2025年北交所行业主题报告:北证汽车零部件投资框架,掘金国产替代+智能化升级,机器人核心部件延伸打开增量蓝海

  • 来源:开源证券
  • 发布时间:2025/09/28
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北交所行业主题报告:北证汽车零部件投资框架,掘金国产替代+智能化升级,机器人核心部件延伸打开增量蓝海。国产替代+智能化+轻量化,从汽车行业趋势看汽车零部件发展机遇1)国产替代:自主整车主机厂崛起,驱动汽车核心零部件国产替代加速。中国汽车零部件产业与整车产业地位不对等,头部汽车零部件企业依旧以外资企业为主,随着中国汽车产销量继续保持在3000万辆以上规模,中国零部件厂商具有较大发展空间,特别在汽车电子和发动机关键零部件国产替代空间广阔。2)汽车智能化:智驾升级推动汽车电子迭代,传感器+线束空间广阔。随着自动驾驶技术迭代发展,多传感器融合方案作为智能驾驶提速的重要安全保障,预计搭载数量也将不断增加...

1、 国产替代+智能化+轻量化,从趋势看汽车零部件发展机遇

1.1、 中国自主整车主机厂崛起,驱动汽车核心零部件国产替代加速

汽车零部件主要分为 3 大系统,分别为底盘系统、发动机系统和电子系统。作 为汽车工业的基础,汽车零部件种类繁多,从生产工艺区分包括铸造件、锻造件、 冲压件、注塑件等,其中采用锻造工艺制造的汽车锻件一般用于承受冲击或交变应 力的工作环境,在汽车行驶中发挥着重要作用。

汽车零部件制造业的上下游产业主要是指其相关的供应和需求产业。汽车零部 件制造业产业链上游主要包括提供原材料的市场,包括钢铁、有色金属、电子元器 件、塑料、橡胶、木材、玻璃、陶瓷、皮革等。中游汽车零部件种类样式丰富,其 中发动机组和电子控制系统属于汽车核心零部件。下游包括汽车整车制造厂商、汽 车 4S 店、汽车修理厂、汽车零部件配件商和汽车改装厂等。

中国汽车零部件行业营收收入稳步增长,市场空间广阔。市场规模随着国内汽 车零部件制造水平不断提升以及新能源汽车的发展,汽车零部件行业也得到了快速 发展。根据中商产业研究院数据,2022 年汽车零部件制造业营收约为 41953 亿元, 同比增长 3.16%,2023 年约为 44086 亿元,2024 年约为 46200 亿元,预计 2025 年汽 车零部件制造业营收将进一步增长至 47800 亿元。

中国汽车零部件产业与整车产业地位不对等,中国零部件厂商具有较大发展空 间。 中国汽车零部件企业:根据 AMTS 数据,2024 年全球汽车零部件企业 TOP10 中仅有宁德时代一家企业上榜,从全球汽车零部件 TOP100 企业的国别来看,德国、 美国和日本的企业在榜单中占据了显著的位置,中国企业数量和营收合计占比仅排 名第四。 中国汽车整车制造企业:根据中汽协数据,2024 年中国汽车产销累计完成 3128.2 万辆和 3143.6 万辆,同比分别增长 3.7%和 4.5%,产销量再创新高,继续保持在 3000 万辆以上规模。 根据盖世汽车研究院数据,2023 年中国车市赢来“三个全球第一”——中国汽车产销连续 15 年稳居第一,中国新能源汽车产销连续 9 年第一,中国汽车出口量全 球第一。其中,2023 年中国汽车销售量占全球销售量比重达 33.44%。

从排名前 10 的企业来看,德国的博世(Bosch)2023 年营收以 558.9 亿美元的 营收稳居榜首,公司具备悠久的历史和强大的研发实力。采埃孚、麦格纳国际、宁 德时代等企业紧随其后,它们分别来自德国、加拿大和中国,展现了不同国家在汽 车零部件供应领域的竞争力。宁德时代作为唯一一家进入前 10 的中国企业,凸显了 中国在新能源汽车零部件领域的快速崛起。 在 11 - 20 名的企业中,法雷奥(Valeo)、安波福(APTIV)等企业也表现出强 大的实力。这些企业分布在法国、爱尔兰等国家,各自在汽车零部件的不同细分领 域有着深厚的技术积累。

从汽车零部件国产化格局来看,呈现两级分化,目前大多围绕汽车内外饰、汽 车玻璃等低附加值的汽车零部件开展国产化替代。国内汽车工业起步较晚,零部件 国产替代进程受限于外资品牌的供应链壁垒。原材料产品国产化程度较高,机电类 产品技术门槛一般,规模化效应逐步显现,系统集成件虽有技术突破,但高端市场 仍受外资主导,尤其是汽车芯片领域国产替代水平较低。整体来看,国内汽车电子 和发动机关键零部件仍有较大国产化替代空间。

1.2、 汽车智能化:智驾升级推动汽车电子迭代,传感器+线束空间广阔

车载传感器

汽车是传感器最大的应用领域之一,传统轿车上需要用到上百个传感器。汽车 电气化与智能化趋势下,传感器的用量和价格同步上升。汽车传感器主要涵盖车身 感知传感器和环境感知传感器两大类,其中车身感知传感器包括压力传感器、位置 传感器、温度传感器、线加速度传感器、角加速度传感器、空气流量传感器、气体 传感器等类别,环境感知传感器主要有车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激 光雷达、 红外传感器等类别。根据 Precedence Research 数据,2024 年全球汽车传 感器市场规模为 402.4 亿美元,预计到 2034 年将达到 881.8 亿美元左右,复合年 增长率达 8.16%。

