2025年国内机器人行业梳理:量产元年,百家争鸣

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2025/02/05
  • 浏览次数:1407
  • 举报
相关深度报告REPORTS

国内机器人行业梳理:量产元年,百家争鸣.pdf

国内机器人行业梳理:量产元年,百家争鸣。产业明显提速,差异化渐显,短期工业场景有望率先落地,长期空间广阔。1)产业在加速:产业政策密集出台,产业联盟&基金纷纷成立,融资数量大幅增长,推动产业形成“资金—技术—产品”闭环。2)差异化渐显:国内机器人在上下肢、视觉等硬件方案及模型路线等软件层面存在差异化且仍未收敛。3)短期爆发在即,长期空间广阔:应用环节较为明确为汽车、3C行业,有望率先起量,逐步延伸至其他制造业及搬运、零售等服务业,有望于2030年走进家庭。据测算,预计2030/2035年机器人新增需求达178/994万台。随大脑逐步完善及...

产业提速,差异化渐显

产业在加速:宏观层面,政策频出,推动产业加速发展

政策密集出台,中央地方齐发力,共同推进人形机器人产业加速发展。2023年11月,工信部发布《人形 机器人创新发展指导意见》,明确提出人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车之后的又一 颠覆性产品,并将其定位为重要的经济增长新引擎。随后各地相关行动方案&发展规划纷纷出台,且在时 间节点上明确,计划于近年分别打造当地的人形机器人产业集群生态,推动产业逐步成熟。

产业在加速:中观层面,产业联盟&投资基金纷纷成立

人形机器人产业联盟&基金纷纷成立,集群效应有望逐步凸显。23年末以来,全国&各地区人形机器人产 业联盟纷纷成立,为行业发展注入强大动力。其中,牵头方既有地方政府,也有头部企业,以北京人形机 器人产业联盟为例,其于2024年4月正式成立,汇集了包括机器人本体企业、核心零部件企业、高校及科 研院所等在内的78家成员单位,联盟通过搭建共享技术平台、推动标准规范发展、建立产业链数据库等举 措,促进技术创新与应用落地,加速实验室到市场的转化。同时,产业基金同步密集成立且规模可观,推 动产业形成“资金—技术—产品”闭环。

产业在加速:微观层面,初创企业春笋涌现,融资风起

初创企业春笋涌现,融资数量大幅增长。一方面,目前初创企业 因其创始团队大多具备运动控制、大模型研发等背景,方向多集 中于机器人整机方向。另一方面,24年初创企业陆续走出A轮融 资,相关投资数量明显增多但总金额略有下降,主要系23年明星 项目效应明显(如智元、宇树等多于23年完成大额融资)。

差异化在显现:三类下游、三种形态

国内机器人大多瞄准三类下游进行布局,产品形态由非人形到类人形逐步拓展至双足人形。人形机器人可 以更高效完成工厂场景下自动化设备难以胜任的部分高精度、重复性工作,实现工业生产的完全自动化, 同时工厂场景相对规范化,相对易于模型训练。业内认为人形机器人将率先在工业场景被大批量应用。但 最终随着模型能力提升、泛化能力的提高,C端应用将为人形机器人打开更加广阔的空间。因此,根据自 身愿景与能力的不同,当前国内机器人企业分别瞄准三类下游—工业、家庭、泛通用(即工业&家庭)。 因此,国内机器人厂商的发展也经历了从非人形到类人形,再到双足人形的演变过程,其中非人形与类人 形通过对上肢&下肢进行成熟方案嫁接,能够快速适应工业场景的迭代,但随着对运动能力和智能化要求 的提高,双足人形机器人成为了各厂商的“最终方案”。

