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1、證券研究報告|行業深度|通用設備 http:/ 1/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 通用設備 報告日期:2022 年 10 月 15 日 人形人形機器人機器人風起風起,核心零部件助力,核心零部件助力揚帆遠航揚帆遠航 機器人機器人行業深度報告行業深度報告 投資要點投資要點 人形機器人風起,小米、特斯拉相繼推出人形機器人人形機器人風起,小米、特斯拉相繼推出人形機器人 人形機器人風起,近期小米、特斯拉相繼推出人形機器人原型機。小米CyberOne 于 2022 年 8 月小米發布會推出,是業內第一款真正意義上的全尺寸人形仿生機器人。特斯拉人形機器人 Optimus 于 2022 年特斯拉 A
2、I Day 中首次亮相,成為第一個完全依靠 AI 算法、自身電池電控和高集成電驅執行器驅動的人形機器人。未來未來人形機器人人形機器人有望勝任各類服務場景有望勝任各類服務場景,提升工廠生產力水平,提升工廠生產力水平 人形機器人具有與人類相似的軀干結構與運動能力,相較于傳統機器人,人形機器人具備較強的環境適應能力,較大工作范圍,豐富的動作形態,更高能量利用效率和出色的人機互動能力,提升生產力水平和工作效率。目前特斯拉機器人在運動的流暢性和自然性上表現出良好性能,可自主完成澆花、搬箱子、雙手搬運鋼條等工作,未來有望通過數據積累和模型訓練,勝任更多復雜工作;小米自研的 Mi-Sense 深度視覺模組+
3、AI 算法幫助 CyberOne 實現對真實世界的三維虛擬重建,搭載自研 MiAI 環境語義識別引擎和 MiAI 語音情緒識別引擎,能夠實現多種環境音與人類情緒識別,未來有望勝任各類服務場景。中性預估下,中性預估下,人形機器人人形機器人 2021-2030 年年全球市場規模全球市場規模 CAGR 約約 71%特斯拉機器人有望于 2023 年下線,開啟智能制造新時代。參照新能源汽車行業發展趨勢,保守/中性/樂觀假設下,預估 2030 年全球人形機器人滲透率分別有望達 0.2%/0.4%/0.6%,對應全球銷量分別為 39/61/100 萬臺,按售價約 2 萬美元(對應 14 萬人民幣)測算,對應
4、全球市場規模分別約 548/855/1400 億元,2021-2030 年全球市場規模 CAGR 分別為 62%/71%/80%。預計核心零部件占比人形機器人成本較大,重要性凸顯預計核心零部件占比人形機器人成本較大,重要性凸顯 中性預估 2030 年人形機器人核心零部件市場規模約 300 億元,其中:1)RV 減速器:減速器:RV 減速器剛度高、耐沖擊能力強、傳動系統穩定、精度高,主要用于大臂、肩部、腿部等重負載位置。假設未來單臺人形機器人需搭載 8 個RV 減速器,中性預估 2030 年人形機器人有望拉動 RV 減速器市場規模達 122 億元。2)諧波減速器諧波減速器:諧波減速器體積小、構造
5、簡易緊湊,一般用于小臂、腕部或手部等輕負載位置。假設未來單臺人形機器人需搭載 20 個諧波減速器,中性預估2030 年人形機器人有望拉動諧波減速器市場規模達 93 億元。3)伺服電機)伺服電機:伺服電機體積小、質量小、線性度高,廣泛使用于機器人關節部位。假設未來單臺人形機器人需搭載 28 個伺服電機,中性預估 2030 年人形機器人有望拉動伺服電機市場規模達 85 億元。投資建議投資建議 人形機器人有望推動產業鏈內公司快速成長,未來特斯拉機器人進一步降本國產零部件有望持續受益,重點推薦:重點推薦:1)雙環傳動:)雙環傳動:國內齒輪龍頭,特斯拉國產電動車齒輪獨家供應商,有望在 RV 領域進一步與
6、特斯拉開展合作;2)綠的諧)綠的諧波:波:諧波減速器國產化突破者,盈利能力行業領先;3)埃斯頓:)埃斯頓:國產機器人龍頭,高端傳動系統自主可控;關注匯川技術關注匯川技術(浙商電新組覆蓋)(浙商電新組覆蓋)、禾川科技、江、禾川科技、江蘇雷利、蘇雷利、中大力德、中大力德、漢宇集團漢宇集團。風險提示風險提示 1)人形機器人銷量不及預期;2)AI 技術迭代不及預期 行業評級行業評級:看好看好(維持維持)分析師:邱世梁分析師:邱世梁 執業證書號:S1230520050001 分析師:王華君分析師:王華君 執業證書號:S1230520080005 分析師:林子堯分析師:林子堯 執業證書號:S1230522
7、080004 相關報告相關報告 行業深度 http:/ 2/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 正文目錄正文目錄 1 人形機器人開啟智能制造時代人形機器人開啟智能制造時代.6 1.1 人形機器人活力四射,發力多領域人工替代.6 1.2 特斯拉人形機器人正式發布.8 2 人形機器人有望開啟千億藍海市場人形機器人有望開啟千億藍海市場.12 2.1 人口紅利漸退,有望刺激機器人行業高速發展.12 2.2 中性預計 2021-2030 年全球人形機器人市場規模復合增速約 71%.15 3 動力、動力、AI、結構三大核心系統有望持續受益、結構三大核心系統有望持續受益.17 3.1 中性預計人形機器人
8、三大系統市場規模 2021-2030 復合增速約 65%.17 3.2 減速器、伺服電機、控制器是人形機器人動力系統核心部件.19 3.2.1 減速器:日系廠商占主導地位.19 3.2.2 伺服電機:國內廠商競爭力大幅提升.22 3.2.3 控制器:2012-2020 市場規模復合增速約 52%.23 3.3 人形機器人有望拉動 AI 與材料市場需求.24 3.3.1 傳感器助力機器人智能化發展.24 3.3.2 輕量化材料:機器人的“瘦身餐”.25 4 投資建議投資建議.28 4.1 重點推薦產業鏈上游零部件相關公司.28 4.2 重點推薦:雙環傳動、綠的諧波.28 4.2.1 雙環傳動.2
9、8 4.2.2 綠的諧波.30 4.2.3 埃斯頓.31 4.3 重點關注:匯川技術、禾川科技、江蘇雷利,漢宇集團.33 4.3.1 匯川技術.33 4.3.2 禾川科技.35 4.3.3 江蘇雷利.36 4.3.4 中大力德.37 4.3.5 漢宇集團.39 5 風險提示風險提示.39 UZgUfWjZzWaXsZrW8OaO7NpNrRtRoMlOoPpPeRqRpQ7NpOmMMYpNrRxNsPrQ行業深度 http:/ 3/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖表目錄圖表目錄 圖 1:歷時 25 個世紀,人形機器人將走入我們的正常生活.6 圖 2:國內機器人技術進步迅速.7 圖
10、3:45 種情緒感知強化人機交互體驗.7 圖 4:CyberOne 整體參數.7 圖 5:“擎天柱”原型機于 2022 年 9 月 30 日在 Tesla AI Day 上亮相.8 圖 6:解析驅動器云端數據進行共性研究,減少定制設計.8 圖 7:“擎天柱”擁有 6 種不同規格的關節驅動器.8 圖 8:特斯拉機器人關節設計特性類似人體膝關節.9 圖 9:機器人仿生結構幫助實現更好的動能轉換效率.9 圖 10:“擎天柱”機械手具有更高的抓握精準度.9 圖 11:“擎天柱”搭載三目攝像頭工作畫面.10 圖 12:特斯拉計劃于 2023Q1 正式量產超級計算機 Dojo ExaPOD.10 圖 13
11、:“擎天柱”原型機搬運紙箱.10 圖 14:“擎天柱”原型機在特斯拉 Fremont 超級工廠中工作.10 圖 15:中國 65 歲以上人口比例連續 5 年增長,2021 年達 14%.12 圖 16:2019 年世界 65 歲以上人口比例達 9%.12 圖 17:2010-2019 美國人均國民收入復合增速約 3%.12 圖 18:2016-2021 年中國就業人員平均工資復合增速 9%.12 圖 19:預計 2020-2024 年中國機器人市場規模 CAGR 約 22%.13 圖 20:2021 年全球工業機器人市場占比全球機器人市場約 41%.13 圖 21:2021 年中國工業機器人市
12、場占比中國機器人市場約 53%.13 圖 22:2020-2024 年中國工業機器人市場規模 CAGR 約 15%.14 圖 23:預計 2024 年中國工業機器人在全球市場份額達 50%.14 圖 24:2020-2024 全球服務機器人市場規模 CAGR 約 20%.14 圖 25:2024 中國服務機器人市場規模預計將達 102 億美元.14 圖 26:2020-2024 年全球特種機器人市場規模 CAGR 約 21%.15 圖 27:2020-2024 年中國特種機器人市場規模 CAGR 約 27%.15 圖 28:假設動力系統,智能 AI 系統和結構單元三大系統成本占比 90%.17
13、 圖 29:RV 減速器由行星齒輪前級和擺線針輪后級組成.20 圖 30:諧波減速器主要由柔輪、鋼輪和波發生器組成.20 圖 31:RV 減速器通過兩級減速實現減速功能.20 圖 32:2014-2020 機器人 RV 減速器需求量 CAGR 約 18%.21 圖 33:日系廠商占據 RV 減速器市場主導地位(2021).21 圖 34:輸入軸轉動一圈,柔輪反向轉動兩個齒對應角度.21 圖 35:預計 2021-2025 年國內諧波減速器市場規模復合增速 25%.22 圖 36:日系廠商為諧波減速器領域主要玩家(2021).22 圖 37:伺服電機具有體積小、質量小、機電時間常數小、線性度高等
14、特點.22 圖 38:2015-2021 年國內伺服電機市場規模復合增速 11%.23 圖 39:預計 2021-2025 年國內伺服電機市場規模復合增速 14%.23 圖 40:伺服電機市場占有率前三甲均為日系廠商(2020).23 圖 41:匯川技術市場份額排名第一(2021H1).23 圖 42:2012-2020 工業機器人控制器需求量 CAGR 約 59%.24 行業深度 http:/ 4/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖 43:2012-2020 工業機器人控制器市場規模 CAGR 約 52%.24 圖 44:中國機器人控制器主要以外資為主,2021 年 CR4 超 50
