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一、人形机器人三方逐鹿,产业化落地拉开大幕
(一)市场关注度持续升温,人形机器人产业化蓄势待发
人形机器人产业投融资情绪持续高涨。作为未来产业的重要方向,人形机器人正凭 借其巨大的市场潜力吸引着越来越多的关注和投资。近年来,随着政策推动、技术 进步以及产业生态逐渐完善,市场对于人形机器人赛道的关注度持续提高,一级市 场针对相关初创企业的投融资热度也持续增强。根据IT桔子不完全统计,截至2024 年11月5日,24年内国内人形机器人领域共发生投融资案例46起,投资金额共计 116.8亿元,远超2023年全年(2023年人形机器人投融资案件共32起,投资金额共 计59.19亿元)。从二级市场投资角度来看,T链进展引领了多轮行情上涨。除了一级市场的融资偏好, 二级市场对人形机器人的关注度也逐步提高,特别是以特斯拉Optimus为代表的主流 人形机器人产品,每次重大技术突破和展示都会驱动美股和A股人形机器人指数的一 轮上涨。根据Wind数据,2022年6月22日到2024年11月11日,A股人形机器人指数 累计涨幅达67.0%,同期沪深300指数累计涨幅-4.5%,超额收益71.5%。国外市场方 面,根据iFind数据,美股人形机器人指数累计涨幅达71.3%,同期标普500指数累计 涨幅59.3%,超额收益12.09%。
海内外头部企业研发进展顺利,部分产品24年相继进入试点阶段。市场对人形机器 人赛道的青睐为其提供了雄厚的资金以支持前期的研发投入,那么在经历了多年的 研发铺垫和技术积累之后,站在2024年末的节点来看,目前海内外主流人形机器人 玩家的产业化进展究竟如何?根据Brilliant Advice首席投资官Cern Basher整理的全 球人形机器人发展里程碑,我们可以发现,全球人形机器人行业的玩家主要来自美 国和中国,且大部分头部企业的人形机器人产品都已经完成了阶段性的开发,陆续 投入实际生产场景进行试点测试。
(二)多玩家布局,车企、机器人企业、互联网企业三方逐鹿
我们在《人形机器人系列九—产业化破晓前夕:海内外本体厂进展几何?》中提出, 目前海内外人形机器人产业主要分为3大势力:车企、机器人企业和互联网公司。其 中车厂由于拥有自动驾驶的算法积累和完整的生产体系,对于人形机器人的研发较 为独立,但部分车企也会选择与互联网公司进行软件技术合作;机器人企业和互联网公司则倾向于进行深度合作,互联网公司通过投资参股的方式进入人形机器人产 业,为机器人企业提供资金和算法研发支持,而机器人企业负责机器人本体研发和 底层运控算法的支持,并构建供应链进行生产销售,两者各取所长。
1. 车企:拥有落地应用场景优势,国内巨头加速入局
车企,特别是新能源车企,是目前最具商业化落地潜力的竞争者。相较于其他参与 者,车企在人形机器人的制造与应用上具备天然优势。在制造端,人形机器人与汽 车制造二者供应链存在一定重叠之处,且在软件方面经过自动驾驶领域的多年研究, 车企拥有大量人工智能人才,具备研发具身智能的基础。其次在应用端,我们在《人 形机器人系列十二—2024年策略:等风来,乘风起》中推测,人形机器人的量产将 基于应用场景的发展,而后者会遵循封闭的B端→封闭的C端→开放的B端→开放的 C端的顺序。汽车总装环节涉及多配件组装,操作非程序化,这类目前仍需依赖人工 的环节将成为人形机器人落地的最佳场景。
