請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 議關注核心零部件環節增持（維持）.特斯拉Optimus首次亮相，預計3-5年內實現量產2022年9月30日，特斯拉舉行第二屆“人工智能日”，并發布最新版本的Optimus人形機器人，全身包含28個執行器、雙手、大腦和電池組等部件，驅動方式采用減速機+電機模式，可實現直立行走、搬運、灑水等復雜動作。相較于原型機，Optimus在體重、行走速度和載重等方面存在優化空間，但也在自由度和執行器數量減少方面取得進步。盡管目前特斯拉與波士頓動力等老牌人形機器人廠商相比，技術還稍顯落后，但考慮綜合實力和發展速度，我們仍十分看好Optimus未來在工廠、物流和智慧康養等領域的應用。.Optimus亮點及未來進步點并存，看好人形機器人長期成長性（1）Optimus亮點：電動車和人形機器人在底層技術方面有共通之處。特斯拉作為汽車龍頭，將諸多汽車技術完美融合到人形機器人上，例如自動駕駛技術轉化為視覺識別+自主導航技術，車禍安全模擬技術轉化為硬件安保技術。（2）Optimus未來進步點：①降低成本：新版Optimus仍使用減速器+電機的驅動模式，盡管執行器數量有所減少（較概念機減少12個但硬件成本依舊較為昂貴。根據我們的測算，在樂觀/中性/悲觀情況下，人形機器人執行器的硬件成本就達到3.6/6.9/10.1萬元；②運控能力有待提升：據會場技術人員披際情況下不可避免會受到外力干擾。面對特殊情況機器人需要在數據庫中調用已有的指令。目前特斯拉已建立機器人數據庫，還需要時間來擴充數據樣本。③應用場景需拓展：此次Optimus推出的同時，有明確給出的應用場景為工廠內的基礎性工作，然而就目前來看人形機器人在工業領域“性價比”不足，期待后續特斯拉在落地應用方面的進一步拓展。綜合而言，盡管Optimus距離真正實現產業化仍有諸多困難需要克服，我們仍十分看好，若其能在未來明確市場需求，并且在成本控制和技術水平之間形成有效平衡，就能夠實現規模化量產。根據全球市場研究機構Marketsandmarkets的預測，全球人形機器人市場規模（僅考慮單機）將從2022年15億美元提升至2027年的173億美元，CAGR=63.5%，千億藍海市場未來可期。.產業鏈視角：核心零部件重要性凸顯機器人產業鏈主要包括上游核心軟硬件（硬件包括伺服電機、減速器、控制器、傳感器等；軟件包括機器視覺、人機交互、機器學習、系統控制等中游本體制造商和下游應用（包括迎賓接待、高校科研等）。其中核心零部件重要性十分突出，一方面高性能的零部件是實現機器人感知與運動的基礎；另一方面核心零部件成本占比較高。以傳統工業機器人為例，核心零部件占據了工業機器人整機70%以上的成本。①減速器：主要包括諧波減速器和RV減速器，目前仍主要被日本企業所壟斷，近年來在綠的諧波和雙環傳動等國產龍頭的帶領下國產化率逐步提升。考慮到人形機器人將為減速器市場需求帶來較大增量，根據測算2025年全球諧波減速器市場空間有望達147.5億元，2022-2025年CAGR=59.5%。②控制器：主要控制機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡，近年來機器人控制器市場需求穩步增長。競爭格局方面由于機器人控制器多為本體廠商自制，競爭格局與本體類似，國外企業占據主導地位，國內外差距主要體現在軟件算法，近年匯川、埃斯頓等國產機器人龍頭正逐步追趕。③伺服系統：主要包括驅動器和伺服電機。相較于通用伺服、機器人用伺服對匯川、埃斯頓等國產品牌迅速發展，在中低端伺服領域已實現大規模量產，并不斷投入研發向高端伺服系統邁進。.投資建議：重點推薦綠的諧波、埃斯頓、匯川技術（東吳電新組覆蓋建議關注雙環傳動。.風險提示：人形機器人產業化不及預期，核心零部件國產化不及預期，人形機器人或存在輿論阻力。證券分析師周爾雙行業走勢 相關研究請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 5 5 6 12 2.2.Optimus進步點：成本&技術&應用場景問題 3.產業鏈視角：核心零部件重要性凸顯 3.1.2.全球精密減速器被日本壟斷 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 5 6 6 6 7 8 8 9 9 9 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 7 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖1：特斯拉Optimus示意圖（左圖概念機，中間原型機，右圖最新版本）數據來源：特斯拉官網，東吳證券研究所會加大能耗，并影響機器人運動能力；請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分我們仍十分看好特斯拉人形機器人未來在工廠、物流和智慧康養等領域的應用。