15、%.24 圖 45:2016-2020 中國智能傳感器市場規模 CAGR 約 8%.25 圖 46:2020 中國智能傳感器國產化率達 31%.25 圖 47:國內車規級傳感器廠商競爭力較弱.25 圖 48:2016-2021 國內鋁合金產量 CAGR 約 7%.26 圖 49:2017-2021 國內鋁合金市場規模 CAGR 約 10%.26 圖 50:2015-2019 國內鎂合金市場規模 CAGR 約 18%.26 圖 51:國內鎂合金市場集中度較高,CR3 約 58%(2018).26 圖 52:2016-2021 國內碳纖維市場規模 CAGR 約 20%.27 圖 53:國產碳纖維市
16、場集中度高,CR10 達 97%.27 圖 54:重點關注產業鏈上游核心零部件環節.28 圖 55:2018-2021 環動減速器業務營收 CAGR 約 43%.29 圖 56:2018 年來環動減速器業務毛利率穩定在 23%以上.29 圖 57:公司占據 RV 減速器龍頭國產龍頭的位置(2021).29 圖 58:公司擁有大量優質合作客戶.29 圖 59:綠的與國內外大客戶形成了穩定的合作關系.30 圖 60:2017-2021 綠的諧波營收 CAGR 約 26%.31 圖 61:2017-2021 綠的諧波歸母凈利潤 CAGR 約 40%.31 圖 62:綠的諧波 P 型齒可承受較大的扭矩
17、,壽命較長.31 圖 63:2015-2021 埃斯頓營收 CAGR 約 36%.32 圖 64:20XX-2021 埃斯頓歸母凈利潤 CAGR 約 16%.32 圖 65:2016-2021 埃斯頓機器人板塊營收 CAGR 約 57%.32 圖 66:2015-2021 埃斯頓毛利率、凈利率中樞分別為 34%、8%.32 圖 67:2021 年公司通用伺服系統營收同比增長超 100%.34 圖 68:2021 年匯川技術市占率第一.34 圖 69:2016-2021 匯川科技營收 CAGR 約 37%.34 圖 70:2016-2021 匯川科技歸母凈利潤 CAGR 約 31%.34 圖 7
18、1:公司與多家行業龍頭企業維持良好合作關系.35 圖 72:公司伺服系統領域市占率約 3%(2020).35 圖 73:禾川科技伺服驅動器/伺服電機系列產品更新迭代迅速.35 圖 74:2016-2021 公司江蘇雷利營收 CAGR 約 13%.36 圖 75:2016-2021 年江蘇雷利歸母凈利潤均高于 2 億元.36 圖 76:公司擁有穩定的優質客戶群.37 圖 77:2017-2021 公司營收 CAGR 約 18%.38 圖 78:2017-2021 公司歸母凈利潤 CAGR 約 8%.38 圖 79:2021 年公司減速電機/減速器/智能執行單元營收占比 56%/27%/15%.3
19、9 圖 80:2021 年公司減速電機/減速器/智能執行單元毛利率 30%/19%/28%.39 圖 81:公司諧波減速器對標國際領先性能標準.39 圖 82:公司機器人關節模塊占據行業制高點.39 表 1:各國積極布局機器人領域.6 表 2:近年來具有代表性的人形機器人正在解鎖更多的應用場景.10 行業深度 http:/ 5/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 表 3:預計 2021-2030 年全球機器人市場規模復合增速約 12%.15 表 4:中性情況下預計 2021-2030 全球人形機器人市場規模復合增速為 71%.16 表 5:中性情況下預計 2030 年全球人形機器人三大系統
20、市場規模分別可達 340/62/155 億元.18 表 6:預計 2021-2030 年人形機器人將促進核心零部件市場規??焖僭鲩L.19 表 7:RV 減速器與諧波減速器優勢互補,用途各異.20 表 8:鋁合金、鎂合金和碳纖維是主流的輕量化材料.25 表 9:機器人電氣設備相關公司估值表(市值截至 2022 年 10 月 12 日收盤).28 表 10:公司積極推行股權激勵計劃,筑牢公司長期發展“壓艙石”.30 表 11:埃斯頓產品矩陣豐富.33 表 12:匯川技術研發處于行業領先地位.34 表 13:公司在伺服系統領域技術儲備深厚.35 表 14:公司研發成果顯著.36 表 15:公司目前已
21、形成減速器+電機+驅動一體化的產品架構.37 行業深度 http:/ 6/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 1 人形機器人開啟智能制造時代人形機器人開啟智能制造時代 人形機器人代表著一個國家的高科技發展水平。人形機器人,又稱仿人機器人,涉及控制、規劃、機電一體化技術、全方位的 AI 感知技術,移動能力和工作范圍,人機交互等,是一個國家的高科技發展水平的最終體現。1.1 人形機器人活力四射,發力多領域人工替代人形機器人活力四射,發力多領域人工替代 最早的“機器人”概念起源于亞里士多德的設想。1927 年第一個電驅人形機器人“Televox”誕生于美國西屋。隨后美國、日本和歐洲在這一領域廣泛
22、布局,促進了人形機器人的快速發展。在 2000 年,我國也獨立研制出具有語言功能的“先行者”號人型機器人。2023 年隨“擎天柱”的誕生,人形機器人或將走入日常生產生活。圖1:歷時 25 個世紀,人形機器人將走入我們的正常生活 資料來源:通信世界,浙商證券研究所 群雄并起,逐鹿人形機器人。群雄并起,逐鹿人形機器人。日韓在人形機器人研究領域表現活躍,日本本田代表產品 Asimo 身高 1.3m,體重 48kg,具有 57 個自由度,可完成上下樓和奔跑等動作。韓國KAIST 代表產品 HUBO+身高 1.7m,體重 80kg,具有 32 個自由度,在 2015 年“機器人挑戰賽”中獲得冠軍。美國在
23、人形機器人領域后來居上,波士頓動力研發的代表產品 Atlas 身高 1.8m,體重 80kg,具有 28 個關節,可完成原地起跳轉身一周等高難度動作。波士頓動力的人形機器人 Atlas 主要聚焦在科研領域,商業價值低。在波士頓動力優秀的軟硬件配置下,Atlas 能夠完成流暢、高難度的“跑酷”動作。硬件結構上,Atlas 擁有輕量級結構件皮膚和足部力控傳感器,雷達與深度相機形成視覺感知,28 個液壓關節驅動完成一系列其敏捷動作,本體搭載 3 臺 NUC/工控機負責整體控制系統的運算。軟件方面,波士頓動力運用行為庫、實時感知和模型預測控制(MPC)技術將相機、雷達等傳感器接收的數據進行分析并對決策
24、制定和動作規劃提供最有效的支持。表1:各國積極布局機器人領域 名稱 國家 高度(m)重量(kg)自由度(個)發布時間 特點 ASIMO(新)日 1.30 48 57 2005 運動穩定,集成度高 HRP-5P 日 1.80 101 37 2019 全身協調動作 E2-DR 日 1.68 85 33 2015 雙足、四足切換行走 HUBO+韓 1.70 80 32 2015 輪足結合、步態穩定 2022年“擎天柱”落戶特斯拉行業深度 http:/ 7/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 Atlas(新)美 1.80 80 28 2017 液壓傳動、適應性強 TORO 德 1.74 76 28
25、 2013 力控性能突出 COMAN 意 0.92 24 25 2013 SEA 驅動、柔順性高 資料來源:各公司官網,浙商證券研究所 國內人形機器人成果喜人。國內人形機器人成果喜人。在科研領域,國科大研發的“先行者”機器人可以完成靜態和動態步行動作;哈工大推出的“HIT-III”機器人能完成上、下斜坡等動作;清華大學開發的“THBIP-II”身高 0.75m,體重 18 kg,具有 24 個自由度;浙江大學研發出會打乒乓球的“悟”、“空”人形機器人;北理工推出的“匯童”機器人可完成摔倒起立,“摔滾走爬”等動作。在產業領域,深圳優必選推出的“Walker”機器人能完成上、下臺階等動作。圖2:國
26、內機器人技術進步迅速 資料來源:各高校、公司官網,浙商證券研究所 小米于 2022 年 8 月公布首款全尺寸人形機器人 CyberOne(鐵大)。升級后的運動控制算法支配這機器人全身 13 個關節和 21 個自由度,實現雙足運動姿態平衡;電機性能增強10 倍,髖關節主要電機的動力扭矩峰值可達 300Nm,峰值扭矩密度 96Nm/kg。AI 算法賦能環境感知算法賦能環境感知,“高情商高情商”展現國內人機交互技術成果。展現國內人機交互技術成果。環境感知方面,自研的Mi-Sense 深度視覺模組+AI 算法幫助 CyberOne 實現對真實世界的三維虛擬重建。情緒感知上,CyberOne 搭載自研
27、MiAI 環境語義識別引擎和 MiAI 語音情緒識別引擎,能夠實現 85種環境音識別和 6 大類 45 種人類情緒識別。圖3:45 種情緒感知強化人機交互體驗 圖4:CyberOne 整體參數 資料來源:小米發布會,浙商證券研究所 資料來源:小米發布會,浙商證券研究所 (a)(a)先行者先行者(b)HIT(b)HIT-IIT IIT (c)THBIP c)THBIP (d)(d)“悟空”“悟空”(e)(e)匯童匯童-6 6 (f)(f)Walker (g)Walker (g)CyberOneCyberOne行業深度 http:/ 8/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 人形機器人將對社會變
28、革與發展產生重要影響作用。人形機器人將對社會變革與發展產生重要影響作用。人形機器人具有與人類相似的軀干結構與運動能力,使其具有超強環境適應能力,較大工作范圍,豐富的動作形態,更高能量利用效率和出色的人機互動能力,可將人類從低級和高危行業中解放出來,使人類能夠專注于高級智慧活動,從而提升生產力水平和工作效率。1.2 特斯拉人形機器人正式發布特斯拉人形機器人正式發布 特斯拉人形機器人“擎天柱”于特斯拉人形機器人“擎天柱”于 2022 年年 9 月底亮相。月底亮相。2021 年 8 月,馬斯克在特斯拉年度 AI 開放日上首次公開展示了“擎天柱”的想法。僅過一年時間,“擎天柱”原型機于 9 月30 日