海外方面:特斯拉领衔人形机器人“研发热”,Optimus预计25年投入内部生产。特斯拉作为全球人形机器人龙头,其Optimus Gen2在2024年10月的“We, Robot” 发布会中展现了最新的灵巧手和AI交互能力研究进展。Optimus第二代机器人在活动 现场的人群中走路、打招呼、展示舞蹈等,并执行出倒水、比心、猜拳等多组动作, 能够顺利识别物体并躲避,动作丝滑连贯。根据Tesla Optimus官方和Musk个人推 特,目前Optimus已经在特斯拉工厂测试,预计25年小规模生产(用于内部工厂), 26年开始逐步实现大规模量产(并对外供应),售价可能低于1万美元。相较于2022 年AI Day所公布的量产计划时间线,量产节点较有延后但预计售价得到了大幅下降。
特斯拉官网上架mini-Optimus模型,迎消费者火热抢购。2024年11月16日,特斯拉 在北美官网推出人形机器人迷你模型,售价$40,上架即售罄,模型比例1:10,拥有 20个活动关节,附赠充电底座,外观和动作与Gen2一样,目前二手平台售价达到 $1300。除了目前已经确定的工厂场景,马斯克也已多次提到Optimus落地在ToC家 庭场景的远大愿景,在2024年9月10日的2024 AI-In峰会上,马斯克接受访谈时表达 了对人形机器人美好愿景:“人形机器人是当下最大的机遇,并预测未来机器人的数 量将远超人类,达到2:1至3:1的比例,成为人类生活中不可或缺的伙伴与助手”。在 “We, Robot”发布会上,马斯克在最后5分钟展示了Optimus落地在家庭场景的应 用先导片,且特斯拉Optimus官方页面显示的定位不提及工业或仓库的应用,而是主 要面向个人、家庭的任务助手。
国内方面:小鹏、小米作为车企新势力,也积极参与人形机器人研发。参考特斯拉 Optimus,国内车企也在积极推进人形机器人的研发,主要瞄准自有工厂场景,提高 生产线自动化率。小米于2022年8月发布了首代全尺寸人形机器人CyberOne,为后 续人形机器人研发奠定了研究基础。小鹏继2023年10月推出人形机器人PX5后,在 2024年11月又发布了其自主研发的全新AI人形机器人Iron,搭载多块自研芯片支持 端到端大模型,拥有15个可动自由度、支持触控反馈的拟态双手,目前已在小鹏广 州工厂进行小鹏P7+车型生产实训,未来将会聚焦在工厂和门店等场景。
华为加快布局具身智能,做人形机器人“牵头人”与“卖铲人”。2024年11月15日 上午,华为全球具身智能产业创新中心正式运营,并在“AI向未来人工智能应用创新 成果发布会”上和乐聚机器人、兆威机电、深圳市大族机器人、墨影科技、拓斯达、 自变量机器人、华龙讯达、深圳华成工业控制、中坚科技、埃夫特、北京创新乐知信 息技术、数字华夏深圳科技、北京中软国际教育、浙江强脑科技、佛山奥卡机器人、 禾川人形机器人等16家企业签署了企业合作备忘录,共同建设具身智能基础实验室, 打造具身智能产品技术交易平台,并在相关应用场景中进行应用。复盘华为在人形机器人的布局,最早可以追溯到2022年4月,彼时华为与达闼机器人 签署合作协议,在机器人领域技术攻关、行业应用等方面进行合作。2023年6月,华 为投资8.7亿元成立东莞极目机器有限公司,专注研发AI技术应用和智能制造等领域 的解决方案。2024年3月,搭载华为盘古大模型的乐聚机器人对外亮相。同年6月举 行的华为开发者大会当中,搭载了盘古大模型5.0版本的具身智能载体“夸父—MY” 人形机器人引起了外界关注,也是首台基于鸿蒙生态的机器人产品。纵观华为在人 形机器人的布局,主要思路更倾向于英伟达的“卖铲人”身份,打通产业链上下游合 作,依靠昇腾AI芯片和鸿蒙系统、盘古大模型打造人形机器人产业生态。