汽车智能驾驶需要感知层、决策层、执行层三大核心系统的高效配合。感知层 通过传感器探知周围的环境,决策层通过 CPU、GPU 等芯片完成信息融合、环境感 知、路径规划,并向执行层输出指令。执行层通过执行单元控制车辆的加速、制动 及转向。 汽车智能驾驶感知系统是汽车系统的感知层,将真实世界的视觉、物理、事件 等信息转变成数字信号,为车辆了解周边环境、制定驾驶操作提供基本保障,并为 高级辅助驾驶系统的决策层提供准确、及时、充分的依据,进而由执行层对汽车安 全行驶做出准确判断。目前市场上主流的汽车智能驾驶感知系统包括视觉感知、超 声波感知、毫米波感知、激光感知等技术路线。不同汽车智能驾驶感知系统技术路 线的优点、缺点、适用场景和受限场景不同。 感知传感器主要功能为对车辆周身环境进行探测识别,可看作车辆的眼睛。而 不同类型汽车智能驾驶感知系统的适用场景、受限场景、优缺点、成本等不同,彼 此之间形成互补关系。超声波雷达在成本方面表现出相对优势,毫米波雷达在测速 测距能力及雨雪雾霾适应能力方面存在优势,激光雷达在空间分辨能力、静止物体 识别、测速测距能力方面均有较大优势,三类雷达都存在较强的暗光识别能力。

根据工信部《汽车驾驶自动化分级》,自动驾驶与高级辅助驾驶通常按照等级分 为 L0-L5 六个级别。自动驾驶技术正逐步由 L2 向 L3、L4 级迈进,各大车企正加速 对 L3 级以上自动驾驶的布局,随着自动驾驶等级的不断提升,智能汽车对各类型传 感器的数量、性能及作业精度都有更高要求,因此目前各大车厂主要选择多传感器 融合方案作为自动驾驶的感知支持。

从全球自动驾驶渗透率情况来看,自动驾驶渗透率有望持续提升。根据华经产 业研究院数据,2021 年全球 L0 自动驾驶汽车渗透率超过 50%,L1 为 25%、L2 为 20%,L3-4 渗透率为 0,随着自动驾驶技术的发展,预计 2030 年 L2 自动驾驶汽车 渗透率将达到 57%,L3、L4 分别增长至 7.0%、3.0%。 目前 L2 已经成为主要驾驶辅助方案。根据盖世汽车研究院数据,2024 年 1-9 月国内 L2 级及以上智能驾驶装机量已达 704.1 万套,9 月份装配量达到 103.4 万辆, L2 级渗透率达到 48.6%。

随着自动驾驶技术迭代发展,多传感器融合方案是智能驾驶提速的重要安全保 障。随着自动驾驶技术的不断发展,尤其是在自动驾驶等级(L3 至 L5)的提升过程 中,汽车对传感器的依赖日益增强。为了实现更精准、更可靠的感知与决策,车辆 需要搭载多种类型的传感器,这些传感器在数量和质量上都提出了更高的要求。在 高级别自动驾驶系统中,传感器不仅数量激增,且类型更加多样化,涵盖了如激光 雷达、雷达、摄像头、超声波传感器等多种设备。 随着智能驾驶需求的不断提升,渗透率的不断提高,自动驾驶技术不断向 L3 级 及更高级别发展,汽车感知传感器搭载数量预计也将不断增加。根据前瞻产业研究 院数据,在 L2-L3 级的自动驾驶技术中,需要的感知传感器预计达 19-29 个,根据 前瞻产业研究测算,2023 年我国汽车电子行业智能传感器市场规模为 332 亿元。

汽车线束和连接器

汽车线束是汽车能量传递与各类信号传输的关键载体,是整车中不可缺失的系 统级零部件。在电动智能化大趋势下,近年来汽车线束在供需两侧受益于积极因素 叠加,迎来了稳定增长的黄金期。需求端,消费市场对汽车高级功能的需求不断增 长,如安全驾驶催生了对自动紧急制动、盲点检测、前方碰撞警告系统等主动安全 系统的需求,舒适驾驶催生了语音识别系统、环境照明系统、加热座椅等附加驾驶 功能的需求,上述功能性需求的实现均需依托电子元件的运行,电子元件需要线束 保证信号、数据和电能的传输,由此构成了汽车线束行业快速发展的重要驱动力。 供给端,汽车“新四化”(指电动化、网联化、智能化、共享化)趋势引领了行业发 展方向,汽车电子电器功能持续增加,电子电气架构不断迭代,产业供给端的快速 发展有望释放汽车线束的发展空间。 随着智能化技术的不断渗透,车内的传感器、摄像头、雷达、激光雷达(LiDAR)、 ECU、控制模块等设备数量大幅增加,直接推动了汽车电子系统的复杂化。这些传 感器和控制单元需要通过高效的线束系统进行连接,以确保数据的快速传输和设备 间的实时通信。特别是在自动驾驶等高等级智能化应用中,需要更多的数据流转和高精度信号传输,这对汽车线束和连接器提出了更高的要求。

汽车线束种类较多,目前主要按照功能、用途进行分类。 从功能上分,主要可分为电力线和信号线。其中电力线负责运载驱动执行元件, 主要用于传输电流,一般相对较粗;信号线负责传递传感器输入指令,主要用于传 递电信号,一般为铜质多芯软线。 从用途上分,线束可分为前舱线束、发动机线束、仪表线束、室内线束、门线 束、顶棚线束、尾舱线束、高压线束等。

