2025年机器人行业中期策略:定点行情继续,关注新技术方案迭代

  • 来源:国金证券
  • 发布时间:2025/07/01
  • 浏览次数:226
  • 举报
相关深度报告REPORTS

机器人行业2025年中期策略:定点行情继续,关注新技术方案迭代.pdf

该文档为机器人行业2025年中期投资策略报告,核心聚焦于行业在2025年上半年的市场表现与未来趋势。报告深入分析了机器人板块的“定点行情”持续性,指出在订单落地与业绩验证阶段,具备确定性增量市场的细分领域仍具配置价值。同时,文档重点探讨了新技术方案的迭代方向,包括人形机器人核心零部件的技术突破、智能控制算法的优化以及新型驱动系统的研发进展。通过梳理产业链上下游的关键技术节点与商业化落地进程,报告为投资者提供了关于机器人行业景气度变化、竞争格局演变及潜在投资标的的深度研判,旨在把握技术迭代带来的结构性机会。

定点行情将持续

1、机器人研发迭代周期远快于电车:电车研发周期之前是3-5年,目前最快可达18-24个月。人形本体硬件简单,迭 代周期3个月。 2、海外本体总体快于国内:5月开始,特斯拉下单量开始增大,达到2000台规模,有望成为全球步入小批量最早的本 体公司。预计海外龙二figure也将在下半年进入小批量。国内智元、宇树、优必选等步入垂直商业场景的训练阶段, 我们预计,商业化的小批量将在今年下半年至明年上半年启动。 3、从供应链角度看,人形配套要经历demo、实验室定型、小批量、大批量四个阶段,小批量阶段才是市场认知的定 点阶段,供应链围绕定点的竞争将在25H2开始步入落地阶段,门票行情将持续,去伪存真分化开启。

特斯拉链目前总成(拓普、新剑等)、丝杠(五洲、浙江荣泰等)基本已经成型,但是传感器、减速器腱绳、微电机等供应链未完全锁定,也是H2机器人板块内结构性机会所在。关注潜在的如日盈电子(手部触觉传感器),而谐波减速器国产化角度,关注新剑链、HD代工国产化、柔轮(如翔楼的精冲新工艺)的进展。

谐波减速、新型减速器供应链和技术路线尚未锁定。可以肯定的是,和产业其他公司,目前迭代的重点之一是上肢,上肢+眼+脑+手=应用能力。谐波减速目前主要应用在上肢,但是寿命和负载等有短板,未来新的例如摆线针轮减速有望成为部分替代选项,从摆线针轮角度,关注新剑链,以及技术路线价值重塑的豪能股份等。

高密度电机:目前机器人电机的卡点包括发热、功率密度等,,关注发热上有优势的如新型磁材方案钐铁氮、新型电机结构方案谐波磁场等,潜在供应商恒帅股份等。

Peek材料:peek材料是机器人新材料领域最有市场潜力的材料,尤其是替代精密中小件,相比传统的钢有很强的竞争优势。目前特斯拉已经在丝杠、覆盖件等应用peek材料,关注供应链潜在供应商如中欣氟材等进展。

智元:智元目前在垂直应用和市场拓展上,边际进展最快,多垂直领域的战略合作,打开了销售体系25H2看,重点关注本体代工的落地,潜在的关注宁波华翔、立讯精密等。

华为:我们判断,华为在2b和2c市场,商业化模式将有所差异,在2b市场,华为将依靠下游垂直合作合作伙伴,关注优必选、亿嘉和、道通科技、新华锦、麦迪科技等,而在2c市场,目前尚未正式启动商业化项目。

技术迭代加速

以特斯拉Optimus为例,人形机器人核心产业链包括感知层,旋转关节、线性关节和灵巧手,其中线性和旋转关节又 分为丝杠、编码器、减速器、微型电机、无框力矩电机和热管理等核心零部件。 从产业链壁垒看,机器人灵巧手>关节>行星滚柱丝杠>六维力矩传感器>谐波减速器>空心杯电机>无框电机。灵巧手、 关节、丝杠等赛道是人形机器人产业链的核心优质赛道。 从竞争格局看,国产供应链具备较强的创新及降本能力,有望对人形机器人的量产及降本做出巨大贡献,预计未来随着 人形机器人市场的爆发,国内厂商市场份额有望进一步提升,实现跨越式发展。

涉及多学科交叉,灵巧手具备较高壁垒。灵巧手涉及仿生结构、驱动、传动、感知、复合/智能材料、建模与控制等多 方面综合能力把控。综合性能上,灵巧手的难点在于高灵巧性高自由度与低驱动数低重量小体积之间的权衡;商业化落 地上,存在性能和成本之间取得合理平衡的困难。 根据特斯拉公开信息,GEN3 灵巧手相比于 GEN2 的主要变化在于:(1)手部增加了自由度,从 11 提升到 22 个; (2)驱动器装载在了手腕部位。若远指关节和近指关节耦合,则需要 17 个主动自由度,若不耦合则最多需要 22 个主 动自由度。

