01產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)因素
①人形機(jī)器人大單持續(xù)落地
節(jié)前,優(yōu)必選又簽訂了3000萬元人形機(jī)器人大單,訂單總金額逼近4.3億元。
截至目前,國(guó)內(nèi)智元、開普勒機(jī)器人、優(yōu)必選等廠商訂單均已達(dá)到億元級(jí)別。
海外廠商特斯拉則表示于2025年底推出第三代人形機(jī)器人,2026年開始量產(chǎn),到2030年前將年產(chǎn)100萬臺(tái)。
整體來說,2024年初至2025年2月,國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人領(lǐng)域融資規(guī)模累計(jì)已有1800億元,促使產(chǎn)業(yè)形成從“政策-融資-訂單”的正向循環(huán)。
②2035年具身智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將破萬億
人形機(jī)器人是具身智能發(fā)展的最高階形態(tài),也被認(rèn)為是最具潛力的應(yīng)用之一。
根據(jù)《中國(guó)發(fā)展報(bào)告2025》,當(dāng)前我國(guó)具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于起步期,市場(chǎng)規(guī)模有望在2030年達(dá)到4000億元、2035年突破萬億元,引領(lǐng)交通物流、工業(yè)制造、商業(yè)服務(wù)等領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力的躍升。
而我國(guó)同時(shí)具備多模態(tài)模型研發(fā)能力、零部件生產(chǎn)能力以及成本優(yōu)勢(shì),產(chǎn)業(yè)鏈在未來幾年有望迎來快速發(fā)展階段。
02產(chǎn)業(yè)全景圖
03上游產(chǎn)業(yè)鏈
對(duì)人形機(jī)器人來說,其要實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、感知、運(yùn)動(dòng)、決策,技術(shù)難點(diǎn)之一便是靈巧手等關(guān)鍵技術(shù)的突破。
03-1電機(jī)(驅(qū)動(dòng))
作為機(jī)器人的核心執(zhí)行末端,靈巧手的成本占比在14%~18%左右。
其中,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力,主要用于實(shí)現(xiàn)各手指的運(yùn)動(dòng),是靈巧手價(jià)值量最高的環(huán)節(jié)。
目前驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主,且空心杯電機(jī)是主流方案,一只手用到的電機(jī)數(shù)量高達(dá)17個(gè)(對(duì)應(yīng)17個(gè)關(guān)節(jié)/自由度)。
不同于無框力矩電機(jī),空心杯電機(jī)沒有轉(zhuǎn)子鐵芯,具備體積小、功率高和低噪音等優(yōu)點(diǎn)。
尤其是無刷空心杯電機(jī)/直流無刷無齒槽電機(jī),利用霍爾元件檢測(cè)位置達(dá)到閉環(huán)控制,更加適用于靈巧手。
另外,空心杯電機(jī)本身技術(shù)難度就偏高,單價(jià)在1000-2000元不等。
過去,歐洲老牌龍頭企業(yè)主導(dǎo)了全球空心杯電機(jī)市場(chǎng),而當(dāng)前我國(guó)廠商也在積極布局空心杯電機(jī)產(chǎn)品,多家企業(yè)已進(jìn)入送樣、小批量產(chǎn)階段。
03-2減速器、絲杠、腱繩等(傳動(dòng))
傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為手指關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),屬于從動(dòng)力傳遞到精準(zhǔn)操控的核心樞紐。
靈巧手的傳動(dòng)方式較多,包括連桿傳動(dòng)、齒輪/蝸輪蝸桿傳動(dòng)、腱繩傳動(dòng)等,并且需要減速器與電機(jī)配合實(shí)現(xiàn)降速和提高輸出扭矩,絲杠再將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。
傳動(dòng)過程從電機(jī)→減速箱→絲杠→腱繩→手指指骨,其中腱繩、連桿傳動(dòng)當(dāng)前應(yīng)用較多。
具體來說,減速器主要用到行星減速器,諧波減速器隨著技術(shù)逐漸成熟需求有望增加,絲杠主要用到滾珠絲杠,腱繩則主要用到超高分子量聚乙烯纖維材料。
其中,減速器和絲杠價(jià)值量及用量相差不大,為300-500元/個(gè)、17個(gè)用量(參考特斯拉一代機(jī)器人),腱繩則價(jià)值量偏低,單條在30-50元。
當(dāng)前我國(guó)企業(yè)均在積極布局相關(guān)零部件生產(chǎn)。
03-3傳感、控制器(感知、控制)
感知系統(tǒng)助力靈巧手實(shí)現(xiàn)感知能力,包括觸覺傳感器、力傳感器等。
控制系統(tǒng)則負(fù)責(zé)處理傳感器傳來的各種信息,并根據(jù)預(yù)設(shè)的算法和指令,控制驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)裝置,以實(shí)現(xiàn)對(duì)靈巧手動(dòng)作的精準(zhǔn)控制。
當(dāng)前,隨著靈巧手的功能性提升,觸覺傳感器用量顯著提升。