传统汽车电线又称低压电线,它与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是 铜质单电线,有一定硬度。而汽车电线都是铜质多蕊软线,有些软线细如毛发,几 条乃至几十条软铜线包裹在塑料绝缘管(聚氯乙烯)内,柔软而不容易折断。由于 汽车行业的特殊性,汽车线束的制造过程也比其他普通线束较为特殊。 新能源汽车线束按照功能可划分为低压线束产品和高压线束产品两个系列。新 能源车低压线束与传统车区别不大,发动机的消失,减少了发动机线束,主要差别 在于高压线束,动力电池的出现,电机电驱动的应用,以及其他零部件如车载充电 机、压缩机的电子化应用,随之带来了 600 伏高压架构上全新的线束系统。

新能源汽车线束是汽车电气系统的核心组件,尤其在电动汽车和混合动力汽车 中得到广泛应用。新能源汽车线束是由一组电线、电缆、连接器和其他电气元件组 成的,它起着连接和传输电力、数据和控制信号的重要作用,支持新能源汽车的稳 定运行和出色性能。新能源汽车线束可以根据其在车辆中的功能和连接方式进行分 类。

新能源汽车的汽车线束技术含量高,特别是高电压系统中高压线束技术门槛较 高。电动汽车线束的复杂性始于多个高压(HV)域。HV 域包括电机线束、电池组 线束以及用于快速充电和再生制动的独立线束。这些 HV 线束中的每一个都必须设 计为能够有效处理大电流。除了有效承载大电流和为高电压提供绝缘外,这些线束 还必须处理高温和高温上升。这需要大线径、高压连接器和电缆保护。电缆保护有 多种形式。电缆,尤其是电机驱动电缆,经过屏蔽处理,以控制电磁干扰的产生, 从而干扰其他车辆系统的运行。

从单车价值量方面来看,新能源汽车线束具备高价质量。在低档汽车、中档汽 车、高档汽车线束平均价格分别为 2500 元、3500 元以及 5000 元左右;而新能源车 平均价格 5000 元左右,其中低压线束和高压线束价格分别为 2500 元左右。

汽车连接器主要可以分为低压连接器、高压连接器和高速连接器。汽车连接器 是连接汽车内电子系统的信号枢纽,汽车连接器主要是由四大基本结构组件组成, 分别是:接触件,外壳(视品种而定),绝缘体,附件。在行业内通常又称做护套、 接插件、塑壳。低压连接器和高压连接器负责传输电信号,高速连接器用于数据传 输,受益于智能化趋势,单车使用量大幅增加。

汽车连接器作为各个电子系统连接的信号枢纽,广泛应用于动力系统、车身系 统、信息控制系统、安全系统、车载设备等方面。现阶段,普通单车使用连接器数 量 600-1000 个,单车连接器需求将随着汽车电子价值占比提升而大幅增加。

从细分产品价格情况来看,高压线束中高压连接器价值量较高,连接器有望充 分受益新能源汽车快速增长。新能源汽车所需要的汽车线束主要包括低压线束和高压线束两大类,而高压线束产品主要包括高压连接器、高压电缆和充电插座三大类。 其中高压连接器价值量相对较高,平均售价在 700-3500 元。

1.3、 汽车轻量化:铝压铸性价比高,工程塑料从内外饰件向功能件延伸

在世界各国排放标准愈加严格的大环境下,汽车轻量化概念,作为实现汽车节 能减排的重要路径,已经被社会公众、政府部门以及全球各大汽车制造商所广泛接 受,成为世界汽车发展不可逆转的趋势。根据《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》, 我国自主轻量化技术开发和应用体系的构建,摒弃以整车整备质量和轻质材料用量 为衡量标准的传统做法,引入“整车轻量化系数”、“载质量利用系数”、“挂牵比” 等作为衡量整车轻量化水平的依据;目标到 2035 年,燃油乘用车整车轻量化系数降 低 25%,纯电动乘用车整车轻量化系数降低 35%。

为满足汽车轻量化需求,行业内主要在材料、结构设计、工艺三方面进行突破。 在三大轻量化手段中,材料轻量化是基础,选用结构强度有保障的、密度相对低的 材料代替传统的钢材料,包括高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等材料。此外, 工程塑料同样是汽车轻量化的重要材料,当前正在由内外饰件延伸至功能结构件。

铝合金压铸

汽车轻量化所使用的铝合金材料主要集中在动力总成、车身(结构件/覆盖件) 和底盘系统之中。汽车用铝合金以加工形式的不同分为压铸、挤压和压延三种形态。 其中,压铸件在汽车领域的用量占比最高,达到 80%左右,主要应用于车身结构件、底 盘零部件和动力总成零部件;挤压件和压延件在汽车上的应用占比各约 10%左右,主要用于车身覆盖件、车身框架、热交换系统等。

车身结构件:车身构造的框架,相当于支撑车体的骨骼,主要起支撑和承载作 用,也是车辆其他系统部件的安装基础。涉及产品主要包括后纵梁,A、B、C、D 柱,前、后减震器,左、右底大边梁和防火墙、后备箱底板等,直接影响到车辆的 行驶品质和被动安全。这类构件通常具有非常高的强度,结构多为封闭式的箱形截 面,具有尺寸大、壁薄、结构复杂等特征。韧性相关的结构件一般要求抗拉强度≥ 180mpa,伸长率≥10%;强度相关的结构件,一般要求抗拉强度≥210mpa,伸长率 ≥7%。此外,为获得高性能,结构件往往需要热处理。

汽车底盘:主要是由四大系统组成,即传动系统、行驶系统、转向系统和制动 系统四部分。汽车底盘铝合金产品主要包括转向节、副车架、轮毂、控制臂、制动 卡钳等。汽车底盘作用在于支撑、安装汽车发动机及其各部件、总成,成形汽车的 整体造型。整车的 70%重量都由汽车底盘承载,所以底盘零件的承载要求高,对于 汽车行驶而言,同等幅度簧下质量轻量化的效用是簧上质量轻量化的 5—15 倍,故底盘轻量化对汽车加速性能、稳定性能及操控性能等方面的影响较为明显。