商业化飞轮模型下,看好三大类厂商布局

打造机器人商业化飞轮模型,看好三类企业布局

机器人商业化飞轮模型:机器人的智能化能力提高需求借助海量场景的持续训练,而商业化的前提是大批 量制造下的质量把控与降本。因此,机器人行业商业化形成了“大量制造—场景打磨—快速迭代”的飞轮 模型。因此,我们认为互联网企业、车企、初创机器人公司有望引领行业发展。 初创企业—机制灵活与创始团队背景占优。通常情况下机器人企业的创始团队在某一领域(运动控制为主) 有技术领先,同时机制灵活可以有效激励团队,保持产品的快速迭代。 互联网企业—软件能力是核心。当前国内互联网公司多在语言模型有所布局,未来有望拓展到具身智能模 型,掌握智能化提升的关键能力。 车企—制造为主,软件为辅。汽车工厂是人形机器人最有可能率先大批量应用的场景,同时车企的规模化 降本能力突出。此外,智能驾驶与人形机器人被认为是具身智能的两个终端应用,在技术底层上具备一定 的共同性。

初创机器人企业:创始团队背景深厚,量产元年,初步商业化

创始团队均具备相关背景,预计工业场景率先落地,25年为商业化元年。从创始团队角度看,各家多具备 清华大学、上海交大、浙江大学、哈工大等理工强校背景,且屡次获得美团、腾讯、高瓴创投及其他产业 基金等众多明星投资方的加持,背景深厚。同时,国内头部机器人企业与车企等制造企业试点已近半年, 小批量测试阶段有望结束,25年开启量产销售,其中多家企业预计2025年全年销售超千台。由于下游客 户测试&研究需求旺盛,我们预计伴随国内企业订单交付,25年全年国内人形机器人销量有望近万台。

智元机器人:“天才少年”的热爱与梦想,开始即全栈

“天才少年”的热爱与梦想,创始团队背景突出。创始人彭志辉在2020年通过“天才少年计划”加入华为, 在昇腾计算产品线任人工智能边缘计算专家,参与自研昇腾NPU芯片体系的全栈开发。2023年离职,与上 海交大教授闫维新共同创业成立智元机器人。在具体分工上,闫维新主要负责机器人的“身体”,彭志辉则 负责机器人的“大脑”。

资本热捧,资方多元,开始即全栈。2023年2月以来,智元机器人已融资了8轮,融资速度惊人,估值已超 过70亿元,并预计2025年年初启动B轮融资。同时,投资人背景丰富,包括投资机构、地方国资、产业资本 等。此外,公司软件、硬件、大脑、小脑、云系统等都做,同时不考虑代工组装,直接在上海临港建厂投产, 开始即全栈。

车企横向对比:各大车企跨界角逐人形机器人

2024年各大车企在人形机器人领域火热布局:广汽发布第三代具身智能机器人Go Mate,小鹏发布人形机 器人Iron,小米之前发布的Cyber One,奇瑞的Mornine等。目前车企在机器人领域的布局主要有三个主要 方式:投资(如吉利等)、自研(小鹏、小米、广汽等)和合作开发(奇瑞等)。

跨界角逐是必然,车企具有天然优势。人形机器人与汽车自动驾驶本质类似,都是“感知+决策+执行”,因 此车企的许多技术可以直接复用到人形机器人上。在决策层,AI芯片与智能驾驶芯片有共同性,如小鹏发布 的Iron机器人芯片便是用的自研图灵芯片。同时车企在电机、传感器、动力电池等供应链快速复用。在应用 端,车企的自有工厂是人形机器人落地的天然场所。

空间测算及零部件梳理

应用场景:多环节替代,长期经济性凸显

需求迫切,大批量应用临界点已至。近半年国内车企开放众多工位测试人形机器人,机器替人需求迫切, 但当前机器人功能仍处于快速迭代阶段,车企多采用多个机器人替代1个工位(工厂中的生产单元,对应1 位或多位工人)的方案,后续随着机器人功能提升有望实现1:1替代。机器人开发周期一般为6~12个月, 24年下半年各大车企加快验证,目前大批量应用条件已基本具备,临界点已至。

