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      人形機器人領域迎來了資本的熱潮

      如何應對新形勢下中國人形機器人行業(yè)的變化與挑戰(zhàn)?

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      人形機器人的顯著特點在于其通用性,這種特性使其成功突破了傳統(tǒng)工業(yè)機器人與服務機器人的諸多限制。傳統(tǒng)工業(yè)機器人往往局限于特定的生產制造環(huán)節(jié),服務機器人則多專注于單一的服務場景。而人形機器人憑借其仿人的形態(tài)與靈活的功能,能夠在更廣泛的領域中大展身手。無論

      人形機器人的顯著特點在于其通用性,這種特性使其成功突破了傳統(tǒng)工業(yè)機器人與服務機器人的諸多限制。傳統(tǒng)工業(yè)機器人往往局限于特定的生產制造環(huán)節(jié),服務機器人則多專注于單一的服務場景。而人形機器人憑借其仿人的形態(tài)與靈活的功能,能夠在更廣泛的領域中大展身手。無論是工業(yè)生產中的復雜裝配工作,還是服務領域的導覽、護理等任務,人形機器人都展現出了強大的適應性。

      近年來,人形機器人領域迎來了資本的熱潮。近兩年來,國內外資本紛紛大舉涌入這一賽道。資本的注入為人形機器人的研發(fā)、生產與市場推廣提供了雄厚的資金支持,加速了產業(yè)的發(fā)展進程。從產業(yè)發(fā)展的長遠角度來看,未來20年人形機器人產業(yè)的大趨勢已經確立。這不僅是技術發(fā)展的必然結果,更是市場需求驅動的必然選擇。

      特斯拉作為全球科技領域的領軍企業(yè),在人形機器人的研發(fā)與推廣方面表現尤為突出。特斯拉所推出的人形機器人,在性能與性價比方面達到了令人矚目的平衡。其目標定價設定為2萬美金,這一價格在同類產品中具有強大的競爭力。在研發(fā)進度上,特斯拉引領全球。目前,特斯拉人形機器人處于B樣階段,預計在2024年底有望開啟小批量生產,并率先應用于特斯拉工廠內部。在商業(yè)化路徑方面,特斯拉采取了循序漸進的策略,從細分領域逐步拓展至通用型應用,商業(yè)模式也將從面向企業(yè)(ToB)逐漸向面向消費者(ToC)轉變。預計在2028-2030年,特斯拉人形機器人將迎來大規(guī)模的市場放量。

      從市場銷量預測來看,全球人形機器人市場正處于快速增長的前夜。我們預測,到2025年,人形機器人將初步實現商業(yè)化,預計銷量可達2-3萬臺。隨著技術的進一步成熟與市場的逐步認可,到2030年,新增需求有望達到100萬臺。而到2035年,銷量更是有望突破1000萬臺。

      在人形機器人的發(fā)展歷程中,軟件的重要性不言而喻。軟件決定了人形機器人所能達到的高度,而算法則是連接軟件與硬件的橋梁,必須與硬件完美匹配,才能實現人形機器人的最佳性能。在這一領域,科技巨頭憑借其超強的研發(fā)實力與深厚的軟件技術優(yōu)勢,占據了領先地位。其中,特斯拉更是憑借其在FSD(FullSelf-Driving)算法算力方面的長期積累,以及電動車供應鏈所帶來的降本優(yōu)勢,在人形機器人領域遙遙領先。

      特斯拉將其先進的FSD純視覺+深度學習神經網絡技術成功嫁接到人形機器人上。通過利用仿真虛擬大模型,以及自動駕駛過程中積累的海量數據,特斯拉有效提升了算法的訓練效率。這一舉措不僅顯著提高了人形機器人的平衡性能,使其能夠在復雜的地形與環(huán)境中穩(wěn)定行走,還優(yōu)化了行走步態(tài),使其行動更加自然流暢。同時,機器人的手部抓取動作也變得更加精準、靈活,能夠完成諸如抓取細小物品、進行精細操作等復雜任務。

