红周刊 特约 | 胡昱琳

亚马逊、特斯拉纷纷抢滩入局

近期，马斯克宣布将在今年9月底的AI Day上推出首款人形机器人Tesla Bot原型机，并以好莱坞电影《变形金刚》中的汽车人领袖Optimus(擎天柱)命名。据悉，Optimus将延续特斯拉智能驾驶基因，搭载汽车同款FSD(完全自动驾驶)芯片和AI系统，旨在通过拓展线下真实场景来收集大量道路行驶外数据，提升人工智能训练量级，并为最终突破L4和L5高阶自动驾驶技术服务。

在此之前的4月份，亚马逊宣布成立工业创新基金AIIF，计划投资10亿美元来开发仓储机器人技术，其中首批投资企业就包括物流创新企业Agility Robotics，据悉该公司正在研发的Digit人形机器人，未来可以协助人工完成卸货搬箱、管理货架、最后一公里配送等任务。此外，波士顿动力发布的Atlas也是人形机器人领域的典型代表。

来源：公开信息，银科金融研究院

工业机器人产业化渐趋成熟

服务机器人尚处于产业导入期

自20世纪50年代第一台工业机器人诞生以来，历经半个多世纪的发展，目前在制造、焊接、装配、运输等环节，工业机器人已实现较为成熟的产业化应用，以机器人为代表的自动化、智能化设备正逐渐把人类从体力劳动中解放出来。

而随着工业机器人的逐步发展和成熟，以及各类传感器、物联网、大数据、人工智能算法等技术的兴起，服务机器人开始出现，并不断拓展出新的应用场景，为全球服务产业的发展增添新动力。

根据应用场景不同，机器人主要分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类。

其中，得益于应用场景的相对固定，只需在封闭环境下完成简单、重复劳动，当前工业机器人已实现产业化应用，2021年全球销量接近47万台，市场规模超过210亿美元；当中中国销量约为25万台，占比达53%，未来随着国内工厂自动化水平的逐步提升，这一比例将呈现不断上升趋势。

而服务机器人受制于多样化的应用场景，作业环境相对开放、复杂，不可控因素较多，相对工业机器人发展较慢，当前仅扫地机器人、教育机器人等家用服务机器人实现了大规模的产业化应用，而商用清洁机器人、配送机器人、医疗机器人等专用服务机器人尚处于产业化导入初期，人形机器人更是处于技术研发阶段。

据统计，2021年中国工业机器人和服务机器人市场规模分别在80亿~90亿美元和35亿~40亿美元，全球占比均接近30%，未来随着技术的不断创新和下游需求的逐步释放，预计未来5年内CAGR分别可达15%和30%以上。

来源：公开信息，银科金融研究院

来源：IFR，中国电子学会，银科金融研究院

来源：IFR，中国电子学会，OFweek，银科金融研究院

产业链上游核心零部件及软件系统集成是关键技术壁垒

技术层面，工业机器人与服务机器人结构有较大差异。其中，工业机器人主要以控制器、伺服电机、减速器等硬件为核心零部件，而专用服务机器人除上游核心零部件以外，其关键技术难点在于软件端，主要采用“多传感器融合+深度学习”架构，集算法、应用层、后台、数据四大能力于一体，当中算法能力是核心焦点，具体涉及多传感融合技术、SLAM技术、路径规划技术、运动控制技术、人机交互技术等。

来源：公开信息，银科金融研究院

具体到成本端，与工业机器人60%的成本来自于动力系统(减速器、伺服系统、控制器)不同，专用服务机器人的核心成本来自于传感器(以激光雷达、摄像头、超声波雷达为主)及算法平台，占比可达40%~50%，而动力系统的占比仅在30%左右。未来，专用服务机器人的降本关键还在于激光雷达等核心传感器的价格下降及国产化。

来源：公开信息，银科金融研究院

在服务机器人领域，根据适用场景、技术实现难度等，预计未来5~10年内，医疗机器人、商用清洁机器人、室外配送机器人等可突破核心技术瓶颈，并真正实现大规模产业化推广，而人形机器人产业的成熟则可能需要更长的时间。