29、特斯拉 AI Day 發布,硬件方面,“擎天柱”身高 172CM,整體重量 73KG;行走功率500W,坐下功率 100W,整體參數與 2021 年概念機略有出入(概念機參數:身高172CM,體重 57KG,負載 20KG,行走速度最高可達每小時 8 公里),我們認為存在進一步降本空間。圖5:“擎天柱”原型機于 2022 年 9 月 30 日在 Tesla AI Day 上亮相 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 電機驅動上,“擎天柱”擁有 2.3KWH、52V 電壓的電池組,內置電子電器元件的一體單位,支持人形機器人工作一整天;選用 28 個定制關節驅動器,復用汽車動力總成設計經驗,設計 6
30、種關節驅動器,包括 3 種不同規格的舵機(采用諧波減速器)和 3 種不同規格的直線執行器(采用永磁電機,可抬動 1.5 噸三角鋼琴的),找到成本與效率的最佳組合。圖6:解析驅動器云端數據進行共性研究,減少定制設計 圖7:“擎天柱”擁有 6 種不同規格的關節驅動器 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 行業深度 http:/ 9/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 量化人體運動軌跡與關節受力,幫助機器人行動更加靈活。量化人體運動軌跡與關節受力,幫助機器人行動更加靈活。以膝蓋為例,特斯拉采用仿生思維將機器人膝關節構造成四連推桿結構,復用汽車底層技術,將機器人腿部組
31、件產生的壓力數據線性化,優化機器人在不同的運動過程中的下肢運動和力度控制能力。圖8:特斯拉機器人關節設計特性類似人體膝關節 圖9:機器人仿生結構幫助實現更好的動能轉換效率 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 靈活度方面,“擎天柱”全身約靈活度方面,“擎天柱”全身約 50 個自由度,手指靈敏度高,能夠滿足多種規格的物個自由度,手指靈敏度高,能夠滿足多種規格的物體抓取需求。體抓取需求。機器人單手具有 6 個執行器,11 個自由度,在對生拇指與金屬肌腱的配合下,“擎天柱”能夠完成對不同重量和大小的物件的抓握。同時,特斯拉機械手搭載能夠驅動手指感知物體的傳感器,幫助其識
32、別需要抓握的物體,并在不斷的抓握過程中學習提高機械手適應性。圖10:“擎天柱”機械手具有更高的抓握精準度 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 “擎天柱”是特斯拉“擎天柱”是特斯拉 FSD 自動駕駛技術的集大成者。自動駕駛技術的集大成者。特斯拉采用與 Autopilot 相同的算法框架,通過自動標注(Auto Labeling)、仿真(Simulation)和數據引擎(Data Engine)形成訓練數據用以訓練“擎天柱”的神經網絡,使特斯拉人形機器人能夠做到損傷控制、感知周圍環境、自主規劃行動路徑、直立行走并保持相對平衡等功能。行業深度 http:/ 10/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分
33、 以視覺導航為例,特斯拉依靠純視覺解決方案在 AI 算法領域一枝獨秀?!扒嫣熘辈捎弥悄荞{駛攝像頭(魚眼廣角+左右攝像頭)與 Autopilot 算法,內置 FSD 芯片,能夠識別周圍物理環境的高頻特征并進行立體渲染,構建了機器人良好的空間感知能力?!扒嫣熘钡拇竽X位于軀干,搭載特斯拉自研的 DOJO 超級計算機,其基本單元是 D1芯片(共計 1500 個)。D1 芯片單體采用分布式結構和 7 納米工藝,具有超強算力和帶寬,相鄰芯片間通過自創高寬帶、低延遲的連接器連接,最新 Dojo ExaPOD 由多 Dojo 機柜組成,內含 3000 個 D1 芯片,擁有 1.3TB 的高速 SRAM、1
34、3TB 的高帶寬 DRAM,算力高達1.1 EFLOP。圖11:“擎天柱”搭載三目攝像頭工作畫面 圖12:特斯拉計劃于 2023Q1 正式量產超級計算機 Dojo ExaPOD 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 人形機器人應用人形機器人應用領域領域正在逐漸打開。正在逐漸打開。AI Day 上,“擎天柱”演示了澆花、搬運紙箱、金屬塊等工作,能夠很好地完成視覺識別、抓握、下蹲、直立行走等動作,研發團隊也在不斷更新優化,有望在未來解鎖更多應用場景,目前目標客群未知。圖13:“擎天柱”原型機搬運紙箱 圖14:“擎天柱”原型機在特斯拉 Fremont 超級工廠中工作 資
35、料來源:特斯拉,浙商證券研究所 資料來源:特斯拉,浙商證券研究所 表2:近年來具有代表性的人形機器人正在解鎖更多的應用場景 類人機器人類人機器人產品產品 Atlas CyberOne Optimus 所屬公司 波士頓動力 小米 特斯拉 身高(CM)150 177 172 行業深度 http:/ 11/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 體重(KG)89 52 73 自由度 28 21 50 最大負荷(KG)10 1.5 9 成本 約 200 萬美元 約 70 萬人民幣 不到 2 萬美元(售價)應用場景 勘探、救援、科研 生活服務 工廠搬運工作、澆花等 資料來源:各公司官網,浙商證券研究所
36、行業深度 http:/ 12/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2 人形機器人人形機器人有望開啟千億藍海市場有望開啟千億藍海市場 2.1 人口人口紅利漸退,紅利漸退,有望有望刺激機器人行業高速發展刺激機器人行業高速發展 人口老齡化加劇,勞動力供給緊張。人口老齡化加劇,勞動力供給緊張。據國家統計局數據,我國 65 歲以上人口比例逐年增加,于 2000 年突破 7%,進入老齡化社會。2021 年 65 歲以上人口占比更是高達14.2%。從全球看,65 歲以上人口從 1960 年的 5%增長至 2019 年的 9%,全面進入人口老齡化階段,勞動力供給將進一步短缺。圖15:中國 65 歲以上人口
37、比例連續 5 年增長,2021 年達 14%圖16:2019 年世界 65 歲以上人口比例達 9%資料來源:國家統計局,浙商證券研究所 資料來源:世界銀行,聯合國,浙商證券研究所 人均工資逐年增加,用工成本高企。人均工資逐年增加,用工成本高企。中美作為世界前兩大經濟體,用工成本逐年增加。根據華經產業研究院數據,2019 美國人均收入 65910 美元,9 年復合增速 3%。從國內看,據國家統計局數據,2021 我國就業人員平均工資達 8.8 萬元,2016-2021 年復合增速 9%,高于美國 6 個百分點,用工成本承壓更重。圖17:2010-2019 美國人均國民收入復合增速約 3%圖18:
38、2016-2021 年中國就業人員平均工資復合增速 9%資料來源:華經產業研究院,浙商證券研究所 資料來源:國家統計局,浙商證券研究所 人口紅利漸退,機器人市場迎來發展機遇。人口紅利漸退,機器人市場迎來發展機遇。人口結構變化和勞動力成本上升刺激各行各業加速推進一二三產人工替代。根據中國計生協數據,2030 年我國勞動力總數約 9.58 億人。據中國企業綜合調查(CEGS)報告數據,2025 年中國勞動力替代率可達 4.7%。0%3%6%9%12%15%201620172018201920202021中國人口老齡化比例0%2%4%6%8%10%196020002019全球人口老齡化比例0%1%2
39、%3%4%5%6%7%8%012345672010201120122013201420152016201720182019美國人均國民收入(萬美元)yoy0%2%4%6%8%10%12%0246810201620172018201920202021國內就業人員平均工資(萬元)yoy(%)行業深度 http:/ 13/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 據麥肯錫數據,2030 年此數值約 15%,復合增速 26%。若以此增速估計,中國被替代勞動力數將從 2021 年的 0.15 億人增加到 2025 年的 1.2 億人。根據中國電子學會數據,國內機器人 2024 年有望達 251 億美元市場
40、規模,2020-2024年 CAGR 約 22%。從市場規???,工業機器人是機器人的主要品類。從市場規???,工業機器人是機器人的主要品類。根據下游不同應用場景,我國將機器人分為工業機器人,服務機器人和特種機器人三大類。根據中國電子學會數據,2021 年全球工業機器人、服務機器人、特種機器人市場規模占比分別為 41%、40%、19%;中國市場三者的占比為 53%、35%、13%。圖19:預計 2020-2024 年中國機器人市場規模 CAGR 約 22%資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究所 圖20:2021 年全球工業機器人市場占比全球機器人市場約 41%圖21:2021 年中國工業機
41、器人市場占比中國機器人市場約 53%資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究所 資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究所 目前我國是全球最大的工業機器人市場。目前我國是全球最大的工業機器人市場。根據中國電子學會數據,2021 年我國工業機器人市場規模約 75 億美元,占比全球 43%,預計 2024 年我國工業機器人市場規模有望達115 億美元,在全球工業機器人銷售額比重有望達 50%,2020-2024 年中國工業機器人銷量CAGR 約 15%。64779211514217421025120.3%19.5%25.0%23.5%22.5%20.7%19.5%0%5%10%15%20%
