（报告出品方：中信证券）

特斯拉人形机器人引爆市场

特斯拉机器人基本情况

2021 年 8 月 19 日，特斯拉在人工智能日 AI Day 上首次公布了人形机器人项目计划 Tesla Bot，也称为 Optimus。马斯克表示，其目的是消除危险的、重复的、无聊的工作， 预计 2022 年推出原型机，同时公布了机器人的预期设计参数。1)规格：重量 57kg，身高 172cm，面部是一个重要信息显示屏；2）载重：负载能力 20kg，硬举（双手向上举重） 能力 68kg，展举（手臂伸展）的举重能力为 5kg；3）运动：全身有 40 个电机驱动器，移 动速度可达 8km/h，人类男性跑步速度为 12km/小时；4）感知：头部自动驾驶摄像头；5） 软件：自动化驾驶计算系统，多摄像头视频神经网络规划能力，Dojo 超级计算机的训练机 制。

2022 年 9 月 30 日，特斯拉在 2022 AI DAY 上展示了人形机器人的开发平台和最新 一代原型机。经过 6 个月的研发，此次展示的机器人已经具备了行走、搬运、识别物品、 浇花等基本的运动和应用能力。马斯克表示，Optimus 的发展方向是大规模生产、低成本、 高可靠性，价格将不高于 20000 美元，预计在 3-5 年后量产上市，其应用将帮助人类经济 生产摆脱人口的限制。

2023 年 3 月 1 日，特斯拉在 2023 Investor Day 上展示了关于人形机器人 Optimus 的最新视频。这个版本的 Optimus 可以到处走动、进行拧螺丝等工作。而马斯克也透露其 实验室有多台 Optimus 机器人。马斯克指出，Optimus 利用了特斯拉在制造方面的专业知 识，执行器、电池组和 Optimus 的其他关键部件均由特斯拉定制设计。

在设计目标和思路上，研发团队坚持以应用为导向。在总体设计目标上，着力于优化 成本和效率等因素，使产品走向低成本、高可靠性的大规模量产，主要的实现路径是规模 化、标准化和简洁化（如电池组的集成）。在设计思路上，强调为了生产而设计，以人工 智能为核心竞争力，软件、硬件结合，借鉴特斯拉完备的汽车开发设计经验，并融入了仿 生学、人体工程学等元素。

Optimus 原型机的配置参数，体现出比原有设计预期更适合规模化量产的特质：1）规格：身高 173cm，重量 73kg，主体材料为塑料；2）电源系统：功耗 100W（坐姿）/ 500W （行走），容量 2.3kWh，额定电压 52V，可使用一整天的一体化集成电池包；3）动力系 统：28 个结构执行器（与原有的 40 个相比降大大降低规模化量产难度和成本），50 个基 础自由度（躯干 28*1+手部 11*2）；4）AI 系统：与特斯拉汽车相同的 SOC 芯片、FSD 全 自动辅助驾驶系统。

拥有智能的“大脑”是 Optimus 与其他人形机器人最大的不同。马斯克认为“大脑” 将真正使机器人有用、通用，从而实现百万级量产的“深不可测”的潜力。研发团队在机 器人的开发和应用中也使用了很多人工智能技术，如：从特斯拉汽车中移植 Autopilot 视觉 神经网络，用于视觉识别（体积深度渲染）、定位（行走轨迹估计）、运动控制（仿真、传 感器数据的处理、状态估计）等。

近两年特斯拉机器人快速迭代展现其强大研发能力。2021 年 8 月 19 日，特斯拉在 AI Day 上首次公布人形机器人项目计划。根据 2022 AI DAY 中披露的细节，人形机器人 的开发平台在年初的 2 月就已经制造完成，耗时仅 6 个月，并在随后的 4 月、8 月分别实 现了行走和手臂摇摆动作的能力。不到半年后的 2022 年 9 月 30 日，Optimus 机器人原 型机在 2022 AI Day 首秀，相比开发平台有了许多新的改变。2023 年 3 月 1 日的投资者 日上，特斯拉展示了 Optimus 四处走动、拧螺丝等工作能力。特斯拉不断实现机器人快速 迭代向世人证明，擅长研发四轮机器人（汽车）的特斯拉在人形机器人领域仍有强劲的实 力。

特斯拉机器人的背景及意义

马斯克的投资项目往往与人类重要议题相关。2012 年马斯克在加州理工大学毕业典 礼上明确阐释了自己的创业动机：关注“对人类的未来影响最大的问题”。他先后创立了 X.com（即后来的 Paypal）、特斯拉、Solar city 和 Space X，这些公司都与互联网、能源、 太空等人类未来发展息息相关。

出于类似动机，马斯克期望人形机器人帮助人类创造一个劳动力不会短缺的富足社会。 他曾在论坛、杂志、演讲、公司会议等多个场合表达对项目的理解和期望，表示 Optimus 人形机器人是公司 2022 年进行开发的最重要的产品，对于人形机器人项目的定位也逐步 具体。总结来看，马斯克开发机器人的动机是为了替代人类劳动，正如他于 2022 年 8 月 16 日在《中国网信》杂志中所说，“借助机器人的力量，我们将创造一个商品和服务极度 充裕的时代”。

特斯拉人形机器人诞生顺应当前人口形势的变化。自 2017 年起，我国出生人口和自 然增长率开启了双重下跌，2022 年更是出现了近 61 年来首次出现人口负增长，同时老龄 人口数和老龄化率连续多年保持上升，即将进入中度老龄化社会；放眼全球范围，尽管人 口总数仍有数十亿的增长空间，但已由高增长向低增长阶段过渡，且老龄化进程加速。特 斯拉人形机器人自立项之初就以替代人类劳动为目的，再加上设计中坚持以低成本、高可 靠性和高通用性为导向，未来或将在工业、服务业等多个领域发挥重要作用，帮助人类解 决人口老龄化、劳动力短缺等问题。