      此外,特斯拉自研的FSD芯片與Dojo超算為其人形機器人提供了強大的算力支撐。FSD芯片專為自動駕駛與機器人應用設計,具備高效的運算能力與低功耗特性。而Dojo超算則是特斯拉打造的專門用于處理海量數據的超級計算機,其強大的算力能夠快速處理并分析來自機器人傳感器的大量數據,為人形機器人的智能決策與行動提供了堅實的保障。

      特斯拉人形機器人的核心關節(jié)由三大類、共計40個執(zhí)行器組成。其中,身體部分配備了14個旋轉執(zhí)行器,采用諧波減速器方案;同時,還有14個線性執(zhí)行器,采用滾柱絲杠+梯形絲杠方案。手部則由12個空心杯模組構成。

      在執(zhí)行器供應商方面,國內的三花與拓普已分別向特斯拉送樣相關產品,鳴志電器也已完成手部關節(jié)的送樣工作。目前,整個人形機器人的BOM(BillofMaterials)成本超過30萬,但隨著大規(guī)模量產的推進,成本有望降至10萬元。這一成本的大幅下降將極大地提升人形機器人的市場競爭力,加速其市場普及進程。

      從零部件的價值量與技術壁壘綜合考量,各零部件的重要性排序為六維傳感器、絲杠、減速器、空心杯、無框力矩電機。

      六維傳感器在人形機器人中起著關鍵作用,目前該傳感器主要依賴進口,單個價值量高達1-2萬元。推測在機器人的手腕等部位可能各使用一個。然而,國內在六維傳感器技術方面尚未完全實現突破,仍需加大研發(fā)投入,以打破國外技術壟斷。

      滾柱絲杠在線性執(zhí)行器中大約使用8個左右,單個價值量同樣在1-2萬元。目前,滾柱絲杠的龍頭企業(yè)主要為歐洲廠商。隨著國內相關企業(yè)技術的不斷進步,我們看好滾柱絲杠國產化所帶來的大幅降本空間,這將有助于提升國內人形機器人產業(yè)的整體競爭力。

      諧波減速器在旋轉執(zhí)行器中使用14個,單個價值量為1200元,主要供應商為綠的。隨著行業(yè)內小型企業(yè)的逐步發(fā)展壯大,諧波減速器的產量有望進一步提升,價格也將隨之出現下降空間。此外,在髖關節(jié)部位,可能會使用新型RV減速器進行替代,雙環(huán)已啟動相關研發(fā)工作。

      空心杯電機在人形機器人手部用量為12個,單個價值量1000元,鳴志電器已送樣。未來,空心杯電機有望進一步拓展至集成化應用,從而提高其平均銷售價格(ASP),為企業(yè)帶來更高的附加值。

      無框電機的主要供應商為美國企業(yè),其技術壁壘接近伺服電機。國內眾多伺服相關廠家可以憑借自身技術優(yōu)勢切入這一領域,同時執(zhí)行器集成商也具備自產無框電機的潛力,這將有助于完善國內人形機器人產業(yè)鏈,降低對國外供應商的依賴。

      圖表:中國六軸及以上協(xié)作機器人出貨量情況及預測

      數據來源:中研普華產業(yè)研究院整理

      人形機器人產業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的黃金時期。特斯拉憑借其在技術、成本與市場推廣方面的優(yōu)勢,成為人形機器人領域的領軍者。而中國供應鏈企業(yè)在這一產業(yè)浪潮中,也憑借自身的技術實力與成本優(yōu)勢,積極參與其中,為人形機器人產業(yè)的發(fā)展貢獻力量。隨著技術的不斷創(chuàng)新與市場的逐步拓展,人形機器人必將在未來的人工智能應用領域中占據重要地位,為人類社會的發(fā)展帶來深遠的影響。

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