人形机器人全产业链深度透视：减速器、控制器、电机、滚珠丝杠……

2023年，随着AI技术应用不断推进，趋势明确，想象空间大的人形机器人产业迎来了升级换代、跨越发展的窗口期，也更多地被资本市场青睐。

聚焦人形机器人产业链及发展，开源证券机械团队发布多篇行业深度报告，从减速器、控制器、电机、滚珠丝杠等相关细分领域，为您解读机器人全产业的发展前景及投资机遇。

人形机器人专题

孟鹏飞 机械首席分析师

证书编号：S0790522060001

特斯拉机器人：AI赋能加速迭代，国产硬件降本优势明显

人形机器人具备通用性，理论上几乎能完成所有人类进行的任务，未来将拥有比汽车更大的市场空间。马斯克曾称特斯拉汽车是放在轮子上的机器人，特斯拉必然利用这个天然优势抢占人形机器人广阔市场的先机。人形机器人与智能汽车协同，也将助力特斯拉以更低的成本实现完全自动驾驶的电车。2023年的投资者日上可以看到Optimus已经由需要被人推着行走升级为可以独立行走，证明了特斯拉机器人优秀的软硬件设计可以实现快速迭代。2023年特斯拉将在墨西哥超级工厂生产新车型，Optimus有望在汽车总装产线首次投入使用，开启产业化落地的进程，在TOB端迭代升级后渗透到广阔的社会服务、家庭服务市场。国产零部件厂商迎接增长浪潮。

【推荐&受益标的】按照技术壁垒由高到低对受益标的分类：滚柱丝杠：秦川机床、恒立液压、新剑传动；编码器和传感器：奥普光电、汇川技术、埃斯顿、昊志机电；空心杯电机：鸣志电器、江苏雷利；无框电机：步科股份；谐波减速器：汉宇集团、绿的谐波、中大力德、双环传动、丰立智能；轴承：力星股份。

风险提示：Optimus迭代不及预期、中国企业进入特斯拉供应链不及预期。

丝杠：直线传动精密部件，人形机器人与汽车智能化带来历史性新机遇

丝杠是将旋转运动转换为直线运动的精密传动部件，行星滚柱丝杠性能最优。根据结构不同，丝杠可分为梯形丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠，行星滚柱丝杠是丝杠所有品类中性能最优异的子类。我们测算，以智能汽车、人形机器人为主的新需求有望拉动国内丝杠市场规模由173亿元（2023年）增长至747亿元（2030年）。国内可成熟供应丝杠前道设备，但后道核心设备数控螺纹磨床的国产化率低，特别是生产高端丝杠的高精度螺纹磨床基本完全依赖进口。在丝杠行业迎来大规模扩产需求、进口设备产能紧缺的背景下，国产前道设备商收入增速有望提高，后道设备国产替代进程有望加快。

【推荐&受益标的】秦川机床、日发精机、五洲新春、长盛轴承、恒立液压、贝斯特、恒而达、科峰智能（IPO申报）、新剑传动（未上市）、人本股份（IPO申报）。

风险提示：丝杠需求不及预期、丝杠厂商导入重要客户供应链进度不及预期。

传感器：巨头纷纷入局人形机器人，传感器迎来发展机遇期

2023年8月9日，三星宣布将于10月份的三星技术日推出“半导体人形机器人”计划，该种机器人将具有嗅觉、味觉等人类感官功能。此外，2023年8月16日世界机器人大会将于北京召开，人形机器人行业催化不断，有望带动相关产业快速发展。传感器是实现人形机器人自动检测与自动控制的首要环节，可以分为内部传感器与外部传感器，内部传感器包括编码器、力/力矩传感器、惯性传感器等，外部传感器包括视觉传感器、味觉传感器、嗅觉传感器等。我们认为，随着科技巨头逐步入局人形机器人，传感器的品类、数量需求将实现双增长，编码器、力学传感器、惯性传感器等传感器产业有望获得快速发展机遇。