42、25%30%050100150200250300201720182019202020212022E2023E2024E中國機器人市場規模(億美元)yoy工業機器人,40.79%服務機器人,40.09%特種機器人,19.11%工業機器人,52.82%服務機器人,34.51%特種機器人,12.68%行業深度 http:/ 14/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖22:2020-2024 年中國工業機器人市場規模 CAGR 約 15%圖23:預計 2024 年中國工業機器人在全球市場份額達 50%資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究所測算 資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究
43、所 服務機器人市場規模穩定增長。服務機器人市場規模穩定增長。據中國電子學會數據,預計全球服務機器人市場規模將從 2020 年的 138 億美元增長至 2024 年的 290 億美元,2020-2024 年 CAGR 約 20%。從國內看,2024 年我國服務機器人市場規模將達 102 億美元,2020-2024 年 CAGR 約 29%。圖24:2020-2024 全球服務機器人市場規模 CAGR 約 20%圖25:2024 中國服務機器人市場規模預計將達 102 億美元 資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究所 資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究所 特種機器人市場規??焖僭鲩L
44、。特種機器人市場規??焖僭鲩L。據中國電子學會預測,全球特種機器人市場規模將從2020 年的 66 億美元增長至 2024 年的 140 億美元,復合增速 21%。從國內看,2024 年我國特種機器人市場規??蛇_ 34 億美元。特種機器人同期復合增速預計可達 27%,高于全球 6 個 pct。0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%020406080100120140201720182019202020212022E2023E2024E中國工業機器人市場規模(億美元)yoy0%10%20%30%40%50%60%201720182019202020212022E2023E2024
45、E中國工業機器人市場規模占比全球0%10%20%30%40%50%050100150200250300350201720182019202020212022E2023E2024E全球服務機器人市場規模(億美元)yoy0%10%20%30%40%50%60%70%020406080100120201720182019202020212022E2023E2024E中國服務機器人市場規模(億美元)yoy行業深度 http:/ 15/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖26:2020-2024 年全球特種機器人市場規模 CAGR 約 21%圖27:2020-2024 年中國特種機器人市場規模 C
46、AGR 約 27%資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究所 資料來源:IFR,中國電子學會,浙商證券研究所 關鍵假設:關鍵假設:1)根據 MIR、GGII 數據,2021 年工業機器人銷量約 25 萬臺;根據國家統計局數據,2021 年服務機器人產量約 921 萬臺;根據觀研天下數據,2021 年機器人產銷率約 80-90%。2)根據武漢大學質量發展研究院 2019 年數據,預計 1 個機器人替換 3-4 個工人(8小時工時,1 臺機器人對應 3 個工人),考慮掃地機器人等服務機器人無法替換工人,且銷售量占比近 90%,因此一臺機器人實際可替換 0.3-0.4 個工人,平均值為 0.35
47、 個工人。表3:預計 2021-2030 年全球機器人市場規模復合增速約 12%名稱名稱 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 2021-2030 CAGR 全球 GDP(萬億美元)96 99 102 105 108 112 115 118 122 126 3%勞動生產率(萬億美元/億人)2.79 2.87 2.96 3.05 3.14 3.23 3.33 3.43 3.53 3.64 3%全球勞動力(億人)34.5 34.5 34.5 34.5 34.5 34.5 34.5 34.5 34.5 34.5 全球機器
48、人銷量(萬臺)2807 3417 4158 5058 6154 7488 9110 11084 13485 16407 22%其中:工業機器人銷量(萬臺)47 64 73 84 95 108 123 140 160 182 16%其中:服務機器人銷量(萬臺)2298 2797 3389 4106 4973 6024 7296 8836 10700 12957 21%其中:其他機器人銷量(萬臺)462 555 695 869 1086 1355 1691 2108 2626 3269 24%全球機器人單價(萬元)0.97 0.89 0.82 0.75 0.69 0.63 0.58 0.53 0.
49、49 0.45-8%全球機器人市場規模(億元)2731 3052 3409 3807 4251 4747 5301 5920 6611 7383 12%全球機器人市場規模 YOY 34%12%12%12%12%12%12%12%12%12%資料來源:IFR,TWB,中國計生協,中國企業綜合調查(CEGS)報告,浙商證券研究所預測 2.2 中性中性預計預計 2021-2030 年年全球人形全球人形機器人市場規模復合增速機器人市場規模復合增速約約 71%中性預計中性預計 2030 年全球年全球人形人形機器人市場規模機器人市場規模有望達有望達 855 元。元。關鍵假設如下:關鍵假設如下:1、2025
50、-2030 年全球人形機器人滲透率假設:年全球人形機器人滲透率假設:主要參考全球新能源車主要參考全球新能源車 2010-2015 年時年時候滲透率候滲透率 以特斯拉發布新能源車概念車(2008)作為新能源啟動元年,假設人形機器人滲透率(人形機器人銷量占比機器人總銷量)類似新能源車滲透率走勢,那么樂觀預估下,20300%5%10%15%20%25%30%020406080100120140160201720182019202020212022E2023E2024E全球特種機器人市場規模(億美元)yoy0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%05101520253035402017
51、20182019202020212022E 2023E 2024E中國特種機器人市場規模(億美元)yoy行業深度 http:/ 16/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 年人形機器人滲透率將對應 2015 年時新能源車的滲透率(人形機器人 2023 年小規模銷售,到 2030 年 7 年時間)。滲透率代表人形機器人產業發展速度,我們假設中性以及保守假設下,滲透率分別向后遞延 1 年/2 年。因此 2030 年人形機器人滲透率在中性/保守情況下的滲透率預估值將對應 2014/2013 年時新能源車滲透率。2、樂觀情況下樂觀情況下 2021-2024 年人形機器人滲透率假設:年人形機器人滲透率
52、假設:2021 年人形機器人還處于產業發展萌芽期,行業內商業化機型較少。由于對應新能源車行業中 2005 年時間段,新能源車滲透率難以估算。因此我們選用了售價類似的波士頓機械狗銷量作為參考(2021 年波士頓機械狗銷售價格約人民幣 50 萬元,3 個月銷量約 120 臺,全年約 500 臺),考慮到全球范圍內其他企業推出類似 walker X 等仿人形機器人機型。假設 2021 年仿人形機器人銷量在1000 臺左右,對應滲透率約 0.004%作為全部情景下的初始滲透率。3、中性、中性、保守保守情況下,其他年份人形機器人滲透率假設:情況下,其他年份人形機器人滲透率假設:由于假設 1 中,中性、保
53、守情景下行業發展進程可能延后 1-2 年,預測中空白部分以 0.004%-0.01%均值平滑替代。綜上綜上,預估預估 2030 年年保守保守/中性中性/樂觀滲透率分別樂觀滲透率分別約約為為 0.2%/0.4%/0.6%。全球對應銷量全球對應銷量分別分別約約 39/61/100 萬臺萬臺。按早期銷售價格 70 萬元(小米人形機器人成本),2030 年量產后售價降低至 2 萬美元(人民幣約 14 萬元)測算,2030 年全球年全球人形機器人人形機器人市場規模市場規模保守保守/中中性性/樂觀預估下,分別樂觀預估下,分別有望達有望達 548/855/1400 億元,億元,2021-2030 年市場規模
54、年市場規模 CAGR 分別為分別為62%/71%/80%。表4:中性情況下預計 2021-2030 全球人形機器人市場規模復合增速為 71%名稱名稱 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 2021-2030 CAGR 全球機器人銷量(萬臺)2807 3417 4157 5058 6154 7488 9110 11084 13485 16407 22%全球工業機器人銷量(萬臺)47 64 73 84 95 108 123 140 160 182 16%全球服務機器人銷量(萬臺)2298 2797 3389 4106
