機(jī)械行業(yè)市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告：人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈

人形機(jī)器人風(fēng)起云涌--產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂砀艣r證券研究報(bào)告核心觀點(diǎn)?人形機(jī)器人作為近年來(lái)的熱門賽道，成為智能制造領(lǐng)域閃耀的明星。截止至2024年4月，人形機(jī)器人行業(yè)玩家眾多，特斯拉作為其中的領(lǐng)航者，目前戰(zhàn)略重心已由“車”轉(zhuǎn)向AI（FSD、Robotaxi、人形機(jī)器人），人形機(jī)器人戰(zhàn)略地位更加突出；AI芯片龍頭英偉達(dá)CEO黃仁勛持續(xù)看好生成式AI和人形機(jī)器人的發(fā)展；蘋果在研一款家居智能機(jī)器人，預(yù)計(jì)2025年發(fā)布；波士頓動(dòng)力宣布退出液壓方案，推出電動(dòng)的Atlas，并預(yù)計(jì)2025年在現(xiàn)代汽車測(cè)試。同時(shí)，國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)如火如荼進(jìn)展，誕生了如優(yōu)必選、宇樹、智元、傅利葉等諸多優(yōu)秀機(jī)器人整機(jī)廠，三花智控、拓普集團(tuán)等優(yōu)秀Tier1。諸多海內(nèi)外明星企業(yè)紛紛站臺(tái)人形機(jī)器人，我們持續(xù)看好人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈。??作為通用化程度高、高度集成和智能化的機(jī)器人，人形機(jī)器人既需要極強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)控制能力，也需要強(qiáng)大的感知和計(jì)算能力。產(chǎn)業(yè)鏈涉及AI、機(jī)械制造、運(yùn)動(dòng)控制、傳感器等諸多先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新，軟件和硬件的有效融合，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的功能和性能優(yōu)化。人形機(jī)器人的核心零部件包括多種精密組件，每個(gè)組件都扮演著關(guān)鍵角色，確保機(jī)器人能夠高效、準(zhǔn)確地執(zhí)行任務(wù)。我們將人形機(jī)器人分為執(zhí)行部分和感知控制部分：1、執(zhí)行部分，包括減速器、絲杠、電機(jī)等。減速器建議關(guān)注公司，綠的諧波、中大力德、豐光精密等；絲杠建議關(guān)注公司，北特科技、恒立液壓（買入）、貝斯特（買入）、鼎智科技、五洲新春、豐立智能等；絲杠生產(chǎn)設(shè)備建議關(guān)注公司，博杰股份（買入）、秦川機(jī)床（買入）、華辰裝備、浙海德曼（增持）等；電機(jī)建議關(guān)注公司，鳴志電器、步科股份、江蘇雷利、雷賽智能、臥龍電驅(qū)、禾川科技、偉創(chuàng)電氣、匯川技術(shù)等。2、感知控制部分，包括IMU、力傳感器、3D視覺、編碼器等。IMU建議關(guān)注公司，芯動(dòng)聯(lián)科（買入）、華依科技等；力傳感器建議關(guān)注公司，安培龍（買入）、東華測(cè)試（買入）、康斯特（買入）、柯力傳感、華培動(dòng)力等；3D視覺及編碼器建議關(guān)注公司，奧普特（增持）、奧普光電等。風(fēng)險(xiǎn)提示：技術(shù)研發(fā)不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)；研究依據(jù)的信息更新不及時(shí)；宏觀經(jīng)濟(jì)景氣度不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)；行業(yè)發(fā)展進(jìn)度低于預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)；博杰股份公告收購(gòu)哈挺中國(guó)的交割無(wú)法達(dá)成的風(fēng)險(xiǎn)。華安證券研究所2證券研究報(bào)告目錄1機(jī)器人整機(jī)情況概述2人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈拆解3人形機(jī)器人行業(yè)風(fēng)起云涌，玩家眾多4人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景5風(fēng)險(xiǎn)提示證券研究報(bào)告1.1人形機(jī)器人簡(jiǎn)介與技術(shù)難點(diǎn)?人形機(jī)器人是具有與人類似的身體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式（雙足行走、雙手協(xié)作等）的智能機(jī)器人。目前人形機(jī)器人并沒有普遍定義

，但根據(jù)專業(yè)書籍《HumanoidRobots》的歸納，人形機(jī)器人應(yīng)當(dāng)能“在人工作和居住的環(huán)境工作，操作為人設(shè)計(jì)的工具和設(shè)備，與人交流”。在此前提下，人形機(jī)器人最終應(yīng)具有與人類似的身體結(jié)構(gòu)，包括頭、軀干和四肢，使用雙足行走，用多指手執(zhí)行各種操作，并具有一定程度的認(rèn)知和決策智能。??作為通用化程度高、高度集成和智能化的機(jī)器人，人形機(jī)器人既需要極強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)控制能力，也需要強(qiáng)大的感知和計(jì)算能力。其技術(shù)難點(diǎn)在于盡可能模仿人的各類場(chǎng)景下“感知-認(rèn)知-決策-執(zhí)行”的過程，涉及仿生感知認(rèn)知技術(shù)、生機(jī)電融全技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)、視深導(dǎo)航技術(shù)等各領(lǐng)域的尖端技術(shù)。圖表1

人形機(jī)器人硬件技術(shù)模塊內(nèi)容資料：行業(yè)報(bào)告研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所4證券研究報(bào)告1.2傳統(tǒng)機(jī)器人三大類型?

工業(yè)機(jī)器人：研制面向汽車、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域的高精度、高可靠性的焊接機(jī)器人，面向半導(dǎo)體行業(yè)的自動(dòng)搬運(yùn)、智能移動(dòng)與存儲(chǔ)等真空（潔凈）機(jī)器人，具備防爆功能的民爆物品生產(chǎn)機(jī)器人，AGV、無(wú)人叉車，分揀、包裝等物流機(jī)器人，面向3C、汽車零部件等領(lǐng)域的大負(fù)載、輕型、柔性、雙臂、移動(dòng)等協(xié)作機(jī)器人，可在轉(zhuǎn)運(yùn)、打磨、裝配等工作區(qū)域內(nèi)任意位置移動(dòng)、實(shí)現(xiàn)空間任意位置和姿態(tài)可達(dá)、具有靈活抓取和操作能力的移動(dòng)操作機(jī)器人。?

協(xié)作機(jī)器人：是機(jī)器人與人可以在生產(chǎn)線上協(xié)同作戰(zhàn)，充分發(fā)揮機(jī)器人的效率及人類的智能。協(xié)作型機(jī)器人作為一種新型的工業(yè)機(jī)器人，可以稱之為“工業(yè)機(jī)器人的升級(jí)版本”，與傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人不同，協(xié)作機(jī)器人掃除了人機(jī)協(xié)作的障礙，讓機(jī)器人徹底擺脫護(hù)欄或圍籠的束縛，憑其開創(chuàng)性的產(chǎn)品性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為機(jī)器人的發(fā)展開啟了新時(shí)代。?

服務(wù)機(jī)器人：研制果園除草、精準(zhǔn)植保、果蔬剪枝、采摘收獲、分選，以及用于畜禽養(yǎng)殖的喂料、巡檢、清淤泥、清網(wǎng)衣附著物、消毒處理等農(nóng)業(yè)機(jī)器人，采掘、支護(hù)、鉆孔、巡檢、重載輔助運(yùn)輸?shù)鹊V業(yè)機(jī)器人，建筑部品部件智能化生產(chǎn)、測(cè)量、材料配送、鋼筋加工、混凝土澆筑、樓面墻面裝飾裝修、構(gòu)部件安裝、焊接等建筑機(jī)器人，手術(shù)、護(hù)理、檢查、康復(fù)、咨詢、配送等醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人，助行、助浴、物品遞送、情感陪護(hù)、智能假肢等養(yǎng)老助殘機(jī)器人，家務(wù)、教育、娛樂和安監(jiān)等家用服務(wù)機(jī)器人，講解導(dǎo)引、餐飲、配送、代步等公共服務(wù)機(jī)器人。?

特種機(jī)器人：研制水下探測(cè)、監(jiān)測(cè)、作業(yè)、深海礦產(chǎn)資源開發(fā)等水下機(jī)器人，安保巡邏、緝私安檢、反恐防暴、勘查取證、交通管理、邊防管理、治安管控等安防機(jī)器人，消防、應(yīng)急救援、安全巡檢、核工業(yè)操作、海洋捕撈等危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)機(jī)器人，檢驗(yàn)采樣、消毒清潔、室內(nèi)配送、輔助移位、輔助巡診查房、重癥護(hù)理輔助操作等衛(wèi)生防疫機(jī)器人。資料：中國(guó)政府網(wǎng)《“十四五”

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，華安證券研究所整理華安證券研究所5證券研究報(bào)告1.2.1工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)空間??中國(guó)電子學(xué)會(huì)組織編寫的《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2022年）》預(yù)計(jì)2024年，全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到650億美元。其中，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模創(chuàng)下歷史新高，自動(dòng)化生產(chǎn)、汽車制造、物流、醫(yī)療、軍事、3c電子、食品加工等行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。IFR統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球預(yù)計(jì)2024年將有望達(dá)到230億美元。近五年來(lái)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模始終保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2024年將超過110億美元。圖表2

2017-2024全球工業(yè)機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率圖表3

2017-2024中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率資料：中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華安證券研究所整理資料：中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華安證券研究所整理華安證券研究所6證券研究報(bào)告1.2.2服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)空間??服務(wù)機(jī)器人，在疫情影響下孕育出新的發(fā)展機(jī)遇，已形成初具規(guī)模的行業(yè)新興增長(zhǎng)點(diǎn)?？挂呦盗袡C(jī)器人成為疫情防控的新生力量，“無(wú)接觸”的無(wú)人配送已成為新焦點(diǎn)。預(yù)計(jì)2024年，全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將有望增長(zhǎng)到290億美元。中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，教育、餐飲、政務(wù)、企業(yè)、醫(yī)療、旅游等領(lǐng)域需求成為主要推動(dòng)力。預(yù)計(jì)2024年，中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將有望突破100億美元。圖表4

2017-2024全球服務(wù)機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率圖表5

2017-2024全球服務(wù)機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率3505045403530252015105120100806040200605040302010056.210229043.63002502001501005041.148.42508342.321736.76517233.432.826.224.9491382226.41162318.8379516152766191200201720182019202020212022E

2023E

2024E201720182019202020212022E

2023E

2024E市場(chǎng)規(guī)模（億美元）年增長(zhǎng)率（%）市場(chǎng)規(guī)模（億美元）年增長(zhǎng)率（%）資料：中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華安證券研究所整理資料：中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華安證券研究所整理華安證券研究所7證券研究報(bào)告1.2.3特種機(jī)器人市場(chǎng)空間?近年來(lái)，全球特種機(jī)器人整機(jī)性能持續(xù)提升，2017年以來(lái)，全球特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均增長(zhǎng)率達(dá)到21.7%，預(yù)計(jì)2024年全球特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將有望達(dá)到140億美元?

