敬请参阅最后一页特别声明-1-证券研究报告 2024 年 1 月 14 日 行业研究 人 形机 器人：加速 发展，全 面进击 人形 机 器人行 业 系列报 告（一）电力设备新能源 人 形 机 器 人 行业加速发展，空 间 广 阔。人 形 机 器 人 产 业 已 步 入 发 展 快 车 道，2022 年 10 月，特斯 拉展 示了 Optimus 机 器人工 程 机，代 表 着人 形机 器人进入 加 速 产 业 化 阶 段。近 年 来，随 着 人 工 智 能 技 术 的 加 速 发 展，人 形 机 器 人 在“决 策 能 力”上 取 得 了 快 速 的 进 步，人 形 机 器 人 的 智 能 化 发 展 迅 速。根据Stratistics MRC 的 数据，2021 年全 球人形 机器人 的市 场规模为 15 亿美 元，预计到 2028 年 将达到 264 亿 美元，2021-2028 年的 CAGR 达 50.5%。就下游应用 场 景 来 看，人 形 机 器 人 兼 具 工 业 品 和 消 费 品 的 属 性，放量的核心在于价格和性能。人形机器人是硬件和软件的高度结合体，是机 械、电 气、人 工 智 能 等 多 领 域 交叉打造的“明珠”。人 形 机 器 人 包 括 感 知、决 策、执 行 三 大 系 统，由 视 觉 传 感器、触觉传感器，芯片、算法，动力单元、旋转关节、线性关节、手部关节等共同组成。我们 以 特斯 拉 Optimus 的零 部件构 成进行 测算，当 人 形 机器 人销量达到百万台级别时，机器人总成的市场空间将超过千亿 元。线 性 关 节 总 成、旋转 关节 总成 的市场空间会超 过 500 亿 元。无 框 力 矩电机、力 矩传 感器、行星 滚柱丝杠、谐波减速器 等 的 市 场 空 间 将 超 过 百 亿 元。整 个 机 器 人 产 业 链 都 将 迎 来巨 大的 发展 空间。核 心零 部件 充分受 益，国产替 代波 澜壮 阔。（1）电机：核 心 的驱 动机构。特斯拉 Optimus 机器 人中，包 含了 28 个无 框力矩电机 和 12 个 空心杯 电 机，电机 占整体 价值量 的比 例高达 28%。在 空心杯电 机 行 业，当 前 全 球 市 场 规 模 在 50 亿 量 级，外 国 企 业 占 据 大 部 分 份 额，国 产替 代 空 间 广 阔。在 无 框 力 矩 电 机 环 节，当 前 全 球 市 场 规 模 在 50 亿 量 级，海外企业仍处 于领先 地位。（2）减 速 器：核 心 的 动 力 传 达 机 构。特斯拉 Optimus 机 器 人 中，包 含 了 14个谐波减 速器 和 12 个行 星 减速器，电机占 整体价 值量 的比例高 达 17%。谐波减速器具有体积小、精度高的优势；目 前 的 竞 争 格 局 为 哈 默 纳 科 一 家 独 大，国内企业奋 力 追 赶。行 星 减 速 器 是 传 动 效 率 最 高 的 齿 轮 传 动结构；当前的全球市场规模在 90 亿元 左右；竞 争格 局相 对分散，海外 企业 占据领先 地位。（3）传感器：核 心的感 知部 件。特斯拉 Optimus 机 器人中，包含了 40 个力矩传 感 器和 3 个视 觉 传感 器，传 感器 占 整体 价值 量 的 比例 高达 19%。在 力/力矩 传 感器 方面，六 维力/力 矩 传 感器 步 入 加 速 增长 期；国 外 企业 具 有 先 发 优势，中国公司 加速追 赶。在 机器 视觉 方面，当前 的全球 市场 规模在 800 亿元左 右；从 国 内 机 器 视 觉 整 体 市 场 来 看，内 外 资 品 牌 的 竞 争 已 开 始 呈 现 分 庭 抗 礼 的 局面。投资建议：人 形 机 器 人 产 业 蓬 勃 发 展，进入 加 速 增 长 期。头 部 企 业 的 引 领 和 全产业链 的降 本是人 形机 器人 发展的 两条 主线。投资 层面：（1）把 握 特 斯拉 相关产业链：关注拓普集 团、三 花智控 等；（2）把握 市场 空间大、国 产替代 空间 大的 行 业 细 分：关注 执行器领域的 新 兴 装 备；关注 空 心 杯 电 机 领域 的 鸣 志 电 器、伟 创 电 气；减速器领域的 绿 的 谐 波、科 峰 智 能（未 上 市）；传感器领域 的 柯 力传感、汉 威科技。风险分析：人 形 机 器 人 相 关 技 术 进 步 不 及 预 期 风 险；人 形 机 器 人 降 本 不 及 预 期风险；竞 争加剧 带来的 盈利 不及预期 风险。