赛力斯入局加码,注入人形机器人行业新变量。根据猎聘平台显示,重庆赛力斯凤 凰智创科技有限公司(赛力斯和重庆市财政局控股公司合资成立)在公开平台上发 布了和具身智能、人形机器人相关的招聘信息,开始着手布局人形机器人产业。赛 力斯作为国内较早开展新能源转型的主机厂,深耕整车制造二十余年,已经逐步成 长为国内新能源主机厂龙头厂商之一,其与华为合作的问界也成功打造了智能网联 头部乘用车品牌。根据赛力斯月度产销数据快报,2024年10月赛力斯累计生产新能 源车36011辆(同比+105%),实现销售35885辆(同比+97%)。
赛力斯人形机器人需求测算:目前赛力斯建立了三座工厂(两江智慧工厂、凤凰智 慧工厂、超级工厂),分别用于生产问界M5、M7、M9。其中两江智慧工厂、凤凰 智慧工厂综合产能各15万辆/年,2024年2月落成投产的超级工厂总投资高达125.2亿 元,是特斯拉上海超级工厂的两倍,初期规划30万辆/年,远期规划产能70万辆/年。根据iFind,赛力斯21-24年生产人员人均产能41.9万辆/年,参考我们测算特斯拉所 能带动的人形机器人需求量的核心假设,赛力斯三座汽车工厂在短期和中长期能够 带动的人形机器人需求量分别为0.38/1.19万台。
2. 机器人企业+互联网公司:软硬件强强联合
除去车企,人形机器人产业另外两大玩家包括机器人企业与互联网公司。人形机器 人企业通常以机器人本体为研究主体,拥有充分的硬件开发能力和底层运控算法优 化能力,构成了产业的主力军。而随着AI大模型的出现,人形机器人也成为了生成式 AI通往AGI(人工通用智能)不可或缺的重要硬件载体,因此谷歌、Meta、英伟达等 一众互联网公司也开始围绕人形机器人产业进行布局,积极通过收购注资等方式参 与人形机器人产业,例如根据英伟达2024年12月4日公众号,英伟达的机器人仿真工 具Isaac Sim已经扩展了NVIDIA Omniverse在亚马逊云科技上的应用范围。NVIDIA Isaac Sim 现在运行在由 NVIDIA GPU 加速的高性能 Amazon EC2 G6e 实例上, 借助该应用,开发者可以在基于物理学的虚拟环境中对 AI 驱动的机器人进行仿真 和测试。在人形机器人企业和互联网公司的强强联合下,硬件和软件双端为人形机 器人快速赋能,进一步加快了产业化的落地。海外方面:(1)波士顿动力作为老牌机器人研究公司,在2024年4月正式宣布舍弃 液压驱动版Atlas后,转向全力进行电驱版人形机器人的开发。依靠前期的运控技术 积累,新版Atlas已经完成了样机亮相,并在汽车制造厂开始进行实地拆箱和装箱训 练,积极进行商业化探索。OpenAI投资且深度合作的1X与Figure AI则更加注重人形 机器人大模型端的能力。(2)Figure 02已经可以实现厨房场景下的人机自然语言 互动和指令实现,且灵巧手表现出色。11月19日,Figure AI放出了Figure 02在宝马 车间的工作视频,视频中看,Figure02使用端到端自主对汽车零件分类,速度提高4 倍,成功率提高7倍,每天可进行1000次投放。(3)1X在轮式机器人EVE的基础上 推出了双足机器人NEO,主要面向家庭消费场景,根据宣传片的展示效果已经可以 实现自主完成生活场景任务。
海外商业化落地方面,目前Agility Robotics是海外人形机器人企业中产业化进程最 快的公司之一。旗下Digit V2人形机器人已经在RobotFab开始投产,主要用于物流 运输等场景。2023年起,Digit V2人形机器人就已经在亚马逊与GXO仓库进行试点, 2024年6月,全球最大的物流服务商之一GXO与Agility Robotics正式签订了签署了 一份多年期协议,开始在其物流运营中部署Digit,截止2024年8月,Digit已经达成 10000个订单履约,商业化价值得到了初步验证。此外,舍弗勒也计划从Agility购买 大量人形机器人用于全球工厂,舍弗勒股首席运营官安德烈亚斯希克表示预计到 2030年将在舍弗勒全球100家工厂部署大量人形机器人。