2017年以來(lái)，中國(guó)特種機(jī)器人市場(chǎng)年均增長(zhǎng)率達(dá)到30.7%。預(yù)計(jì)到2024年，中國(guó)特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到34億美元。圖表6

2017-2024全球特種機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率圖表7

2017-2024中國(guó)特種機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率16030252015105404035302520151051403414012010080353025201510534.925.824.82533.112023.431.52822.428.310126.725.818.824.8228216.721.71813.9665313604310384086200000201720182019202020212022E

2023E

2024E201720182019202020212022E

2023E

2024E市場(chǎng)規(guī)模（億美元）年增長(zhǎng)率（%）市場(chǎng)規(guī)模（億美元）年增長(zhǎng)率（%）資料：中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華安證券研究所整理資料：中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華安證券研究所整理華安證券研究所8證券研究報(bào)告1.3人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈??人形機(jī)器人在AI的賦能+重磅玩家入局下，有望實(shí)現(xiàn)革命性突破，遠(yuǎn)期市場(chǎng)規(guī)模達(dá)萬(wàn)億；產(chǎn)可期，可以看到賽道天花板高毋庸置疑，市場(chǎng)糾結(jié)的是能否實(shí)現(xiàn)0-1的突破，一旦產(chǎn)品是驚艷的，可以展望100萬(wàn)臺(tái)-1000萬(wàn)臺(tái)-1億臺(tái)的非線性增長(zhǎng)上游主要是零部件和軟件系統(tǒng)供應(yīng)商，包括電機(jī)、關(guān)節(jié)、傳感器、控制器、操作系統(tǒng)等，這些零部件和軟件系統(tǒng)的質(zhì)量和技術(shù)水平直接影響到機(jī)器人的性能和穩(wěn)定性。中游是人形機(jī)器人本體的制造商，負(fù)責(zé)將各個(gè)零部件組裝成完整的機(jī)器人產(chǎn)品，并進(jìn)行測(cè)試和質(zhì)檢。下游則是人形機(jī)器人的終端應(yīng)用市場(chǎng)，包括醫(yī)療、教育、救災(zāi)救援、公共安全、生產(chǎn)制造、家庭陪護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。圖表8

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈拆分成立機(jī)器人公司，特斯拉Optimus量資料：同花順iFinD，華安證券研究所整理華安證券研究所9證券研究報(bào)告目錄1機(jī)器人整機(jī)情況概述2人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈拆解3人形機(jī)器人行業(yè)風(fēng)起云涌，玩家眾多4人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景5風(fēng)險(xiǎn)提示證券研究報(bào)告2.

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈拆解?上游主要系硬件（零部件）和軟件系統(tǒng)供應(yīng)商，零部件包括精密減速器（諧波減速器、RV減速器、行星減速器）、伺服電機(jī)（

無(wú)框力矩電機(jī)、空心杯電機(jī)）、絲杠、傳感器（視覺傳感器、力傳感器、IMU）等；軟件部分包括感知軟件（語(yǔ)音識(shí)別、視覺識(shí)別、位置識(shí)別、運(yùn)動(dòng)識(shí)別）、認(rèn)知軟件（語(yǔ)言處理、深度語(yǔ)義、知識(shí)圖譜）、決策軟件（路徑規(guī)劃、行為決策）等。根據(jù)Tesla

AIday數(shù)據(jù)，一臺(tái)人形機(jī)器人通常包括線性系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、靈巧手、感知系統(tǒng)和芯片、鋰電等組成，具體如下：圖表9

人形機(jī)器人自由度拆分圖表10

人形機(jī)器人各部分構(gòu)成資料：TeslaAIday，華安證券研究所整理資料：TeslaAIday，華安證券研究所整理華安證券研究所11證券研究報(bào)告2.

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈拆解圖表11

人形機(jī)器人各環(huán)節(jié)細(xì)分資料：TeslaAIday，華安證券研究所整理華安證券研究所12證券研究報(bào)告2.1減速器-注：詳見華安機(jī)械團(tuán)隊(duì)外發(fā)報(bào)告，《減速器行業(yè)深度：機(jī)器人核心部件，及應(yīng)用拓展空間廣闊》?減速器是連接動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間機(jī)構(gòu)，具有降低轉(zhuǎn)速、放大扭矩的作用。精密減速器作為其中一種，具有體積小回程間隙小、精度較高、使用壽命長(zhǎng)、更加可靠穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、機(jī)床、冶金設(shè)備、起重設(shè)備、礦山設(shè)備、汽車制造、紡織機(jī)械、塑料機(jī)械等行業(yè)。與此同時(shí)，自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車等新興行業(yè)也開始陸續(xù)采用精密減速器。目前，精密減速器已發(fā)展成諧波減速器；RV減速器；精密行星減速器、擺線針輪減速器、濾波減速器三大類產(chǎn)品。全球機(jī)器人領(lǐng)域中，RV減速器、諧波減速器的市場(chǎng)銷售數(shù)量占比均為40%左右，精密行星減速器、擺線針輪減速器、濾波減速器等共占20%左右。?圖表12

三種精密減速器對(duì)比諧波減速器RV減速器精密行星減速器、擺線針輪減速器、濾波減速器主要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括行星輪、太陽(yáng)輪、內(nèi)齒圈主要由柔輪、剛輪、波發(fā)生器三個(gè)核心部件組成，通過柔輪的彈性變形傳

一般采用兩級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，由行星齒輪減速的前級(jí)和擺結(jié)構(gòu)組成

遞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品性能

體積小、減速比大、精密度高線針輪減速器的后級(jí)組成高剛性、高耐磨性、高扭矩、高傳動(dòng)效率、壽命長(zhǎng)大體積、高負(fù)載能力和高剛度運(yùn)動(dòng)精度高，傳動(dòng)比大，較小的傳動(dòng)慣量，在同等輸出力矩時(shí)，體積可以

高負(fù)載，傳動(dòng)比范圍大、壽命長(zhǎng)、精度保持穩(wěn)定、效小到其他減速器的1/3，重量縮減1/2

率高、傳動(dòng)平穩(wěn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性和耐磨性更好柔輪每轉(zhuǎn)發(fā)生兩次橢圓變形，容易引起材料的疲勞損壞，損耗功率大，同

外形尺寸大，零部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，價(jià)

存在多級(jí)傳動(dòng)體積過大、精密化后性能降低等問時(shí)，回程誤差，不具有自鎖功能格貴題一般應(yīng)用于多關(guān)節(jié)機(jī)器人中機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置應(yīng)用場(chǎng)景

主要應(yīng)用于機(jī)器人小臂、腕部或手部等輕負(fù)載領(lǐng)域多用于直角坐標(biāo)機(jī)器人及傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化3C、半導(dǎo)體、食品、注塑、模具、醫(yī)療等行業(yè)中通常使用由諧波減速器組

汽車、運(yùn)輸、港口碼頭等行業(yè)中通常使用配有RV減速

多用于步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的減速運(yùn)動(dòng)，主要用終端領(lǐng)域

成的30kg負(fù)載以下的機(jī)器人器的重負(fù)載機(jī)器人于傳統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域價(jià)格1000-5000元/臺(tái)5000-8000元/臺(tái)200-2000元/臺(tái)資料：研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所13證券研究報(bào)告2.1減速器????精密減速器制造涉及到金屬材料、熱處理、小模數(shù)齒輪硬齒面加工、集成及檢測(cè)等技術(shù)，其精密性、準(zhǔn)確性對(duì)材料及處理技術(shù)、加工設(shè)備、加工和檢測(cè)技術(shù)要求極高。設(shè)計(jì)精密減速器更需要根據(jù)下游實(shí)際需求層層分解，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙反復(fù)修正。在設(shè)計(jì)完成后還需通過試制來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性，通過評(píng)估后方能進(jìn)行生產(chǎn)，整個(gè)流程要求設(shè)計(jì)人員具備深入的產(chǎn)品理解，以及謹(jǐn)慎的細(xì)節(jié)處理方法。我國(guó)高端精密加工設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備依賴進(jìn)口，設(shè)備操作難度較高，生產(chǎn)技術(shù)工人的知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并不能滿足高端減速器產(chǎn)品的制造要求，短期內(nèi)發(fā)展有限。以發(fā)那科、安川、庫(kù)卡、ABB四大家族為首的工業(yè)機(jī)器人行業(yè)格局穩(wěn)固，減速器全部外購(gòu)自納博特斯克和哈默那科，認(rèn)證周期極長(zhǎng)，且長(zhǎng)期不更換，我國(guó)本土企業(yè)難以取得商業(yè)化應(yīng)用的機(jī)會(huì)。圖表13