铝合金材料轻量化的综合性价比较高。轻量化材料主要包括铝合金、镁合金、 碳纤维和高强度钢。高强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维在减重效果方面呈现递增的态 势,但是成本端同样依次递增。当下,在汽车轻量化材料中,铝合金材料综合性价 比要高于钢、镁、塑料和复合材料,无论技术应用、运行安全性、循环再生利用方 面都具有比较优势。据赛瑞研究的数据,在轻量化材料市场中,铝合金占比较高, 是最主要的轻量化材料。

一体化压铸车身是轻量化技术的升级,减少车身零件数量,使得车身结构大幅 简化;在轻量化的同时,简化供应链环节,具备降低车重减少电池成本、原材料利 用率高、工厂占地面积减少等多种优点,实现汽车组装效率大幅提升。目前,特斯 拉是一体化压铸应用的先锋,2020 年 9 月,特斯拉在电池日上宣布 Model Y 采用一 体化压铸后底板总成,替代掉传统车身的“冲压+焊接”工艺,大型压铸机将 Model 3 后底板所需的 70 个零部件,通过一体压铸,在 Model Y 上只需要 2 个零件,未来 甚至会合为一件。

工程塑料

塑料在汽车工业中的应用始于 20 世纪 50 年代。由于塑料的重量比钢等材料更 轻,1kg 塑料可以替代 2-3kg 钢等更重的材料。根据人民网数据,汽车车身自重约消 耗 70%的燃油,若整车重量降低 10%,燃油效率可提高 6%到 8%;车重降低 1%,油 耗可降低 0.7%;汽车整车质量每减少 100 公斤,百公里油耗可降低 0.3 升到 0.6 升, 因此增加塑料在汽车中的用量可以降低整车成本并达到节能效果。

汽车使用的塑料材料主要有尼龙材料、聚酯材料、聚甲醛材料和聚碳酸酯材料。 这些材料在汽车工业中有着广泛的应用,如内饰件、外饰件、发动机室零部件和电 器件。目前汽车内饰件已基本实现塑料化,大部分外饰件和部分发动机室零部件、 电器件也被塑料零部件所取代。

汽车用塑料材料主要品种和用量占比分别为:聚丙烯(37%)、聚氨酯(17.3%)、 ABS 共聚物(12.3%)、复合材料(11.5%)、高密度聚乙烯(10.8%)。

我国单车塑料用量低于发达国家水平,未来提升空间广阔。目前,汽车“轻量 化”材料主要可分为工程塑料、高强钢、铝合金、镁合金和复合材料。其中,工程 塑料因其独特的理化性质能够长期作为结构材料承受机械应力,并在较宽的温度范 围内和较为苛刻的化学物理环境中使用,由于其密度小,质量轻,在汽车“轻量化” 趋势下,能够替代钢材等传统金属材料。发达国家将汽车用塑料量作为衡量汽车设 计和制造水平高低的一个重要标准,全球范围来看,德国、日本在汽车中使用的塑 料制品量大幅领先其他国家,根据肇民科技招股书数据,德国每辆汽车平均使用塑料近 300kg,日本每辆汽车平均使用塑料 100kg,相比较而言,我国每辆汽车使用塑 料制品最多的也仅有 70kg,与发达国家存在较大的差距,车用塑料未来还有很大提 升空间。

2、 人形机器零部件与汽车高度协调,新场景打开增长空间

2.1、 人形机器人从“0”到“1”的导入期,有望迎来量产元年

人形机器人的探索可追溯到百年前的蒸汽时代,随着能源动力与硬件技术的发 展,人形机器人核心零部件与动力系统技术越发成熟,本体性能不断提高,大致经 历了 2000 年以前的探索阶段、2000-2020 年的硬件推动技术突破阶段、2020 年以来 的商业化试水阶段。 2020-2023 年,人工智能技术快速发展,尤其是生成式 AI 与大模型技术的出现, 让人机交互的应用更加成熟,结合环境感知、三维仿真、目标识别等场景算法的融 合应用,人形机器人的智能化更加提升,进一步支撑了商业化应用。 2024 年及以后,人形机器人逐步实现产业落地。当前人形机器人产业处于产业 化落地前期,随着相关技术的发展与成熟,全球范围内的多家企业开始加码人形机 器人,人形机器人产业化进程将进一步加速。

2024 年 11 月 28 日,特斯拉机器人官方账号发布新动态:准备了新的手来迎接 黑色星期五。视频中,Optimus 稳稳地接住迎面抛来的网球并放下,手指可相对灵活 地弯曲。 特斯拉Optimus工程师Milan Kovac将最新展示的灵巧手称为“里程碑式的成就”。 与上一代产品相比,该新手/前臂拥有双倍的自由度(手上有 22 个自由度,手腕/前 臂上有 3 个自由度)。Optimus 上一代灵巧手包含 11 个自由度,同样集中于前臂的灵 活性,与第一代 Optimus 原型机难以执行简单的操作任务相比,搭载 11 自由度灵巧 手的 Optimus 能够完成叠衬衫、在工厂分拣物品等任务。 Kovac 表示,上述视频是在实验室里通过远程操作实时完成的,特斯拉很快就 会制造出配备新灵巧手的机器人。另外,团队到年底前仍有一些工作需要完成,特 别是围绕扩展触觉传感集成(新一代手比上一代的表面覆盖范围大得多)、通过肌腱 实现更精细的控制。由于所有驱动装置被移至前臂,这增加了其重量,团队还在想 办法减轻前臂重量。一个有趣的挑战是如何让手指和手掌拥有足够柔软度/柔顺性的 保护层,同时又不影响触觉传感。