三大因素助力特斯拉人形机器人实现终极目标

机械方案可行性已得到充分验证

人形机器人的开发早有先例，众多玩家的入场带动了技术水平快速提升。最早的机器 人设计可以一直追溯到 19 世纪的蒸汽动力机器人，20 世纪以来各国持续迭代新型机器人， 20 世纪 90 年代日本研制出全球第一台双足机器人，能实现缓慢静态行走，被视为人形机 器人突破性发展的第一阶段。第二个阶段以日本本田 ASIMO 机器人为代表，实现了连续 动态行走。第三个阶段追求的是高动态的运动性能，以波士顿动力的 ATLAS 机器人的高 难度运动动作为标志，一度引起世人瞩目。当前，人形机器人正在进入第四个阶段，即商 业化落地的初期阶段，中国真正进入牌桌，以优必选 Walker 为代表，和 Agility Robotics 的 Digit 等一较高下。

在长达百余年的发展史中，许多项目已经在运动性能等特定方面取得了成功。波士顿 动力研发的 ATLAS 作为最著名的人形机器人，能够完成后空翻等高难度动作，在最新展 示资料中更是在搬运木板、工具箱等实际应用场景中取得了突破。相比 ATLAS 高机动性 的展示性质，全球最早具备人类双足行走能力的类人型机器人 ASIMO 更加侧重于实际的 拟人应用，在上下台阶、弯腰等负载动作上的表现也得到了广泛的认可。

机械解决方案的选择在不断的研发验证中日益明晰。ATLAS 使用的液压驱动方案通过 缸体和活塞杆相对运动实现直线运动，功率大、响应快、精度高，但适用的温度范围小、 维护难度大且成本高昂。与液压驱动相对应的是气压驱动，气压驱动的结构简单、动作灵 敏，成本也较低，但功率小、刚度差、噪音大、速度不易控制。相比之下 ASIMO 采用的 电机驱动方案在功率、控制性、成本等方面的表现较为平衡，也是目前应用最广的一种驱 动方式。相关研发先例已经证明，为了满足人形机器人通用且能大规模量产的要求，电机 驱动的综合效益是三大常见方案中最优的，而特斯拉 Optimus 选择的正是电机驱动方案。

规模化量产是特斯拉一以贯之的法宝

特斯拉素来是一家有行动力的企业。2006 年 2 月，特斯拉发布了宏图第一篇章，其 中的核心四步骤分别是：1）打造跑车；2）用赚到的钱开发一款价格可负担的汽车；3） 用赚到的钱开发价格更实惠的汽车；4）同时提供零排放发电选项。2016 年 7 月，特斯拉 再次推出了宏图第二篇章，同样包含四部分：1）使用电池存储创建太阳能屋顶；2）扩大 电动汽车产品线，以满足所有主要细分市场的需求；3）通过大规模车队学习，开发比手 动安全 10 倍的自动驾驶能力；4）让汽车在空闲的时候为车主赚钱。时间来到 2023 年， 特斯拉宏图第一篇章基本实现，作为全球新能源汽车的领头羊，做到了使新能源汽车价格 能为大众所负担，而第二篇章中的各部分也都在有序推进中，这反映出特斯拉蕴含的将规 划转化为实际的基因。2023 年 3 月 1 日发布的第三篇章中，人形机器人也成为重要的一 环。

特斯拉在降低产品成本上有成功实践的经验。2014 年特斯拉第一次进入中国时，出 售的 Model S 价格为 106.26 万元，而如今入门级 Model 3 的售价已经下探到 22.99 万元。 在 2017-2022 年的 5 年时间，特斯拉单车的平均销售价格从约 11 万美元降至约 5.5 万美 元，降幅 50%左右，同期公司的营业利润率从-15%提升至 17%，单车平均利润更是在汽 车行业内遥遥领先。在降低售价的同时收获利润的提高，背后的支撑正是特斯拉强大的降 本能力。

规模化是特斯拉实现降本的核心。近十年，特斯拉汽车的全球销量从 2.23 万辆增长 到 131.39 万辆，复合年增长率超过 50%，目前已经是全球最大的新能源车制造厂商。为 了应对与日俱增的交付需求，特斯拉已在美国加州弗里蒙特、中国上海、美国德克萨斯州 奥斯汀和德国柏林建成了超级工厂，其中 2019 年建成的上海工厂在 2022 年的交付量就 超过了 71 万辆。此外，特斯拉在美国的内华达和纽约还拥有 2 座工厂，负责锂电池和充 电桩等零部件的生产。全球化生产的布局帮助特斯拉充分利用本土产业链的优势，迅速实 现产能数量级的提升。

特斯拉 2022 AI DAY 上的展示，也反映出其继续实行规模化策略的可行性。Optimus 机器人使用了与特斯拉汽车相同/相似的 FSD 计算机、SOC 芯片等，可以利用特斯拉现有 的基础设施和供应链快速实现规模化量产；在全新零部件的设计上，研发团队努力减少驱 动器设计的数量，机器人全身驱动器数量由最初的 40 个降低到 28 个，且最终仅需 6 种 驱动器（3 种旋转驱动器+3 种线性驱动器）的组合即可满足，同样为未来的规模化量产降 低了难度。