2020年全球機(jī)器人減速器市場(chǎng)占有率圖表14

2020年中國(guó)機(jī)器人減速器市場(chǎng)占有率資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所14證券研究報(bào)告2.1減速器圖表152018-2023年中國(guó)減速器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：億元）?我國(guó)減速器發(fā)展較晚，主要經(jīng)歷了四個(gè)階段。2005年之前，以打基礎(chǔ)為主，行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以擺線減速機(jī)為主，性能單一；十一五期間（2005-2010），以豐富產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為主要目標(biāo)；十二五期間（2011-2015），各單位開始進(jìn)行自主攻克，RV減速器已形成中小批量生產(chǎn)能力；十三五期間（2016-2020），綠的諧波、南通振康、雙環(huán)傳動(dòng)等奮起直追，豐立智能、珠海飛馬、秦川機(jī)床等先進(jìn)制造核心零部件廠商躍躍欲試，國(guó)內(nèi)減速機(jī)向中高端轉(zhuǎn)移。?研究院發(fā)布的《2022-2027年全球及中國(guó)工業(yè)機(jī)器人減速器行業(yè)研究報(bào)告》顯示，2022年中國(guó)減速器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1321億元，同比增長(zhǎng)5.01%。我們預(yù)測(cè)，到2024年我國(guó)減速器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1457億元。資料：研究院公眾號(hào)，華安證券研究所整理華安證券研究所15證券研究報(bào)告2.2伺服電機(jī)???伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成，具備精準(zhǔn)定位、高精度穩(wěn)速運(yùn)行、快速轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。伺服電機(jī)是一種精確運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制下，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軸上的扭矩、角速度和/或角位移輸出；伺服驅(qū)動(dòng)器作用是將運(yùn)動(dòng)控制指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)做出相應(yīng)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電力（包含電流、電壓、頻率等要素）。伺服電機(jī)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前（1960年以前），此階段是以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓伺服馬達(dá)或以功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)為中心的時(shí)代；20世紀(jì)60－70年代（1960-1979），這一階段是直流伺服電動(dòng)機(jī)的誕生和全盛發(fā)展的時(shí)代

；20世紀(jì)80年代至今（1980年至今），這一階段出現(xiàn)了無(wú)刷直流伺服電動(dòng)機(jī)，交流伺服電動(dòng)機(jī)等多種新型電機(jī)。伺服電機(jī)行業(yè)的上游主要是稀土、IC制造與元器件和硅鋼等原材料和電子零部件，下游主要為應(yīng)用領(lǐng)域，包括紡織機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、航空航天等。圖表16

伺服電機(jī)發(fā)展歷程圖表17

伺服電機(jī)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)資料：智研咨詢，華安證券研究所整理資料：智研咨詢，華安證券研究所整理華安證券研究所16證券研究報(bào)告2.2伺服電機(jī)?近年來(lái)，受到下游工業(yè)機(jī)器人、電子制造設(shè)備等產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張的影響，中國(guó)伺服電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模一直保持增長(zhǎng)趨勢(shì)。與此同時(shí)，伺服電機(jī)在新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模也不斷增長(zhǎng)。根據(jù)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)伺服電機(jī)行業(yè)分析及發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告》，2024年我國(guó)伺服電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將超200億元。??目前國(guó)內(nèi)伺服電機(jī)市場(chǎng)仍由外資主導(dǎo)，外資品牌占比達(dá)65%。國(guó)產(chǎn)品牌匯川技術(shù)市場(chǎng)份額占比排名第一，市占率達(dá)15.9%。安川、臺(tái)達(dá)、松下及三菱，占比分別為11.9%、8.9%、8.8%及8.3%。伺服電機(jī)作為人形機(jī)器人的核心零部件，價(jià)值量占比在19%左右，以特斯拉機(jī)器人為例，通常包含28個(gè)應(yīng)用于大關(guān)節(jié)的無(wú)框力矩電機(jī)和12個(gè)應(yīng)用于手指的空心杯電機(jī)，價(jià)值量占比分別為15%、4%。圖表18

2019-2024年中國(guó)伺服電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)圖表19

中國(guó)伺服電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)份額占比情況匯川市場(chǎng)規(guī)模：億元16%25022319520015010050181169安川12%其他46%149142臺(tái)達(dá)9%松下三菱9%08%201920202021202220232024E資料：，華安證券研究所整理資料：，華安證券研究所整理華安證券研究所17證券研究報(bào)告2.2.1無(wú)框力矩電機(jī)?無(wú)框力矩電機(jī)，全稱為永磁無(wú)刷直流無(wú)框力矩電機(jī)，是一種具有較大徑長(zhǎng)比、較多數(shù)目磁極的特殊電機(jī)，主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。?與普通電機(jī)相比，無(wú)框力矩電機(jī)具有體積小、精度高、裝配靈活、轉(zhuǎn)矩范圍大、轉(zhuǎn)矩功率高、響應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)矩慣量比高、運(yùn)行可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于機(jī)械；五軸、多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床等高精密機(jī)床以及絲網(wǎng)印刷、物料運(yùn)輸設(shè)備之中。?

2022

年全球無(wú)框力矩電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為

6.69

億美元，2029

年預(yù)計(jì)將達(dá)到

12.17

億美元，期間復(fù)合年均增長(zhǎng)率約為8.9%。、慣導(dǎo)系統(tǒng)等高精密轉(zhuǎn)臺(tái)；雙足機(jī)器人、四足機(jī)器人、人形機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人等高智能?目前，國(guó)際上以Kollmorgen，Moog，Maxon

Motor，BEIKimco，Woodward和Shinano

Kenshi等企業(yè)在市場(chǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，國(guó)產(chǎn)廠商如步科股份、昊志機(jī)電有望借助國(guó)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈成本優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)份額上取得突破。另外諧波減速機(jī)龍頭綠的諧波也有無(wú)框力矩電機(jī)的機(jī)電一體化能力，不單獨(dú)出售。圖表20

全球無(wú)框力矩電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模圖表21

無(wú)框力矩電機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局單位：億美元1412.171211.1610.259.411088.647.937.296.69642020222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E資料：中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)，華安證券研究所整理資料：各公司官網(wǎng)，華安證券研究所整理華安證券研究所18證券研究報(bào)告2.2.2空心杯電機(jī)???空心杯電機(jī)，又稱“無(wú)鐵芯電機(jī)”，是一種無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子的直流伺服電機(jī)，線圈無(wú)內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)線繞制而成，通常來(lái)講尺寸一般較小通常不超過40mm。與普通電機(jī)相比，空心杯電機(jī)具備體積小，控制精度高、壽命長(zhǎng)、轉(zhuǎn)速快、能效高、能量密度大等優(yōu)勢(shì)；與同等功率的鐵芯電動(dòng)機(jī)相比，其重量、體積減輕1/3-1/2，顯著提高能量密度?？招谋姍C(jī)上游原材料主要包括永磁材料、漆包線、鋼材、電子元件等，中游環(huán)節(jié)主要是電機(jī)的生產(chǎn)制造，包括電機(jī)的設(shè)計(jì)、加工、組裝等，下游應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車、航空航天、電子、醫(yī)療、家用電器等。?

2022年全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為51.0億人民幣，預(yù)計(jì)2028年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到83.0億人民幣，期間復(fù)合年均增長(zhǎng)率約8.5%。2022年中國(guó)空心杯電機(jī)產(chǎn)量占比為56%，成為全球最大的空心杯電機(jī)產(chǎn)地，歐洲和北美地區(qū)產(chǎn)量占比分別為15%和11%。圖表23

2022年全球空心杯電機(jī)分地區(qū)產(chǎn)量占比圖表22

2022-2028全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)其他單位：億元同比增長(zhǎng)18%908070605040302010083.209%9%9%9%8%8%8%8%8%76.6970.6865.1460.0455.34北美11%中國(guó)56%51.00歐洲15%20222023E2024E2025E2026E2027E2028E資料：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理資料：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所19證券研究報(bào)告2.2.2空心杯電機(jī)?

空心杯電機(jī)分為有刷和無(wú)刷，無(wú)刷空心杯電機(jī)具有高效、低噪音、長(zhǎng)壽命、高轉(zhuǎn)矩等特點(diǎn)，通常應(yīng)用于機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、航空航天器、醫(yī)療器械、電動(dòng)工具等高端領(lǐng)域；有刷空心杯電機(jī)具有便宜、噪聲大、壽命短、效率低等特點(diǎn)，一般應(yīng)用于玩具、小家電等領(lǐng)域。?

人形機(jī)器人通常采用無(wú)刷空心杯電機(jī)作為其核心零部件，比如特斯拉機(jī)器人采用行星減速器+空心杯電機(jī)+編碼器+驅(qū)動(dòng)器+蝸輪蝸桿+線傳動(dòng)的方案作為其手部執(zhí)行器，一共需要12個(gè)，電機(jī)單價(jià)在1300-1500元之間。圖表24

直流有刷空心杯電機(jī)圖表25

直流無(wú)刷空心杯電機(jī)資料：MAXON官網(wǎng)，華安證券研究所整理資料：MAXON官網(wǎng)，華安證券研究所整理華安證券研究所20證券研究報(bào)告2.3絲杠

-注：詳見華安機(jī)械團(tuán)隊(duì)外發(fā)報(bào)告，《絲杠行業(yè)深度報(bào)告：核心傳動(dòng)功能部件，大有可為》圖表26

滾珠絲杠與滾柱絲杠區(qū)別??絲杠按其摩擦特性可分為三類:即滑動(dòng)絲杠、滾動(dòng)絲杠及靜壓絲杠。其中滾動(dòng)絲杠因其啟動(dòng)阻力小、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好、傳動(dòng)效率高、耐磨性好，壽命長(zhǎng)、定位精度高、微量位移準(zhǔn)確、精度保持性好等特點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。滾動(dòng)絲杠分為滾珠絲杠和行星滾柱絲杠，滾珠絲杠具有摩擦力小、傳動(dòng)效率高、精度高等特點(diǎn)；滾柱絲杠具有高承載、耐沖擊、體積小、高速度、噪音低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。兩者區(qū)別具體如下：資料：，華安證券研究所整理華安證券研究所21證券研究報(bào)告2.3.1行星滾柱絲杠?行星滾柱絲杠主要分為標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠、反向式行星滾柱絲杠、循環(huán)式行星滾柱絲杠、差動(dòng)式行星滾柱絲杠。標(biāo)準(zhǔn)式主要應(yīng)用于大負(fù)載、高速及高加速度領(lǐng)域，比如精密機(jī)床、機(jī)器人、軍工裝備等；反向式主要用于中小負(fù)載、小行程和高速領(lǐng)域；循環(huán)式主要應(yīng)用于高剛度、高承載、高精度的場(chǎng)合，比如醫(yī)療器械、光學(xué)精密儀器等；差動(dòng)式擁有更短的導(dǎo)程，更大的減速比，更高的功率體積比和功率質(zhì)量比，更適應(yīng)高速重載的場(chǎng)合。??中國(guó)滾柱絲杠行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模僅占全球的5%，約為4.4億元，2023-2028年我國(guó)行星滾柱絲杠行業(yè)市場(chǎng)將以7.5%的年復(fù)合增速擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2028年達(dá)到6.79億元。根據(jù)王有雪《E公司滾柱絲杠產(chǎn)品營(yíng)銷策略研究》的數(shù)據(jù)，2022年，國(guó)內(nèi)行星滾柱絲杠市場(chǎng)主要被國(guó)外廠商占據(jù)，國(guó)外龍頭制造商Rollvis、GSA和Ewellix的市場(chǎng)份額占比分別為26%、26%、14%;國(guó)內(nèi)行星滾柱絲杠廠商合計(jì)市場(chǎng)份額占比為19%，其中以南京工藝、博特精工為代表，市場(chǎng)份額均為8%。圖表27