买入（维持）作者 分析师：殷中 枢 执业证 书编 号：S0930518040004 010-58452063 分析师：黄帅 斌 执业证 书编 号：S0930520080005 0755-23915357 分析师：和霖 执业证 书编 号：S0930523070006 021-52523853 行业与沪深 300 指数对比图 资料来源：iFinD 要点 敬请参阅最后一页特别声明-2-证券研究报告 电 力设 备新 能源 投资聚 焦 研究背景 近年来，人 形 机 器 人 行 业 加 速 发 展，以 特 斯 拉 为 代 表 的企 业 持 续 推 动 人 形机器 人 行业 的 产 业化 进 程，作为 一 个“从 0 到 1”的 全新 赛 道，国 内 的整机及零部件企业也在加速入局，共同推动人形机器人 的 大 规 模 生 产 及 应用。基于 此，我 们 对人 形机 器人 产业 链 进行 了系统 的梳 理。我们的创新之处 1、我 们 复 盘 了人 形 机 器 人 行 业的 发 展 历 程，并 参考电动车 行业的经验，讨论了人形 机器人 放量的 决定 因素，对 其未来 的发展 节奏 进行了推 演；2、我们梳 理 了人 形 机 器 人 整 个大 的 产 业 链：对 电 机、减 速器、传 感 器 等核心零部件 的 技术 路线、行业 壁垒和竞 争格局 进行了 详细 的 介绍。股价上涨的催化 因 素 1、技术进步 超预期：如 果 各 大 厂 商 发 布 的 人 形 机 器 人 原 型 机 表 现 出 来 的 决 策 能 力、感 知 能 力、执行能力 超出 市 场预期，板 块相关公 司的股 价会有 较大 的上涨。2、量产节奏 超预期：如 果 人 形 机 器 人 厂 商 能 够 顺 利 地 推 进 人 形 机 器 人 的 量 产，板 块 相 关 公 司 的股价会有 较大的 上涨。投资观点 人 形 机 器 人 产 业 蓬 勃 发 展，进 入 加 速 增 长 期。头 部 企 业 的 引 领 和 全 产 业 链的 降本 是 人 形 机器 人 发 展 的 两 条主 线。投 资层 面：（1）把握特斯拉相关产业链：关注 拓 普集 团、三 花 智 控等；（2）把 握 市 场 空 间 大、国 产 替 代 空间大的 行 业 细 分：关注执行器领域的新兴装备；关注空心杯电机领域的鸣志电器、伟 创 电 气；减 速 器 领 域 的 绿 的 谐 波、科 峰 智 能（未 上 市）；传 感 器领域的柯 力传感、汉威 科技。ZXAZvMtOpMpOtNpMmRsNmN7NcM9PnPmMoMqMiNoOpOfQmNoQ6MqQxPMYtOnMwMqRtO 敬请参阅最后一页特别声明-3-证券研究报告 电 力设 备新 能源 目 录 1、人形机器 人：蓬勃发展，空间广 阔.6 1.1、发展历 程：从朴 素想 象到 产业化 加速 落地.6 1.2、产品特 点：方向 一致，各 有新意.7 1.3、空间展 望：场景 多样，星 辰大海.9 1.4、行业复 盘：特斯 拉引 领，下一步 关注 量产 节奏.12 2、产业链总 览：横跨软硬件，包罗 机械电气.14 3、核心零部 件充分受益，国产替代 波澜壮阔.17 3.1、电机：核心 的驱 动机 构.17 3.1.1、空 心杯 电机：高 度 适配灵 巧手.18 3.1.2、无 框力 矩电 机：高 度适配 机器 人关 节.19 3.1.3、相 关标 的.20 3.2、减速器：核 心的 动力 传达 机构.22 3.2.1、谐 波减 速器：体 积 小、精 度高.22 3.2.2、行 星减 速器：效 率 高、成 本低.24 3.2.3、相 关标 的.25 3.3、传感器：核 心的 感知 部件.26 3.3.1、力/力 矩传 感器：精 细感知 的重 要依 靠.27 3.3.2、视 觉传 感器：进 一 步加强 感知 能力.30 3.3.3、相 关标 的.31 3.4、执行器：至 关重 要的“小总成”.32 4、投资建议.33 5、风险分析.33 敬请参阅最后一页特别声明-4-证券研究报告 电 力设 备新 能源 图目录 图 1：人形 机器 人发 展历 程.6 图 2：主要 人形 机器 人图 示.8 图 3：人形 机器 人应 用领 域.9 图 4：2017-2024 年 全球 工 业机器 人销 售额 及增 长率.10 图 5：2017-2024 年 全球 服 务机器 人销 