特斯拉人工智能赋能人形机器人

FSD自动驾驶系统展现特斯拉人工智能底蕴。与传统汽车公司更强调机械部分不同， 各个造车新势力纷纷在人工智能上发力，以求在汽车智能化浪潮中抢占先机，而特斯拉正 是其中佼佼者。作为特斯拉人工智能的集大成者，其 FSD 自动驾驶系统的研发处于公认 的领先地位。

特斯拉是截至目前全球唯一一家实现了自动驾驶核心领域全栈自研自产的科技公司。 在感知模块上，特斯拉采用基于仿生原理的独特纯视觉方案，通过车身的 8 个摄像头采集 真实世界图像数据，经过感知神经网络架构进行处理构建三维向量空间；在规划与控制模 块，将传统规划控制方法与神经网络算法相结合，融入成本函数、人工干预数据或其他仿 真模拟数据，获得最优的规控方案，最终生成控制指令；在数据标注与仿真模块，通过构 建一个真实世界的虚拟仿真空间和自动标注，对各种不同情景进行长时间训练，并不断对 结果重现与优化，目前累计训练里程超已 1 亿公里，积累了数十亿的图片和标注数据。

高性能软件背后是自研硬件的支撑。特斯拉为自动驾驶打造了 Dojo 道场超级计算机， 并搭载同样是自研的 AI 训练芯片 D1。Dojo 是一种通过网络结构连接的分布式计算架构， 具有大型计算平面、极高带宽、低延迟、可扩展性极强等特点，专为大规模地运行定制的、 特定的机器学习训练算法而设计；D1 芯片采用 7 纳米制造工艺，具有 500 亿个晶体管和 354 个训练节点，内部电路长达 17.7 公里，单片 FP32 算力可达 22.6 TOPs，BF16 算力 可达 362 TOPs，同时具有 GPU 级的计算能力和 CPU 的连接能力，I/O 带宽是最先进的 网络芯片的 2 倍。

人工智能技术将赋予机器人真正的意义。使其区别于普通机器人、成为具备“大脑” 的通用工具，这正是特斯拉将 Optimus 机器人在 AI DAY 上发布的用意，而 Optimus 机器 人的人工智能系统也与汽车自动驾驶系统一脉相承。Optimus 机器人同样利用摄像头感知 真实世界，通过移植而来的神经网络获得机器人周围环境良好的体积深度渲染；在移植的 基础上，研发团队针对机器人进行了重新训练，使其满足人形机器人对维持平衡、步态规 划与控制等特有的需求，特斯拉过往的经验将帮助研发团队继续发掘人工智能在人形机器 人上的应用空间。

人形机器人尚在早期阶段，泛人形应用领先落地

应用场景不足+高技术高成本，人形机器人仍处于早期阶段

全球人形机器人行业仍处于早期阶段，尚未出现真正成熟落地的产品。软银的 Pepper、 本田的 ASIMO 都因为成本、技术等问题被停止，从落地应用角度看都不成功；作为世界 上应用最广泛的人型机器人之一的 NAO，销量仅万台左右，更多卖到高校，用于科研教学、 比赛；波士顿动力在技术上拥有绝对优势，但其 11 亿美元的估值较 6 年前下降了 66%。

大规模应用刚需场景不足、技术复杂及高成本是当前人形机器人难以成熟落地的主要 原因。（1）应用场景直接影响机器人需求的刚性程度，目前人形机器人尚处于功能相对简 单、初步智能的形态，具体的应用场景尚不清晰，已有的人形机器人很多都被扫地/仓库机 器人、割草机、步行辅助装置等更加专业化且成本低廉的机器人替代。部分公司已经对人 形机器人的应用场景展开探索，但结果仍待观察。（2）人形机器人技术复杂、门槛高，目 前多数双足机器人都是在“位控”和“力控”这两类控制模式上发展，一些新技术例如深 度学习、强化学习和传统机器人技术还并未出现进一步结合，在商业应用上还需攻克稳定性问题。（3）人形机器人制造成本高昂，成本控制有赖于大规模生产的基础及多方位的技 术，高成本也导致其租金昂贵、难以推广。

人形机器人具备最好的通用性，解决以上问题后有望成为终极方案。相比其他机器人, 人形机器人有更高的感知、运动控制和交互能力，可执行多场景综合式任务，在面对类似 家庭这样的复杂环境中，可完成倒酒、清洁、按摩等多种任务，通用性更高。马斯克提出 “人形机器人将先用于工厂，规模生产、提高智能后，用于家庭”。工厂环境较为单一、 变化少，机器人更容易承担重复性任务，人形机器人有可能实现比工业机器人更多的功能， 如仓储物流管理、上下楼梯移动货物等，未来用户侧的技术进步也可能带来新的需求。此 外人形机器人还可能从事高危、高重复性工作，在救火、有毒物质清理等对人体有害的工 作场景中取代人工。量产及降低成本后，在家庭场景，人形机器人可能为教育目的模拟人 类互动，作为医疗助理陪伴老人、协助生活，照顾孩子、做饭等。

解决三大痛点，泛人形机器人商业化落地更具条件

泛人形机器人应用场景更加专一，满足明确市场需求。专业机器人定位相比人形机器 人应用场景更加明确，其更多地是在高危、高重复性场景中替代人工、在日常家居环境中 针对特定事项辅助人工。如四足机器人专注复杂地形的勘探搜救，机械臂专注搬运、组装 等手部动作，扫地机器人只关注家用清洁方面，有明确的市场需求和目标用户。