2022-2028年中國(guó)行星滾柱絲杠市場(chǎng)規(guī)模圖表28

2022年中國(guó)行星滾柱絲杠市場(chǎng)各公司銷售額占比CMC優(yōu)士特南京工藝單位：億元同比增長(zhǎng)3%

3%Rollvis26%8%8765432108%8%8%8%8%7%7%7%7%7%博特精工6.796.328%5.885.475.084.734.40Rexroth12%GSA26%Ewellix14%20222023E2024E2025E2026E2027E2028E資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所22證券研究報(bào)告2.3.1行星滾柱絲杠??我國(guó)本土企業(yè)產(chǎn)品布局較為稀缺。在導(dǎo)程精度方面，全球行星滾柱絲杠領(lǐng)先企業(yè)在導(dǎo)程精度方面能夠?qū)崿F(xiàn)G1-G5全覆蓋，而中國(guó)缺乏能夠達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)；在最大動(dòng)載荷、最大靜載荷方面，國(guó)內(nèi)的行星滾柱絲杠產(chǎn)品顯著低于國(guó)外同規(guī)格產(chǎn)品。目前，國(guó)內(nèi)大型生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)逐漸提升，中低檔產(chǎn)品與國(guó)外差距較小或基本持平。從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)來(lái)看，南京工藝、博特精工、優(yōu)仕特、上銀科技等企業(yè)是專注于生產(chǎn)行星滾柱絲杠產(chǎn)品的企業(yè)，屬于第一梯隊(duì)；第二梯隊(duì)是指正處于研發(fā)與試產(chǎn)階段的開拓者，包括積極向后一體化的貝斯特、匯川技術(shù)等，也包括鼎智科技、五洲新春等生產(chǎn)精密機(jī)械零部件廠商；第三梯隊(duì)是指一些企業(yè)尚未直接宣布布局行星滾柱絲杠領(lǐng)域，但其現(xiàn)有業(yè)務(wù)對(duì)行星滾柱絲杠產(chǎn)品發(fā)展有一定的利好，如恒立液壓、科德數(shù)控等企業(yè)。圖表30

中國(guó)行星滾柱絲杠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)分析圖表29

中國(guó)與全球代表性行星滾柱絲杠企業(yè)基準(zhǔn)產(chǎn)品參數(shù)對(duì)標(biāo)南京工藝博特精工廠商南京工藝GSA導(dǎo)程精度/極限速度

最大動(dòng)載荷最大靜載荷

公稱直徑優(yōu)仕特、上銀科技/4700rpm/123.28KN168.9KN133KN177.28KN246.9KN197KN18-60mm20-63mm8-64mm禾川科技、貝斯特、匯川技術(shù)、新劍傳動(dòng)、秦川機(jī)床、恒而達(dá)、五洲新春、

鼎智科技

、科峰智能G1-G5全覆蓋G1-G5全覆蓋Ewellix恒立液壓、科德數(shù)控、長(zhǎng)盛軸承、日發(fā)精機(jī)、綠的諧波資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理資料：智研咨詢，華安證券研究所整理華安證券研究所23證券研究報(bào)告2.3.1行星滾柱絲杠??行星滾柱絲杠產(chǎn)業(yè)鏈上游包括原材料與零部件供應(yīng)，絲杠選用的材料多為合金結(jié)構(gòu)鋼、螺母和滾柱選用的材料為高碳鉻軸承鋼，零部件包括絲杠、螺母等關(guān)鍵部件。下游應(yīng)用場(chǎng)景主要包含汽車及新能源、智能汽車、石油天然氣、醫(yī)療器械、光學(xué)儀器、工程機(jī)械、機(jī)器人、自動(dòng)化和機(jī)床設(shè)備等。其中在人形機(jī)器人領(lǐng)域，主要用于直線關(guān)節(jié)部位，具有高承載、快響應(yīng)、體積小、噪音低、高精度等優(yōu)點(diǎn)；在人形機(jī)器人領(lǐng)域，主要用于直線關(guān)節(jié)部位，具有高承載、快響應(yīng)、體積小、噪音低、高精度等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)療器械、光學(xué)儀器、機(jī)器人、自動(dòng)化和機(jī)床設(shè)備領(lǐng)域替代滾珠絲杠，具有導(dǎo)程小、精度高、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。?我們預(yù)測(cè)，人形機(jī)器人可能采用反向式行星滾柱絲杠作為其核心零部件，一臺(tái)人形機(jī)器人需要使用14個(gè)線性執(zhí)行器，每個(gè)執(zhí)行器配備一個(gè)反向式行星滾柱絲杠，如果人形機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)到500萬(wàn)臺(tái)，可為行星滾柱絲杠帶來(lái)668億元市場(chǎng)空間。圖表31

行星滾柱絲杠下游應(yīng)用與替代優(yōu)勢(shì)圖表32

全球人形機(jī)器人量產(chǎn)對(duì)行星滾柱絲杠市場(chǎng)規(guī)模影響測(cè)算替代液壓驅(qū)動(dòng)：響應(yīng)速度快、高精度、高負(fù)載的部件，更容易實(shí)現(xiàn)電控化汽車及新能源、智能汽車石油天然氣指標(biāo)人形機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)5萬(wàn)臺(tái)

人形機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)

100萬(wàn)臺(tái)

人形機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)

500萬(wàn)臺(tái)替代碴頭式抽油：高負(fù)載、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)的井下驅(qū)動(dòng)的滾柱絲杠抽油機(jī)單機(jī)用量(個(gè))141414行星滾柱絲杠均23221224954替代滾珠絲杠：導(dǎo)程小、高精度、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)價(jià)(元)醫(yī)療器械、光學(xué)儀器工程機(jī)械行星滾柱絲杠需下游7014007000668求量(萬(wàn)個(gè))替代液壓驅(qū)動(dòng)：響應(yīng)速度快、高精度、更容易實(shí)現(xiàn)電控化，取消液壓系統(tǒng)行星滾柱絲杠市場(chǎng)空間(億元)16.3171.4替代滾珠絲杠、電動(dòng)缸和氣缸：響應(yīng)連度快、導(dǎo)程小、高精度、高負(fù)載壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)機(jī)器人、自動(dòng)化機(jī)床設(shè)備替代滾珠絲杠：導(dǎo)程小、高精度、高負(fù)載壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)替代滾珠絲杠;導(dǎo)程小、高精度、高負(fù)載壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)資料：觀知海內(nèi)咨詢，華安證券研究所整理資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所24證券研究報(bào)告2.3.2滾珠絲杠?滾珠絲杠是工業(yè)精密機(jī)械中常用的傳動(dòng)元件，其主要結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠、滾珠螺母、滾珠三部分。常見的滾珠絲杠包括自潤(rùn)式滾珠絲杠、靜音式滾珠絲杠、高速化滾珠絲杠以及重負(fù)荷型滾珠絲杠等。從循環(huán)方式看，滾珠絲桿包括內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種，其中內(nèi)循環(huán)是指滾珠在循環(huán)過程中始終與絲杠保持接觸，外循環(huán)是指滾珠在循環(huán)過程中有時(shí)與絲杠脫離接觸。??根據(jù)百諫方略（DIResaerch）研究統(tǒng)計(jì)，全球滾珠絲杠主要制造商包括THK、NSK、上銀科技、SKF、銀泰科技、博特精工、南京工藝、漢江機(jī)床、天津精藝精工、OZAK等，其中，全球top5制造商約占全球市場(chǎng)份額45%。全球滾珠絲杠市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)步擴(kuò)張的態(tài)勢(shì)，2023年全球滾珠絲杠市場(chǎng)銷售額將達(dá)到153億元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到235億元，2023-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為6.32%。其中，亞太是滾珠絲杠最大的消費(fèi)市場(chǎng)，2023年亞太滾珠絲杠市場(chǎng)銷售額將達(dá)到87億元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到135億元，2023-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為6.48%。圖表33

全球滾珠絲杠市場(chǎng)規(guī)模圖表34

亞太滾珠絲杠市場(chǎng)規(guī)模資料：中研網(wǎng)，華安證券研究所整理資料：觀研報(bào)告網(wǎng)，華安證券研究所整理華安證券研究所25證券研究報(bào)告2.3.2滾珠絲杠?

從應(yīng)用市場(chǎng)來(lái)看，滾珠絲杠主要應(yīng)用于機(jī)床、專用設(shè)備（半導(dǎo)體、電池制造及其他專用設(shè)備）、工業(yè)自動(dòng)化（機(jī)器人）、醫(yī)療器械、汽車等領(lǐng)域。并且，隨著人形機(jī)器人等新興應(yīng)用場(chǎng)景相繼出現(xiàn)，滾珠絲杠的需求持續(xù)提升。?

在人形機(jī)器人領(lǐng)域，滾珠絲杠的應(yīng)用保證了機(jī)器人的穩(wěn)定性和可靠性，以及關(guān)節(jié)傳動(dòng)的精準(zhǔn)控制，從而能夠執(zhí)行更復(fù)雜和精細(xì)的任務(wù)。對(duì)Tesla

Optimus的成本拆分，可以得到滾珠絲杠占到機(jī)器人總制造成本的12.07%，其中行星滾柱絲杠占比9.85%，滾柱絲杠占比2.22%，在中性情境下未來(lái)10-15年人形機(jī)器人60億美元的全球市場(chǎng)，有望為滾珠絲杠帶來(lái)約7億美元新增需求。?