国内人形机器人方面,2024 年 11 月 15 日,在前海·宝安 AI 向未来——人工智 能应用创新成果发布会上,华为(深圳)全球具身智能产业创新中心宣布正式运营。 华为(深圳)全球具身智能产业创新中心致力于瞄准具身智能国际前沿技术, 以产业应用场景为牵引,依托宝安区雄厚的先进制造业基础,充分利用前海深港及 国际科技创新政策优势,联合企业开展协同创新,为技术研发成果搭建高水平创新 平台,以打造具身智能产业链集散中心为愿景,打造一站式具身智能产品技术交易 旗舰平台,成为全球具身智能产业链的集散中心。 本次签约企业包括乐聚机器人、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。 创新中心将整合华为 2012 先进制造实验室、华为云 EI 产品部、2012 伦敦研究 所、2012 德国慕尼黑研究所等各部门具身智能相关能力,聚合华为具身智能产业核 心资源,建设具身智能基础实验室,打造具身智能技术策源地;联合龙头企业建设 联合创新实验室,共同攻克关键技术难题和产品解决方案;依托华为超千家软硬件 生态伙伴、超万种应用生态伙伴以及超百万级开发者资源优势,打造全球具身智能 产品技术交易旗舰平台,提供一站式具身智能服务产品交易采购和技术服务,推动 一批新产品、新技术在宝安落地,构建具身智能产业生态服务体系。

2025 年中央电视台春节联欢晚会上,节目《秧 BOT》,由 16 个 BOT 与 16 名新 疆艺术学院的舞蹈演员人机协同共同表演。这次的双足人形机器人,准备了超过 130 个舞蹈动作,进行了充分的技术测试。团队为春晚特殊制作了一套从视频直接生成 动作的程序。舞蹈演员在镜头前的动作,被 AI 软件精细捕捉,形成指令代码,再由 工程师精细调整,导出程序放在机器人上就能直接运动。除了对舞蹈演员的动作进 行学习,团队还特别设计了机器人舞步,让舞蹈看起来更加自然流畅。

2.2、 人形机器人零部件与汽车高度协调,打开零部件企业第二增长曲线

人形机器人和汽车零部件板块行情走势高度一致。主要是因为人形机器人与智 能电动汽车在许多方面有着较高的重合度,特别是在人形机器人的智能感知和运动 控制的行动逻辑也和智能驾驶近似。同时汽车零部件供应商在这些领域的技术储备, 以及量产和品控能力,是那些初创的机器人公司所急需的。

人形机器人主要包含三大核心技术模块:环境感知模块、运动控制模块和人机 交互模块。融合感知、决策、运控,让机器人向任务级交互进化,具有实体的智能 体通过与环境的交互来取得认知能力,学习并掌握新技能新知识, 是“本体”和“智 能体”的耦合,实现与环境的交互获取信息、理解问题、做出决策,并实现行动, 从而产生智能行为和环境自适应性。

随着新一轮科技革命和产业变革加速演进,人工智能、5G、新能源、新材料等 与机器人技术深度融合。人形机器人产业链上游为零部件供应,核心零部件包括谐 波减速器、无框力矩电机、空心杯电机、行星滚柱丝杠、编码器、传感器、轴承等; 中游为人形机器人的设计、制造和测试过程;下游应用领域包括工业制造、灾害救 援、危险作业、智慧物流、安防巡逻、服务娱乐等。

电机、传感器、减速器&齿轮、丝杠、轴承是构成机器人的关键核心零部件。 产业链中的核心零部件和关键模块组成人形机器人的旋转关节、线性关节、灵巧手、 感知系统、躯干。 以 Optimus Gen2 人形机器人为例子,通过其精密的硬件设计,结合 14 个旋转 关节和 14 个线性关节,实现灵活的运动控制。感知系统包括多个图像传感器、雷达 和力传感器,为机器人提供环境感知能力。整体硬件系统包含电池、FSD 系统和冷 却系统,确保机器人高效稳定运行。其灵巧手配备多个传感器和动力系统,使机器 人能够完成复杂的操作任务。这些组件的协同作用使 Optimus Gen2 具备出色的多功 能性和适应性,适用于各种应用场景。

从成本结构占比来看,电机、传感器、减速器、丝杠是成本占比较大的核心零 部件。根据觅途咨询《2024 人形机器人产业链白皮书》数据,丝杆、无框力矩电机、 减速器、力传感器、空心杯电机、轴承在人形机器人价值占比分别为19.00%、16.00%、 13.00%、11.00%、8.00%、5.50%。

人形机器人轴承零部件

轴承是机器人的重要组成部件之一。轴承起到支撑旋转部件、减小摩擦、提高 效率的作用,轴承主要应用在减速器、电机、丝杠等部件。减速器是人形机器人的 核心零部件,精密减速器是连接动力源和执行机构之间的中间装置,其作用是降低 伺服电机 的高转速、通过齿轮减速比放大伺服电机的原始扭矩,并提供高刚性保持、 高精度定位。

减速器是人形和工业机器人的核心零部件,应用最广泛的是谐波减速器和 RV 减速器,轴承是减速器的关键零部件之一。精密减速机作为连接动力源和执行机构 的中间机构,通过降低转速和提升扭矩,精准调节机器转动角度;目前应用在人形 机器人中减速机基本锁定在精密行星减速器、RV 减速机和谐波减速机中。 精密行星减速机:多应用于机床、新能源设备(用于生产光伏、风电机设备) 和工业、服务机器人领域,除此之外还广泛应用在激光切割和液晶产线中。随着自 动化、智能化、无人化设备的需求趋势愈发明显,精密行星减速器的下游应用场景 也在不断扩大。 RV 减速机:因刚性好、抗冲击力强、传动平稳、精度高在中、重负载的机器人 市场得到广泛应用。但因其结构复杂、工艺难度较大,加之生产成本高,因此目前 市场主要应用在多关节机器人中。 谐波减速机:在机器人市场中应用非常广泛,几乎能够应用到各种机械结构的 机器人中,与 RV 减速机相比谐波减速机结构简单紧凑,被广泛应用于小型、低中负 载的机器人中。