简化性能，泛人形机器人稳定性高。人形机器人需要满足通用目的，而泛人形机器人 只用针对特定场景进行培训，设计结构和对技术的要求更简单，灵活度、环境自适应要求 相对较低，因此稳定性高，更容易商业化。以四足机器人为例，四足机器人有四个落足点， 较双足稳定性更高；四足机器人一个腿部三个关节，只需控制三个自由度，而人形机器人 关节点更多，关联电机的数量增多，且人形机器人需要控制手部动作，相应的协同控制更难，对处理器要求更高；四足机器人不需要较高的控制带宽去抵抗相应的干扰，对光导要 求较低；视觉方面，四足机器人的话只需要感知环境，顺利通过相应的崎岖路面，而人形 机器人视觉规划要求高，需要通过全地形的感知去解放出最优的规划路径。

泛人形机器人成本较低，提供大规模落地可能性。与人形机器人动辄几十万甚至上百 万美元的成本相比，泛人形机器人电机数量少、要求精度低、加工难度和精度低，成本较 低，且随着大规模量产有进一步降价可能性。波士顿动力的 Spot 售价 7.45 万美元，斯坦 福学生机器人俱乐部 Extreme Mobility 团队的四足机器人 Stanford Doggo 将成本降到了 3000 美元以下，宇树科技的四足机器人消费级产品售价 1.6 万元起，行业级产品 10 万元 起。而扫地机器人的成本只有人民币百元至千元。

AI 迅速发展，推动机器人进一步智能化

机器人的发展类似手机，在 AI 的加成下逐步由“功能”走向“智能”。机器人发展至 今历经三代，第一代程序机器人完全按照事先装入到存储器中的程序步骤进行工作；第二 代自适应机器人配备传感器，能够随环境变化调整自身行为；随着算法和感知认知技术的 不断突破，第三代机器人除了运动和自适应调整功能，还拥有感知交互和思维能力，逐渐 发展类人特征，多功能、多模态、多服务体验的智能机器人也成为最新发展趋势。

计算机视觉方面，人工智能图像识别技术已经得到广泛运用。计算机是使用计算机模 仿人类视觉系统的科学，让计算机拥有类似人类提取、处理、理解、分析图像以及图像序 列的能力。21 世纪至今，深度学习算法大幅提高了计算机视觉的准确性，而未来计算机视 觉将逐步从识别发展到理解，并由被动感知向主动选择感知发展。计算机视觉的进步将推 动机器人由被动执行转为主动理解。 AI 语音正从语音识别逐渐向语义理解发展，NLP（自然语言识别）技术不断迭代优化。 一个完整的对话交互是由“听懂—理解—回答”三个步骤完成，其中，“听懂”需要语音 识别（ASR）技术；“理解”需要自然语言处理（NLP）技术；“回答”需要语音合成（TTS） 技术。目前，TTS 技术已相当成熟，广泛应用于客服及硬件机器人、语音播报等；语音识 别在理想实验环境下准确率可高达 98%以上，奠定了机器人的语音交互基础。OpenAI 发 布的 NLP 新模型 ChatGPT，已展现了生成式 AI 具备较强理解和生成对话能力，而随着 NPL 技术带动机器人认知能力的提升，养老陪伴、教育等应用场景需求将不断扩大，推动 相关专业性泛人形机器人的发展，而人形机器人也有望更快商业化落地。

多元场景驱动泛人形机器人率先落地

硬件与软件持续升级，加速打造机器人新市场。受政策支持、劳动力短缺及成本上升、 观念转变等积极因素推动，机器人行业将进一步增长。硬件方面机器人成本将随着大规模 量产降低，软件方面 AI 视觉、AI 语音等智能化提升，将推动机器人在更多场景、更大规 模落地应用。而未来随着机器人进一步智能化，以及功能更全面、支持场景更多样的人形 机器人规模化生产，机器人可能有着和智能手机相似的发展路径，远期有望成为继手机之 后的个人第二移动终端。 泛人形机器人本质属性是服务机器人，结构性占比大。从下游不同应用来看机器人可 以分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类。工业机器人主要应用于焊接、包装、 搬运等应用场景。服务机器人常应用于教育、康养、特种任务等场景。根据中国电子学会 数据，2021 年全球工业机器人、服务机器人、特种机器人市场规模占比分别为 41%、40%、 19%；中国市场三者的占比为 53%、35%、13%。

服务机器人市场规模巨大，预计 2026 年全球将有 676 亿美元市场规模。随着机器人 技术不断升级、机器人价格不断下探以及随着机器人解决方案在更多场景中的应用，下游 客户接受智能服务机器人解决方案付费的意愿逐渐增强，加速全球智能服务机器人产品及 解决方案市场的快速增长。据弗若斯特沙利文统计（转引自优必选招股书），全球/中国服 务机器人市场规模从 2017 年-2021 年从 81 亿美元/118 亿元增长到 221 亿美元/467 亿元， 复合年增长率为 28.7%/41%。展望未来，自 2021 年至 2026 年全球/中国智能服务机器人 产品及解决方案市场规模将达到 676 亿美元/1558 亿元，复合年增长率为 25%/27.2%。

服务机器人应用场景广泛，多面需求快速拉动增长。按照应用场景智能服务机器人可 以大概分为传统应用场景地面清洁、巡检、物流移动及新型应用场景教育、康养、送餐及 接待，根据弗若斯特沙利文预测（转引自优必选招股书），这些应用场景未来都有快速增 长趋势。其中传统应用场景物流及移动机器人增长最快，2017-2021 年复合增长率达 56.2%， 2021-2026 年复合增长率为 38.4%；新型应用场景如送餐场景 2021-2026 年增长最快，复 合年增长率达 39.9%。