未來(lái)，滾珠絲杠的發(fā)展將注重提高性能、精確度和可持續(xù)性，同時(shí)采用數(shù)字化和自動(dòng)化技術(shù)，以滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求和應(yīng)對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)。-

材料創(chuàng)新：滾珠絲杠生產(chǎn)將采用更輕、更強(qiáng)、更耐磨的合金和高性能聚合物，從而降低組件的質(zhì)量，提高耐用性，并改進(jìn)性能，降低摩擦，提高效率；-

精密制造工藝：包括先進(jìn)的加工技術(shù)，如數(shù)控機(jī)床、激光切割和電火花加工，以及更好的表面處理技術(shù)，以降低摩擦和磨損；-

數(shù)字化制造和自動(dòng)化：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和智能制造系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。自動(dòng)化系統(tǒng)也將減少人工操作，降低生產(chǎn)成本。-增材制造（3D打印）：3D打印可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，為特殊應(yīng)用提供高度定制的解決方案，并減少材料浪費(fèi)。-

可持續(xù)性和環(huán)保：包括降低能源消耗、減少?gòu)U物和采用環(huán)保材料。-

定制化生產(chǎn)：未來(lái)，制造商將提供更多的產(chǎn)品選項(xiàng)，允許客戶根據(jù)其具體要求選擇尺寸、材料和性能參數(shù)。資料：觀研報(bào)告網(wǎng)，華安證券研究所整理華安證券研究所26證券研究報(bào)告2.4傳感器??傳感器是指能夠感知并轉(zhuǎn)換物理量或化學(xué)量為電信號(hào)的裝置，是人形機(jī)器人的“感官”，負(fù)責(zé)采集和處理環(huán)境和自身的各種信息，為機(jī)器人的決策和控制提供數(shù)據(jù)支持。我們重點(diǎn)關(guān)注人形機(jī)器人力傳感器的研發(fā)進(jìn)展，包括六維力傳感器、一維力傳感器以及壓力傳感器等。在機(jī)器人技術(shù)中，傳感器可根據(jù)用途分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。內(nèi)部傳感器主要用于監(jiān)測(cè)機(jī)器人的內(nèi)部狀態(tài)，如位置、速度和加速度，主要包含位置傳感器、速度傳感器、力傳感器、平衡傳感器和加速度傳感器等；外部傳感器則專注于捕捉機(jī)器人外部環(huán)境的信息，例如距離、聲音、光線和觸覺，主要包含視覺傳感器、觸覺傳感器、聽覺傳感器、嗅覺傳感器、味覺傳感器和接近覺傳感器等。?根據(jù)數(shù)據(jù)，2021年傳感器全球市場(chǎng)規(guī)模為2325.9

億美元，預(yù)計(jì)2025年傳感器全球市場(chǎng)規(guī)模將超過3000億美元，復(fù)合年均增速為8.04%。圖表35

機(jī)器人傳感器分類圖表36

傳感器世界市場(chǎng)規(guī)模位置傳感器速度傳感器力傳感器單位：億美元同比增長(zhǎng)3,5008%8%8%8%8%8%8%8%8%3169.05內(nèi)部傳感器：用于測(cè)量機(jī)器人自身狀態(tài)2933.223,0002714.94平衡傳感器2512.902,5002,0001,5001,0005002325.90加速度傳感器機(jī)器人傳感器視覺傳感器觸覺傳感器聽覺傳感器嗅覺傳感器味覺傳感器接近覺傳感器外部傳感器：用于測(cè)量與機(jī)器人作業(yè)有關(guān)的外部環(huán)境和狀態(tài)0202120222023E2024E2025E資料：泰科電子官網(wǎng)，華安證券研究所整理資料：華安證券研究所整理華安證券研究所27證券研究報(bào)告2.4傳感器??傳感器的種類極多，下游應(yīng)用主要集中在家電、汽車、工業(yè)自動(dòng)化控制與設(shè)備、醫(yī)療器械和飛機(jī)船舶使用。根據(jù)賽迪顧問對(duì)中國(guó)傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的測(cè)算，2016-2019年，中國(guó)智能傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模CAGR約為16.4%，隨著我國(guó)3C電子、新能源汽車等領(lǐng)域?qū)鞲衅餍枨蟮挠油⒑臀磥?lái)下游市場(chǎng)的高速發(fā)展，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì)未來(lái)五年傳感器制造行業(yè)CAGR將達(dá)到19%，預(yù)計(jì)2026年中國(guó)傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7000億元左右。?其中，力傳感器、觸覺傳感器和IMU（慣性傳感器）是人形機(jī)器人感知層的核心零部件。圖表37

傳感器下游應(yīng)用占比圖表38

2021-2026中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：億元）資料：前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人，華安證券研究所整理資料：，華安證券研究所整理華安證券研究所28證券研究報(bào)告2.4.1力矩傳感器?

力傳感器能檢測(cè)張力、拉力、壓力、重量、扭矩、內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變等力學(xué)量，它直接影響著機(jī)器人的力控制性能。?

根據(jù)測(cè)量維度，力矩傳感器可分為一至六維力矩傳感器，其中以一維、三維、六維力傳感器最為常見。一維力傳感器方向與標(biāo)定坐標(biāo)軸重合，作用點(diǎn)位于標(biāo)定參考點(diǎn)；三維力傳感器方向無(wú)限制，作用點(diǎn)位于標(biāo)定參考點(diǎn)；六維力傳感器對(duì)于方向和參考點(diǎn)都無(wú)限制。?

作為維度最高的力覺傳感器，六維力傳感器實(shí)際上就是一種可以同時(shí)檢測(cè)3個(gè)力分量和3個(gè)力矩分量的力傳感器，根據(jù)X、Y、Z方向的力分量和力矩分量可以得到合力和合力矩。憑借著全方位感知、靈敏度、精確度高、反饋實(shí)時(shí)的性能優(yōu)勢(shì)，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)柔順化、智能化控制。?

目前以美國(guó)ATI為代表的海外企業(yè)主導(dǎo)了全球六維力傳感器市場(chǎng)，我國(guó)的六維力傳感器生產(chǎn)企業(yè)因受制于維間耦合和標(biāo)定檢測(cè)等技術(shù)壁壘，仍處于產(chǎn)業(yè)早期，相關(guān)企業(yè)包括安培龍、宇立儀器、坤維科技、鑫精誠(chéng)、藍(lán)點(diǎn)觸控等。圖表39六維力傳感器主要海外制造商梳理圖表40六維力傳感器主要國(guó)產(chǎn)制造商梳理公司名稱國(guó)家公司簡(jiǎn)介應(yīng)用領(lǐng)域公司名稱公司簡(jiǎn)介應(yīng)用領(lǐng)域世界領(lǐng)先的多維力傳感器制造商，主營(yíng)業(yè)務(wù)包括機(jī)器人快速轉(zhuǎn)換裝置及力傳感器。

機(jī)器人致力于提供高精度力覺傳感器（六軸力傳感器）及力控解

機(jī)器人、智能裝備、工業(yè)過程監(jiān)坤維科技

決方案

控等專注于微型壓力、稱重、多軸力、扭力等多樣化的智能傳

機(jī)器人、3C、自動(dòng)化設(shè)備、半導(dǎo)ATI美國(guó)德國(guó)SCHUNK主營(yíng)產(chǎn)品包括精密夾具和自動(dòng)化抓取系統(tǒng)、傳感器等。主營(yíng)產(chǎn)品包括機(jī)器人末端央具，力矩傳感器、機(jī)器人相機(jī)機(jī)器人、機(jī)械裝備等鑫精誠(chéng)感器體等Robotiq加拿大

套件等。主營(yíng)產(chǎn)品包括機(jī)器人末端夾具，力矩傳感器、機(jī)器人相機(jī)套性等。機(jī)器人宇立儀器

在多維力傳感器設(shè)計(jì)領(lǐng)域積累了近

20

年經(jīng)驗(yàn)在多維力傳感器、關(guān)節(jié)扭矩傳感器、機(jī)器人力控技術(shù)等方藍(lán)點(diǎn)觸控

面擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)機(jī)器人、汽車碰撞測(cè)試等OnRobot新東工業(yè)丹麥日本機(jī)器人機(jī)器人、工業(yè)打磨等主營(yíng)業(yè)務(wù)分為鑄造，表面處理、環(huán)境設(shè)備、特種設(shè)備，物料繳運(yùn)五個(gè)部門機(jī)器人主營(yíng)業(yè)務(wù)包括力傳感器和MEMS傳感器(加速度、陀螺儀）產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售WACOH-T