国内方面:商业化进展更快,部分产品已实现小批量交付。相较海外头部厂商,可 以看到国内人形机器人厂商的特点是大部分产品的商业化落地速度较快,已经实现 原型机的小规模销售。按照目前的商业化进度,可以分为:已经商业化落地实现销 售(优必选、达闼、宇树科技、傅利叶智能、智元)和已经推出原型产品(开普勒、 小米、小鹏)两类。优必选和达闼作为国内较早一批涉及机器人业务的公司,依靠早期教育类与服务类 机器人的技术和市场积累,在人形机器人领域占据了一席之地。优必选Wlaker系列 机器人已经在春节联欢晚会、大学生夏季运动会等场合完成了表演展示;根据优必 选官网,2024年优必选在原有基础上推出工业版人形机器人Walker S,瞄准ToB市 场,已在比亚迪、吉利、一汽大众等汽车工厂进行实训测试。达闼作为机器人“云网 端”架构的提出者,依然延续原有的技术路径开发新品(新一代双足机器人XR-4)。宇树科技、傅利叶智能、智元和开普勒作为新一代机器人研发公司,产品的迭代和 商业化速度进展迅速。宇树科技原先聚焦于四足机器人,有全套的研发储备和市场 经验,其2023年发布第一款人形机器人H1不到一年的时间,就在2024年5月发布了 Unitree G1人形机器人,仅定价9.9万元,远低于特斯拉Optimus的预估1-2万美元定 价。傅利叶智能在2024年9月发布了新一代机器人GR-2,根据傅利叶创始人、CEO 顾捷,2024年9月先前的GR-1已经实现累计交付100台,计划2025年全年实现交付 1000+台。根据智元机器人合伙人姜青松透露,智元的人形机器人产品在2024年上半年就在部分3C半导体企业的上下料环节中迈出了商业化的第一步,预估2024年发 货量为300台左右(双足人形机器人约200台,轮式人形机器人约100台)。开普勒在 2024年10月发布了新一代通用人形机器人K2,并规划先行者系列机器人2024年内 实现量产和落地应用,主要面向B端。
二、25 年各环节投资思路
根据特斯拉AI Day示意图,Optimus人形机器人全身包括40个自由度,其中有14个 旋转关节、14个线性关节、12个手部关节。(1)旋转关节:主要由“驱动器+力矩 传感器+编码器+无框力矩电机+谐波减速器+轴承+机械离合器”组成,通过输入传 感器传输数据到驱动器,进而控制电机,并由谐波减速器放大输出力矩,输出传感 器再作位置反馈、优化算法;(2)直线关节: 主要由“驱动器+力矩传感器+编码器 +无框力矩电机+丝杠+轴承”组成,通过驱动器带动无框力矩电机旋转,再由减速元 件丝杠将旋转运动转化为直线运动;(3)手部关节: 主要由“驱动器+编码器+传感 器+空心杯电机+行星减速箱+蜗杆蜗轮”组成,具备自适应能力和非可逆驱动能力, 可承重20磅、使用工具、精确抓取零件。根据阿里巴巴1688工业品网,爱采购,震 坤行工业超市等零部件的采购价格计算,目前人形机器人BOM成本预估约为 316,200元/台(大部分产品价格为当前通用产品,人形机器人目前属于产品研发阶 段,可能具备定制化属性,因此实际价格可能高于改数据)。
(一) 减速器:变量与增量并存,关注核心供应商
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