借智能手机之历史，鉴机器人之未来

机器人望迎“苹果时刻”，未来“联发科时刻”推动其快速发展

智能手机发展复盘：“苹果时刻”大单品引爆市场，“联发科时刻”大幅度降低行业成 本与门槛，推动行业快速发展。2007 年 iPhone 发布，宣告智能手机时代到来，引发后续 全球范围内的智能机热潮，此为"苹果时刻"，其本质是一个玩家创造了一套以系统和芯片 为基础的新数码产品，并依托先发优势获得高增长和议价空间，此外经过不断优化与迭代，苹果 2010 年推出 iPhone4，带动智能手机行业爆发。2010 年联发科加入安卓联盟，提供 整合芯片系统解决方案，使手机成本降低 2/3，同时大幅降低手机厂商的技术门槛并缩短 产品的上市时间。此为"联发科时刻"，比喻在数码产品领域产生创新引领者之后，一个跟 随创新的实力玩家，在突破核心技术后选择另外一条有别于封闭生态圈的商业路线，开放 技术平台接口，建立更加开放的数码产品生态圈。如手机芯片领域的联发科、操作系统领 域的谷歌安卓。基于软硬件平台成熟解决方案，安卓众多品牌跟随，高中低端供给并存， 品牌混战，推动智能机渗透率持续快速提升。此外，联发科时刻对于行业的重要影响体现 在交付终端产品（如手机、电脑、耳机）的门槛，从技术能力，转向营销能力+供应链管 理能力。

机器人“苹果时刻”或将至，未来“联发科时刻”或推动机器人从机械产品转向消费 电子产品。2022 年 9 月 30 日特斯拉发布 OPTIMUS 原型机，距离真正商业化落地仍有较 大距离。根据特斯拉机器人近两年研发的快速推进趋势，自 2021 年 AI 日推出概念机以来， 特斯拉服务机器人已经完成多个版本迭代，行走逐步优化，功能持续完善，据马斯克预计， Optimus 将 于 3-5 年内实现量产上市。我们认为未来特斯拉机器人仍将持续快速进化， 中短期内有望推出完全体 OPTIMUS，即类似 2007 年 iPhone 发布后经过不断优化于 2010 年发布 iPhone4，实现智能手机重大革新。展望未来，具备技术实力与核心竞争力的大厂 有望陆续布局，提供软硬件解决方案，机器人再迎来“联发科时刻”，使行业门槛与制造 成本大幅降低；而类似于智能机成长期变化，国产厂家也有望纷纷推出机器人产品，行业 竞争加剧，高中低端机器人共同角力市场。长期来看，机器人成熟期可能呈现各品牌有不 同的价格及产品定位，分别面向不同的消费圈层。其中，联发科时刻推动机器人从机械产 品转向消费电子产品，本体厂商的核心竞争力将从技术能力向其他能力转移，类似智能手 机成熟期阶段，高端厂商核心能力转移至持续创新、技术研发。中高端厂商核心能力转移 至品牌形象、分销渠道。中低端厂商核心能力转移至成本把控、消费者洞察。

机器人初期呈现百花齐放局面，后期有望复现智能手机格局逐步收敛趋势

智能手机初期龙头引领，成长期品牌混战，成熟期份额集中。2007 年后在国外苹果 iPhone1 的发售背景下，早期国内华为、小米、OPPO、VIVO 等品牌快速入局，逐渐瓜分 传统功能机市场份额。在 2010 年联发科加入安卓联盟提出低成本硬件方案后，行业门槛 快速拉低，白牌快速成长抢占市场份额。2016 年后，行业进入成熟期，白牌衰落，主要 缘于白牌创新后劲不足服务缺失、市场政策收紧、努力方向分叉、品牌市场下沉等。此外， 品牌呈现逐步集中趋势，由于终端的消费属性，各品牌有不同的价格及产品定位，分别面 向不同的消费圈层。智能手机格局呈现从品牌林立、山寨并行发展至品牌收敛、山寨衰退 的趋势。

科技巨头与家电厂商入局，催化机器人发展

目前机器人处于导入期，科技巨头与家电厂商纷纷入局，品牌呈现百花齐放状态。未 来 1）在产品端：随着优质厂商持续跟进后续创新，保障产品力优势，提供售后服务加强 客户黏性，逐步吞食低产品力与技术水平厂商份额；2）在供给端，品牌价格下沉、蚕食 低端厂商份额，产品创新逐步收敛至品牌客户等。机器人中后期或复现智能手机竞争格局 品牌收敛、份额集中趋势。 目前行业玩家分为四类，科技巨头和家电厂商加速入局。一是汽车大厂如特斯拉，利 用造车技术优势赋能机器人制造；二是纯机器人公司，以优必选科技和波士顿动力等为代 表；三是三星、腾讯等科技巨头从产品、技术、投资各方面加速布局机器人赛道；四是美 的、海尔等家电厂商基于自身技术积累和渠道便利向机器人方向发展。

三星：已研发多款服务机器人，正向人形机器人发展。三星电子拥有与“机器人”相 关的专利 4800 余件，其中有效专利 1300 余件，其在扫地机器人赛道已推出多款产品，此 外还研发出用于家庭场景的球形机器人 Ballie、家庭服务机器人 Bot Handy、Bot Care。 而三星目前正在研发两个人形机器人项目 EX1 和 Neon，其外观和行为类似于真实的人类， 并具有表达情感和智慧的能力，未来可能充当老师、财务顾问、医疗保健提供者、礼宾员、 电视主播等等。此外，三星还通过投资参与机器人布局，2016 年至今曾投资过 Graphcore、 深鉴科技等人工智能企业；2021 年宣告将向机器人、人工智能等未来新项目投入 240 万 亿韩元；2023 年第一笔投资投向韩国人形机器人企业 Rainbow Robotics，斥资 590 亿韩 元，约合人民币 3.19 亿。

