(报告制作人/分析师:证券研究所邹润芳、、唐)
马斯克表示，特斯拉今年最重要的产品是机器人和人形机器人的推出，或开启智能应用的新时代。“机器人+应用”将赋能成千上万个行业，自动化生产线和智能机器人有望取代大量从事重复性、机械性工作的工人，或者将人类从大量传统劳动密集型职业中解放出来。人形机器人代表了人类对机器人制造技术和应用的最终幻想。用机器代替人是未来的大趋势，未来行业与场景应用的结合有着广阔的发展前景。
1.特斯拉可能在年内发布人形机器人，机器代是未来趋势。特斯拉将在年内发布人形机器人。去年，马斯克在人工智能大会上宣布，他将在2022年发布特斯拉机器人的原型。最近，马斯克重申将在9月底推出人形机器人。这个机器人身高约1.73米，体重57公斤，负载20公斤(手臂5公斤)，最大移动速度可达每小时8公里。它将使用40个机电致动器来控制四肢，它还可以通过力反馈来实现平衡和灵活性。特斯拉可以将新能源汽车的一些人工智能设备应用到机器人身上，这将使用多摄像头视觉神经网络。摄像机将为机器人提供视觉能力，全自计算机将扮演内部器官组织的角色， 帮助机器人成为家庭生产力的好帮手。马斯克表示，如果“擎天柱”能在未来两年内量产，在规模效应下，其成本低于一辆汽车，售价可能为2.5万美元(约合人民币16.74万元)。马斯克表示，特斯拉今年最重要的产品是机器人和人形机器人的推出，或开启机器人智能应用的新时代。
“机器人+应用”可以赋能千万个行业。Bot旨在“消除危险、重复和枯燥的任务”。中国国际发展知识中心6月20日发布的《全球发展报告》指出，自动化生产线和智能机器人将取代大量从事重复性和机械性工作的工人，或导致大量传统劳动密集型岗位消失。预计2020-2025年，全球约有8500万个工作岗位将被机器取代。根据IEEE发布的《IEEE全球调查:2022年科技与未来的影响》显示，超过80%的受访者认为，未来5年，全球1/4的工作将被机器人取代。中国的受访者对“人机协作”有更高的期望:70%的受访者认为，未来10年，机器人将帮助人类完成一半以上的工作。受访者认为机器人应用可用于制造和装配行业(33%)，医院以及地球和太空探索(13%)。国产工业机器人已广泛应用于47个行业类别、129个行业。服务机器人、特种机器人新产品、新技术、新模式、新业态加速涌现，在医疗手术、教育服务、安检、灾后救援等领域的应用不断深化。
图表:“机器人+应用”赋能万千行业
人形机器人代表了人类对机器人制造技术和应用的最终幻想，机器取代人类是未来的趋势。仿人机器人的研究始于20世纪60年代末，其中很多。公司和机构我们积极探索这一领域的研究和发展。知名的人形机器人，如本田、软银等，都没有实现商业化量产和应用。公司我们公司去年停产了。仿人机器人需要融合控制技术、传感器技术、人工智能、仿生学、材料学等。目前很多技术都处于初步探索阶段，离商业化还有一段距离。未来会有三个发展阶段:人造身体仿真，有躯干、头、两臂、两条腿，外形是人形的，甚至可能只塑造身体的一部分； 外形与人相似，功能与人相似，如两脚直立行走；不仅长得像人，而且具有与人相似的功能，能够像人一样思考，从而获得更多的感知和决策认知能力。人形机器人代表了人类对机器人制造技术和应用的最终幻想，机器取代人类是未来的趋势。仿人机器人作为人工智能的物化，已经完成了初步的探索和技术积累，结合行业应用，未来具有广阔的发展前景，有望成为继PC、手机、智能电动车之后的新一代移动智能设备。