55、4973 6024 7296 8836 10700 12957 21%全球其他機器人銷量(萬臺)461 555 695 869 1086 1355 1691 2108 2626 3269 24%人形機器人滲透率(樂觀情況)0.004%0.006%0.007%0.009%0.011%0.062%0.144%0.239%0.372%0.609%人形機器人滲透率(中性情況)0.004%0.005%0.006%0.008%0.009%0.011%0.062%0.144%0.239%0.372%人形機器人滲透率(保守情況)0.004%0.005%0.006%0.007%0.008%0.009%0.011
56、%0.062%0.144%0.239%全球人形機器人銷量(樂觀情況)(萬臺)0.1 0.2 0.3 0.4 0.7 4.6 13.1 26.4 50.2 100.0 115%全球人形機器人銷量(中性情況)(萬臺)0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.8 5.6 16.0 32.2 61.1 104%全球人形機器人銷量(保守情況)(萬臺)0.1 0.2 0.2 0.4 0.5 0.7 1.0 6.8 19.4 39.1 94%人形機器人售價(萬元)70 58.5 49.0 40.9 34.2 28.6 23.9 20.0 16.7 14.0-16%全球人形機器人市場規模(樂觀情況)(億元)
57、7 11 14 18 23 132 314 529 840 1400 80%YOY-57%29%24%31%474%137%69%59%67%全球人形機器人市場規模(中性情況)(億元)7 10 13 16 19 23 134 319 539 855 71%YOY-49%25%21%18%26%474%137%69%59%全球人形機器人市場規模(保守情況)(億元)7 10 12 14 17 19 24 137 325 548 62%YOY-43%22%19%16%14%24%474%137%69%資料來源:IFR,TWB,中國計生協,中國企業綜合調查(CEGS)報告,浙商證券研究所預測 行業深度
58、 http:/ 17/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3 動力、動力、AI、結構三大核心系統有望持續受益、結構三大核心系統有望持續受益 3.1 中性預計人形機器人中性預計人形機器人三大系統市場規模三大系統市場規模 2021-2030 復合增速復合增速約約 65%動力系統,智能 AI 系統和結構單元是特斯拉人形機器人的三大核心:動力系統:動力系統:相當于人類的四肢,根據智能 AI 系統中決策層給出的指令做出相應動作,此系統中包括能源電池系統和執行機系統(減速器、伺服電機、控制器、絲桿等)。智能智能 AI 系統:系統:包括感知層、決策層和傳輸層三大層,感知層相當于人類的感覺器官,用于感知外
59、界環境狀態,此層級涉及傳感器和壓電元件等。決策層相當于人類的大腦,用于分析感知層收集的數據,并給出相應反饋動作指令,此層級涉及計算能力硬件和機器學習算法等。傳輸層相當于人體的神經元,負責將感知層收集的數據傳導給決策層和將決策層指令傳輸給動力系統,此層級包括以太網、高速連接器等。結構單元:結構單元:包括相當于人體骨骼,用以支撐機器人形體的輕量化鋁合金、耐磨損碳纖維結構件;相當于人體皮膚,用以包覆和感知的有機工程塑料和樹脂材料;相當于人體腹膜,用以保護緩沖內部器件的聚氨酯填充材料。其他:其他:包括接插件、低壓線束、面罩玻璃等,價值量不高。圖28:假設動力系統,智能 AI 系統和結構單元三大系統成本
60、占比 90%資料來源:浙商證券研究所預估 中性預估中性預估三大系統三大系統 2030 年年市場規模市場規模增量增量有望達有望達 557 億元,億元,2021-2030 年年 CAGR 約約65%。樂觀預估樂觀預估:人形機器人市場將拉動動力/智能 AI 系統/結構件市場規模增量分別為577/105/262 億元。2030 年三大系統市場規模合計約 951 億元,2021-2030 年 CAGR 約75%。中性預估:中性預估:人形機器人市場將拉動動力/智能 AI 系統/結構件市場規模增量分別為336/61/153 億元。2030 年三大系統市場規模合計約 557 億元,2021-2030 年 CA
61、GR 約65%。保守保守預估預估:人形機器人市場將拉動動力/智能 AI 系統/結構件市場規模增量分別為229/42/104 億元。2030 年三大系統市場規模合計約 381 億元,2021-2030 年 CAGR 約58%。動力系統55%智能AI系統10%結構單元25%其他10%行業深度 http:/ 18/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 表5:中性情況下預計 2030 年全球人形機器人三大系統市場規模分別可達 340/62/155 億元 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全球人形機器人市場規模(樂觀情
62、況)(億元)7 11 14 18 23 132 314 529 840 1400 全球人形機器人市場規模(中性情況)(億元)7 10 13 16 19 23 134 319 539 855 全球人形機器人市場規模(保守情況)(億元)7 10 12 14 17 19 24 137 325 548 動力系統占比 55%55%55%55%55%55%55%55%55%55%智能 AI 系統占比 10%10%10%10%10%10%10%10%10%10%結構單元系統占比 25%25%25%25%25%25%25%25%25%25%樂觀情況樂觀情況 人形機器人毛利率 3.64%3.64%3.64%3.
63、64%3.64%3.64%3.64%22.72%27.65%24.53%全球人形機器人成本(億元)7 11 14 17 22 127 302 409 608 1057 全球動力系統市場規模(億元)4 6 8 9 12 70 166 225 334 581 全球智能 AI 系統市場規模(億元)1 1 1 2 2 13 30 41 61 106 全球結構單元市場規模(億元)2 3 3 4 6 32 76 102 152 264 中性情況中性情況 人形機器人毛利率 3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%22.72%27.65%全球人形機器人成本(億元)7 1
64、0 13 15 18 23 130 308 416 619 全球動力系統市場規模(億元)4 6 7 8 10 12 71 169 229 340 全球智能 AI 系統市場規模(億元)1 1 1 2 2 2 13 31 42 62 全球結構單元市場規模(億元)2 3 3 4 4 6 32 77 104 155 保守保守情況情況 人形機器人毛利率 3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%3.64%22.72%全球人形機器人成本(億元)7 10 12 14 16 19 23 132 313 423 全球動力系統市場規模(億元)4 5 6 8 9 10 13 7
65、3 172 233 全球智能 AI 系統市場規模(億元)1 1 1 1 2 2 2 13 31 42 全球結構單元市場規模(億元)2 2 3 3 4 5 6 33 78 106 資料來源:浙商證券研究所測算 根據根據 OFweek 數據,數據,核心零部件占比工業機器人成本核心零部件占比工業機器人成本約約 70%,其中減速器、其中減速器、伺服電伺服電機、控制器占比分別機、控制器占比分別約約為為 35%/20%/15%(不同口徑下占比略有差異,總體在(不同口徑下占比略有差異,總體在 70%左左右)右)。人形機器人相較于傳統工業機器人,自由度大幅提升,預計將使用人形機器人相較于傳統工業機器人,自由度
66、大幅提升,預計將使用比工業機器人比工業機器人更更多的多的減速器與電機。減速器與電機。中性假設中性假設下,下,預計預計 2030 年年全球人形機器人全球人形機器人核心零部件市場規模約核心零部件市場規模約 300億元,億元,9 年復合增速年復合增速 91%。假設按未來單臺人形機器人配有 8 個 RV 減速器用于四肢,腰部、胯關節等大負載處,20 個諧波減速器裝配在小負載關節處,同時配備 28 個伺服電機進行測算。樂觀預估:樂觀預估:按 2030 年全球人形機器人銷量 100 萬臺預測,人形機器人市場將拉動 RV減速器/諧波減速器/伺服電機市場規模增量分別為 200/151/140 億元。三大核心零
67、部件合計約 492 億元。行業深度 http:/ 19/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 中性預估:中性預估:按 2030 年全球人形機器人銷量 61 萬臺預測,人形機器人市場將拉動 RV減速器/諧波減速器/伺服電機市場規模增量分別為 122/92/85 億元。三大核心零部件合計約300 億元。保守預估:保守預估:按 2030 年全球人形機器人銷量 39 萬臺預測,人形機器人市場將拉動 RV減速器/諧波減速器/伺服電機市場規模增量分別為 78/59/55 億元。三大核心零部件合計約192 億元。表6:預計 2021-2030 年人形機器人將促進核心零部件市場規??焖僭鲩L 2021 202
68、2E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全球人形機器人銷量(樂觀情況)(萬臺)0.1 0.2 0.3 0.4 0.7 4.6 13.1 26.4 50.2 100.0 全球人形機器人銷量(中性情況)(萬臺)0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.8 5.6 16.0 32.2 61.1 全球人形機器人銷量(保守情況)(萬臺)0.1 0.2 0.2 0.4 0.5 0.7 1.0 6.8 19.4 39.1 RV 減速器價格(元/臺)4585 4585 4585 4204 3856 3536 3242 2973 2726 2500