日本機(jī)器人、工業(yè)裝備、工業(yè)打磨等資料：各公司官網(wǎng)，華安證券研究所整理資料：各公司官網(wǎng)，華安證券研究所整理華安證券研究所29證券研究報(bào)告2.4.1力矩傳感器?隨著人形機(jī)器人量產(chǎn)及商業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）預(yù)測(cè)，到2030年，全球人形機(jī)器人領(lǐng)域力傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)328.06億元，其中人形機(jī)器人領(lǐng)域六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)138.40億元。?我們預(yù)測(cè)人形機(jī)器人單機(jī)需要28個(gè)一維力傳感器（每個(gè)諧波減速器需要配合一個(gè)一維力傳感器）和4個(gè)六維力傳感器，人形機(jī)器人出貨量按照100萬(wàn)臺(tái)預(yù)測(cè)，總計(jì)市場(chǎng)空間68億元（遠(yuǎn)期我們預(yù)測(cè)六維力傳感器單價(jià)1000元，一維力傳感器單價(jià)100元）。圖表412024-2030人形機(jī)器人領(lǐng)域力傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：億元）圖表422023-2025全球六維力傳感器市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)全球人形機(jī)器人出貨量/萬(wàn)臺(tái)單機(jī)需要六維力傳感器數(shù)量六維力傳感器單價(jià)/元單機(jī)需要一維力傳感器數(shù)量一維力傳感器單價(jià)/元空間/億元100410002810068資料：華安證券研究所整理資料：高工機(jī)器人公眾號(hào)，華安證券研究所整理華安證券研究所30證券研究報(bào)告2.4.2觸覺傳感器圖表43觸覺傳感器??觸覺傳感器是連接機(jī)器人觸覺感知系統(tǒng)與物理世界的底層核心元件，功能是將機(jī)械刺激轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后傳輸給機(jī)器人的控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外界物體的感知和反饋。目前已應(yīng)用于機(jī)械臂感知、精密醫(yī)療、穿戴式設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域。目前，人形機(jī)器人的觸覺傳感器主要集中在手部、足部、軀干等部位，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的抓取、對(duì)地面的平衡、對(duì)外力的反饋等功能。未來(lái)，人形機(jī)器人的觸覺傳感器將覆蓋全身各個(gè)部位，甚至包括面部、口腔、舌頭等部位，用于實(shí)現(xiàn)更豐富的觸覺感知和表達(dá)，以及更高級(jí)的人機(jī)交互。?目前，全球觸覺傳感器市場(chǎng)主要被歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)占據(jù)，如德國(guó)的海德漢、美國(guó)的霍尼韋爾、日本的多摩川、歐姆龍等，國(guó)產(chǎn)觸覺傳感器仍處于起步階段，主要應(yīng)用于中低端市場(chǎng)，主要企業(yè)包括漢威科技、奧迪威、墨現(xiàn)科技等。資料：傳感器專家網(wǎng)，華安證券研究所整理華安證券研究所31證券研究報(bào)告2.4.2（柔性）觸覺傳感器???柔性觸覺傳感器作為觸覺傳感器的一種，可以感知壓力、溫度和濕度并具備可彎折、延展性等特質(zhì)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健、消費(fèi)電子、工業(yè)等領(lǐng)域。人形機(jī)器人所需的“電子皮膚”即使用柔性材料制備而成的陣列式觸覺傳感器，有望使機(jī)器人具備多物理量（溫度、力、粗糙度等）感知能力，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作。依據(jù)物理機(jī)制，柔性觸覺傳感器可以分為壓電式、壓（電）阻式、電容式、離電式、摩擦電式五種。壓電式無(wú)需外部供電、靈敏度高、對(duì)動(dòng)態(tài)力響應(yīng)時(shí)間達(dá)到微秒級(jí)，但不適用于測(cè)量靜態(tài)恒穩(wěn)壓力；壓（電）阻式結(jié)構(gòu)和制備流程簡(jiǎn)單、成本低、抗電磁干擾能力強(qiáng)，但測(cè)量過程中產(chǎn)生的熱噪聲會(huì)影響后續(xù)測(cè)量質(zhì)量、同時(shí)由于無(wú)法辨別電阻變化是由壓力變化還是彎曲造成，解耦性困難；電容式能同時(shí)測(cè)量靜態(tài)力和動(dòng)態(tài)力，但規(guī)?；苽涑杀据^高；離電式具備電容式的優(yōu)點(diǎn)、抗干擾能力比電容式強(qiáng)，但制備工藝復(fù)雜，成本高；摩擦電式成本低、輸出電壓高、無(wú)需外部供電，但只能檢測(cè)動(dòng)態(tài)力。圖表44柔性觸覺傳感器分類原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無(wú)需外部供電，靈敏度高，對(duì)動(dòng)態(tài)力響應(yīng)時(shí)間達(dá)到微秒級(jí)壓電式通過測(cè)量電壓變化測(cè)量壓力通過測(cè)量電阻變化測(cè)量壓力不適用測(cè)量靜態(tài)恒穩(wěn)壓力結(jié)構(gòu)和制備流程簡(jiǎn)單，成本低，抗電磁干擾能力強(qiáng)，功耗低，響應(yīng)快測(cè)量過程中產(chǎn)生的熱噪聲影響后續(xù)測(cè)量質(zhì)量；同時(shí)，由于無(wú)法辨別電阻變化是由壓力變化還是彎曲造成，解耦性困難壓（電）阻式能同時(shí)測(cè)量靜態(tài)力和動(dòng)態(tài)力，對(duì)微小力測(cè)量敏感度高，能耗小，響應(yīng)重復(fù)性高電容式通過測(cè)量電容變化測(cè)量壓力容易受寄生電容和環(huán)境電磁噪聲的影響，規(guī)?；苽涑杀靖唠x電式利用在電子界面上形成雙電層的超級(jí)電容特性來(lái)測(cè)量壓力基于接觸帶電效應(yīng)和靜電效應(yīng)來(lái)測(cè)量壓力具有電容式所有優(yōu)點(diǎn)制備工藝復(fù)雜，應(yīng)用范圍窄只能檢測(cè)動(dòng)態(tài)力，應(yīng)用范圍窄摩擦電式成本低，制備流程簡(jiǎn)單，輸出電壓高，無(wú)需外部供電資料：機(jī)器之心，華安證券研究所整理華安證券研究所32證券研究報(bào)告2.4.2（柔性）觸覺傳感器?全球觸覺傳感器市場(chǎng)中，海外廠商憑借其先進(jìn)的生產(chǎn)工藝、深厚的研發(fā)積淀及全球化營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，在市場(chǎng)份額上占據(jù)顯著優(yōu)勢(shì)地位。QY

Research的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)揭示，截至2021年，全球觸覺傳感器市場(chǎng)的主導(dǎo)企業(yè)包括但不限于Tekscan、PressureProfile

Systems以及Sensor

Products

Inc.等等，這三家領(lǐng)軍企業(yè)的市場(chǎng)份額合計(jì)約為65%。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，也有一批企業(yè)在積極布局和耕耘觸覺傳感器領(lǐng)域，如蘇州能斯達(dá)（隸屬于漢威科技集團(tuán)）、蘇試試驗(yàn)、奧迪威、力感科技、帕西尼感知科技以及墨現(xiàn)科技等都是頗具代表性的本土廠商，它們正致力于技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)拓展，力求在競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)際市場(chǎng)中取得突破。圖表452018-2029年全球柔性觸覺傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：億美元）?研究院發(fā)布的《2022-2027全球與中國(guó)觸覺傳感器市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)》顯示，2022年全球柔性觸覺傳感器約15.34億美元市場(chǎng)，研究院分析師預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2029年市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至53.22億美元，2022-2029年CAGR為17.9%。資料：研究院公眾號(hào)，華安證券研究所整理華安證券研究所33證券研究報(bào)告2.4.3IMU（慣性傳感器）-注：詳見華安機(jī)械團(tuán)隊(duì)外發(fā)報(bào)告，《華安機(jī)械-人形機(jī)器人&自動(dòng)駕駛的下一個(gè)風(fēng)口：高性能MEMS

IMU

》?

慣性測(cè)量單元(Inertial

measurement

unit，簡(jiǎn)稱

IMU)，圖表46

阿波羅11號(hào)IMU是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角及加速度的裝置。一般IMU包括三軸陀螺儀及三軸加速度計(jì)，部分IMU還包括三軸磁力計(jì)。IMU在小至手機(jī)、VR，大至航空、航天領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。?

IMU通常包含陀螺儀(Gyroscope)、加速度計(jì)(Accelermeters)，有的還包含磁力計(jì)(Magnetometers)和氣壓計(jì)。?

加速計(jì)是一個(gè)測(cè)量特定力的傳感器（身體質(zhì)量使力正?；?。它提供在其本地框架內(nèi)跨越x、y、z軸的加速度。?

陀螺儀是一個(gè)傳感器，它測(cè)量在其本地框架內(nèi)圍繞x、y和z軸的角速度。一般來(lái)說，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行整合，得出角度本身。?

磁強(qiáng)計(jì)是一個(gè)測(cè)量地球磁場(chǎng)并提供航向的傳感器（羅盤就是這樣一個(gè)設(shè)備）。如果它包括在IMU中，我們通常將其描述為

"9軸IMU"。資料：維基百科，華安證券研究所整理?

氣壓計(jì)是一個(gè)測(cè)量氣壓的傳感器，可以提供海拔高度。華安證券研究所34證券研究報(bào)告2.5機(jī)器視覺??機(jī)器視覺是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷，通過光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器，自動(dòng)接收和處理真實(shí)物體的圖像，以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置。機(jī)器視覺行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較長(zhǎng)，上游由工業(yè)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、光源、圖像采集卡、軟件及算法構(gòu)成，中游為設(shè)備商和系統(tǒng)集成商（主要負(fù)責(zé)軟件的二次開發(fā)和設(shè)備制造），下游應(yīng)用廣泛，包括

3C、半導(dǎo)體、鋰電、光伏、汽車、包裝印刷、物流、軌道交通、生物醫(yī)藥、食品加工、輕工皮革等領(lǐng)域。圖表47機(jī)器視覺系統(tǒng)工作流程圖圖表48機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈資料：億歐網(wǎng)，華安證券研究所整理資料：廣西壯族大數(shù)據(jù)研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所35證券研究報(bào)告2.5機(jī)器視覺?其中，電子領(lǐng)域占比

24.79%，主要應(yīng)用在電子元器件、PCB

缺陷檢測(cè)以及外觀結(jié)構(gòu)部件等方面的檢查與測(cè)試；新型顯示領(lǐng)域占比12.15%，主要應(yīng)用在玻璃基材、ITO

玻璃鍍膜、絲網(wǎng)印刷和切割、背光模組、觸摸屏組貼合、蓋板玻璃制造等工藝的檢測(cè)與校驗(yàn)；汽車制造領(lǐng)域占比

8.39%，主要涉及車身裝配檢測(cè)、面板印刷和質(zhì)量檢測(cè)、零部件表面缺陷檢測(cè)等；電池領(lǐng)域占比

8.29%，主要涉及鋰電領(lǐng)域及光伏領(lǐng)域中相關(guān)電池來(lái)料的質(zhì)量檢測(cè)、生產(chǎn)過程的缺陷監(jiān)控以及成品電池的檢驗(yàn)測(cè)試；印刷領(lǐng)域占比

6.46%，主要為印刷智能化提供印刷設(shè)計(jì)問題攔截、印刷過程質(zhì)量控制、出廠質(zhì)量終檢機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)管理優(yōu)化等功能；半導(dǎo)體領(lǐng)域占比5.53%，主要應(yīng)用在晶圓切割、AOI光學(xué)檢測(cè)、芯片字符對(duì)位和識(shí)別等工藝流程。?目前，中國(guó)為全球機(jī)器視覺第一大技術(shù)

國(guó)，截至2021年8月，中國(guó)機(jī)器視覺專利申請(qǐng)量占全球機(jī)器視覺專利總申請(qǐng)量的78.70%；其次是美國(guó)，占14.20%，日本和韓國(guó)排名第三和第四，占比分別為1.05%和1.02%。圖表49

2022年中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域分布圖表50

截至2021年8月全球機(jī)器視覺行業(yè)技術(shù)國(guó)分布情況日本

韓國(guó)其他1%

1%

5%電子美國(guó)25%14%其他34%新型顯示12%中國(guó)半導(dǎo)體79%6%汽車印刷電池8%7%8%資料：思翰產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所36證券研究報(bào)告2.5機(jī)器視覺?根據(jù)Markets

and

Markets的數(shù)據(jù)，2012-2022年，全球機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)，2022年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)120億美元，預(yù)計(jì)2022-2027年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.4%，至2028年，全球機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模將接近185億美元。?