2.国内机器人市场持续快速增长，“AI+机器人”打开市场应用空间机器人新定义和基本分类。国际标准化组织(ISO)对机器人的定义是:机器人具有两个或两个以上的可编程轴和一定程度的自主性，能够在其所处的环境中移动以执行预期的任务。机构。根据国际机器人联合会(IFR)的分类，机器人可分为工业机器人和服务机器人。国内机器人市场持续快速增长。根据《中国机器人产业发展报告(2021)》，预计2016-2023年CAGR的市场规模将达到18.3%。2021年，中国机器人市场规模预计为839亿元，其中工业机器人市场规模约为445.7亿元，占比53.1%；服务机器人市场规模约为393.3亿元，占比46.9%。具体来说， 公共服务机器人和个人/家用服务机器人市场规模约为302.6亿元，占总市场规模的36.1%，特种机器人市场规模约为90.7亿元，占总规模的10.8%。“AI+机器人”开启市场应用新空间。工业4.0刺激了合作机器人、人工智能机器人等新型机器人技术的发展。传统行业可以用机器人简化各种流程，提高生产力，减少错误。德勤预测，2025年世界人工智能市场规模将超过6万亿美元。2017-2025年复合增长率将达到30%。制造业是人工智能应用场景中最具潜力的领域。人工智能及相关技术的全球制造业应用市场2016年约1200亿美元， 并且预计2025年将超过7200亿美元，年复合增长率有望超过25%。机器人技术和人工智能是实现制造环境内部及周边任务自动化的有效结合，“AI+机器人”开辟了新的市场应用空间。
工业机器人是实现智能制造的重要基础装备。感知、计算和控制技术的迭代升级，以及图像识别、自然语音处理、深度认知学习等数字技术在机器人领域的深入应用，对机器人产业产生了深远的影响，加速了机器人产业的智能化发展。在各类机器人中，用于生产过程和环境的工业机器人应用较早，是实现智能制造最重要的基础装备，占据一半以上的市场份额。
中国是世界上最大的工业机器人消费市场。根据IFR的数据，2021年，全球工业机器人装机量达到48.68万台，同比增长26.77%。从2013年开始，除了2018-2020年，工业机器人装机量在所有年份都保持两位数增长。工业机器人全球销售额的76%集中在五个国家。自2013年以来，中国一直是全球最大的工业机器人消费市场，2020年，中国的销售额将占全球市场的44%。
中国依靠廉价劳动力实现经济快速发展的时代已经成为过去。寻找新的经济增长点迫在眉睫，制造业智能化转型是大势所趋。2016年以来，中国人口自然增长率呈加速下降趋势。随着人口总量停止增长，老龄化加速，中国劳动力人口占比从2010年的74.50%下降到2020年的68.60%。与东南亚相比，中国明显失去了劳动力成本优势。随着中国人口老龄化和劳动力成本上升，制造业向智能化转型的趋势是比较确定的。中国工业机器人作为智能制造领域的代表装备，发展空间巨大。安全性的提高， 自动化生产带来的稳定性和效率是企业实现机器换人的主要动力。与人力相比，工业机器人具有低成本、高效率、24小时工作的特点。从安全稳定的角度来说，机器换人不仅能适应有毒有害、高温等恶劣环境，而且工作时没有任何情绪，极其稳定可靠。从提高工作效率和经济效益的角度来说，工业机器人可以大大提高生产效率，提高商业效率。机器人可以随时、不限量、高强度加班，无需承担额外的加班费。
国家政策引导，地方政策跟随。近年来，国家出台了一系列相关政策，对高端智能产品、高新技术企业和先进装备制造业进行规划和扶持，从产品、企业、产业三个层面鼓励工业机器人及相关产业的发展。为响应国家号召，各省市积极推动工业机器人产业发展，在战略性新兴产业发展规划、科技创新规划、新兴产业发展规划、高端装备发展规划中均提及“机器人”，鼓励向智能制造转型升级。中国的产业政策将长期支持相关产业，促进产业技术的转型升级， 从而推动我国机器人和智能制造产业迈上新台阶。