69、 諧波減速器價格(元/臺)1416 1416 1416 1295 1184 1083 991 906 829 758 伺服電機價格(元/臺)917 917 917 841 771 707 648 595 545 500 單臺人形機器人 RV 減速器需求量 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 單臺人形機器人諧波減速器需求量 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 單臺人形機器人伺服電機需求量 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 樂觀情況樂觀情況 RV 減速器市場規模(億元)0.4 0.7 1.1 1 2 13 34 63 109 200 諧波減速器
70、市場規模(億元)0.3 0.5 0.8 1 2 10 26 48 83 151.6 伺服電機市場規模(億元)0.3 0.5 0.7 1 1 9 24 44 77 140 中性情況中性情況 RV 減速器市場規模(億元)0.4 0.7 1.0 1 2 2 15 38 70 122 諧波減速器市場規模(億元)0.3 0.5 0.8 1 1 2 11 29 53 92.6 伺服電機市場規模(億元)0.3 0.5 0.7 1 1 2 10 27 49 85 保守保守情況情況 RV 減速器市場規模(億元)0.4 0.6 0.9 1 2 2 3 16 42 78 諧波減速器市場規模(億元)0.3 0.5 0
71、.7 1 1 1 2 12 32 59 伺服電機市場規模(億元)0.3 0.4 0.6 1 1 1 2 11 30 55 資料來源:浙商證券研究所測算 3.2 減速器、伺服電機、控制器是減速器、伺服電機、控制器是人形機器人人形機器人動力系統核心部件動力系統核心部件 3.2.1 減速器:日系廠商占主導地位減速器:日系廠商占主導地位 精密減速器是工業機器人的重要核心零部件。精密減速器是工業機器人的重要核心零部件。其具有傳動鏈短、體積小、功率大、質量輕和易于控制等特點,主要作用為將電機的轉數減速到所要的轉數,并得到較大扭矩。機器人減速器主要包括機器人減速器主要包括 RV 減速器和諧波減速器兩大類。減
72、速器和諧波減速器兩大類。行業深度 http:/ 20/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖29:RV 減速器由行星齒輪前級和擺線針輪后級組成 圖30:諧波減速器主要由柔輪、鋼輪和波發生器組成 資料來源:興豐元公司官網,浙商證券研究所 資料來源:興豐元公司官網,浙商證券研究所 兩種減速器優勢互補,應用于不同部位。兩種減速器優勢互補,應用于不同部位。RV 減速器具有剛度好、耐沖擊能力強、傳動系統穩定、高精度等特點,主要用于大臂、肩部、腿部等重負載位置;諧波減速器體積小、構造簡易緊湊,一般用于小臂、腕部或手部等輕負載位置。表7:RV 減速器與諧波減速器優勢互補,用途各異 種類種類 用途用途 特
73、點特點 價格價格(元元/臺臺)RV 減速器 大臂、肩部、腿部等重負載位置 剛性好、抗沖擊能力強、傳動平穩、精度高 50008000 諧波減速器 小臂、腕部或手部等輕負載位置 體積小、重量輕、結構簡單緊湊 10005000 資料來源:前瞻產業研究院,中國傳動網,浙商證券研究所 RV 減速器具有兩級減速機構,分別為行星齒輪減速機構和差動齒輪減速機構。減速器具有兩級減速機構,分別為行星齒輪減速機構和差動齒輪減速機構。在第一級減速機構中,輸入軸的旋轉從輸入齒輪傳遞到直齒輪,按齒數比進行減速。在第二級減速機構中,直齒輪帶動偏心軸旋轉,成為輸入軸。由于外殼針齒數比 RV 齒輪齒數多 1,因此當偏心軸旋轉一
74、周時,曲輪外殼旋轉一個齒,減速比為外殼針齒數。RV 減速器總減速比為兩級減速比的乘積。圖31:RV 減速器通過兩級減速實現減速功能 資料來源:RV 減速器傳動精度分析,浙商證券研究所 行業深度 http:/ 21/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 受下游機器人行業高景氣度帶動,國內受下游機器人行業高景氣度帶動,國內 RV 減速器行業市場規??焖僭鲩L。減速器行業市場規??焖僭鲩L。據前瞻產業研究院數據,機器人用 RV 減速器需求量從 2014 年的 18 萬臺增長至 2020 年的 47.5 萬臺。按照 RV 減速器均價 6000 測算,2020 年 RV 減速器市場規模約 29 億元。從競
75、爭格局看,日系廠商占據主導地位。據華經產業研究院數據,2021 年納博特斯克(Nab)市場占有率約 53%,位居第一。國內廠商雙環傳動市場占有率從國內廠商雙環傳動市場占有率從 2020 年的年的 9%增長至增長至 2021 年的年的14%,提升明顯。,提升明顯。圖32:2014-2020 機器人 RV 減速器需求量 CAGR 約 18%圖33:日系廠商占據 RV 減速器市場主導地位(2021)資料來源:前瞻產業研究院,浙商證券研究所 資料來源:GGII,浙商證券研究所 諧波減速器由固定的內齒剛輪、柔輪、和波發生器組成。諧波減速器由固定的內齒剛輪、柔輪、和波發生器組成。諧波減速機器利用柔性齒輪
76、產生可控制的彈性變形波,引起剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運動,從而達到減速的。當波發生器帶動柔輪轉動時,柔輪在長軸處與剛輪接觸,在短軸位置與剛輪分離,導致柔輪上的齒依次與剛輪上的齒進行嚙合,達到傳遞扭矩的目的。通常情況下,諧波減速器剛輪齒數比柔輪齒數多 2 齒。因此,當波發生器轉動一周時,柔輪在相反方向上旋轉了剛輪上 2 個齒所對應的角度,從而實現減速傳動。圖34:輸入軸轉動一圈,柔輪反向轉動兩個齒對應角度 資料來源:諧波齒輪減速器故障試驗及診斷方法研究,浙商證券研究所 我國諧波減速器市場規模我國諧波減速器市場規模 2021-2025 年復合增速約年復合增速約 25%。據華經產業研究院
77、數據,我國諧波減速器市場規模 2020 年約 15.7 億元,預計到 2025 年諧波減速器市場規模有望達 47億元,2021-2025 年 CAGR 約 25%,其中機器人用諧波減速器市場規模約 30 億元,2021-2025 年 CAGR 約 25%。-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%051015202530354045502014201520162017201820192020中國RV減速器需求量(萬臺)yoy(%)納博特斯克,53%環動,14%住友,5%飛鳥,4%中大力德,4%南通鎮康,3%智同,3%秦川,2%其他,12%行業深度 http:/ 22/40
78、請務必閱讀正文之后的免責條款部分 從競爭格局看,日系廠商為諧波減速器主要玩家。2021 哈默納科市場占有率達 36%。伴隨關鍵技術的攻克,國內廠商競爭力顯著增加,國內廠商競爭力顯著增加,2021 年綠的諧波市場占有率達年綠的諧波市場占有率達 25%,位居第二。位居第二。圖35:預計 2021-2025 年國內諧波減速器市場規模復合增速 25%圖36:日系廠商為諧波減速器領域主要玩家(2021)資料來源:華經產業研究院,浙商證券研究所 資料來源:頭豹研究院,浙商證券研究所 3.2.2 伺服電機:國內廠商競爭力大幅提升伺服電機:國內廠商競爭力大幅提升 伺服電機廣泛應用于機器人關節部位,直接影響機器
79、人性能參數。伺服電機廣泛應用于機器人關節部位,直接影響機器人性能參數。伺服電機主要由定子、轉子和編碼器組成,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象,具有體積小、質量小、機電時間常數小、線性度高等特性。圖37:伺服電機具有體積小、質量小、機電時間常數小、線性度高等特點 資料來源:鳴志電器官網,浙商證券研究所 我國我國 2021-2025 年伺服電機市場規模年伺服電機市場規模 CAGR 約約 14%。隨機器人需求量上升,工業結構升級和電子制造設備等產業的迅速擴張,伺服電機行業充分受益。據工控網統計,2021年我國伺服電機市場規模為 169 億元,2015-2021 年復合增速 11%。從下游
80、應用領域看,據 MIR DATABANK 數據,2019 年機器人市場占比伺服電機下游約 8.7%。若維持此比例,我們預計 2025 年伺服電機市場規??蛇_ 287 億元,2021-2025 年 CAGR 約 14%。13%-11%13%25%31%26%19%25%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%0510152025303520172018201920202021 2022E 2023E 2024E 2025E中國諧波減速器市場規模(億元)yoy(%)哈默納科,36%綠的諧波,25%來福,8%新寶,7%同川,6%大族,5%福德,4%其他,10%行業深度 ht
81、tp:/ 23/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖38:2015-2021 年國內伺服電機市場規模復合增速 11%圖39:預計 2021-2025 年國內伺服電機市場規模復合增速 14%資料來源:工控網,浙商證券研究所 資料來源:MIR DATABANK,浙商證券研究所 國產伺服電機品牌市場競爭力逐步提升。國產伺服電機品牌市場競爭力逐步提升。據 MIR DATABANK 統計,2021 年上半年,國產品牌匯川技術市場占有率從 9.8%升至 15.9%,反超安川等日系廠商,首次問鼎。排名第二第三的廠商為安川和臺達,市場占有率分別為 11.9%和 8.9%。圖40:伺服電機市場占有率前三甲