圖2：特斯拉Optimus僅花費6個月時間學會行走數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所圖3：相較于概念機，新版Optimus存在優化空間數據來源：特斯拉官網，東吳證券研究所（注：標藍色為值得優化指標，標紅色為有進步指標）圖4：特斯拉Optimus的主要構成部分數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分（1）執行器：采用減速機+電機的傳動方式表1：氣動、電動、液壓驅動優劣比較數據來源：液壓四足機器人驅動控制與穩定行走研究，東吳證券研究所圖5：特斯拉Optimus所使用的減速器和電機數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖6：特斯拉Optimus上半身包含10個執行器數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所圖7：特斯拉Optimus下半身包含6個執行器數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所1）如何設計出高能量密度高穩定的執行器：人的肌肉是拉伸運動，因此可以在重2）如何設計出滿足運用于多關節的執行器：人形機器人關節數量眾多，為滿足不特斯拉非常重視執行器的設計，主要通過運用數據模型分析來尋找合適的執行器。請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖8：特斯拉通過數據分析模型尋找合適的執行器數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所圖9：特斯拉通過仿生技術來優化執行器結構數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所（2）雙手：搭載大量傳感器，可實現細微操作圖10：特斯拉Optimus手部特征數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖11：人形機器人手部構造圖數據來源：CSDN，東吳證券研究所圖12：模塊化電缸示意圖數據來源：神威氣動官網，東吳證券研究所（2）大腦：搭載FSD全自動駕駛系統和D1人的需求和形式與電動車存在一定的差異，特斯拉對植入人形機器人的FSD系統做了統中植入無線連接和音頻通訊支持功能；3）增加硬件保護機制：為穩定機器人的四肢請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖13：特斯拉將FSD系統應用于人形機器人，并做出適應性修改數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所圖14：特斯拉在FSD系統中嫁接DojoD1超級計算芯片數據來源：特斯拉官網，東吳證券研究所請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分（4）軀干：高度集成傳感器、電池組和冷卻系統2.Optimus亮點及未來進步點并存，看好人形機器人2.1.Optimus亮點：特斯拉汽車技術完美融諸多共通之處。特斯拉最為全球汽車龍頭，將諸多汽車技術完美融合到人形機器人上，智能機器人的自主導航定位算法包含了機器視覺、定位、導航和避障等核心技術。機器視覺是機器人對外界環境進行描述的過程，表征了機器人對外界環境的理解能力。（2）車禍安全模擬技術的遷移（安全保障來保證機器人碰撞損壞在可控范圍內。特斯拉的車禍安全模擬模型具有強大的物理生產能力和模擬能力，可以實現3500請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖15：特斯拉通過車禍安全模擬技術的遷移，來保證機器人碰撞損壞在可控范圍內數據來源：特斯拉AIDay，東吳證券研究所2.2.Optimus進步點：成本&技術&應用場景問題仍待解決件成本依舊較為昂貴。請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖16：在樂觀/中性/悲觀情況下，Optimus執行器的硬件價格就達到3.6/6.9/10.1萬元數據來源：特斯拉AIDay發布會，東吳證券研究所預測圖17：通過捕捉人類運動進行關鍵幀分析，為機器人設計更優化的運動軌跡數據來源：特斯拉AIDay發布會，東吳證券研究所需要有足夠好的機器視覺和傳感器對周圍世界進行評估。