从机器人的安装密度来看，还有很大的提升空间。据IFR预测，2020年，全球工业机器人安装密度将为126台/万人，同比增长12%。新加坡和韩国的安装密度最高，每万人分别安装了932台和605台机器人。然而，在要求最苛刻的中国市场，这一数字仅为246，远远落后于发达国家，还有很大的提升空间。汽车制造业是中国主要的应用市场，电子的比重可能会增加到最大的行业。工业机器人应用产业达到37个国民经济行业大类，102个行业大类。从中国的应用行业来看，汽车制造业是机器人的主要国内市场，其次是3C电子、金属制造、塑料和化工、食品、 烟草和饮料。据中国电子学会预测，2020年，中国工业机器人市场汽车及零部件工业应用比例为34.7%(汽车零部件17.2%，整车11.7%，汽车电子5.8%)；电子的比例为23.6%；金属制品占12.5%；食品饮料占5.6%。其他领域占比相对较低。未来几年，汽车和零部件的比重将继续降低，电子的比重将逐渐增加到第一大行业。此外，随着制造业转型升级的不断加快，金属加工、食品医药、锂电池光伏、仓储物流、日用化工等应用型行业的比重将继续增加， 而长尾产业会加速渗透。工业机器人和自动化行业的成长空间值得期待。
3.国内供应商有望切入特斯拉机器人零部件+本体制造。3.1国内产业链有望快速切入特斯拉机器人零部件+本体制造。国内供应商有望快速切入特斯拉机器人零部件+本体制造。机器人集成了机械、电子、计算机、传感器、自动控制和人工智能等领域的最新成果。特斯拉此前透露，“擎天柱”的头部将配备与特斯拉相同的智能驾驶摄像头，并与汽车共享AI系统——特斯拉道场超级计算机系统；运动系统包括能量管理系统和运动执行系统(执行器、控制器、减速器、减震器等。).目前，虽然Bot行业的供应链格局不确定，但根据披露的信息， AI芯片和底层算法都是自主研发的。考虑到擎天柱有严格的成本控制要求，国内供应商有望凭借成本优势切入机器人零部件+本体制造的环节，或有望复制国内新能源汽车的发展路径(据人民日报信息，2021年底特斯拉)上海超级工厂国产化率90%左右。除了核心芯片和集成电路，机身和零部件都可以国产。在持续降成本趋势的推动下，中国拥有全球最全的新能源汽车产业链布局，加速关键技术的国产替代进程，完善相关产业链布局。
图表:除了核心芯片和集成电路，特斯拉的车身和零部件都可以国产。
人形机器人产业可能依托于相对成熟的工业机器人产业链。双足机器人在行走过程中通常只有一条腿支撑身体，这在技术上需要高精度的执行结构、传感器、高精度的建模和控制等软硬件支持来维持机身的稳定性。此外，机器人往往要结合上肢和手臂的动作来实现各种仿人动作和操作。人形机器人的双足平衡技术比履带式和轮式机器人更复杂，现在机器人市场上工业机器人是主流。工业机器人可以看作是人形机器人发展的雏形阶段。工业机器人具有与人类上肢相似的技能和结构，是一种能完成特定动作的自动化机器。仿人机器人的结构是一种成熟的工业机器人。在未来， 人形机器人将基于生物机制设计结构，开发高度智能和可解释的算法，实现机器人与人类或其他生物的“神似”，并通过感官功能决定行动。
3.2上游三大核心部件占工业机器人总成本的60%。工业机器人行业上游三大核心零部件成本占工业机器人总成本的60%，国内替代空间广阔。控制器、伺服电机和减速器是工业机器人生产中的关键部件，减速器的研制难度最大。三大核心零部件自主品牌国内市场占有率较低，国内替代空间广阔。目前只有部分企业具有一定的竞争力。本体(中游)主要负责工业机器人的支柱、手臂、底座、减速器等零部件的加工和装配。关节式工业机器人功能最强大，用途最多(根据Eft的招股书，关节式机器人约占全球市场和中国市场的66%)。系统综合 (下游)主要负责工业机器人应用系统的开发和集成，即在各种工业机器人(本体)上放置不同的执行器。机构从而实现不同的应用功能。
上游核心零部件的毛利率更高。成本占比最高的减速机毛利率最高，达到40%，其次是伺服系统(35%)和控制器(25%)。