82、均為日系廠商(2020)圖41:匯川技術市場份額排名第一(2021H1)資料來源:禾川科技招股書,浙商證券研究所 資料來源:MIR DATABANK,浙商證券研究所 3.2.3 控制器:控制器:2012-2020 市場規模復合增速約市場規模復合增速約 52%控制器負責處理用戶指令并驅動伺服電機完成相應動作,其性能直接關系到機器人運行的穩定性、可靠性和精準性。經驗積累疊加技術進步促進機器人控制器需求量高漲,據智研咨詢數據,機器人控制器需求量從 2012 年的 0.6 萬套增長為 2020 年的 24 萬套,復合增速 59%。同期機器人控制器市場規模從同期機器人控制器市場規模從 0.68 億元增長
83、至億元增長至 19.02 億元,復合增速億元,復合增速 52%。0%2%4%6%8%10%12%14%16%0204060801001201401601802015201620172018201920202021中國伺服電機市場規模(億元)yoy(%)0%5%10%15%20%25%05010015020025030035020212022E2023E2024E2025E中國伺服電機市場規模(億元)yoy安川,11.3%三菱,10.5%松下,9.9%匯川,9.8%臺達,9.4%其他,49.1%匯川,15.9%安川,11.9%臺達,8.9%松下,8.8%三菱,8.3%其他,46.2%行業深度 h
84、ttp:/ 24/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖42:2012-2020 工業機器人控制器需求量 CAGR 約 59%圖43:2012-2020 工業機器人控制器市場規模 CAGR 約 52%資料來源:智研咨詢,浙商證券研究所 資料來源:智研咨詢,浙商證券研究所 從競爭格局看,國外廠商占據主導地位。從競爭格局看,國外廠商占據主導地位。根據頭豹研究院數據,2021 年發那科、庫卡、ABB 和安川占據國內機器人控制器約 58%的市場份額,國內廠商競爭力較弱,市占率不足 20%。圖44:中國機器人控制器主要以外資為主,2021 年 CR4 超 50%資料來源:頭豹研究院,浙商證券研究所
85、3.3 人形機器人有望人形機器人有望拉動拉動 AI 與材料市場需求與材料市場需求 3.3.1 傳感器助力機器人智能化發展傳感器助力機器人智能化發展 AI 系統是機器人賴以感知周圍環境的感官,智能傳感器是其重要組件。系統是機器人賴以感知周圍環境的感官,智能傳感器是其重要組件。據中國信通院數據,2016 年中國智能傳感器市場規模約 108 億美元,2020 年增長至 148 億美元,復合增速約 8%。從國產化率方向看,我國智能傳感器國產化率從 2016 年的 13%增長至 2020 年的 31%,復合增速 24%,明顯快于行業增速。0%40%80%120%160%200%0510152025302
86、012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020工業機器人控制器需求量(萬套)yoy0%40%80%120%160%200%024681012141618202012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020工業機器人控制器市場規模(億元)yoy發那科,18%庫卡,14%ABB,13%安川,12%啟帆,3%埃夫特,3%新松,2%埃斯頓,1%廣州數控,1%其他,32%行業深度 http:/ 25/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖45:2016-2020 中國智能傳感器市場規模 CAGR 約 8%圖46:2020
87、 中國智能傳感器國產化率達 31%資料來源:中國信通院,浙商證券研究所 資料來源:中國信通院,浙商證券研究所 國產智能車規級傳感器競爭力相對較弱。國產智能車規級傳感器競爭力相對較弱。從競爭格局看,國內車規級傳感器形成三級梯隊競爭格局。德國廠商博世處于第一梯隊;日系廠商日本電裝和森薩塔處于第二梯隊;國產廠商蘇奧傳感、正揚電子與禾賽科技處于第三梯隊。圖47:國內車規級傳感器廠商競爭力較弱 資料來源:億渡數據,浙商證券研究所 3.3.2 輕量化材料:機器人的輕量化材料:機器人的“瘦身餐瘦身餐”因此機器人輕量化成為行業發展的必由之路。結構材料在機器人本體重量占比最大,輕量化材料選擇是機器人“瘦身”的關
88、鍵一環??傮w來看,當前機器人常用的輕量化材料總體來看,當前機器人常用的輕量化材料包括鋁合金、鎂合金和碳纖維等。包括鋁合金、鎂合金和碳纖維等。表8:鋁合金、鎂合金和碳纖維是主流的輕量化材料 種類 抗拉強度(MPa)密度(g cm-3)比剛度(GPa g-1 cm3)比強度(MPa g-1 cm3)價格(元/kg)45 鋼 600 7.85 27 76 5 鋁合金 400 2.80 26 151 20 鎂合金 220 1.80 25 123 28 T300 碳纖維 3530 1.76 131 2006 130 7%8%8%8%8%8%9%020406080100120140160201620172
89、01820192020中國智能傳感器市場規模(億美元)yoy13%27%31%0%5%10%15%20%25%30%35%201620192020行業深度 http:/ 26/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 資料來源:百川盈孚,浙商證券研究所 國內鋁合金產量穩步提升,市場規模不斷擴大。國內鋁合金產量穩步提升,市場規模不斷擴大。據中商產業研究院數據,2016 年國內鋁合金產量為 750 萬噸,2021 年這一數字為 1068 萬噸,復合增速 7%。國內鋁合金市場規模將從 2017 年的 2011 億元增長至 2021 年的 2298 億元,復合增速 10%。圖48:2016-2021 國
90、內鋁合金產量 CAGR 約 7%圖49:2017-2021 國內鋁合金市場規模 CAGR 約 10%資料來源:中商產業研究院,浙商證券研究所 資料來源:中商產業研究院,浙商證券研究所 鎂合金市場規模穩步增長,市場集中度高。鎂合金市場規模穩步增長,市場集中度高。據中研普華研究院數據,2015 年國內鎂合金市場規模約 36 億元,2019 年增長至 69 億元,復合增速 18%。據千數網數據,2018 年我國鎂合金市場集中度較高,CR5 約 70%。其中云海金屬市占率高達 36%,遠高于第二名。圖50:2015-2019 國內鎂合金市場規模 CAGR 約 18%圖51:國內鎂合金市場集中度較高,C
91、R3 約 58%(2018)資料來源:中研普華產業研究院,浙商證券研究所 資料來源:千數網,浙商證券研究所 碳纖維市場規模過去碳纖維市場規模過去 5 年復合增速年復合增速 20%,國產化率僅,國產化率僅 38%。據中商產業研究院數據,2021 年我國碳纖維市場規模約 12 億元,同比增長 18%,過去 5 年復合增速 20%。從市場份額看,2020 年國產廠商市場占有率不足 38%。在國產市場中,CR10 達 97%,市場集中度高。其中碳谷、寶蓮和中復神鷹排名前三,市占率約 62%。0%4%8%12%16%20%02004006008001000120020162017201820192020
92、2021國內鋁合金產量(萬噸)yoy0%2%4%6%8%10%12%14%16%050010001500200025003000350020172018201920202021國內鋁合金市場規模(億元)yoy(%)0%5%10%15%20%25%30%0102030405060708020152016201720182019國內鎂合金市場規模(億元)yoy云海金屬,36%瑞格金屬,14%海鎂特鎂業,8%振鑫鎂業,8%八達鎂業,3%其他,31%行業深度 http:/ 27/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖52:2016-2021 國內碳纖維市場規模 CAGR 約 20%圖53:國產碳纖
93、維市場集中度高,CR10 達 97%資料來源:中商產業研究院,浙商證券研究所 資料來源:賽奧碳纖維,浙商證券研究所 0%4%8%12%16%20%24%28%02468101214201620172018201920202021國內碳纖維市場規模(億美元)yoy0%20%40%60%80%100%120%CR3CR5CR10國產碳纖維市場集中度行業深度 http:/ 28/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4 投資建議投資建議 4.1 重點推薦產業鏈上游零部件相關公司重點推薦產業鏈上游零部件相關公司 人形機器人有望推動產業鏈上游核心零部件市場規??焖僭鲩L。人形機器人有望推動產業鏈上游核心
94、零部件市場規??焖僭鲩L。機器人行業上游為原材料與核心零部件,中游為機器人本體制造和系統集成,下游為各大應用領域。伴隨技術迭代,一方面各大國內廠商如小米、優必選等企業有望快速拓展人形機器人領域,有望拉動核心零部件需求,另一方面人形機器人成本高昂,如小米、波士頓動力研發的人形機器人成本在幾十萬到上百萬元人民幣,未來特斯拉機器人若要將售價低于 2 萬美元,核心零部件國產替代勢在必行,將引爆機器人上游核心零部件需求量。核心零部件重點推薦:綠的諧波(諧波減速器),雙環傳動(核心零部件重點推薦:綠的諧波(諧波減速器),雙環傳動(RV 減速器),減速器),埃斯頓埃斯頓(機器人本體、集成),(機器人本體、集成
95、),關注:匯川技術(電機),禾川科技(電機),江蘇雷利(電機),關注:匯川技術(電機),禾川科技(電機),江蘇雷利(電機),中大力德(電機、精密減速器)中大力德(電機、精密減速器)漢宇集團(諧波減速器)。漢宇集團(諧波減速器)。圖54:重點關注產業鏈上游核心零部件環節 資料來源:浙商證券研究所整理 表9:機器人電氣設備相關公司估值表(市值截至 2022 年 10 月 12 日收盤)證券代碼證券代碼 可比公司可比公司 市值市值(億元)(億元)EPS PE 2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 002472.SZ 雙環傳動 239 0.42