亚马逊：从仓储物流到家用助理机器人，投资收购机器人企业。2012 年，亚马逊收 购了机器人公司 Kiva，开启仓储供应链的自动化改造，后研发了完全自主移动机器人 Proteus 等一系列仓储物流机器人。2021 年亚马逊发布了家用助理机器人 Astro ，Astro 成为亚马逊进入家庭场景的一大入口，它的轮子上装有一个脸屏，也接入了 Alexa 语音 助手，还配置了可伸缩镜头和可拆卸的小储物箱，移动特性的加入拓宽了其使用场景，让 它可以承担一部分安保巡逻和运输的功能。2022 年，亚马逊产业创新基金投资了研发出 “Digit”人形机器人的 Agility Robotics。亚马逊还与扫地机器人公司 iRobot 宣布达成最 终合并协议，亚马逊预计将以每股 61 美元的价格全现金收购 iRobot，交易价值约为 17 亿 美元。

华为：新增机器人相关专利，与机器人企业合作。华为在 2020 年就开始在机器人领 域进行尝试，其 5G 机器人曾在科技和娱乐节目中出现。2020 年至今，华为共申请了 75+ 机器人相关专利，包括机器人控制方法、装置、储存介质等。2022 年 4 月，其与达闼机 器人签署协议，双方将共同打造云端机器人城市运营联合解决方案，推广机器人运营服务， 并开展多模态大模型开发、机器人创新应用等领域的全方位合作。 小米：业务拓展，布局仿生机器人。小米曾投资石头科技、追觅科技，发布多款扫地 机器人。2021 年 8 月，小米首次展示了 CyberDog 仿生四足机器人，可以听从指令、 识别主人甚至自动跟随主人运动，但仍为工程探索版。2022 年 8 月，小米发布了全栈自 研人形仿生机器人 Cyberone，其搭载了小米自研 Mi-Sense 深度视觉模组，结合 AI 交互 算法，拥有完整的三维空间感知能力，能够实现人物身份识别、手势识别、表情识别。

OPPO：研发家庭机器人与机器狗。2022 年底，OPPO INNO DAY 上发布了小布家 庭机器人和第三代 OPPO QRIC 机器狗。小布家庭机器人能够基于音源自动定位与 SLAM 算法自行躲避障碍物行进至用户跟前，还可通过对人脸和情绪的识别,主动提供情 感反馈或者交互反馈，“记住”并辨别不同的家庭成员，基于语义理解和意图识别技术， 提供重要日期、关键事件的记录、出门提醒、主动迎接、智能家居控制等。OPPO QRIC 机 器狗拥有视觉感知、语音控制、自动导航/躲障碍、视频通话等功能，可以进行短途的物体搬运。

腾讯：主要研发轮式及四足机器人。腾讯 2018 年成立了 Robotics X 实验室，目前重 点项目包括轮腿式机器人 Ollie、多模态四足移动机器人 Max、四足移动机器人 Jamoca、 自平衡轮式移动机器人、IDC 运维机器人。此外，腾讯也投资了普渡科技、云迹科技、讯 策科技等机器人公司。

科大讯飞：启动“讯飞超脑 2030 计划”，逐步由四足等泛人形机器人向陪伴机器人发 展。科大讯飞于 2022 年 2 月正式启动“讯飞超脑 2030 计划”，该计划目标第一阶段 (2022-2023)，将推出可养成的机器宠物、仿生运动机器狗等软硬件一体的机器人；第二 阶段(2023-2025)，将推出自适应行走的外骨骼机器人和陪伴数字虚拟人家族；第三阶段 (2025-2030)，最终推出懂知识、会学习的陪伴机器人和自主学习虚拟人家族，全面进入 家庭。科大讯飞已于 2022 年 1024 开发者节正式发布了首个自研机器狗“小黑”，依托讯飞机器人超脑 AIBOT，可以轻松掌握走路、跑步、上台阶、攀爬、穿越复杂地形等技能， 还拥有语音交互、视觉分析、气味识别、声音成像等能力，可应用于工业巡检、园区巡检、 访客接待等场景。科大讯飞表示 2023 年将正式发布软硬一体机器人产品，并在后续有序 推出外骨骼机器人、家庭服务机器人等产品。

萤石网络：发布多款智能家居场景下的服务机器人，主要包括陪伴机器人、扫地机器 人等。公司儿童陪护机器人在 2021 年 618 购物节中在天猫平台儿童机器人品类排行中位 列前十。2022 年 6 月，公司进一步发布包括 AI 扫地宝 RS2、智能洗地机器人 RH2、儿童 陪护机器人萤宝 RK2 遥控编程版在内的多款创新智能服务机器人产品。

安克创新：旗下智能家居品牌 eufy 悠飞推出多款扫地机器人产品。最新产品 X9 Pro 是一款二合一扫地机器人，可在吸尘和拖地之间轻松切换，此外，3D ToF 传感器和 AI 摄 像头还有助于识别家居物体以避障。 石头科技：专注洗地机、扫地机等清洁机器人。近年来石头科技从小米生态链企业逐 步转型为品牌自营，主要产品包括石头智能扫地机器人、智能洗地机以及商用清洁机器人。 扫地机主要为面向国内的 T 系列、G 系列，以及面向海外的 S 系列、Q 系列，所有扫 地机均采用 LDS SLAM 激光雷达技术。2021 年，石头推出智能双刷洗地机 U10 及迭代 新品 A10/A10 Plus。2022 年推出自清洁扫拖机器人 G10S。