谐波减速器和RV减速器是广泛应用于高精度传动领域的精密减速器:减速器与动力源和执行机构相连。机构在……中间；正忙于机构，具有匹配转速和传递扭矩的功能。谐波减速器和RV减速器是广泛应用于高精度传动领域的精密减速器。由于传动原理、结构等技术特点的差异，在下游产品和应用领域各有侧重，互为补充。据前瞻产业研究院预测，到2020年，日本机器人减速器企业已占据全球80%以上的市场份额，其中纳博茨克的全球市场份额达到60%。我国谐波减速器实现了技术突破，绿色谐波和弗莱谐波已经量产，可以替代进口。然而， RV减速器由于传动精度和扭转刚度的性能差距，仍然依赖进口。据前瞻产业研究院测算，2020年全球机器人减速器需求为223.2万台，同比略有上升，其中谐波减速器需求为110.2万台。RV减速器需求量为113万台。2017年以来，全球机器人减速器市场规模保持在100亿元以上，2018年由于机器人减速器需求的巨大增长，市场规模超过120亿元。2020年，机器人减速器全球市场规模为106.5亿元，其中中国谐波减速器50.4万台，RV减速器47.5万台。对应的市场规模分别为12.6亿元和28.5亿元。
谐波减速器主要应用于多关节机器人和协作机器人，市场拓展潜力巨大:目前谐波减速器主要应用于工业机器人行业，尤其是多关节机器人和协作机器人。根据前瞻产业研究院的测算，2020年谐波减速器需求量为50.4万台。每个六轴多关节机器人需要配备六个精密减速器，其中负载10kg以下的机器人主要使用谐波减速器，协作机器人的各个关节都使用谐波减速器，一般使用6-7个谐波减速器。与传统工业机器人相比，协作机器人具有成本低、重量轻、安全性能高等突出优势，非常适合制造企业人机协作和柔性制造的转型需求。 具有巨大的市场拓展潜力。目前，协作机器人主要应用于工业机器人领域。未来它们将跳出工业应用场景，商业服务领域的多元化应用将为合作机器人打开新的成长空间。
预计2025年全球工业机器人谐波减速器市场规模将达到50.32亿元。假设未来我国工业机器人的安装增长率在15%-20%之间，多关节机器人的比例会下降，机器人的比例会略有上升，协作机器人的比例会逐年上升，机器人的比例会保持稳定。中国的安装量占全球的50%。预计2025年全球工业机器人谐波减速器市场规模将达到50.32亿元。随着谐波减速器技术向高精度、高刚度方向发展，其应用领域将扩展到更多领域。
谐波减速器由于体积小，重量轻，集成度高，运动精度更高，或者说适用于仿人机器人的大部分关节。据《中国科学杂志》报道，擎天柱体内将放置40个电动马达来提供动力。如果其中50%需要配备减速器，80%使用谐波减速器，那么单个仿人机器人可能需要16个谐波减速器，是单个协作机器人的两倍多。保守估计，参考特斯拉汽车2013-2020年的交付量，“擎天柱”如果采用谐波减速器，可能长期带来80亿的增量空间。绿色谐波、弗莱谐波等国产品牌已经实现技术突破，国产替代正在进行中。到2021年底，绿色谐波生产能力达到年产30万台谐波减速器的水平。 随着公司IPO募集的年产50万台精密谐波减速器项目已逐步达产，前景看好。公司市场份额的增加。据高工机器人网报道，2017年，弗莱谐波的减速机出货已近定盘，来自机器人行业的订单约占40%；韩家激光的属下儿子公司根据2019年5月31日的数据，韩精密传动于2017年实现量产。公司意味着谐波减速器目前已实现小规模量产，业务尚未实现盈利。2021年，中基柯美盈利2788.29万元，归母净利润200.65万元。
房车减速器与国外差距较大，2020年全国市场规模为28.5亿元。与谐波减速器相比，RV减速器技术在很大程度上落后于国际水平。RV减速器具有刚度大、传动平稳、工作效率高的特点，一般安装在机器人的肩膀、手臂、底座等重载位置。日本纳博茨克是世界上最大的机器人精密减速器制造商，RV减速器占国际市场的60%以上，尤其是中/重载机器人，市场份额达90%。我国对工业机器人用精密减速器的研究起步较晚，减速器领域的相关技术储备已经完成，包括秦川机床、双环传动、仲达立德、南通镇康等几家企业正在大力开发国产RV减速器产品， 但在旋转精度和传动效率上，两者还是有一定差距的。中国机器人行业对RV减速器的需求呈持续增长趋势。据前瞻产业研究院测算，2020年中国RV减速器需求为47.5万台，同比增长11.2%，对应市场规模为28.5亿元。