售额 及增 长率.10 图 6：2017-2024 年 全球 特 种机器 人销 售额 及增 长率.10 图 7：2017-2024 年 中国 工 业机器 人销 售 额 及增 长率.10 图 8：2017-2024 年 中国 服 务机器 人销 售额 及增 长率.10 图 9：2017-2024 年 中国 特 种机器 人销 售额 及增 长率.10 图 10：人 形机 器人 行业 全 球市场 规模 预测.11 图 11：人 形机 器人 发展 阶 段推演.11 图 12：人 形机 器人 与专 用 机器人 的选 择.12 图 13：人 形机 器人 行情 复 盘.13 图 14：人 形机 器人 产业 链 一览.14 图 15：电 机的 分类.17 图 16：空 心杯 电机 结构 图.18 图 17：全 球空 心杯 电机 市 场规模.18 图 18：2021 年全 球市 场 各 类空心 杯电 机占 比（按市 场规模 计）.18 图 19：无 框力 矩电 机的 构 造.19 图 20：无 框力 矩电 机的 特 点.20 图 21：全球 力 矩电 机 销 售 规模.20 图 22：全 球无 框电 机销 售 规模.20 图 23：谐 波减 速器 结构 示 意图.22 图 24：谐 波减 速器 运行 示 意图.22 图 25：中 国市 场谐 波减 速 器销售 规模.23 图 26：2021 年全 球 谐 波减 速器市 场格 局.23 图 27：2021 年中 国谐 波减 速器市 场格 局.23 图 28：精 密行 星减 速器 结 构示意 图.24 图 29：全 球及 中国 市场 行 星减速 器销 售规 模.24 图 30：2022 年全 球行 星减 速器市 场区 域分 布（按市 场规模 计）.24 图 31：2022 年全 球精 密行 星减速 器市 场格 局（按销 售金额 计）.25 图 32：2022 年中 国精 密行 星减速 器市 场格 局（按销 售金额 计）.25 图 33：机 器人 感觉 顺序 与 系统结 构.26 图 34：力/力 矩传 感器 基本 工作原 理.27 图 35：一 维、三维、六 维 力/力矩 传感 器作 用示 意图.28 图 36：全 球市 场力 矩传 感 器销售 规模.29 图 37：2017-2027 年 中国 六维力/力矩 传感 器市 场销 量及预 测.29 图 38：2017-2027 年 中国 六维力/力矩 传感 器市 场规 模及预 测.29 图 39：2015-2025 年 全球 机器视 觉市 场规 模及 预测.31 敬请参阅最后一页特别声明-5-证券研究报告 电 力设 备新 能源 图 40：2016-2025 年 中国 机器视 觉市 场规 模及 预测.31 图 41：2021 年中 国机 器视 觉市场 内外 资品 牌格 局（按规模）.31 图 42：2021 年中 国机 器视 觉系统 市场 整体 竞争 格局（按规 模）.31 图 43：2021 年中 国机 器视 觉系统 市场 国产 品牌 竞争 格局（按规 模）.31 表目录 表 1：国内 外主 要机 器人 情况.7 表 2：特斯 拉 Optimus 价值 量拆解.15 表 3：人形 机器 人各 环节 市场空 间测 算.15 表 4：相关 标的 估值 情况.16 表 5：各类 驱动 方式 的比 较.17 表 6：空心 杯电 机行 业领 先企业.19 表 7：减速 器分 类.22 表 8：传感 器分 类（按作 用）.26 表 9：传感 器分 类（按检 测方法）.27 表 10：力/力 矩传 感器 分类（按测 量原 理）.28 表 11：各 家厂 商情 况及 性 能 指标 对比.30 敬请参阅最后一页特别声明-6-证券研究报告 电 力设 备新 能源 1、人形机 器人：蓬勃发 展，空间广阔 1.1、发展历程：从朴 素 想象到产业化加速 落地 人形机器人产业已步入发展快车道。人 形 机 器 人 指 具 有 人 的 形 态 和 功 能 的 机 器人，具 有 拟 人 的 肢 体、运 动 与 作 业 技 能，以 及 感 知、学 习 和 认 知 能 力。最早的人形机器 人概念 来自 于 15 世纪达 芬奇 的设想。20 世 纪后半叶，科学 界与产 业界开始了对人形机器人正式 的深入探索，以 WABOT-1 的问世为标志，人形机器人进入 了 全 尺 寸初 级行 走阶 段；此后 ASIMO 的推出，标志着 已经可 以制造 系统 高 度 集 成 的 人 形 机 器 人。