科沃斯：专注家用和商用服务机器人。2009 年科沃斯机器人推出地宝系列扫地机器 人, 2010 年研发全球首款移动空气净化机器人，后又推出自动擦窗机器人窗宝和机器人管 家，以及割草机器人 GOAT。科沃斯还推出过一系列商用机器人，包括工具型金融服务机 器人 BENEBOT5（旺宝 5）、大屏营销服务机器人 SHOWBOT（秀宝）、巡检盘点机器人 THINGBOT-C 、巡检扫货机器人 THINGBOT-S 、巡检测温机器人 THINGBOT-T、通用 运动底盘 NIMBOT（敏宝）、商用清洁机器人 DEEBOT PRO K1、M1。

美的：从工业、家用、商用等领域深入布局机器人产业链。美的从 2015 年开始布局 工业机器人业务，逐步收购全球四大智能机器人龙头之一库卡。针对家电机器人化的探索， 美的主导制定了《家用电器机器人化设计导则》团体标准，已开发出扫地机器人、全自动 电饭煲、AI 交互冰箱等不同程度机器人化的家电产品。2022 年 6 月，美的推出了其家庭 服务机器人品牌 WISHUG，第一代产品小惟家庭服务机器人核心功能包括 AI 管家、家庭 助理、安全卫士、科技玩伴。商用服务领域，美的也于 2022 年 6 月发布了数字门店智慧 导购机器人 R10 待客君，通过 AI 技术对 R10 赋予了深度视觉、语音交互、自主导航等本 地端的交互能力。 华帝：曾推出仿人形机器人，技术可应用于智慧厨房。华帝曾于 2016 年推出仿人形 机器人小 v，作为评委参与《蒙面唱将猜猜猜》等节目，其所表现出来的“智能分析、语 音交互，数据搜索查询”等功能将逐步地应用在华帝的智能厨电产品上，最终实现华帝“智 慧厨房”的发展构想。

海尔：依托海尔智家大脑及三翼鸟场景，构建从清洁、家务机器人到家庭服务机器人 的智慧机器人新生活。海尔 2018 年发布《海尔智慧家庭——服务机器人战略 1.0》，率先 提出服务机器人从单一功能、单一场景到全场景的升级，与软银机器人正式达成战略合作 伙伴关系。其机器人产品除了扫地机器人外，还包括家居生活智能机器人 Ubot，可陪护老 人儿童，集听、说、看、嗅、走等功能于一身；R2-D2 冰箱，其机身内装有一台小型电冰 箱，除了能让饮料保持清凉之外，还可以利用遥控器让 R2-D2 四处移动递送饮料。

机器人产业链价值呈微笑曲线分布，供应链初期零部件先行

智能手机产业链价值整体呈微笑曲线分配，下游品牌集中带动供应链相应变化。智能 手机产业链上游主要为芯片及传感器，毛利率与集中度较高。中游主要为零部件及组装环 节，毛利率与集中度较低。下游为终端品牌获额外溢价，毛利率与集中度较高。动态来看，智能手机发展中后期，在下游产品订单加速向头部品牌、手机厂商等集中过程中，会导致 中上游供应链也相应发生变化。产业链资源会显著且加速向头部大客户端倾斜，带动供应 链加速联纵合并，逐渐演变为聚焦于服务大客户的供应链体系：一方面，品牌集中将强化 平台及芯片厂商的更新迭代能力，加强客户粘性，上游的主芯片和手机平台厂商互相依存、 共同创新，强者恒强；另一方面，品牌集中必将带动零部件及组装公司更加依存于大客户 或供应链巨头生态，加速整合、玩家数量减少成为必然趋势。

机器人产业链价值整体亦呈微笑曲线分配，上游核心零部件毛利率较高。机器人产业 链分为上游、中游和下游，上游是零部件制造，包括减速器、伺服系统和控制器三大类， 中游是机器人本体制造商，，下游面向各个应用领域的整机品牌。产业链价值整体亦呈微 笑曲线分配。上游核心零部件供应商的毛利率较高，细分来看，减速器领域毛利率约为 40%， 伺服系统领域毛利率约为 35%，控制器领域的毛利率约为 25%。

机器人发展硬件先行寻求突破，驱动其未来进入应用生态发展期

复盘智能手机发展，硬件突破驱动智能手机应用需求产生。复盘智能手机的发展历程， 其前期主要由硬件技术进步推动，而随着设备性能提升和功能增加，给内容和应用的创新 带来更多可能。2007 年 iPhone 1 多点触控屏幕帮助摆脱物理键限制，重新定义智能手机， 此时消费者对于智能手机使用需求并不明确叠加应用生态匮乏，后续随着开发者的逐步增 加，APP 功能逐步丰富，移动游戏、视频等新兴应用开始逐步盛行，消费者需求与应用 APP 形成正反馈，驱动智能手机进入应用生态发展阶段。

机器人目前处发展第一阶段，核心零部件将是率先起势的领域。对于机器人，我们认 为，只有高性能零部件才能实现出色运动控制能力，进而为后续服务机器人深入到我们不 同的生活场景提供基础。此外，机器人通过高冗余设计实现高通用性和灵活性，机器人未 来可当成类似智能手机产品模式进行开发，配套专业的开发者、各种合作伙伴均可以使用 开放接口开发 App，建立适合自己的应用，最终形成机器人多元应用与生态。总结来说， 机器人目前进入软硬件发展阶段，中期会不断完善并向智能手机功能靠拢，长期完成机器 人平台建设，拓展应用场景，最终有望通过增值服务和数据赚钱。

