20230817_华福证券_电力设备及新能源行业机器人主题深度研究报告：人形机器人风再起时电机零部件充分受益_41页.pdf

机 器 人主 题 深度（一）:人 形 机器 人 风再 起 时，电 机零 部 件充 分 受益 S0210522050005 S0210523030002|强 于 大市 2023 08 17 40 2030 105 21050%210 Optimus 40 6 11 7 7+2030 105 2,800 30 48V/2WUFUvMqNsRqRtNoNsPrOpOaQ9RaQoMmMtRtQfQnNvNjMpNrQaQmNtNMYsQoRvPqMpP 人形机器人：劳动力替代空间广阔 特斯拉Optimus：核心传动产品解析 核心零部件：电机解决方案有望受益 产业链重点公司梳理 风险提示目录3 4 2022 IFR 2021 175 48.7 27%2024 230 2024 290 2017 21.7%2024 140 5G AI 3D SCARA 4 6 20kg 3C 20kg 40 28 12 5 四 轴 机器人 小 六 轴机器 人 大 六 轴机器 人 人 形 机器人示例KUKA-KR SCARA机器人 海 默 机器人-六轴协 作机器 人 KUKA-KR20R1810 六 轴 机器人 Tesla 擎天柱 Optimus图片概述基于圆柱型坐标系的工业 机器人，有3 个旋转副和1 个移动副常见的六 轴工业 机器人 包含旋 转，下臂、上臂、手腕旋转、手腕摆 动和手 腕回转高性能多 功能机 器人专 门用于 搬运 应用：搬运大型工件、加工、装 配、码 垛和保护气体焊接。身高约5 英尺8 英寸，重约58 公斤,有效 载荷能力高达150 磅的硬 拉关节数 4 6 6 40自由度 4 6 6 200+有 效 负载 6-12kg 6-16Kg 20kg 20kg工 作 半径 500-850mm 900-1508mm 1810mm 移动速度：8km/h 2000 ASIMO 22Q1-Q3 7.78 ABB Kuka Fanuc 6 Proceedings of the 27th International Conference on Systems Engineering Henry Selvaraj AGI AI 2023 5 ITF World 2023 embodied AI AI AI WAIC 2023 GR-1 40 7 GR-1 GR-1 2020 1000 2025 20%3C 2030 567/244 2030 105 210 50%2 210 8 Deloitte Robots and Jobs Evidence from US Labor Markets 673 2.9 10%5%193 97 1412 1.4 10%5%198 99 64 4.5 8%3%23 9 180 3.7 8%3%53 20 395 2.9 5%1%56 11 301 2.9 5%1%43 9 567 244 人形机器人：劳动力替代空间广阔 特斯拉Optimus：核心传动产品解析 核心零部件：电机解决方案有望受益 产业链重点公司梳理 风险提示目录9 Optimus 2021 8 Tesla AI Day Optimus 5 8 125 45 150 2022 2 2022 10 AI Day 2023 7 10 WAIC Optimus Optimus 2023WAIC Optimus 40 Optimus 40 Optimus 28 14+14 2 12 6*2 6 11 20 11 Tesla AI Day 2022 Optimus Optimus 1 2 4 35612 Optimus 28 28 6 2 6 2 6 2 4 14 Yaw Roll Pitch y z x Yaw/Roll/Pitch肘部pitch腕部Yaw+Pitch腕部Roll髋部Roll髋部Yaw髋部Pitch膝部Pitch踝部Roll+Pitch躯干Roll躯干Yaw 20Nm 0.55kg110Nm 1.62kg180Nm 2.26kg 500N 0.36kg3900N 0.93kg8000N 2.2kg Shoulder6 6 0 6 Elbow0 2 2 2 Wrist2 2 4 4 6 Torso2 2 0 2 Hip4 4 2 2 6 Knee0 2 2 2 Ankle0 4 4 4 2 6 6 14 4 6 4 14 28 Optimus Tesla AI Day 2022 Optimus 13 14 Tesla Optimus+3 20Nm/110Nm/180Nm 6 2 4 2 1112211 1121 Optimus Tesla AI Day 202214 14 Tesla Optimus+3 500N/3900N/8000N 2 4 2 2 4 12122121 1 1 Tesla AI Day 2022 Optimus 15 26 27 28 29 30 31 32 33 34 3550 13.7 14.2 14.7 15.2 15.8 16.3 16.8 17.3 17.9 18.480 21.8 22.7 23.5 24.4 25.2 26.0 26.9 27.7 28.6 29.4100 27.3 28.4 29.4 30.5 31.5 32.6 33.6 34.7 35.7 36.8150 41.0 42.5 44.1 45.7 47.3 48.8 50.4 52.0 53.6 55.1200 54.6 56.7 58.8 60.9 63.0 65.1 67.2 69.3 71.4 73.5/214 28 6,000 32.8%2030 105 210 50%2,800 28 100 30 Optimus 1 7 14 6+2+2+4 14214 3,000 16.4%14214 3,000 16.4%1443 600 3.3%1414 200 1.1%1414 200 1.1%1443 600 3.3%1471 1,000 5.5%8,600 46.9%14 2+4+2+2+4 14214 3,000 16.4%/14143 2,000 10.9%1443 600 3.3%1414 200 1.1%1414 200 1.1%1471 1,000 5.5%7,000 38.2%12 6*2 1286 1,029 5.6%1243 514 2.8%1243 514 2.8%1243 514 2.8%1214 171 0.9%2,743 15.0%18,343 100%/人形机器人：劳动力替代空间广阔 