以比亚迪工厂为例,人形机器人可用于外观检测、底盘装配、物流搬运等自动化设备仍无法全部完成且重 复率较高的生产环节,初期按照5%的渗透率(搬运较为简单,因此为10%),3台机器人对应1个工位, 对应自用需求8万台,若长期提高到28%渗透率,1台机器人即可替代1个工位,对应需求14万台。

长期来看,人形机器人降本空间大,经济性凸显:放量初期按照一台机器人成本40万算,3台替代一个工 位,回本周期7年。但若成本下降至12万元,1台替代一个工位,回本周期降至0.7年,经济性凸显。

国内机器人空间测算

国内机器人执行器空间测算: 目前人形机器人的研发和市场布局主要瞄准汽车、3C、搬运、配送等应用 场景,后续也将在能源开采,综合零售等工商业领域应用并进一步走进家庭。我们预计2030/2035年机器 人新增需求将达到178/994万台。

执行器:成本质量控制是核心,模组外采&部件自制趋势初现

“性能优异”“成本低廉”“快速响应”“供应稳定”是执行器环节的四大核心竞争力。系统性降本能力, 即做到大规模生产下的成本质量控制是国内执行器环节的核心,目前多数机器人企业规模较小,并不具备 规模化能力。

下游对模组整体采购比例提升,远期看执行器环节有望实现零部件全自制。当前机器人企业重点迭代运动 控制及模型能力,对硬件的制造、集成投入不足,因此对关节模组的整体采购需求增加。此外,当前机器 人仍处于功能实现阶段,对于零部件的选择更加侧重性能,因此部分核心零部件(如丝杠、减速器)仍需 要外采。但长期看,零部件自制一方面可以提升零部件的适配性,同时还可以增厚执行器企业利润,头部 企业也正通过自购设备&合资公司等方式进行研发,最终实现零部件全自制。

减速器:谐波减速器是关节的最佳方案,国产份额逐步提升

谐波减速器为人形机器人旋转执行器的最优方案。减速器是连接动力源和执行机构的中间机构,具有匹配 转速和传递转矩的作用。谐波减速器负载小、精度高、结构紧凑,在工业机器人领域用于小负载六轴、小 负载SCARA及协作机器人,在人形机器人中主要应用于小臂、大臂等上肢旋转关节。

柔轮和钢轮的制造是核心,国产厂商份额逐步提升。谐波减速器由柔轮、钢轮及波发生器组成,关键指标 为减速比、平均负载转矩最大值、寿命、精度、强度等,其中柔轮和钢轮的制造难点在于材料选择、加工 工艺及对热处理/齿形精度的控制。哈默纳克此前全球份额超80%,但国内绿地、来福份额逐步突破,23 年日哈默纳克和新宝在国内已下降至45%。

灵巧手:远期空间广阔,短期方案仍未收敛

灵巧手对提高机器人柔性意义重大,是人形机器人手部的最终方案,但方案目前仍未收敛。灵巧手作为末 端执行器,是机器人与环境相互作用的最后环节与执行部件,对提高机器人的柔性和易用性有着极为重要 的作用,其性能的优劣在很大程度上决定了整个机器人的工作性能。目前有三种主流的传动方式,其中连 杆传动精度较高,是目前的主流方向,但因其对电机要求较高且相对笨重,各家也在积极研发蜗轮蜗杆、 腱绳方案,目前仍未收敛。

多家企业纷纷推出灵巧手产品,目前还处于功能验证阶段。相对于关节模组已经相对成熟,灵巧手目前仍 处于研发及功能验证阶段,目前最新推出的产品多为12自由度,后续有望随着材料、方案逐步成熟,自由 度预计将进一步增加,灵活度提升。

报告节选:

编辑:火腿肠
  • 相关标签
  • 相关专题
  • 热门文档
  • 热门文章
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
分享至