进入 21 世 纪 之 后，以 波 士 顿 动 力 为 代 表 的 公 司 持续推出 运 动 能 力 更 强 的 机 器 人 版 本，2022 年 10 月，特斯拉展示了 Optimus机器人工 程机，代表着 人形 机器人进 入 加 速 产业 化阶 段。图 1：人形机器人发展历程 15 世纪达芬奇在手稿中设计了一款仿人型机器人朴 素 想 象深 入 探索1967 年全尺寸机初级行走阶段：日本早稻田大学WABOT-1问世。该 机 器 人 高 约2m，重 160kg，配 备肢 体控 制系 统、视觉系统和语音交互系统，拥有仿人双手和双腿，全身共 26 个关节，胸部装有两个摄像头，手部装有触觉传感器虽然行动能力仅相当于一岁多的婴儿，但它的问世代表 人类已初步实现全尺寸人形机器人双足行走。2000 年系 统 高 度 集 成 的 能 力 破 冰 时 期：本田公司的人形机器人ASIMO 在2000 年推出，能够实现0-6km/h 的行走速度，可实时预测下一个动作并提前改变自身重心20092019 年以 强 复 合运动能力为特征的技术突破发展阶段：波士顿动力Atlas 机器人2009 年问世，原型机于2013 年7 月向公众公开。Atlas 采用液压驱动电液混合模式，融合了光学雷达、激光测距仪、TOF 深度传感器等设备的技术能力。2016 年，波士顿动力公布了新一代 Atlas 机器人，配备了机载液压动力系统，能够实现雪地、山地行走，以及倒地后的快速起身，表现出了优异的运动灵活性，同时展现了双臂协同搬运重物的操作能力；2017 年，完成了立定跳跃、跳高、跳转身和后空翻等动作；2019 年，完成了一套高难度体操动作；此后，又陆续发布了酷跑、三连跳、全身协调操作任务等新功能。产 业 化初试产 业 化加速落地2021 年特 斯 拉 引领产业化加速推进：2021年，特斯拉 在AI Day 上发布通用机器人计划；2022 年 至今各大厂商推出新产品：2022 年10 月，特斯拉展示了Optimus 机器人 工程机。小米、小鹏等各类企业进入人形机器人赛道，产业链加速发展。资料来源：人形机 器人历史沿革 与产业链 浅析（顾浩楠）、澎湃新闻，光 大证券研 究所整理 敬请参阅最后一页特别声明-7-证券研究报告 电 力设 备新 能源 1.2、产品特点：方向 一 致，各有新意 各 家 机 构 对 于 人 形 机 器 人 的 研 究 方 式 是 一 致 的：致 力 于 对 其 感 知、决策和执行能 力 的 提 升。在 2020 年 以 前，各 家机构在 人 形 机 器 人 上的研究重点主要在“执行能力”和“感 知 能 力”，努 力 通 过 硬 件 设 计 的 创新和 优 化 使 得 人 形 机 器人 具 有 更 强 的 运 动 能 力，包 括 感 知 障 碍、灵 活 行 走、搬 运 重 物 等 能 力，这 其 中的翘楚是 波士顿 动力推 出的 Atlas。近 年来，随着人 工 智能技术 的加速 发展，人形 机 器 人 在“决策能力”上 同 样 取 得 了 快 速 的 进 步，人 形 机 器 人 的 智 能 化 发 展迅速。表 1：国内外主要机器人情况 地区 分类 名称 厂商 国家 发布时间 主要参数 产品特点 国际 第一梯队（在运动能力和智能作业上均具有较强的技术储备和展示能力）Atlas 波士顿动力 美国 2013 年 高 183cm；全身 28个液压驱动关节 具有优异的运动灵活性和双臂协同搬运重物的操作能力，是运动性能最强的人形机器人 Optimus 特斯拉 美国 2022 年 高约 173cm；重约56kg 运用 DOJO D1 超级计算芯片，共用特斯拉“完全 自动驾驶”系统 第二梯队（不适用于野外复杂路面，但手眼协调操作性强，具有较强的智能作业和精细作业能力）Valkyrie 美国国家宇航局 美国 2013 年 高 190cm；重125kg；全身自由度44 个-Cassie Agility 美国-仿鸵鸟双足机器人 Digit Agility 美国-仿人机器人 Digit V2 Agility 美国-改进了 Digit 前臂，可抱起 18kg 的箱子 改进了感知系统 WALK-MAN 意大利技术研究院 意大利 2018 年 重 102kg；头部配有相关传感器 仿人消防机器人 LOLA 德国慕尼黑工业大学 德国-高 180cm；重 55kg；全身自由度25 个；（最快）运动速度 5km/h 