人形机器人的显著特点在于其通用性,这种特性使其成功突破了传统工业机器人与服务机器人的诸多限制。传统工业机器人往往局限于特定的生产制造环节,服务机器人则多专注于单一的服务场景。而人形机器人凭借其仿人的形态与灵活的功能,能够在更广泛的领域中大展身手。无论是工业生产中的复杂装配工作,还是服务领域的导览、护理等任务,人形机器人都展现出了强大的适应性。
近年来,人形机器人领域迎来了资本的热潮。近两年来,国内外资本纷纷大举涌入这一赛道。资本的注入为人形机器人的研发、生产与市场推广提供了雄厚的资金支持,加速了产业的发展进程。从产业发展的长远角度来看,未来20年人形机器人产业的大趋势已经确立。这不仅是技术发展的必然结果,更是市场需求驱动的必然选择。
特斯拉作为全球科技领域的领军企业,在人形机器人的研发与推广方面表现尤为突出。特斯拉所推出的人形机器人,在性能与性价比方面达到了令人瞩目的平衡。其目标定价设定为2万美金,这一价格在同类产品中具有强大的竞争力。在研发进度上,特斯拉引领全球。目前,特斯拉人形机器人处于B样阶段,预计在2024年底有望开启小批量生产,并率先应用于特斯拉工厂内部。在商业化路径方面,特斯拉采取了循序渐进的策略,从细分领域逐步拓展至通用型应用,商业模式也将从面向企业(ToB)逐渐向面向消费者(ToC)转变。预计在2028-2030年,特斯拉人形机器人将迎来大规模的市场放量。
从市场销量预测来看,全球人形机器人市场正处于快速增长的前夜。我们预测,到2025年,人形机器人将初步实现商业化,预计销量可达2-3万台。随着技术的进一步成熟与市场的逐步认可,到2030年,新增需求有望达到100万台。而到2035年,销量更是有望突破1000万台。
在人形机器人的发展历程中,软件的重要性不言而喻。软件决定了人形机器人所能达到的高度,而算法则是连接软件与硬件的桥梁,必须与硬件完美匹配,才能实现人形机器人的最佳性能。在这一领域,科技巨头凭借其超强的研发实力与深厚的软件技术优势,占据了领先地位。其中,特斯拉更是凭借其在FSD(FullSelf-Driving)算法算力方面的长期积累,以及电动车供应链所带来的降本优势,在人形机器人领域遥遥领先。
特斯拉将其先进的FSD纯视觉+深度学习神经网络技术成功嫁接到人形机器人上。通过利用仿真虚拟大模型,以及自动驾驶过程中积累的海量数据,特斯拉有效提升了算法的训练效率。这一举措不仅显著提高了人形机器人的平衡性能,使其能够在复杂的地形与环境中稳定行走,还优化了行走步态,使其行动更加自然流畅。同时,机器人的手部抓取动作也变得更加精准、灵活,能够完成诸如抓取细小物品、进行精细操作等复杂任务。
此外,特斯拉自研的FSD芯片与Dojo超算为其人形机器人提供了强大的算力支撑。FSD芯片专为自动驾驶与机器人应用设计,具备高效的运算能力与低功耗特性。而Dojo超算则是特斯拉打造的专门用于处理海量数据的超级计算机,其强大的算力能够快速处理并分析来自机器人传感器的大量数据,为人形机器人的智能决策与行动提供了坚实的保障。
特斯拉人形机器人的核心关节由三大类、共计40个执行器组成。其中,身体部分配备了14个旋转执行器,采用谐波减速器方案;同时,还有14个线性执行器,采用滚柱丝杠+梯形丝杠方案。手部则由12个空心杯模组构成。
在执行器供应商方面,国内的三花与拓普已分别向特斯拉送样相关产品,鸣志电器也已完成手部关节的送样工作。目前,整个人形机器人的BOM(BillofMaterials)成本超过30万,但随着大规模量产的推进,成本有望降至10万元。这一成本的大幅下降将极大地提升人形机器人的市场竞争力,加速其市场普及进程。
从零部件的价值量与技术壁垒综合考量,各零部件的重要性排序为六维传感器、丝杠、减速器、空心杯、无框力矩电机。
六维传感器在人形机器人中起着关键作用,目前该传感器主要依赖进口,单个价值量高达1-2万元。推测在机器人的手腕等部位可能各使用一个。然而,国内在六维传感器技术方面尚未完全实现突破,仍需加大研发投入,以打破国外技术垄断。
滚柱丝杠在线性执行器中大约使用8个左右,单个价值量同样在1-2万元。目前,滚柱丝杠的龙头企业主要为欧洲厂商。随着国内相关企业技术的不断进步,我们看好滚柱丝杠国产化所带来的大幅降本空间,这将有助于提升国内人形机器人产业的整体竞争力。
谐波减速器在旋转执行器中使用14个,单个价值量为1200元,主要供应商为绿的。随着行业内小型企业的逐步发展壮大,谐波减速器的产量有望进一步提升,价格也将随之出现下降空间。此外,在髋关节部位,可能会使用新型RV减速器进行替代,双环已启动相关研发工作。
空心杯电机在人形机器人手部用量为12个,单个价值量1000元,鸣志电器已送样。未来,空心杯电机有望进一步拓展至集成化应用,从而提高其平均销售价格(ASP),为企业带来更高的附加值。
无框电机的主要供应商为美国企业,其技术壁垒接近伺服电机。国内众多伺服相关厂家可以凭借自身技术优势切入这一领域,同时执行器集成商也具备自产无框电机的潜力,这将有助于完善国内人形机器人产业链,降低对国外供应商的依赖。
图表:中国六轴及以上协作机器人出货量情况及预测

数据来源:中研普华产业研究院整理
人形机器人产业正处于蓬勃发展的黄金时期。特斯拉凭借其在技术、成本与市场推广方面的优势,成为人形机器人领域的领军者。而中国供应链企业在这一产业浪潮中,也凭借自身的技术实力与成本优势,积极参与其中,为人形机器人产业的发展贡献力量。随着技术的不断创新与市场的逐步拓展,人形机器人必将在未来的人工智能应用领域中占据重要地位,为人类社会的发展带来深远的影响。






















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