当前美国在机器人灵巧手 技术上处于领先地位,特 别是在人工智能、传感器 融合以及仿生技术领域有 显著优势。 自由度角度看,海外特斯 拉、S h adow Han d、 SCHUN K和ILD A已经将 DOF自由度做到20个以上, 国内青龙灵巧手自由度做 到19个,处于国内较为领 先地位。 抓握力角度 , 海外的 QBhand和国内的星动纪 元较为领先,抓握力分别 达到62N和80N。

丝杠核心加工流程中,单位价值量最高的设备是热处理和高精度磨床。机器人丝杠总体流程类似于行星滚珠丝杠,要 经过热处理、车、铣、磨或冷锻等流程,中间涉及的设备包含圆锯机、热处理设备、车床或滚丝机、铣床、磨床(外 螺纹磨床、内螺纹磨床、端面磨床、外圆磨床等)、检测仪等。

丝杠是机器人木桶短板,亟待 高效率和高精度国产滚柱丝杠 磨床出现。目前T型丝杠、滚珠 丝磨床基本已能国产替代,但 高精度数控螺纹磨床仍依赖进 口,主要厂家有日本三井、日 本精尚、德国克林贝格、瑞士 莱斯豪尔等。 目前震裕科技、绿的谐波已经 通过自制内螺纹磨床实现高精 度丝杠样品制作,但仍未实现 高良率和高传动效率。

轻量化+耐磨、耐腐蚀等性能优秀,PEEK材料有望以塑代钢, PEEK材料已经从垄断阶段过渡到全面发展阶段。 PEEK材料属于特种工程塑料,具备耐热、阻燃、耐磨、耐腐 蚀等优势。PEEK材料具备耐热、阻燃、耐磨、耐腐蚀等优势。 与工程塑料相比,PEEK材料兼具刚性和韧性;与金属材料相 比,PEEK材料比强度大的同时,自身重量较轻,符合下游汽 车领域轻量化趋势,有望实现以塑代钢。

与其他工程塑料比,PEEK材料综合性能更好。PEEK材料表现优异,在刚性表现优秀的情况下,兼具韧性,机械性能表现 优秀,是全球性能最好的热塑性材料之一。  与金属材料相比,PEEK材料性能更全面更优秀,有望实现以塑代钢。从比强度、介电常数、耐化学性方面看,PEEK材料 性能全面优于钢、铝合金。且PEEK材料比强度大,可以在满足强度要求的前提下,大幅度减轻材料自身重量,符合轻量化 要求,未来有望实现以塑代钢。

龙一占六成市场份额,2016年起国产初步突破,中研股份和鹏孚隆合计市占率约11%。 核心点在成本和专利:如果peek价格下降至20万/吨以内,市场需求将井喷;专利上看,缩聚反应、改性、催化 剂等核心专利布局完善的公司,有望迎来突破。

目前谐波减速器、行星减速器以及新型减速器存在技术路线问题。特斯拉人形机器人主流路线是谐波减速器方案, 由于承载力需求提升,研发新型减速器或者行星减速器具备必要性。国产人形机器人大都采用行星减速器为主, 谐波减速器为辅。使用谐波减速器方案需用到力矩传感器做力控,结构和成本更加复杂,多级行星结构相对简单、 但精度相对较低。从产品和成本差异度看,谐波减速器赛道好于行星减速器,谐波减速器未来规模经济和成本迭 代空间大于行星。

全球谐波减速器市场较为集中,日本哈默纳科、日本新宝等企业技术水平处于行业领先地位。国际领先的谐波减速器传 动精度在30"以内,使用寿命在1万小时左右。根据新思界产业研究中心发布的调研报告,2021年哈默纳科全球市场占有 率约82%,绿的谐波占比约7%,其他厂商占比约11%。

特斯拉第一代人形机器人包含28个活动关节,包含3种类型的旋转执行器和3种类型的线性执行器。旋转执行器主要位 于肩部和盆骨,关节需要大范围地旋转;而线性执行器放置在膝盖肘部和脚踝,关节只需要1-2个自由度并经历有限的 扭转。

线性执行器优势:相比于旋转执行器精度更高更节能,但成本更高。线性执行器优势在于精度保持性好、刚度好、易实现传动的零 背隙性、耐冲击能力强、脉冲性强、能量效率高,适用于腿部机构,尤其是小腿,有利于提高续航能力。

劣势:线性的劣势在于动态特性差、减速比较高导致输出速度偏低、带宽偏低、不利于高动态运动、关节透明度不佳导致需要额外 的力传感器、成本较高。但成本可以通过规模效应和特定的设计和工艺降低,并且不损失性能。例如加工方式上可以采用冷锻工艺 进行高一致性和低成本生产。经测算,冷锻成本预计比车铣磨低50%+,主要受益于加工速度提升。 

测算结果显示,冷锻工艺的综合成本在理想情况下比车铣磨低约58%。车铣磨的设备折旧成本+材料成本约1460元/根,冷锻工艺 约616元/根。主要差异来自于加工效率上的不同。

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