机器人的旋转关节主要使用谐波减速器,其中主要应用交叉滚子轴承。除交叉 滚子轴承外,谐波减速器还包含柔轮轴承和深沟球轴承。在这几种轴承中,交叉滚 子轴承制造难度大,可大规模量产的企业较少,以日企和德企为主,中国厂商具备 小批量供货能力。 交叉滚子轴承:又可称为薄壁轴承,在机器人中轴承对应空间有限,通常会使 用轻量化的薄壁轴承,此外,交叉滚子轴承还具有承载能力高、寿命长等优势,亦 广泛用于工业机器人中。 柔轮轴承:柔性轴承在工作中,内圈安装在椭圆形的凸轮上,工作中承受循环 应力载荷,外圈安装在柔轮上,工作中随凸轮的转动而发生弹性变形,不仅承受循 环应力载荷,而且承受交变应力载荷。 RV 减速器也是机器人中最常用的减速器之一。其包括作为减速器主轴承的薄壁 角接触球轴承,用于偏心轴定位和主体支承的薄壁圆锥滚子轴承,用于摆线轮支承 的圆柱滚子(滚针)保持架组件以及用于齿轮支承的薄壁深沟球轴承。

单台人形机器人轴承价值量预计在 5432-10780 元。根据人形机器人联盟公众号 数据,人形机器人上的应用集中在线性执行关节、旋转执行关节和灵巧手空心杯部 分,单组关节价值量在 391-775 元,按照特斯拉 optimus 人形机器人的公开配置信息, 对应的 14 组旋转驱动关节+14 组线性执行关节+12 灵巧手关节轴承用量合计为 5432-10780 元。

预计人形机器人轴承市场规模在 2030 年达 2.16 亿元,2035 年达 89.51 亿元。 根据觅途咨询《2024 人形机器人产业链白皮书》数据,人形机器人预计将在 2026 年开始对全球轴承市场带来明显增量,目前人形机器人以外资品牌为主,中国品牌 可能会在 2026 年人形机器人全面商业化后迎来新的发展机遇。预计 2024-2030 年人 形机器人轴承市场规模复合增速达 94.42%,预计 2030-2035 年人形机器人轴承市场 规模复合增速达 110.61%。

人形机器人传感器零部件

感知模块是利用各类传感器件实现对外部环境和内部状态的智能感知。感知模 块主要实现机器人对外界环境的感知、内部运行状态的监测、运动控制的反馈,是 机器人与环境交互的第一步,人形机器人主要依靠摄像头、雷达、力矩传感器等器 件实现智能感知,并在完成感知后将采集到的环境数据、状态数据用于决策和规划。

人形机器人对感知要求较高,涵盖了视觉、力觉、听觉、触觉等方面。感知是 控制和执行的前提,人形机器人可通过传感器实现对外界光、力、声、电等信息的 感知,为控制和执行提供实时反馈。感知层的传感器是软件控制和硬件零部件的桥 梁,是物理世界与数字世界的接口,是实现具身智能的关键。 人形机器人市场在经历了 2022-2023 年的高速发展后,已有多家厂商入局该领域, 预计 2024 年下半年人形机器人实现小批量量产,2025 年真正实现商业化。根据头豹 研究院数据,预计 2024 年和 2025 年中国人形机器人传感器市场空间达 30.5 亿元和 66.5 亿元,预计 2030 年传感器市场规模将超 540 亿元,年复合增长率为 61.6%。

超声波传感器在智驾领域主要应用于自动泊车等场景,主要便是因为其感知距 离短且精度要求高、适合补盲等优势,这一场景正好契合机器人场景下对感知的核 心需求。将同为机器视觉核心的摄像头与其对比,超声波传感器具备几大优势:1) 近距离补盲需求:中前视摄像头往往被自身车头遮挡,存在一定的盲区;周视相机 由于各自视角差异和画面裁切,近距离障碍物可能无法完整显示;鱼眼相机难以精 确识别超近距离物体等等。均需要超声波传感器进行补盲。2)纯视觉方案需要极精 确的数据训练标注,否则可能无法准确识别物体、导致漏检误检甚至事故。3)多目 摄像头无法像双目摄像头般获取距离信息,更需要超声波距离传感器作为补充。

3、 自下而上聚焦高稀缺,关注行业趋势+机器人新领域布局

北交所汽车零部件企业相关共有 27 家。包括三祥科技、大地电气、舜宇精工、 骏创科技、苏轴股份、开特股份、华原股份、建邦科技、奥迪威、吉冈精密、安徽 凤凰、智新电子、邦德股份、旺成科技、泰德股份、华阳变速、易实精密、荣亿精 密、明阳科技、威贸电子、天铭科技、丰光精密、同心传动、林泰新材、巴兰仕、 华洋赛车、捷众科技。产品应用领域覆盖传统动力系统、底盘系统、车身&内外饰件、 电动化部件、电子电气系统、模具及工艺件以及其他共 7 大品类。 北交所是“专精特新”中小企业的主阵地,其中汽车零部件行业聚集了一批具 备稀缺性的优质公司充分受益于新能源汽车智能化+轻量化趋势以及机器人的快速 发展。北交所汽车零部件绝大部分公司位于小体量、高利润类的细分子行业,子行 业整体众多且较为分散,在进行此类研究时往往需要自下而上的方法,从企业的微 观层面着手研究公司的变化。 要重点关注 1)国产替代、智能化和轻量化的行业机遇,自下而上挖掘高稀缺 性以及高成长性的企业,比如乘用车湿式纸基摩擦片国产替代龙头-林泰新材。 2)依靠人形机器人零部件与汽车零部件高度协调的技术和产品优势,采取收并 购、跨界经营等方式对向机器人产业链进行纵向延伸或者横向扩张,打开公司未来 业绩增长新空间,比如车载超声波传感器龙头-奥迪威。