GGII

數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到138.16億元，其中2D視覺市場(chǎng)規(guī)模126.65億元，3D視覺市場(chǎng)約為11.51億元，到2025年我國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到472.65億元，2021-2025年復(fù)合增速達(dá)到36%。預(yù)計(jì)2026-2028年中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，其中，隨著2D視覺逐漸向3D視覺升級(jí)，保守預(yù)測(cè)3D視覺市場(chǎng)以50%的增速增長(zhǎng)，2D視覺市場(chǎng)以10%的增速增長(zhǎng)。至2028年，中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到869.92億元。圖表51

2022-2028全球機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)圖表52

2022-2028中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)資料：MarketsandMarkets，華安證券研究所整理資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所37證券研究報(bào)告2.5機(jī)器視覺?全球機(jī)器視覺市場(chǎng)仍由外資主導(dǎo)，基恩士和康耐視為機(jī)器視覺行業(yè)雙龍頭。2021年，基恩士以54.9%的市場(chǎng)份額位居行業(yè)第一，遙遙領(lǐng)先于其他企業(yè)；其次是康耐視，市場(chǎng)占有率為9.1%；巴斯勒、天準(zhǔn)科技和奧普特依次位列第三至第五位，分別占比2.2%、1.7%、1.2%。?中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)的參與主體主要有兩類，第一類是老牌的外資機(jī)器視覺企業(yè)，第二類是新興自主研發(fā)的內(nèi)資企業(yè)。外資企業(yè)發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)、品牌知名度高、技術(shù)研發(fā)能力強(qiáng)、產(chǎn)品性能及可靠性高、產(chǎn)品種類及方案積累多、管理更為完善、對(duì)市場(chǎng)判斷準(zhǔn)確、規(guī)劃性強(qiáng)，但同時(shí)，外資企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)普遍標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)客戶較多的應(yīng)用場(chǎng)景及定制化偏好有一定的難度、產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)較高，在客戶整體成本壓力不斷上升的環(huán)境下處于相對(duì)劣勢(shì)。與外資企業(yè)相對(duì)比，內(nèi)資機(jī)器視覺企業(yè)發(fā)展時(shí)間較短、知名度較低、技術(shù)研發(fā)能力不強(qiáng)、自主研發(fā)產(chǎn)品的性能及穩(wěn)定性與外資品牌還具有一定差距，但內(nèi)資企業(yè)對(duì)國(guó)內(nèi)客戶需求及市場(chǎng)更為了解、能夠提供靈活化及定制化的服務(wù)、快速響應(yīng)客戶需求、供貨周期短、成本優(yōu)勢(shì)明顯、市場(chǎng)份額逐年增長(zhǎng)。圖表53

2021全球機(jī)器視覺行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局圖表54

2021中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局其他31%基恩士奧普特55%1%天準(zhǔn)科技2%巴斯勒2%康耐視9%資料：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理資料：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，華安證券研究所整理華安證券研究所38證券研究報(bào)告2.5機(jī)器視覺??人形機(jī)器人中，機(jī)器視覺技術(shù)的主要用途是實(shí)現(xiàn)視覺感知和交互。視覺感知層面，人形機(jī)器人需要通過攝像頭等傳感器獲取周圍的環(huán)境信息，例如障礙物、人和物品等，以此做出相應(yīng)的行動(dòng)。機(jī)器視覺技術(shù)可以通過識(shí)別圖像和視頻中的目標(biāo)，如人臉、手勢(shì)、表情等，實(shí)現(xiàn)智能化的感知。??人機(jī)交互領(lǐng)域，人形機(jī)器人需要與人類進(jìn)行交互，使其具有更加人性化的功能和行為表現(xiàn)。機(jī)器視覺技術(shù)可以通過識(shí)別人類的面部表情、手勢(shì)等，來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和情感交流，從而增加其交互體驗(yàn)和智能化的感知。機(jī)器視覺技術(shù)在人形機(jī)器人發(fā)展中的優(yōu)勢(shì)在于其具有精確性強(qiáng)、速度快、適應(yīng)性強(qiáng)、客觀性高、重復(fù)性強(qiáng)、檢測(cè)效果穩(wěn)定可靠、效率高、方便信息集成等特點(diǎn)，可以使人形機(jī)器人更加能夠感知周圍環(huán)境，并根據(jù)所獲取的信息做出相應(yīng)的動(dòng)作和反應(yīng)，從而增加其更加人性化的功能與表現(xiàn)，這將會(huì)提高人形機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值和前景。但其需要滿足高精度、大數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)性等多個(gè)方面的要求，同時(shí)還需要具備更高的安全性、智能化和可靠性等技術(shù)挑戰(zhàn)。圖表55

機(jī)器視覺與人類視覺對(duì)比項(xiàng)目精確性速度性適應(yīng)性客觀性重復(fù)性可靠性效率性信息集成人類視覺差，64

灰度級(jí)，不能分辨微小的目標(biāo)慢，無(wú)法看清較快運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)弱，很多環(huán)境對(duì)人有傷害低，數(shù)據(jù)無(wú)法量化機(jī)器視覺強(qiáng)，256

灰度級(jí)以上，可觀測(cè)微米級(jí)的目標(biāo)快，快門時(shí)間可達(dá)千分之一秒強(qiáng)，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)高，數(shù)據(jù)可量化弱，易疲勞強(qiáng)，可持續(xù)工作易疲勞，受情緒波動(dòng)效率低檢測(cè)效果穩(wěn)定可靠效率高不易信息集成方便信息集成資料：中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，矩子科技招股說明書，華安證券研究所整理華安證券研究所39證券研究報(bào)告目錄1機(jī)器人整機(jī)情況概述2人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈拆解3人形機(jī)器人行業(yè)風(fēng)起云涌，玩家眾多4人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景5風(fēng)險(xiǎn)提示證券研究報(bào)告3.1人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模及發(fā)展前景?人形機(jī)器人是信息、制造、材料、能源、生命等技術(shù)的集大成者，涉及領(lǐng)域新、技術(shù)含量高，其創(chuàng)新發(fā)展蘊(yùn)含巨大生產(chǎn)力潛能，有望帶動(dòng)新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)不斷涌現(xiàn)。圖表562022-2028年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)?研究院發(fā)布的《全球及中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)前景及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》顯示，2022年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到15億美元，預(yù)計(jì)到2028年人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將增至138億美元，5年內(nèi)年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)50.29%。???十四五以來(lái)，中央和地方陸續(xù)推出支持人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，如《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》、《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“機(jī)器人”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》等，多地利好政策有望推動(dòng)人形機(jī)器人加快工程化和產(chǎn)業(yè)化。ChatGPT能勝任高情商對(duì)話、生成代碼、構(gòu)思劇本和小說等多個(gè)場(chǎng)景，顯示了大模型的影響力，具有更豐富的通用知識(shí)、更強(qiáng)的學(xué)習(xí)與推理能力，可更好地降低人工智能應(yīng)用成本、縮短研發(fā)周期、提升識(shí)別準(zhǔn)確率，AI的快速發(fā)展，可加速人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨著智能化水平提高和相應(yīng)機(jī)械裝備、材料裝備和其他相關(guān)儀器設(shè)備的成本越來(lái)越低、精度越來(lái)越高，未來(lái)機(jī)器人將在各個(gè)行業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，應(yīng)用場(chǎng)景也會(huì)越來(lái)越廣泛。資料：，華安證券研究所整理華安證券研究所41證券研究報(bào)告3.2人形機(jī)器人企業(yè)布局?近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外多家企業(yè)積極布局人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并發(fā)布相關(guān)產(chǎn)品，全球人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)重要機(jī)遇期。國(guó)外企業(yè)中，特斯拉、波士頓動(dòng)力、本田、EngineeredArts、1XTechnologies等企業(yè)紛紛發(fā)布了Optimus、Atlas、ASIMO等人形機(jī)器人產(chǎn)品或其迭代產(chǎn)品；英偉達(dá)、高通、AMD等主要為人形機(jī)器人提供AI芯片、算法、解決方案等；國(guó)內(nèi)企業(yè)中，優(yōu)必選、達(dá)闥機(jī)器人、小米、傅里葉智能正逐步進(jìn)行產(chǎn)品首發(fā)及更新。圖表57國(guó)外人形機(jī)器人主要公司及發(fā)布情況圖表58國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人公司及產(chǎn)品特點(diǎn)企

業(yè)產(chǎn)

品

名

稱

發(fā)

布

時(shí)

間特

點(diǎn)用

途進(jìn)

展在售企業(yè)本田產(chǎn)品名稱發(fā)布時(shí)間2000年2013年2019年2021年2022年2022年2023年優(yōu)必選Walker

X

2018-2021全方位感知系統(tǒng)商用服務(wù)、科研開發(fā)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、高扭矩密度電機(jī)ASIMO達(dá)閥小米小鵬XR-4