可实现避障等功能 REEM-C 法国 PAL Robotics 法国 高 160cm；重80kg；全身自由度44 个；运动速度2.5km/h 具备操作、导航与人机交互功能 TALOS 法国 PAL Robotics 法国 高 175cm；重90kg；运动速度3km/h 面向工业应用设计，能完成多项任务 DRC-HUBO 韩国先进技术研究院 韩国 高 170cm；重80kg；全身自由度32 个 采用轮腿混合行走机构，能够根据不同环境选择不同的移动方式 第三梯队（以室内平整路面为主）ASIMO（2018年停止开发）本田 日本 2000 年 高 130cm；重 48kg（2014 年版本）；最快运动速度9km/h 具备智能 交互和灵活行走等功能，但对未知不平整地面和未知扰动适应性差 国内 HIT WLR 样机系统 哈尔滨工业大学机器人研究所 中国 重 80kg；高1.7m；（最快）运动速度超过15km/h；腿式跳跃过障 0.5m 采用轮腿复合方式，以液压驱动为主，具有轮式快速移动特点，具有自主定位、建模和导航功能 敬请参阅最后一页特别声明-8-证券研究报告 电 力设 备新 能源 HIT Humanoid 哈尔滨工业大学机器人研究所 中国 高 1.6m；重60kg；全身自由度21 个 类 Atlas 汇童 BHR 北京理工大学 中国 2016 年 跑步速度 6km/h；跳高 0.5m；前跳1m 实现了多模态运动及转换“悟空”（四代）浙江大学 中国 最快运动速度超过6km/h；跳高0.5m；可上下 25 度斜坡和 10cm 台阶 可适应室外多种地形；面对未知扰动可快速恢复平衡并稳定行走；实现了机器人的三维环境地图构建和自主动态导航。资料来源：人形机器人技术现 状及场景应用思考（朱秋国），光大证券研究所整理 图 2：主要人形机器人图 示 资料来源：robotsguide，光大证券 研究所 整理 敬请参阅最后一页特别声明-9-证券研究报告 电 力设 备新 能源 1.3、空间展望：场景 多 样，星辰大海 人形机器人潜在的应用领域多种多样。“类 人”意 味 着 其 符 合 人 类 交 互 习 惯，也 能 快 速 适 应 现 存 的 人 类 社 会 基 础 设 施，这 也 意 味 着 人形 机 器 人 可 以 应 用 于 人类 生 活 的 方 方 面 面。在 经 济 发 展 领 域，制 造 业、建 筑 业、能 源 业 均 有 大 量 的 可由 人 形 机 器 人 代 为 工 作 的 岗 位，如 装 配、安 装、焊 接、巡 检 等；在 社 会 民 生 领域，人 形 机 器 人 的 应 用 场 景 同 样 广 阔，在 商 业 社 区、医 疗 健 康、养 老 服 务 等 方面，都有 广阔的 发挥空 间。图 3：人 形机 器人应用领域 经济发展领域社会民生领域制造业农业建筑能源商贸物流商业社区医疗健康养老服务教育安全应急焊接、装配、喷涂、搬运、磨抛等机器人耕整地、育种育苗、播种、灌溉、植保、采摘、分选、巡检、挤奶等作业机器人测量、材料配送、钢筋加工、混凝土浇筑、楼面墙面装饰装修、构部件安装和焊接、机电安装等机器人能源基础设施建设、巡检、操作、维护、应急处置等机器人自动引导车、自主移动机器人、配送机器人、自动码垛机、智能分拣机、物流无人机等产品餐饮、配送、迎宾、导览、咨询、清洁、代步等商用机器人、以及烹饪、清洗、监护、陪伴等家用机器人手术、辅助检查、辅助巡检、重症护理、急救、生命支持、康复、检验采样、消毒清洁等医疗机器人残障辅助、助浴、康复训练、家务、情感配合、娱乐休闲、安防监控等助老助残机器人交互、教学、竞赛等教育机器人产品机编程系统，分类建设机器人矿山、民爆、社会安全、应急救援、极限环境等机器人 资料来源：闵行 智 能机器人产业 发展白皮 书（甲子光年智库），光大证券 研究所整 理 敬请参阅最后一页特别声明-10-证券研究报告 电 力设 备新 能源 机器人整个大行业的市场规模在持续增长。根据中 国 电 子 学 会 组 织 编 写 的 中国机器人 产业发 展报告（2022 年）：预计到 2024 年全球机 器人市 场规模 将有望突破 650 亿美 元，同 比 增长 12%；其 中 2024 年工 业机器人 市场达 230 亿美元，同 比增长 10%；服 务机器人 市场达 290 亿美 元，同比 增长 16%；特种机器人市 场达 140 亿美元，同比增长 16.7%。