3.1、 林泰新材:国内企业湿式纸基摩擦片稀缺性,国产替代空间广阔

林泰新材是一家专业从事汽车自动变速器摩擦片研发、生产和销售的专精特新 企业。主要产品为自动变速器湿式纸基摩擦片和对偶片,应用于包括液力自动变速 器(AT)、无级变速器(CVT)、双离合器变速器(DCT)、混合动力专用变速器(DHT) 和纯电动汽车专用变速器(DET)等在内的主流汽车自动变速器中。 公司主要产品是应用在汽车自动变速器中的自动变速器湿式纸基摩擦片和对偶 片,属于汽车传动系统的核心部件。自动变速器湿式纸基摩擦片和对偶片主要在液 力驱动的湿式离合器和制动器中用来传递扭矩,汽车工作时,湿式纸基摩擦片与对 偶片相配合,借助油介质中形成的油膜表面张力来吸收或传递动力,从而实现制动 和传动需求。 不同类别的自动变速器各零部件构造存在差异,自动变速器摩擦片通常装配于 自动变速器的湿式离合器、制动器和液力变矩器等中。湿式纸基摩擦片和对偶片直 径相近,内外齿和花键不同,依次交错装配。湿式纸基摩擦片两侧被对偶片包覆, 对偶片的数量多于湿式纸基摩擦片。

全球乘用车自动变速器摩擦片供应商相对集中,主要生产商为美国博格华纳、 日本达耐时、日本恩斯克华纳、日本富士离合器、日本爱信、德国舍弗勒。根据中 国汽车工业协会的统计,我国自动变速器摩擦片市场份额大部分被美日企业占据, 2022 年日本达耐时、博格华纳和恩斯克华纳、林泰新材市场份额分别为 48%、42%、 4%,占据前三的位置。

林泰新材是国内企业中少数为乘用车批量配套提供湿式纸基摩擦片的公司。根 据中国汽车工业协会出具的《湿式纸基摩擦片行业研究报告》,国内企业(不含国外 企业在国内的公司)中为乘用车批量配套提供湿式纸基摩擦片的企业目前仅有林泰 新材,国内类似行业的上市公司与公司相比,均存在下游应用领域与客户结构的差 异,或产品类别的差异。 湿式纸基摩擦片具有较高的准入壁垒。汽车行业有着较为严格的供应商准入体 系和标准,对供应商的认证周期和认证流程较长,特别作为核心零部件的自动变速 器摩擦片,供应商往往需要和客户对变速器共同研发与适配,供应商准入需要 1-2 年,新产品开发到量产一般需要 2-3 年时间,合计需要 3-5 年时间。 林泰新材已与国内头部自主品牌自动变速器生产商合作紧密,且其采用的湿式 纸基摩擦片国内供应商仅有林泰新材,公司行业地位突出。

2025 年上半年公司营收实现 2.05 亿元,同比增长 67.72%,归母净利润 7516.27 万元,同比增长 167.81%。公司主营业务收入持续增长主要受益于汽车核心零部件 国产化率提升带动国产自动变速器摩擦片需求增长,2019-2024 年,公司营业收入复 合增速达 25.55%。受益于原材料价格利好以及公司规模效应逐渐体现,公司归母净 利润增速较快,2019-2024 年公司归母净利润复合增速达 48.47%。

林泰新材于 2024 年 12 月 18 日在北交所上市,我们在 2024 年 12 月 9 日发布林 泰新材新股申购报告,我们认为从行业竞争格局上来看全球以及国内乘用车自动变 速器摩擦片供应商相对集中,主要由美国和日本企业垄断,林泰新材是国内少数为 乘用车批量配套提供湿式纸基摩擦片的公司,具有高稀缺性以及国产替代空间。同 时公司 2024 年 2 月开始向比亚迪 DMi 插电式混合动力汽车提供自动变速器摩擦片 产品,其他客户的混合动力专用变速器(DHT)项目也进展顺利,在混合动力专用 变速器(DHT)领域的销售收入快速增长,已成为公司经营业绩新的增长点。 1) 在 2025 年 1 月 23 日林泰新材发布 2024 年业绩预报,公司开始被市场所关 注,预计 2024 年实现归母净利润 7500-8500 万元,同比增长 52.49-72.83%;2) 2025 年 2 月 28 日公司发布 2024 年业绩快报,通过业绩增长确定性进一步 验证高稀缺性+国产替代逻辑营收和归母净利润分别预计增长 51.33%和 64.78%。 3) 2025 年 2 月 10 日-2025 年 5 月 21 日,林泰新材涨幅达 164.38%,远高于北 证 50 的 20.76%,超额收益率达 143.62%。