以及在控制器中控制算法愈發(fā)關(guān)鍵,多模態(tài)大模型的應(yīng)用是趨勢(shì)。
03-4相關(guān)標(biāo)的
①鳴志電器:深耕控制電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),已構(gòu)建“電機(jī)+驅(qū)動(dòng)+傳動(dòng)+閉環(huán)”的全棧式產(chǎn)品體系。
②拓邦股份:國(guó)內(nèi)控制器龍頭,送樣空心杯電機(jī)后現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)小批量訂單。
③五洲新春:全球軸承龍頭,陸續(xù)開發(fā)出靈巧手微型絲杠、線性執(zhí)行器行星滾柱絲杠等新產(chǎn)品。
④中大力德:國(guó)內(nèi)減速器龍頭,同時(shí)具備行星減速器、諧波減速器、RV減速器零部件供應(yīng)能力。
⑤南山智尚:紡織企業(yè),擁有超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)能,當(dāng)前積極與人形機(jī)器人企業(yè)合作拓展相關(guān)業(yè)務(wù)。
⑥漢威科技:國(guó)內(nèi)傳感器龍頭,在柔性觸覺傳感器(電子皮膚)領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,并已實(shí)現(xiàn)出貨。
04中游產(chǎn)業(yè)鏈
04-1靈巧手設(shè)計(jì)
靈巧手設(shè)計(jì)既可以由零部件廠商實(shí)現(xiàn),也能由本體廠完成,目前行業(yè)一體化趨勢(shì)更明顯。
另外綜合國(guó)內(nèi)外技術(shù)路線可以發(fā)現(xiàn),靈巧手正呈輕量化、高仿生與高自由度趨勢(shì)發(fā)展,單技術(shù)路線差異化較大。
同時(shí),隨著我國(guó)供應(yīng)鏈的逐漸完善,我國(guó)靈巧手成本優(yōu)勢(shì)明顯,價(jià)格控制在10萬元以內(nèi),而國(guó)外價(jià)格甚至超百萬。
04-2宇樹、智元等國(guó)產(chǎn)鏈、特斯拉鏈
我們主要來看一下國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人供應(yīng)鏈和特斯拉鏈。
當(dāng)前,人形機(jī)器人整機(jī)企業(yè)基本都是自研靈巧手。特斯拉曾表示,靈巧手的工程量大約占到整機(jī)開發(fā)工程的一半。
特斯拉的靈巧手方案已迭代至第三代,自由度達(dá)到22個(gè),宇樹科技發(fā)布的UnitreeDex5靈巧手,自由度達(dá)到20個(gè),另外智元靈巧手自由度為19個(gè),優(yōu)必選已發(fā)布了四代靈巧手。
而從已披露的信息,特斯拉鏈五洲新春、北特科技、鳴志電器、浙江榮泰等都有可能是其潛在供應(yīng)商,宇樹鏈則有長(zhǎng)盛軸承、奧比中光、新坐標(biāo)、高測(cè)股份。
智元鏈涉及臥龍電驅(qū)、中大力德、富臨精工。
華為鏈(與優(yōu)必選達(dá)成全面合作協(xié)議)涉及億嘉和、埃夫特、柯力傳感、兆威機(jī)電等。
(以上不作順序排名,且主要參考靈巧手部件供應(yīng)。)
04-3相關(guān)標(biāo)的
①宇樹科技:預(yù)計(jì)今年四季度提交上市申請(qǐng)文件。
②兆威機(jī)電:憑借減速箱、電機(jī)和電控系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)勢(shì),成功開發(fā)出仿生機(jī)器人靈巧手產(chǎn)品。
③雷賽智能:基于電機(jī)等產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人“眼腦手關(guān)節(jié)”全覆蓋,其中靈巧手方案具備強(qiáng)負(fù)載能力與高性價(jià)比。
④捷昌驅(qū)動(dòng):與靈巧智能合作開發(fā)靈巧手,具備電機(jī)、絲杠等核心零部件供應(yīng)能力。
05下游產(chǎn)業(yè)鏈
靈巧手既服務(wù)于人形機(jī)器人,也能獨(dú)立于人形機(jī)器人。
即還可以獨(dú)立應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化、危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境等領(lǐng)域。
據(jù)相關(guān)證券機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2025年全球人形機(jī)器人靈巧手市場(chǎng)規(guī)模大約6.4億元,而假設(shè)2030年全球人形機(jī)器人出貨量超過400萬臺(tái),按照靈巧手單價(jià)2萬元測(cè)算,靈巧手全球市場(chǎng)規(guī)模將有望超過1300億元。
而且遠(yuǎn)期,人形機(jī)器人出貨還會(huì)持續(xù)提升,再加上靈巧手獨(dú)立應(yīng)用,其市場(chǎng)空間將更大。
06發(fā)展趨勢(shì)
事實(shí)上,隨著人形機(jī)器人下肢運(yùn)動(dòng)性能日趨成熟,上肢靈巧手的重要性開始體現(xiàn),其決定著機(jī)器人功能的上限。
未來2年,預(yù)計(jì)靈巧手方案有望快速迭代,加快人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“手腦協(xié)同”。
#人形機(jī)器人、#具身智能、#靈巧手
以上分析不構(gòu)成具體投資建議。股市有風(fēng)險(xiǎn),投資需謹(jǐn)慎。
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