2025年全球工业机器人RV减速器市场可能接近100亿，国内部分厂商具备量产能力。秦川机床是国内唯一提供全系列产品(5Kg-)的厂家。2021年公司房车减速器产销量超过3万台，约占国内房车品牌市场份额的20%-25%。2021年RV减速器年产能6-9万台，2022年计划产销量不低于5万台。中大立德的减速机产品包括行星减速机、RV减速机、谐波减速机，其中RV减速机将于2018年批量供货，谐波减速机将于2020年批量供货。2013年，双环传动开始研发RV减速器。2015年募集资金3亿元用于RV减速机建设。预计产能为6万台/年，计划建设100台。000套/年。目前已逐步实现6-工业机器人所需精密减速器的全覆盖。中大立德减速机包括行星减速机、RV减速机、谐波减速机，其中RV减速机将于2018年批量供货，谐波减速机将于2020年小批量生产。
2021年，国产品牌汇川科技首次在国内通用伺服系统市场排名第一:伺服系统是指以位置、速度、转矩为控制变量，能够动态跟踪目标变化从而实现自动控制的系统，主要由伺服驱动器、伺服电机、编码器三部分组成。伺服电机是驱动机器人关节的关键技术。我国伺服电机发展起步较晚，市场份额仍被外资占据，但国产替代率逐年提高。2021年，国产品牌汇川科技首次排名第一，中国通用伺服系统市场份额达到16.3%。受下游工业机器人、电子制造设备等行业扩张的影响， 伺服电机在新兴行业的应用规模也越来越大。根据中商产业研究院的数据，2019年中国伺服电机市场规模达到142亿元，同比增长6.77%。中商产业研究院预测，2022年市场规模将增长至181亿元。
控制器主要由主流机器人厂商自主研发:机器人的“大脑”，它可以接收机器人各部分的指令，然后在控制系统中通过编程进行处理并向各部分发送指令，从而达到控制机器人运动的目的。控制器和本体一样，一般都是机器人厂商自主设计开发的。目前国外主流机器人厂商的控制器都是在通用多轴运动控制器平台的基础上自主研发的，各个品牌的机器人都有自己的控制系统与之匹配。国内企业控制器尚未在市场上形成竞争优势。国产机器人控制器与国外产品的差距主要在软件部分，即， 控制算法和二次开发平台的易用性。根据中国商业产业研究院的数据，工业机器人控制器的国产率不到20%，国外厂商、日本厂商Fanuc占国内市场的18%。据中国商业产业研究院预计，到2022年，中国工业机器人用控制器市场规模有望达到16.2亿元。
3.3全产业链模式将是未来工业机器人厂商的重要发展趋势。纵观全球，工业机器人“四大家族”和国内优质厂商埃斯顿都采用了“重要零部件生产+本体生产+系统集成”的全产业链模式，或者正在逐步向上下游渗透，实现全产业链模式的转变。我们预测，未来全产业链企业和本体+集成厂商将获得市场竞争地位，拥有强大的品牌溢价能力，在产业链中拥有更多话语权。
风险提示人形机器人目前处于大规模应用的前期，未来应用领域存在较大不确定性，下游接受度不如预期；目前，虽然人形机器人技术探索和积累较早，但仍存在关键技术研发不及预期的风险，这将延缓人形机器人的落地应用。人形机器人设计等技术路线选择的不确定性，导致部分技术和零部件不被采用的风险；各国人工智能的法律监管体系阻碍了人形机器人的推广；请关注众多相关产业链供应商切入赛道引发的竞争加剧风险，每天学习最新行业分析报告！报告归原作者所有， 而且我们不做任何投资建议！如有侵权，请删除私信，谢谢！