加强。例如在特斯拉人形机器人发展推动下，三花智控与绿的谐波展开深入合作，共同致力于关节执行的研发和生产。随着产业链逐步成熟，人形机器人产业正在逐步建立起研发——生产——销售——产品迭代——进一步刺激需求释放和产业壮大的良性发展循环，商业化前景可期。

 

2）人形机器人技术研发硬件发展稍快于软件

 

部分产品已量产，产业化发展可期。目前人形机器人软硬件技术研发均取得显著成果，硬件发展稍快于软件，优必选、Agility Robotics 等企业已实现小批量应用。大部分已发布的产品聚焦于机械结构上的“仿人形”，这类产品具备比较优异的运动性能。

 

3.中游

 

目前国内人形机器人企业主要包括四类：一是老牌人形机器人公司，如优必选、达闼机器人等，此类公司在机器人机电系统、人机交互、导航算法、机器人系统等方面有较大优势；二是技术同源的机器人公司，如傅利叶智能、宇树科技、浙江大学等，此类公司的优势主要在运动控制和机电系统；三是创业新势力，如智元机器人，此类公司机器人产品采用最前沿的技术方案，更符合未来通用场景的需求；四是智能手机、智能汽车等国内大厂，如小鹏汽车、小米科技等，此类公司在自动驾驶、AI 大模型、AI 算力、训练数据方面有较大优势。

 

 

4.下游

 

人形机器人有望率先在制造业落地。根据技术发展水平以及主要企业战略规划，短期内人形机器人有望先在制造业普及，随后拓展至家用、公共领域。

 

特斯拉：计划先在工厂自产自用，再拓展至通用服务机器人。在 2022 年特斯拉 AIDay，马斯克表示，首批量产的 Optimus 将应用在特斯拉工厂做移动搬运、零部件装配等工业级操作，随后可能会让其全程接管汽车生产领域，实现真正无人生产，再之后可能扩展至家庭等更复杂环境中，成为通用服务机器人。

 

优必选：中短期内完善制造业场景布局。根据财联社获取信息，优必选在制造业场景中的规模分为三阶段：1）2023-2024 年：以新能源汽车制造场景作为人形机器人在工业场景的切入点，实现人形机器人在搬运、涂料等工业场景中的测试；2）2025-2027 年：逐步拓展至中等难度任务，重点打造 3-5 个专用场景下的应用，逐渐实现规模商业化，横向拓展至消费电子制造业等其它行业及应用场景；3）2028-2033 年：将进一步拓展到较为复杂的任务场景，具备超过 10+种技能，成为多任务通用型工业人形机器人。

 

小米：积极推进人形机器人在自有制造系统中落地，产业布局将分为三阶段：1）短期将扎根某一个场景，实现多个功能做产品技术的验证，进行原型机的开发；2）中期将融入小米制造、智能制造多个场景来做产业验证，进行规模化的验证，实现仿人机器人在制造场景当中的数据积累和模型迭代；3）长期拓展至 3C 和汽车制造场景之外更多场景中的应用和价值实现，形成 7:2:1 的“黄金法则”，即在未来的智能制造体系中，70%的工作由自动化设备完成，20%由仿人机器人完成，剩下的 10%由人类完成。

 

做大做强人形机器人产业链，对推动我国经济高质量可持续发展具有长期重要意义。人形机器人集成各个领域的先进技术，有望成为继新能源汽车后又一个划时代的产品。构建和培育完整产业链有助于提升我国综合实力，在全球相关领域竞争中取得和保持优势，带动多学科技术进步，引领制造业与服务业高质量发展，造福社会。

 

一方面，我国人形机器人等中高端制造产业发展存在核心零部件自主化率低、配套服务滞后、对系统集成工艺理解不透等通病。以人形机器人发展为契机，我国若能攻克多项关键技术、扶持一批有国际影响力的生态型企业、打造多个产业发展集聚区，有望开拓高端制造新模式、新业态，提升我国科技和制造综合实力。

 

另一方面，人形机器人具备高容错率、高负荷等优势，在重复机械劳动和高危工作环境下能够对人力形成有效替代。通过解放人力、优化社会劳动分工，有望缓解我国长期面临的人口老龄化问题，提升社会整体产出效率、质量、福利保障，增强国家的综合竞争力。

 

 

四、人形机器人市场空间

 

1.人形机器人有望成为千亿美元级蓝海市场

 

随着人形机器人功能迈向多样化和普适化，产业分工日趋成熟，成本持续下探，潜在应用场景有望涵盖制造业、家庭服务等多个领域，市场机遇广阔。根据我们的测算分析，在中性假设下，2035 年全球人形机器人制造和家庭服务市场销量 1318 万台，2025-2035 年 CAGR 为 98.2%；若考虑价格变动因素，市场规模为 1103 亿美元，2025-2035 年 CAGR 为 68.6%。

 

 

2.制造业或将主导早期市场

 

受益于高端制造、新材料等技术的快速发展和产业化落地，人形机器人机械运动系统难题有望率先被攻克，从而满足基础工业级操作需求。另一方面，随着劳动力成本上涨、人口老龄化问题加剧，全球多国出现比较严重的制造业劳动力缺口和人力成本持续升高，对人形机器人在制造业的普及起到推动作用。根据测算分析，2025-2035 年中性/乐观假设下制造业销量 CAGR 为 101%/111%，家庭服务销量 CAGR为 69%/100%。

 

 

3.受益人形机器人的产业化进程提速，执行器中的核心零部件国产化率有望得到提升

 

目前人形机器人执行器关键零部件如丝杠、减速器、微特电机等高端领域的产品国产化率较低，特别是行星滚柱丝杠、空心杯电机、六维力矩传感器等产品在下游市场规模不算太大的情况下，规模布局的企业更是较少，国内相关企业借助人形机器人带来的发展机遇，有望实现技术上的突破，从而受益。

 

 

五、投资机会

 

随着前沿技术不断取得进展带动产品性能不断提升、资本入场助力产业链各环节快速发展壮大，人形机器人有望先在工商业普及，逐步拓展至家用、公共领域，发展成为千亿美元级蓝海市场，产业链各环节有望持续受益。以特斯拉人形机器人为例，其中核心价值量分布: 电机 29%、滚柱丝杠 9%、谐波减速器 6%、力矩传感器 3%、行星减速器 2%。比较代表性的公司梳理如下：

 

风险提示：机器人技术落地不及预期的风险、应用场景难以拓宽的风险等

 

参考资料：20231218-慧博智能投研- 人形机器人行业深度报告

                 20231206-长城证券- 人形机器人行业专题二

 

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