小紫CyberonePX5202220232023人機(jī)交互服務(wù)人機(jī)交互服務(wù)工業(yè)、服務(wù)未量產(chǎn)未量產(chǎn)未量產(chǎn)感知語(yǔ)意情緒、自研算法波士頓動(dòng)力Agility

RoboticsEngineered

Arts1X

technologies特斯拉Atlas自研高性能的關(guān)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性的行走能力模型預(yù)測(cè)控制、自研核心零部件高功率密度電機(jī)深度相機(jī)、控制算法多維度觸覺傳感器PX-6AX、

智能制造、康養(yǎng)醫(yī)療、觸覺靈巧手DexH5

工業(yè)生產(chǎn)、消費(fèi)電子自研關(guān)節(jié)、支持二次開發(fā)&

科研教育、演藝展覽、Digit宇樹追覓Unitree

H1追覓202320232023人形作業(yè)替代智能生活服務(wù)預(yù)備發(fā)售未量產(chǎn)AmecaEVEOptimus帕西尼Tora未量產(chǎn)傅利葉智能上理工GR-1小貝匯童20232023已開放預(yù)售未量產(chǎn)三星電子公布“semicon人形機(jī)器人”計(jì)劃功能擴(kuò)展醫(yī)療康復(fù)科研開發(fā)自研關(guān)節(jié)、感控算法高爆發(fā)一體化驅(qū)動(dòng)、仿生控制、剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)集成三維環(huán)境地圖構(gòu)建和自主動(dòng)態(tài)導(dǎo)航北理工華匯2020-2023人形作業(yè)替代未量產(chǎn)浙江大學(xué)資料悟空2016-2023室外、工業(yè)場(chǎng)景未量產(chǎn)資料：，華安證券研究所整理：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，

華安證券研究所整理華安證券研究所42證券研究報(bào)告3.2.1特斯拉機(jī)器人?

2022年8月4日，馬斯克在特斯拉的年度股東大會(huì)上發(fā)布了一張?zhí)厮估璒ptimus的新圖片，以宣傳即將到來(lái)的AI日。照片是Optimus機(jī)器人原型的手臂。當(dāng)天，馬斯克再次重申，“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，Optimus機(jī)器人將比汽車更有價(jià)值，將徹底改變整個(gè)經(jīng)濟(jì)?！眻D表59

特斯拉optimus手部能力?

2023年7月6日至8日，2023世界人工智能大會(huì)（WAIC）在上海舉辦。特斯拉攜人形機(jī)器人擎天柱（Optimus）亮相。特斯拉首席執(zhí)行官（CEO）馬斯克通過視頻表示，未來(lái)地球上的機(jī)器人數(shù)量將會(huì)超過人類數(shù)量。?馬斯克透露，特斯拉已經(jīng)打通了FSD和機(jī)器人的底層模塊，實(shí)現(xiàn)了一定程度的算法復(fù)用。特斯拉的FSD算法指的是其全自動(dòng)駕駛（Full

Self-Driving）系統(tǒng)所采用的算法。采用它是為了實(shí)現(xiàn)車輛的自主導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛功能，讓車輛能夠在各種交通環(huán)境下進(jìn)行感知、決策和控制。?

FSD算法主要依賴于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。其核心是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型：通過對(duì)實(shí)時(shí)傳感器（如相機(jī)、激光

等）獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并從中提取有關(guān)道路、車輛、行人和障礙物等信息，可以實(shí)現(xiàn)車輛的環(huán)境感知和物體識(shí)別。FSD算法還能夠生成車輛的控制指令，包括加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等。特斯拉利用大規(guī)模的數(shù)據(jù)集訓(xùn)練模型，可以提高算法在復(fù)雜環(huán)境下的性能和魯棒性。資料：量子位公眾號(hào)，華安證券研究所整理華安證券研究所43證券研究報(bào)告3.2.1特斯拉機(jī)器人?

2023年12月12日晚間，特斯拉CEO馬斯克發(fā)布第二代人形機(jī)器人OptimusGen2的最新視頻。相比于第一代人形機(jī)器人，第二代機(jī)器人在感知、力控、運(yùn)動(dòng)性能都有所提升，具體如下：圖表60

特斯拉Optimus

Gen2（1）硬件--執(zhí)行器：自主研制，對(duì)電子元件和線束進(jìn)行整合；傳感器：自主研制，靈巧手的每個(gè)手指都配備了觸覺傳感器，腳部配備了力/扭矩傳感器；---頸關(guān)節(jié)：新增2個(gè)自由度，傳感器執(zhí)行器數(shù)量進(jìn)一步增加；靈巧手：配備11個(gè)自由度，響應(yīng)速度更快；足部：腳趾部分大概率使用2個(gè)六維力矩傳感器，擬人化更強(qiáng)；（2）運(yùn)控能力---速度：行走速度提升30%，每小時(shí)速度超過10公里；平衡能力：能自由蹲起；精細(xì)操作：通過靈巧手能拿放雞蛋；（3）輕量化-總重量減少10kg，約為46kg?感知、決策規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制模塊仍可優(yōu)化（1）形狀感知、顏色感知、觸覺感知等；（2）對(duì)于決策規(guī)劃任務(wù)的理解，剖析執(zhí)行任務(wù)的先后順序等；（3）通過施加精準(zhǔn)的力度來(lái)保持執(zhí)行任務(wù)時(shí)身體的平衡；資料：百度百科，華安證券研究所整理華安證券研究所44證券研究報(bào)告3.2.2英偉達(dá)機(jī)器人（三件套）?“處理器+平臺(tái)+開發(fā)工具”是英偉達(dá)進(jìn)入每一個(gè)新市場(chǎng)必備的“三件套”。2018年，英偉達(dá)宣布推出包含全新硬件、軟件和虛擬世界機(jī)器人模擬器的NVIDIAIsaac，同時(shí)還推出專為機(jī)器人設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)Jetson

Xavier和相關(guān)的機(jī)器人軟件工具包；2019年，英偉達(dá)推出lsaac軟性開發(fā)套件(SDK)，為機(jī)器人提供更新的AI感知和仿真功能；2022年，英偉達(dá)又推出NVIDIA

Isaac

Nova

Orin，該可配置的計(jì)算和傳感器參考平臺(tái)旨在幫助AMR（自主移動(dòng)機(jī)器人）制造商縮短開發(fā)時(shí)間并降低成本。?

2023年，英偉達(dá)在機(jī)器人市場(chǎng)進(jìn)行緊鑼密鼓且強(qiáng)有力的推進(jìn)。5月，英偉達(dá)發(fā)布全新Jetson

AGXOrin工業(yè)級(jí)模塊，該模塊在惡劣環(huán)境下可以提供更高級(jí)別的計(jì)算能力，這意味著包括在農(nóng)業(yè)、建筑、能源、航空抗體、衛(wèi)星等極端環(huán)境打造更強(qiáng)勁的機(jī)器人有了可能；10月，英偉達(dá)結(jié)合Transformer模型與生成式AI的功能對(duì)適用于邊緣AI和機(jī)器人的NVIDIAJetson平臺(tái)上的Metropolis和Isaac框架進(jìn)行有史以來(lái)規(guī)模最大的軟件擴(kuò)展以滿足邊緣AI的快速部署需求；也是在10月，英偉達(dá)推出Isaac

ROS和Isaac

Sim軟件的全新版本，對(duì)感知和仿真功能進(jìn)行了重大改進(jìn)。?英偉達(dá)在機(jī)器人芯片技術(shù)和工具領(lǐng)域有幾個(gè)重要的迭代方向，一方面通過提升性能，讓嵌入式端、機(jī)器人本體能夠“裝得下”、“運(yùn)得了”AI，從而提升芯片算力以及機(jī)器人的智力；一方面通過不同特點(diǎn)的模塊靈活“包抄”細(xì)分市場(chǎng)，在發(fā)布Jetson

AGXOrin工業(yè)級(jí)模塊之前就已經(jīng)推出了JetsonNano、JetsonOrin等模塊，JetsonNano的大小只有信用卡大、能提供472G

FLOPS的性能、能處理多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，功耗只有5~10瓦

；再一方面，不斷降低開發(fā)者擁抱AI的門檻，通過向第三方NVIDIA

Metropolis提供GPU加速的SDK和開發(fā)人員工具，幫助用戶以更快速、更經(jīng)濟(jì)、更高效的方式從邊緣到云端構(gòu)建、部署和擴(kuò)展支持AI的視頻分析和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。資料：中國(guó)電子報(bào)，華安證券研究所整理華安證券研究所45證券研究報(bào)告3.2.2英偉達(dá)機(jī)器人（市場(chǎng)裂變利器）?

打造更智能的機(jī)器人一個(gè)是機(jī)器人本體的運(yùn)行環(huán)境，另一個(gè)是機(jī)器人制造的AI工廠。機(jī)器人的制造工廠是創(chuàng)建和不斷改進(jìn)AI模型的核心，AI工廠使用了英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施以及NVIDIA

AI和NVIDIA

Omniverse平臺(tái)，可以仿真和訓(xùn)練AI模型。?

Omniverse是英偉達(dá)的仿真模擬平臺(tái)，它與AI結(jié)合的一個(gè)重要應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)編程。目前對(duì)機(jī)械臂機(jī)器人進(jìn)行編程的費(fèi)用為25萬(wàn)美元，如果通過Omniverse+AI，費(fèi)用將大大降低。?

機(jī)器人數(shù)據(jù)生成器是英偉達(dá)“機(jī)器人AI工廠”的重要成員，目前機(jī)器人AI化滯緩的重要原因是缺乏訓(xùn)練數(shù)據(jù)，2023年10月，英偉達(dá)與德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校提出的MimicGen數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，可以用不到200個(gè)人類演示，自主生成超過5萬(wàn)個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，涵蓋18個(gè)任務(wù)、多個(gè)模擬環(huán)境、現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，合成數(shù)據(jù)方案，加快了機(jī)器人AI化進(jìn)程。?

云是撬動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)的一個(gè)利器，2023年3月英偉達(dá)將OmniverseCloud托管至微軟

Azure上，以擴(kuò)大英偉達(dá)AI機(jī)器人開發(fā)和管理平臺(tái)Is