特斯拉Optimus：核心传动产品解析 核心零部件：电机解决方案有望受益 产业链重点公司梳理 风险提示目录16 1 2 3 Atlas 17 QYResearch 2019 344 2026 617 8.83%2016 1097 2021 1313 3.66%2027 2072 6.79%18 QYResearch 1 2 30%27%20%19 2020 /PLC 20/:2-3%5-6%:60%-70%2021 35.79%6.02pct 21 MIR 0%20%40%60%80%100%2017 2018 2019 2020 2021&48v mosfet 100:1 1/10,000 6000rpm 20 22 Elmo FMC Elmo FMC057 FMC085 FMC091 FMC104100 200 565 1257 630 600 1050/N.m 0.32 0.64 1.8 4 2 2.3 4/rpm 3000 3000 3000 3000 3000 2500 2500/A 2.55 5.1 19 27 16.2 16.5 22.5/A 11 15.6 62 72 43.5 TBD TBD/ms 0.48 0.59 1.55 3.31 1.83 2.5 2.86/ms 1.9 1.47 1.38 1 1.39 1.4 1.17(mm)57.8 57.8 85 91 91.5 104 104(mm)39.4 39.4 58 61.7 61.7 70.5 70.5(mm)7 14 18 30 14 14 29(mm)17 25 32.3 45 28.5 28 44.1(mm)27 27 25 46.7 46.7 55 43 Frame 40 Frame 60 Frame 80/W 50 100 200 400 750 48 300 48 300 48 300 48 300 48 300 VDC46 112 44 99 46 179 46 173 46 211/Nm 0.16 0.32 0.64 1.27 2.39/RPM 3000/A RMS/Amplitude1.5/2.1 0.7/0.9 3.5/5 1.4/2 6/8.4 1.5/2.111/15.52.9/4.116.5/233.9/5.5/Nm 0.48 0.96 1.92 3.81 7.17/A RMS/Amplitude4.5/6.3 2.1/310.5/154.2/617.7/254.5/6.3 33/478.7/12.350/7011.7/16.523 Elmo Maxon Faulhaber 24 Tesla AI Day 2022 Optimus 3D 25 人形机器人：劳动力替代空间广阔 特斯拉Optimus：核心传动产品解析 核心零部件：电机解决方案有望受益 产业链重点公司梳理 风险提示目录26 27 Auma Honeywell BELIMO Emerson/NSK THK Ewellix HiwinCorporation TBI Motion SPINEA RV Maxon Faulhaber Portescap Kollmorgen ABB ABB-U MEAS Honeywell Emerson GE OMRON-UW ABB FANUC KUKA-U QY Research 9 20 2023 4 14 DPF-T/Ts/S SHF MDF RFGB YCV SBV YCQB STG 28 2600 180 200 120 220 LUCID NVH 29 1994+22/2014 3 1658.2 AMP APPLIED MOTION PRODUCTS,INC 99%/2015 3 2923.74 Lin Engineering Inc.100%2018 12 3197.71 T Motion(Technosoft Motion AG)100%3D/3C AGV/AMR 30 AMP Lin T Motion NEMA 11 G5709L-08 TSU 13038 TSU 16036 1996 1999 2008 2022 1.45 15.58%0.44 12.53%1.69 7.29%mm mm max mm mm520552 16.815.4 5 0.11 60605213 23.9 13.5 0.4 3790570757.8 2717 7 0.32 30005714 25 14 0.64 300060136030 23 13.5 0.45 31006022 22 32 21.5 0.7 303076137636 23 13 0.85 33007628 28 42 28.5 1.6 37907640 35 53 40.5 2.39 3000771277 3326 12 1 30007730 44 30 2.39 30008518 85 43 32.3 18 1.8 3000911491 46.728.5 14 2 30009130 45 30 4 30001041410455 28 14 2.3 250010429 43 44.1 29 4.4 250013228 132 57 44.6 28 3.5 3220 31 Wind&26.28%15.70%8.63%8.15%11.31%9.18%11.97%空调洗衣机冰箱小家电汽车医疗及运动健康工控 Adaptas 2019 10,500 70%2020 3000 23.08%2021 3,030 2,062 67.33%49%&2022 40.8%1.87%36.88%27.69%20.69%67.33%25.82%49%32 3D 5G 1992 2017 8 2019 ATM 33+,2022 30.03%47.89%13.59%PLC PLC PLC IO R3 R2 R1 L8 PID PWM 3.5kHz 26bit 7000rpm STO SIL3)CL2C 16/JOG PLC MP MS PID PWM S/T/34 Wind28.34%9.19%3.62%1.31%100%100%80%5%PCB DD RV 2006 2016 2017 2019 2020 35 3 a SHPR-C SHPR-E 36 人形机器人：劳动力替代空间广阔 特斯拉Optimus：核心传动产品解析 核心零部件：电机解决方案有望受益 产业链重点公司梳理 风险提示目录37 1 2 3 38 39 612 A 300 500 6 20%6 10%20%6-10%10%6-20%-10%6-20%6 5%6-5%5%6-5%40 1436 MT 20 200120