一、电机（9w）：

减速器（5.3w）、驱动电机（3w）、电机控制器（0.2w）、手指上空心杯电机（0.6w），具体用量和单价如下：

（一）减速器：

谐波减速器（28个，单价1000~1200）绿的谐波、同川科技（汉宇集团持股60%）；

RV减速器（胯部用2个，单价5500左右）双环传动、中大力德、秦川机床。

谐波减速器（4w+）：

绿的谐波，国内谐波减速器龙头，2021年国内市占率约四分之一，30万台产能。主要产品谐波减速器、低压伺服驱动器、交流伺服驱动器、机电一体化执行器等。

同川科技（汉宇集团持股60%），10万台产能。主要产品谐波减速器、机器人关节、机电一体化执行器等。

大族激光，6万台产能。

昊志机电，有谐波减速器，一季报与其他几类相关收入合计1800万左右收入，此外还有海外伺服、控制器等业务。正在进行RV减速器的研发。

横河精密，正在研发谐波减速器。

全球谐波减速器市场规模预测，来源：东吴证券

不过，谐波减速器目前的市场份额，超过50%还是在日本哈默纳科手中，国内的绿的谐波占20%-30%，A股中还有国贸股份也涉足此领域。差距不大，加之现在谐波减速器的市场供需缺口仍比较大，国产替代弯道超车的机会并不小。

全球谐波减速器市场供需缺口，来源：东吴证券

RV减速器（1w+）：

双环传动，2021年国内市占率14%。公司RV减速器产品已为众多知名机器人生产厂家提供产品与相关技术服务

中大力德，市占率4%。

秦川机床，市占率2%。2021年公司的RV减速器产销量超过3万台，具备年产6-9万套的生产能力，2022年计划产销不低于5万台。

上海机电，精密减速器的业务已形成年产20万台产品的能力，与全球垄断级减速器公司日本纳博特斯克成立2中国合资公司（占33%、51%）。

宁波东力、国茂股份、杭齿前进

南方精工，RV减速机用轴承。主要客户有浙江双环传动、秦川机床、中大力德、南通振康等

（二）驱动电机：

30个左右，液冷电机（单价4000）、伺服电机（单价600），液冷电机成本过高，用伺服电机+液冷模块可替代液冷电机降低成本（合计成本在1000左右）。汇川技术、禾川科技、江苏雷利、恒帅股份、英威腾、埃斯顿

（三）电机控制器：30个，单价60，总计2000左右

（四）手指空心杯电机：6个，日本1000、国产700，鸣志电器

二、功率器件（<3000元）：

IGBT（2000），时代电气、斯达半导等，参考IGBT文章；碳化硅（700~800）：三安光电等

三、传感器（4000元）：

20个，位置、压力、温度等7、8种传感器。

保隆科技，除了位和力传感器没有外，其他的都有；力矩传感器：八方股份；位置传感器：华测导航；柔性智能传感器：汉威科技

四、芯片：

主控芯片：三星代工，国产很难替代

计算芯片：超级计算机DOJO，台积电代工

MCU（30颗，共3000多元）：原型机，博世的；潜在供应商：兆易创新

五、摄像头（3000元）：

共20个，头部3个。镜头：联创电子；图像：安美森，未来考虑韦尔股份替代。

量产上，配一颗毫米波雷达（700元），德赛西威。

六、材料（1.5w）：

碳纤维：全用要3w，部分用1.5w，金博股份、天宜上佳。

镁铝合金：可参考汽车产业链

七、结构件（2000元）：

东山精密、拓普集团、安洁科技、旭升股份

八、面部玻璃（400~500元）：

康宁玻璃（500元）、国产替代：蓝思科技（400元）

九、电池：

可参考新能源车电池，Optimus用4680。

十、热管理：

参考汽车产业链：三花智控等

十一、机器人视觉：

天准科技、奥普特、矩子科技、劲拓股份

作者：郭伟松_鑫鑫投资