图 4：2017-2024 年全球工业机器人销售额及增长 率 图 5：2017-2024 年全球服务机器人销售额及增长率 图 6：2017-2024 年全球特种机器人销售额及增长率 资料来源：IFR，中 国电子学会；单位：亿 美元 资料来源：IFR，中 国电子学会；单位：亿 美元 资料来源：IFR，中 国电子学会；单位：亿 美元 国 内 机 器 人 行 业 的 市 场 规 模 增 速 快 于 全 球。预计到 2024 年 中 国 机 器 人 市 场 规模将有望 突破 251 亿 美元，同比增长 19.5%；其 中 2024 年工业 机器人 市场达115 亿 美 元，同 比 增 长 16.2%；服 务 机 器 人 市 场 达 102 亿 美 元，同 比 增 长23%；特种 机器人 市场达 34 亿美元，同比增 长 21.7%。图 7：2017-2024 年中国工业机器人销售额及增长 率 图 8：2017-2024 年中国服务机器人销售额及增长率 图 9：2017-2024 年中国特种机器人销售额及增长率 资料来源：IFR，中 国电子学会；单位：亿 美元 资料来源：IFR，中 国电子学会；单位：亿 美元 资料来源：IFR，中 国电子学会；单位：亿 美元 预 计 人 形 机 器 人 的 增 速 将 大 幅 快 于 机 器 人 行 业 的 整 体 增 速。根据 Stratistics MRC 的数据，2021 年 全球 人形机器 人的市 场规模 为 15 亿美 元，预 计到 2028年将达到 264 亿美元，2021-2028 年的 CAGR 达 50.5%；其 中，分 领域来 看，Stratistics MRC 预计 教育 和 娱乐领 域的人形 机器 人复 合增速最 快，医 疗保健 领域占据最 大的市 场份额；分 地 区来看，Stratistics MRC 预计亚太 地区的 复合增速最快，北美地 区的份 额最 高。0%5%10%15%20%25%020406080100120140中国工业机器人销售额 同比0%10%20%30%40%50%60%020406080100120中国服务机器人销售额 同比 0%10%20%30%40%010203040中国特种机器人销售额 同比-20%-10%0%10%20%30%050100150200250全球工业机器人销售额 同比 0%10%20%30%40%50%050100150200250300350全球服务机器人销售额 同比0%5%10%15%20%25%30%050100150全球特种机器人销售额 同比 敬请参阅最后一页特别声明-11-证券研究报告 电 力设 备新 能源 图 10：人形机器人 行业全球市场规模预测 资料来源：Stratistics MRC，光大证券研 究所整理 就 下 游 应 用 场 景 来 看，人 形 机 器 人 兼 具 工 业 品 和 消 费 品 的 属 性，放 量 的 核 心 在于 价格 和性 能。如 果 把 人 形 机 器 人 看 做 消 费 品，前期 影 响 其 销 售 的 核 心 因 素 是 性 能，性 能 当 中最核心的为“智能化”水平。也 就 是 说，随 着人形机 器 人 智 能 化 水 平 的 持 续 提升，会 有 不 断 的 增 量 消 费 者 选 择 体 验，此 时 发 展 路 径 类 似 于 特 斯 拉 汽 车 从Roadster 到 Model S 的 阶段；中 后 期 影响 其销售 的核 心因 素是 成本，此时逐渐变为大 众消费 品，类 似于 特斯拉 Model 3 的阶段。图 11：人形机器人发展阶段推演 资料来源：光大证 券研究所绘制 敬请参阅最后一页特别声明-12-证券研究报告 电 力设 备新 能源 如 果 把 人 形 机 器 人 看 做 工 业 品，其 通 用 化 的 属 性，与 专 用 化 降 本 的 趋 势 是 有 所冲突的。所 以 只 有 在 某 些 特 定 领 域 上，人 形 机 器 人 的 性 价 比 高 于 人 工 且 高 于 工业 机 器 人 的 时 候，其 才 会 有 比 较 好 的 放 量。但 是 从 产 业 链 上 来 看，人形机器人和 工业机器人在很多零部件 上 是 相 通 的，人 形 机 器 人 的 发 展 和 工 业 机 器 人 的 发展是互相带动、互相促进的。由 人 力 资 源 短 缺、人 口 老 龄 化 等 带 来 的 工 业 专 用机 器 人 的 需 求，同 样 会 促 进 整 个 机 器 人 产 业 链 的 技 术 进 步 和 降 本，进 而 利 好 人形机器人 的发展。