3.2、 奥迪威:超声波传感器细分龙头,机器人新赛道突围

奥迪威是专业从事智能传感器和执行器及相关应用的研究、设计、生产和销售 的高新技术企业。公司是国内超声波传感器和相关执行器的领先厂商,掌握了换能 芯片制备、产品结构设计、智能算法和精密加工等方面的核心技术,致力于成为物 联网感知层和执行层核心部件及其解决方案的主要提供方。 公司主要产品包括测距传感器、流量传感器、压触传感器及执行器、雾化换能 器及模组、报警发声器等,公司重视新产品的研发和技术创新,持续推动产品的数 字化、智能化、微型化和集成化升级,拓宽产品的应用领域,目前公司产品已广泛 应用于汽车电子、智能仪表、智能家居、安防、工业控制和消费电子等领域。 公司产品以自主研发和生产的换能芯片为基础,主要分为感知层的传感器产品 和执行层的执行器产品两大类别。传感器和执行器是按产品技术原理及其功能进行 分类的。其中:1)传感器采用正压电效应和逆压电效应的原理,作用是检测被测量 的信息,如距离、位置等,主要产品是超声波传感器及其模组,包括测距传感器及 模组、流量传感器及模组、压触及反馈执行器等,广泛应用于汽车电子、智能家居、 智能仪表、消费电子等;2)执行器采用逆压电效应的原理,作用是完成既定的动作 或反馈,如发声、振动等,用于实现发声、报警、雾化等功能,广泛应用于安防报 警、智能家居等领域,主要产品包括报警发声器、雾化换能器、雾化模组等。

奥迪威新一代 AK2 超声波雷达未来发展空间广阔。随着泊车系统的优化升级, 以及行泊一体的推广应用,对超声波雷达的性能提出了更高要求,如更远的测距、 更强的抗干扰性,以及满足更高的功能安全等。对此,多家企业开发出新一代超声 波雷达 AK2 技术和产品。 AK2 与 AK1 相比,最大的区别在于可编码性,通过信号调整提高产品抗干扰能 力。AK1 在工作时,为避免同频干扰,同侧保险杠的所有探头轮次发波,所以系统 刷新周期较长。而 AK2 通过一些特殊的编码方式可实现多个传感器同时收发,有些 还支持同时发送不同的超声信号,从而大大缩短系统刷新周期。

公司人形机器人积极开拓,实现新赛道突围打开成长空间。 公司 wafer 级产品已完成预研,公司未来有望充分受益 MEMS 超声波传感器在 人形机器人应用。MEMS 超声波传感器技术方案是人形机器人重要发展方向。建立 人形机器人多模态大模型的关键在于多源感知的融合。MEMS 超声波传感器是将压 电薄膜作为功能薄膜与硅基 MEMS(微机电)相集成的新一代超声波传感器产品, 通过晶圆级 MEMS 微纳工艺制造,单个芯片兼具超声波发射(Tx)与接收(Rx)复 用功能。相较其他技术方案而言,使用 MEMS 超声波传感器方案来补充机器人视觉 系统对于距离感知的缺失或将更符合整体设计和经济效益,它有更广的感应范围、 更小的尺寸和隐藏式安装等优势。

服务机器人方面,奥迪威超声波水下测距传感器首次亮相 AWE 博览会。超声 波水下测距传感器依据水下声呐技术原理,利用声波在水中传播和反射的特性,通 过正、逆压电效应和信息处理进行导航和测距的技术。产品因逆压电效应发出超声 波,在水中传播时碰到障碍物后反射回波,被传感器接收后,其内置电路对接收信 号进行数字转换,且通过 MCU 根据 TOF 原理算出障碍物距离。 超声波水下测距传感器可探测 8米范围内的环境情况,通过回波感知泳池边界, 为泳池清洁机器人导航。在机器人外壳四周装配该传感器,即可获得其四周池壁与 自身的相对距离,并基于这些感知数据得出其在泳池中的相对位置和朝向,确定机 器人所在位置并规划最优清洁路径。 奥迪威超声波水下测距传感器测量盲区小至 6cm,能精准探测近处、池壁、台 阶及障碍物,为设备建立沿边清扫功能提供环境感知基础,同时具备数字通信功能 的传感器可更快协助设备提前减速,防止蛮横碰撞,以此免除因长时间碰撞对泳池 产生的损害。

工业机器人方面,奥迪威机器人发布两大精密制造设备,助力生产向智造跨越。 六轴多头精密点胶机器人是一种高度自动化、智能化的工业机器人设备,适合 各种复杂的生产过程中进行精确的点胶作业。该机器人具有六个自由度的转向轴, 能够提供灵活且精确的点胶路径,产品可安装多个点胶头,同时完成多种精密、高 难度的点胶工作。 精密力控机械臂可实时检测接触物体的表面压力,实现对接触物体的表面压力 控制。它可应对不同尺寸、形状以及易损工件的高速分拣问题,尤其适用于食物分 选、3C 物品以及多品类物品综合包装分拣环节,可集成智能装配、自动分拣、物流 仓储和食品加工流水线中。

奥迪威是一家专业从事智能传感器和执行器及相关应用的研究、设计、生产和 销售的高新技术企业。目前公司的车载超声波传感器已进入国内汽车制造厂商的前 装供应链,包括车载超声波传感器(含数字式)和 ROA 生命探测超声波传感器,其 中车载超声波传感器是主要产品。车载超声波传感器是汽车 APA(自动泊车辅助) 系统、AVP(自主代客泊车)系统、BSD(盲点监测)系统、FCW(前方碰撞预警) 系统、PDC(倒车雷达系统)等的核心部件。 奥迪威超声波雷达产品具备高稀缺性,一方面随着汽车用新一代 AK2 产品放量 驱动业绩增长,另一方面依靠技术积累,积极进行产业链衍生积极拓展机器人领域, 在 2024 四季度和 2025 年一季度两波行情中股价均表现出了高增长弹性,其中 2024 年 8 月 23 日-12 月 4 日,奥迪威收益率达 150.88%,远高于 Wind 人形机器人指数和 北证 50 指数收益率的 70.39%和 99.56%。2025 年 1 月 6 日-2 月 4 日奥迪威收益率达 95.97%,远高于 Wind 人形机器人指数和北证 50 指数收益率的 48.32%和 34.22%。

编辑:火腿肠
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