根據會場技術人員披露，請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分還是ToC都有大量的剛性需求，例如工業機器圖18：優必選人形機器人ToB端的應用場景，但缺乏剛性需求推動其規模化數據來源：優必選官網，東吳證券研究所2.3.千億藍海市場，人形機器人未來可期請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖19：根據研究機構Marketsandmarkets預測，2022-2017年人形機器人市場規模CAGR=63.5%數據來源：Marketsandmarkets，東吳證券研究所圖20：按照樂觀/中性/悲觀假設，至2030年全球人形機器人市場空間分別達750/500/250億美元數據來源：東吳證券研究所預測3.產業鏈視角：核心零部件重要性凸顯請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖21：機器人產業鏈情況數據來源：中商產業研究院，東吳證券研究所整理在軟件和算法，而阻礙量產的關鍵因素是缺乏高效高性價比的執行器，即以目前電機+能夠自制，但核心零部件需要外采，因此核心零部件成本占比可能會高于工業機器人。請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖22：人形機器人主要部件構成數據來源：優必選官網，東吳證券研究所圖23：工業機器人核心零部件示意圖數據來源：Ofweek，東吳證券研究所圖24：機器人產業鏈各環節成本占比數據來源：Ofweek，東吳證券研究所請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分3.1.1.精密減速器包含諧波與RV減速器，其原理與使用場景各有不同圖25：伺服電機輸出與本體需求不匹配，需要減速器進行減速增距數據來源：埃斯頓官網，東吳證券研究所分正好可以與剛輪的齒輪嚙合，而短軸部分與剛輪的齒輪呈脫離狀態。由于剛輪固定，請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分具有更高的剛性和扭矩承載能力，主導重負載精密減速圖26：精密減速器包括諧波減速器與RV減速器，但其工作原理和應用場景存在區別數據來源：綠的諧波招股書，東吳證券研究所整理也能夠使用諧波減速器；而如基座、大臂、肩部等重負載部位多使3.1.2.全球精密減速器被日本壟斷，近年國產化率逐步提升請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖27：2020年諧波減速器國內市場銷量占比情況哈默納科哈默納科數據來源：高工機器人研究所，東吳證券研究所圖29：2020年RV減速器國內市場銷量占比情況克數據來源：高工機器人研究所，東吳證券研究所圖28：2021年諧波減速器國內市場銷量占比情況數據來源：高工機器人研究所，東吳證券研究所圖30：2021年RV減速器國內市場銷量占比情況克數據來源：高工機器人研究所，東吳證券研究所請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分據我們的產業鏈調研，以哈默納科和國內品牌為例，實際使用差距主要體現在兩方面：1）哈默納科諧波減速器在其全生命周期中可保持零故障，而國內品牌仍有故障率；2）圖31：國內外各品牌同型號諧波減速器關鍵參數對比數據來源：高工機器人整理，東吳證券研究所圖32：國內外各品牌同型號RV減速器關鍵參數對比數據來源：高工機器人整理，東吳證券研究所請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分綜合測算下可得2022-2025年全球機器人用諧波減速器需求量將分別達得2022-2025年全球機器人用諧波減速器圖33：考慮人形機器人需求，2025年全球諧波減速器市場空間有望達147.5億元數據來源：IFR，東吳證券研究所測算請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖34：運動控制系統應用原理數據來源：雷賽智能招股書，東吳證券研究所3.2.1.控制器：機器人運動控制的“大腦”半導體等行業對運動控制要求的提高，PC-Based控制將迎來更為圖35：控制器分類及特點介紹數據來源：雷賽智能招股書，東吳證券研究所售價低，運動控制相對簡單，多采用工控機+運動控制卡的方案；而在多關節機器人和制器的方案。近年來隨著工業機器人的市場擴張，機器人控制器市場需求也穩步增長。請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分圖36：2022年國內工業機器人控制器市場規模有望達16億元國內工業機器人控制器市場規模（億元）yoy(%)864205%3%16%數據來源：中商產業研究院，東吳證券研究所圖37：控