图 12：人形机器人与专用机器人的选择 劳 动 人 口短缺用 工 成 本提升各 行 各 业的机器人 需 求 提升如 果 行 业很 大，需要 的技 能相 对专 用，定制 化开 发 专 用工 业机 器人 即可。目前 在 很多 行业 已经 体现：如 家用 的扫 地机 器人、工 业用 的焊 接机 器人、物 流用 的分 拣机 器人等。如 果 行 业很 小，此时 有通 用的 人形 机器 人可 供选 择，比单 独研 发定 制化 机器 人更 具性 价比，则 选 择 人形 机器 人。本质上由经 济 性 决定 资料来源：光大证 券研究所绘制 1.4、行业复盘：特斯 拉 引领，下一步关 注 量产节奏 复 盘 人 形 机 器 人 板 块 的 走 势，明 显 可 以 看 出 催 化 的 核 心 主 线 是 技 术 进 步：2022年 底 人 工 智 能 技 术 大 幅 进 步，使 得 市 场 意 识 到“智 能 化”的 人 形 机 器 人 或 许很快可以真 正落地，人形 机器 人行业迎 来一波 大的行 情。2023 年 5 月，特斯拉 宣布打通了 FSD 和人 形机器 人的底层 模块；2023 年 12 月，特斯 拉发布 了 第二 代Optimus 产品，身 体 平 衡 与 操 控 能 力 大 幅 提 升：算 法 层 面、硬 件 层 面 的 大 进步，也都 带动了 人形机 器人 板块的上 涨。下一阶段将步入双主线阶段：技术进步和量产节奏。一 方 面，技 术 进 步 仍 然 会持续地给 人形机 器人带 来催 化。另一 方面，2023 年，各家企业 陆陆续 续 地发布原型机，特斯拉的第二代 Optimus 产品表现出来的 性 能 已 经 非 常 吸 引 目 标人群。下一 步市场 关注的 重点 就是从原 型机到 量产的 节奏。敬请参阅最后一页特别声明-13-证券研究报告 电 力设 备新 能源 图 13：人形机器人行情复盘-50%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%2022-01-04 2022-04-04 2022-07-04 2022-10-04 2023-01-04 2023-04-04 2023-07-04 2023-10-04 2022 年4 月，马斯克表示特斯拉最早将于2023 年开始生产Optimus 人形机器人。2022 年10 月，特斯拉Optimus 原型机发布。2023 年12 月，特斯拉发布第二代Optimus 产品（Gen 2）。身体平衡与操控能力大幅提升。2022 年对于人形机器人行业来说整体处于酝酿期，相较于整个电新板块，并未走出独立行情。2022 年底，chatGPT 引领了TMT板块的行情。人工智能的进步 对于人形机器人的加持是巨大的。市场对于人形机器人的预期也会抬升。此时人形机器人行业相较于电新板块明显走出了独立行情。2023 年5 月，股东大会上特斯拉表示已经打通了FSD 和机器人的底层模块，实现了一定程度的算法复用。表示未来机器人需求达到百亿个级别。资料来源：wind，光大 证券研究所整 理；截至 2024/1/2 敬请参阅最后一页特别声明-14-证券研究报告 电 力设 备新 能源 2、产 业 链 总 览：横 跨 软 硬 件，包 罗 机 械 电气 人 形 机 器 人 是 硬 件 和 软 件 的 高 度 结 合 体，是 机 械、电 气、人 工 智 能 等 多 领 域 交叉打造的明珠。人 形 机 器 人 包 括 感 知、决 策、执 行 三 大 系 统，由 视 觉 传 感 器、触 觉 传 感 器，芯 片、算 法，动 力 单 元、旋 转 关 节、线 性 关 节、手 部 关 节 等 共 同组成。图 14：人形机器人产 业链一览 动力感知系统执行系统（躯干、四肢等）决策系统（大脑）视觉（眼睛等）触觉（皮肤等）力/力矩 传感器纯视觉雷达融合摄像头毫米波雷达激光雷达超声波雷达电池芯片算法旋转执行器线性关节手部关节声学传感器温度传感器深度学习驱动器谐波/行星减速器轴承离合器 编码器电机 滚珠丝杠编码器空心杯电机行星减速器 编码器特斯拉、波士顿动力、Agility Robotics；小米、小鹏、博实股份、优必选、智元、宇树、达闼、追觅绿的谐波、双环传动、精锻科技、丰力智能、国茂股份、中大力德鸣志电器伟创电气电机驱动器驱动器三花智控拓普集团宁德时代新剑传动、贝斯特、鼎智科技、恒立液压五洲新春长盛轴承步科股份昊志机电柯力传感康斯 特八方股份 资料来源：特斯拉 官网，光大证 券研究所 整理 敬请参阅最后一页特别声明-15-证券研究报告 电 力设 备新 能源 当 人 形 机 器 人 销 量 达 到 百 万 台 级 别 时，机 器 人 总 成 市 场 空 间 将 超 过 千 亿 元。