机器人核心零部件主要包括电机、减速器、传感器等，设计上一体化成为趋势。针对 机器人关节电机的技术特点，其存在以下三个关键技术问题：(1) 机器人关节空间狭小， 对结构优化设计要求较高，可以通过机器人关节电机驱动器减速器等的集成一体化来优化 体积。(2) 机器人关节电机与一般的电机有所不同。小体积、大力矩输出已经逐渐发展为 一种趋势。提高电机的转矩输出、降低转矩脉动提高运行稳定性、提高电机运行效率等， 都需要借助合理的电磁设计优化。(3) 机器人关节电机对电机性能具有较高的要求，小体 积、轻量化、高力矩输出设计带来了较高的温升，制约了功率密度的进一步提高。温度过 高甚至会造成电机内永磁体的不可逆退磁、绝缘材料损坏等影响机器人的运行可靠性，所 以对电机准确快速的热分析具有十分重要的意义。

伺服系统、减速器、传感器组成执行器支持运动功能，重要性突出，且价值量占比高。 由于机器人一般需要搭载运动功能，如扫地机器人、四足机器人、人形机器人等，所以其 对自由度要求较高。每个自由度都需要一个执行器负责执行，一般执行器为伺服系统、减 速器、内部传感器的结合体，该部分为大多服务机器人的底层重要组成模块，以人形机器 人为例，该模块占据了 35%以上的价值量。

类比消费电子供应链，中后期机器人代工环节有望爆发

回顾过去：苹果链采用 OEM 模式，格局集中；非 A 端 ODM/OEM/OEM+IDH 均有， 整体格局分散。目前，智能手机处于成熟期，其主流生产模式演化为：高端机型手机厂商 自行设计+委外 EMS 生产或自行生产，中低端机型手机厂商研发+委外 EMS 生产，低端 机型基本均为委外 ODM。展望后续，在智能手机存量市场下，预计更多终端品牌将倾向 于采用 ODM 模式生产中低端手机，集中资源开发高端机型，进一步降低产品开发成本。 2021 年，全球智能手机 ODM/IDH 的出货量为 5.1 亿台（Counterpoint 数据），占总出货 比重已达 36.7%。展望未来，预计更多终端品牌厂商将采用 ODM 模式生产中低端手机， 主打“性价比”，集中资源开发高端机型。

产品核心的转变与联发科时刻到来，有望驱动机器人代工模式爆发

智能手机主要为芯片与操作系统的“软硬件结合”催化后续代工模式爆发。在操作系统软件方面手机厂商或自研如苹果的 IOS 系统，较为封闭，且和自家硬件有更好的结合， 或寻求第三方开源系统如安卓；在硬件手机芯片方面，除了苹果、三星、华为三家手机品 牌有内部自研的芯片外，剩下的市场主要被美国的高通、中国台湾的联发科占据。由安卓 系统+ARM 架构芯片提供标准化解决方案，极大降低智能手机的生产成本与门槛，催化智 能手机代工模式的爆发。此外，新能源汽车在电动化时代核心部件为三电系统，代工模式 稀缺，供应链管理主要为分层分级管理，为适应智能化时代所需要软硬件结合的需求在生 产模式和供应链管理上部分采用当前智能手机的模式，三电系统 OEM 化。例如，品牌与 代工厂的合作，如蔚来和小鹏，采用了类似苹果手机制造的代工模式，及水平化的供应链 管理模式等。

目前阶段机器人核心部件偏自研，未来“联发科时刻”有望催化代工模式成为主流。 硬件的生产需要规模效应，通常采用外购的方式，细分来看，对于高技术壁垒零部件，整 机厂商如特斯拉等或自研，然后交由供应商代工，更多厂家基于研发成本高企与技术积累 薄弱等原因或直接向供应商采购，对于非核心部件整机厂商大概率向供应商采购，例如波 士顿公司正公开寻求伺服阀供应商。短期看，整机厂商核心竞争力壁垒在于硬件降本，中 长期看为算法赋能、应用程序，亦为服务机器人软件部分。根据不同的应有场景和用途进 行有针对性地系统集成和软件二次开发将会在高性价比硬件基础上快速打开服务机器人 市场。机器人本质亦为“硬件+软件”的组合，未来望迎软硬件平台成熟解决方案。未来服 务机器人领域有望迎来联发科时刻，提供软硬件平台成熟解决方案，降低技术门槛与成本， 进入快速成长期。

机器人与智能手机产业链相似，有望复现智能手机发展阶段变化，前期全产业链受益 百花齐放。2007 年 IPhone 发布标志智能手机时代到来，引发产业创新变革，吸引多玩家 入局，创新驱动下产业链各环节密切合作、百花齐放。中期则依靠技术的持续更新驱动市 场快速增长，如“联发科时刻”提供标准化软硬件方案，带动白牌入局加剧竞争，品牌呈 发散趋势高中低端并存驱动渗透率快速提升。叠加供应链逐步成熟，催化代工模式爆发。 后期市场格局逐渐走向收敛，份额集中，大厂整合资源缩短产业链或建立固定合作关系， 打造服务大客户供应链体系，供应商亦纵横整合打造平台型企业提升客户粘性与配套价值 量。预计机器人行业会遵循类似发展规律，初期以智能芯片、伺服系统、减速器为主的通 用性硬件受益，到了中期需求量暴增利好成熟代工企业，后期市场稳定后市场份额向少数 龙头集中。

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精选报告来源：【未来智库】。