【推荐&受益标的】奥普光电、昊志机电、康斯特、柯力传感、汉威科技、敏芯股份、芯动联科。

风险提示：宏观经济复苏不及预期；国产化替代进程不及预期；市场竞争恶化风险。

控制器：人形机器人对控制系统实时性要求高，控制器用量大

运动控制是指对机械运动部件的位置、速度、方向等进行实时控制，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。控制器就是执行控制任务的核心部件，控制器厂商大多自主开发算法，外购芯片。特斯拉机器人已拥有非常强的软件及算法优势（主要负责CPU内算法），落地进度取决于硬件产能建设以及规模化生产降本的进度。关节模组的关键设计由特斯拉完成，后续产能支持则由供应商配合，国产供应商受益。我们认为具备以下三点特征的供应商优势大：第一，控制器领域龙头，卡位优势明显；第二，具备资金实力、配合度、大规模制造工艺能力和生产组织能力。第三，机器人控制器里的算法主要是四肢/手的运动控制算法，因此给机器人、智能家居、电动工具领域客户稳定供货的控制器厂商在算法开发上更具优势。

【推荐&受益标的】拓邦股份、雷赛智能、万讯自控、英威腾、海得控制。

风险提示：特斯拉人形机器人量产进度不及预期，硬件使用的种类、用量调整。

工控电机：国产替代加速，消费级机器人有望带来百亿级增量

本篇电动机是机械的动力源，本篇报告重点研究技术壁垒更高、产品价值量以及利润水平相对更高的工业控制级电机，包括伺服电机以及步进电机，统称为工业控制级电机。观海外，创新型电机企业如瑞士Maxon集团凭借超高的技术、客户壁垒拥有产品高利润率的优势；日本电产则通过并购实现发展早期的品类扩充，发展中期在目标市场增强产品实力、提升市场份额，在利润率水平较低的情况下仍保证净利润的稳定增长。看国内，电机厂商在技术储备，产品性能、客户资源上均和国外电机厂商存在差距，厂商对高端领域用电机的研发主动性也不充分，目前主要在工业自动化中低端(产品单价低于2000元)市场竞争，产销量更高、具备总成本优势的企业能够维持较高的利润率水平。此外，部分内资电机厂商已初步体现出重视创新的发展思维、提前布局除工业自动化以外的蓝海市场以获得先发优势的发展方向，中长期看利润水平、业绩规模有望抬升。

【推荐&受益标的】鸣志电器、步科股份、汇川技术、禾川科技、信捷电气、兆威机电、江苏雷利、江南奕帆、雷赛智能。

风险提示：消费级机器人量产进度不及预期，国内电机企业研发水平提升、新品落地、市场推广进度不及预期，原材料价格上涨、全球供应链波动。

减速器：特斯拉机器人孕育新机遇，国产减速器蓄势待发

精密减速器被誉为“工业机器人的心脏”。日企哈默纳科、纳博特斯克独占鳌头，中国机器人本体厂商进口核心零部件成本高企。2016-2018年机器人行业景气上行、精密减速器供给紧缺，行业迎来国产化窗口期，以绿的谐波为代表的国内厂商率先取得突破性进展，打破了日本寡头垄断的局面。本篇报告通过对机器人用精密减速器的组成架构、传动原理进行拆解与分析，复盘日本机械传动龙头企业成功经验，解释了当前国产谐波、RV减速器与日本高端产品的差距所在，并从技术路径、工艺积累、生态建设等维度论述了国产精密减速器厂家如何走好国产替代与迈向高端并行的突围之路。

【推荐&受益标的】汉宇集团、双环传动、绿的谐波、中大力德、秦川机床、昊志机电、联诚精密。

风险提示：疫情反复、俄乌局势加剧以及其他输入性因素影响全球供应链。特斯拉人形机器人销量不及预期。

低压伺服、轴承：人形机器人为低压伺服、轴承开启第二成长曲线

低压伺服驱动器主要应用于物流行业使用的AGV（移动机器人）。特斯拉机器人旋转关节、线性关节以及手部关节均使用低压伺服驱动器，带来新增量。根据我们测算，特斯拉机器人降价到2万美金时，单台低压伺服驱动器400元，单机价值量达到1.36万元。轴承是机械传动轴的支承，减少机械运动中产生的摩擦损失，在汽车中广泛使用。特斯拉可以复用其新能源车的轴承供应链加速机器人的降本。特斯拉机器人降至2万美金时，各类轴承的单价可降到百元及以下，单机轴承价值量3220元。

【推荐&受益标的】步科股份、伟创电气、国机精工、五洲新春、力星股份、长盛轴承、宇环数控、秦川机床、日发精机。

风险提示：特斯拉人形机器人量产进度不及预期，硬件使用的种类、用量调整，国产供应商导入特斯拉供应链进程不及预期，人形机器人产业发展不及预期。

本文源自券商研报精选