（注：全 文中 如无 特殊 注明，货 币单 位均 为人 民币）。我们 以 特 斯拉 Optimus的 零 部 件 构 成 进 行 测 算，当 人 形 机 器 人 销 量 达 到 百 万 台 级 别 时，机 器 人 总 成 的市 场 空 间 将 超 过 千 亿 元。线 性 关 节 总 成、旋 转 关 节 总 成 的 市 场 空 间 会 超 过 500亿 元。无 框 力 矩 电 机、力 矩 传 感 器、行 星 滚 柱 丝 杠、谐 波 减 速 器 等 的 市 场 空 间将超过百 亿。整 个 机 器人 产业 链都 将迎 来 巨大 的发 展空间。表 2：特斯拉 Optimus 价值量 拆解 分类 单价（元）数量（个）总价（元）占比 旋转关节 无框力矩电机 1300 14 18200 12%力矩传感器 800 14 11200 7%行星滚柱丝杠 2000 14 28000 18%单列向心球轴承 300 28 8400 5%合计 65800 42%线性关节 无框力矩电机 1300 14 18200 12%力矩传感器 800 14 11200 7%谐波减速器 1400 14 19600 12%交叉滚子轴承 300 28 8400 5%合计 57400 37%手部关节 空心杯电机 700 12 8400 5%行星减速器 600 12 7200 5%力矩传感器 500 12 6000 4%合计 21600 14%控制系统 FSD 芯片 8000 1 8000 5%视觉系统 摄像头 300 3 900 1%动力系统 电池 1500 1 1500 1%其他结构件 2000 1%合计 157200 100%资料来源：特斯拉 官网，光大证 券研究所 根据步科股份、绿 的谐波、鸣志 电器等公 司公告及官网数据 整理、测算；引自聚 焦消纳与新技术，静待新能源再 成长 电 新公用环保 2024 年投资策略报告（2023 年 10 月发布）表 3：人形机器人各环节市场空间测算 市场空间 单机价值量（万元）10 万台（亿元）100 万台（亿元）1000 万台（亿元）机器人总成 15.72 157.2 1572 15720 线性关节总成 6.58 65.8 658 6580 旋转关节总成 5.74 57.4 574 5740 无框力矩电机 3.64 36.4 364 3640 力矩传感器 2.84 28.4 284 2840 行星滚柱丝杠 2.8 28 280 2800 单列向心球轴承 0.84 8.4 84 840 谐波减速器 1.96 19.6 196 1960 交叉滚子轴承 0.84 8.4 84 840 空心杯电机 0.84 8.4 84 840 行星减速器 0.72 7.2 72 720 FSD 芯片 0.8 8 80 800 摄像头 0.09 0.9 9 90 电池 0.15 1.5 15 150 资料来源：特斯拉 官网，光大证 券研究所 根据步科股份、绿 的谐波、鸣志 电器等公 司公告及官网数据 整理、测算 敬请参阅最后一页特别声明-16-证券研究报告 电 力设 备新 能源 表 4：相关标的估值情况 净利润（亿元）PE(X)领域 代码 公司简称 收盘价（元）市值（亿元）2022A 2023E 2024E 2025E 2022A 2023E 2024E 2025E 执行器总成 601689.SH 拓普集团 64.03 706 17.0 22.9 31.5 42.2 42 31 22 17 002050.SZ 三花智控 26.07 973 25.7 31.5 39.1 48.0 38 31 25 20 002933.SZ 新兴装备 35.14 41(0.6)-空心杯电机 603728.SH 鸣志电器 54.65 230 2.5 2.4 3.8 5.5 93 95 61 42 688698.SH 伟创电气 33.33 70 1.4 2.1 2.9 3.8 50 33 24 18 002139.SZ 拓邦股份 8.96 114 5.8 6.2 8.2 10.5 19 18 14 11 减速器 688017.SH 绿的谐波 13