96、 0.67 0.97 1.34 66 42 29 21 688017.SH 綠的諧波 206 1.57 1.53 2.16 2.93 111 80 57 42 688320.SH 禾川科技 65 0.97 1.03 1.65 2.33-42 26 18 300124.SZ 匯川技術 1630 1.36 1.59 2.06 2.63 51 39 30 23 300660.SZ 江蘇雷利 66 0.93 1.19 1.62 2.18 31 21 16 12 300403.SZ 漢宇集團 42 0.38 0.39 0.44-17 18 16-資料來源:表中雙環傳動為浙商證券研究所測算,綠的諧波,禾川
97、科技,匯川技術,江蘇雷利和漢宇集團來自 Wind 一致盈利預測 4.2 重點推薦:雙環傳動、綠的諧波重點推薦:雙環傳動、綠的諧波 4.2.1 雙環傳動雙環傳動 RV 減速器打開國內齒輪龍頭第二增長曲線。減速器打開國內齒輪龍頭第二增長曲線。2014 年三月公司將“工業機器人用齒輪級關節減速器開發項目”列入 2014 年度工作推進計劃,2015 年 5 月公司定增 12 億元,應用行業深度 http:/ 29/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 于工業機器人 RV 減速器產業化項目,新能源傳動齒輪產業化等項目,2018 年公司減速器實現營收。2021 年減速器業務營收 1.84 億元,3 年復
98、合增速高達 43%。圖55:2018-2021 環動減速器業務營收 CAGR 約 43%圖56:2018 年來環動減速器業務毛利率穩定在 23%以上 資料來源:Wind,浙商證券研究所 資料來源:Wind,浙商證券研究所 公司機器人關節領域技術儲備深厚,產品涉及公司機器人關節領域技術儲備深厚,產品涉及 RV 減速器、諧波減速器和心型減速器減速器、諧波減速器和心型減速器等產品。等產品。2021 年公司 RV 減速器市占率 14%,僅次于日本納博(約 53%),牢牢占據 RV 減速器國產龍頭的位置。公司目前是特斯拉國產電動車齒輪獨家供應商,客戶粘性強,后續在 RV 領域進一步合作空間廣闊。圖57:
99、公司占據 RV 減速器龍頭國產龍頭的位置(2021)圖58:公司擁有大量優質合作客戶 資料來源:GGII,浙商證券研究所 資料來源:公司官網,浙商證券研究所 股權激勵綁定優秀人才,助力公司長期發展。股權激勵綁定優秀人才,助力公司長期發展。此次激勵計劃擬向激勵對象授予的股票期權數量總計為 800 萬份。其中,首次授予 720 萬份,約占目前公司股本總額的 0.93%,占本激勵計劃擬授出股票期權總數的 90%;預留 80 萬份,約占目前公司股本總額的0.10%,占本激勵計劃擬授出股票期權總數的 10%。行權條件超預期,彰顯管理層對公司未來發展的強勁信心。行權條件超預期,彰顯管理層對公司未來發展的強
100、勁信心。此次激勵計劃首次授予的股票期權行權考核年度為 2022-2024 年,各年度業績考核目標為:1)第一個行權期,2022年度歸母凈利潤不低于 5 億元;2)第二個行權期,2023 年度歸母凈利潤不低于 7.5 億元;3)第三個行權期,2024 年度凈歸母利潤不低于 9.5 億元。0.630.871.671.8438%92%10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02018201920202021減速器業務營收(億元)yoy0%5%10%15%20%25%30%35%40%20182019202
101、02021減速器業務毛利率納博特斯克,53%環動,14%住友,5%飛鳥,4%中大力德,4%南通鎮康,3%智同,3%秦川,2%其他,12%行業深度 http:/ 30/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 表10:公司積極推行股權激勵計劃,筑牢公司長期發展“壓艙石”職務職務 人數人數 獲授限制性股票數量(萬股)獲授限制性股票數量(萬股)占授予總數比例占授予總數比例 占股本總額比例占股本總額比例 董事、總經理 1 20 2.50%0.03%董事、副總經理 1 10 1.25%0.01%副總經理、財務總監 1 10 1.25%0.01%董事、董事會秘書、副總經理 1 10 1.25%0.01%董事
102、 1 10 1.25%0.01%中層管理人員及業務骨干 402 660 82.50%0.85%預留部分-80 10.00%0.10%合計 407 800 100.00%1.03%行權條件行權條件 第一行權期第一行權期 第二行權期第二行權期 第三行權期第三行權期 2022 年度凈利潤不低于 5 億元 2023 年度歸母凈利潤不低于 7.5 億元 2024 年度凈歸母利潤不低于 9.5 億元 資料來源:公司公告,浙商證券研究所 4.2.2 綠的諧波綠的諧波 綠的綠的諧波諧波與國內外大客戶形成了穩定的合作關系。與國內外大客戶形成了穩定的合作關系。2013 年公司諧波減速器上市銷售,與國內知名機器人廠
103、商埃夫特達成批量合作并延續至今。2016 年公司與 Universal Robots簽訂框架協議,公司有望與特斯拉開展合作,充分享受行業利好。圖59:綠的與國內外大客戶形成了穩定的合作關系 資料來源:綠的招股書,浙商證券研究所整理 諧波減速器國產化突破者,盈利能力行業領先。諧波減速器國產化突破者,盈利能力行業領先。公司主營諧波減速器,國產廠商中率先實現為海內外龍頭廠商批量供貨。2017-2021 年公司營收、歸母凈利潤 CAGR 分別為26%、40%;毛利率穩定在 47%以上,明顯優于海內外同行;公司伴隨下游行業成長,業績長期趨勢穩定。行業深度 http:/ 31/40 請務必閱讀正文之后的免
104、責條款部分 圖60:2017-2021 綠的諧波營收 CAGR 約 26%圖61:2017-2021 綠的諧波歸母凈利潤 CAGR 約 40%資料來源:Wind,浙商證券研究所 資料來源:Wind,浙商證券研究所 公司持續加碼研發投入,公司持續加碼研發投入,2021 年前三季度研發投入年前三季度研發投入 0.25 億元,已超過億元,已超過 2020 年全年研年全年研發總和。發總和。公司獨創 P 型齒比肩哈默納科對標產品性能,Y、N 系列精度和壽命處于行業領先。目前公司諧波減速器在國產工業機器人市場的份額超 60%,2020 年公司諧波減速器占比全球市場約 5%。伴隨公司募投項目逐漸擴產,全球市
105、占率有望從逐年攀升。我們認為我們認為公司有望依托公司有望依托 P、Y、N 系列產品在機器人行業不斷建立產業地位系列產品在機器人行業不斷建立產業地位。圖62:綠的諧波 P 型齒可承受較大的扭矩,壽命較長 資料來源:綠的諧波官網,浙商證券研究所整理 4.2.3 埃斯頓埃斯頓 公司為國產機器人行業龍頭,通過內生+外延發展模式,通過收購 TRIO、M.A.I、CLOOS 完成從數控機床系統到工業機器人業務轉型,核心技術自主可控。目前主營業務已形成控制系統與工業機器人及成套設備兩大板塊。公司 2015-2021 年營收從 4.83 億元提升至 30.2 億元,2015-2021 年營收 CAGR 約36
106、%,同期歸母凈利潤從 0.51 億元提升至 1.22 億元,2015-2021 年歸母凈利潤 CAGR 約16%。機器人業務收入逐年穩步上升,從 2016 年 2 億元提升至 2021 年 20 億元水平,近 5 年工業機器人業務營收 CAGR 達 57%。1.762.21.862.174.4325%-15%17%104%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.020172018201920202021營收(億元)yoy-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0.00.20.40.60.81
107、.01.21.41.61.82.020172018201920202021歸母凈利潤(億元)yoy行業深度 http:/ 32/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖63:2015-2021 埃斯頓營收 CAGR 約 36%圖64:20XX-2021 埃斯頓歸母凈利潤 CAGR 約 16%資料來源:Wind,浙商證券研究所 資料來源:Wind,浙商證券研究所 圖65:2016-2021 埃斯頓機器人板塊營收 CAGR 約 57%圖66:2015-2021 埃斯頓毛利率、凈利率中樞分別為 34%、8%資料來源:Wind,浙商證券研究所 資料來源:Wind,浙商證券研究所 運動控制技術是仿人機
108、器人中的核心關鍵技術,在仿人機器人中的運用主要體現在步態規劃、力控制應用與視覺&導航技術的融合三個方面。公司在自動化公司在自動化化核心部件及運動控制系統方面化核心部件及運動控制系統方面積累積累深厚。深厚。主要業務及產品包括:金屬成形機床自動化完整解決方案、全電動伺服壓力機和伺服轉塔沖自動化完整解決方案、電液混合伺服系統、運動控制系統(含運動控制器、交流伺服系統)、直流伺服驅動器、機器人專用控制器、機器人專用伺服系統、以機器人為中心的機器視覺和運動控制一體的機器自動化單元解決方案。廣泛應用于金屬成形數控機床、機器人、紡織機械、3C 電子、鋰電池設備、光伏設備、包裝機械、印刷機械、木工機械、醫藥機
109、械及半導體制造設備等智能裝備的自動化控制領域。2017 年收購年收購 TRIO 100%股權,股權,轉型高端運控解決方案提供商。轉型高端運控解決方案提供商。公司充分發揮 TRIO全球運動控制專家的產品和技術優勢,協同自身交流伺服系統形成通用運動控制解決方案、行業專用及客戶定制運動控制解決方案,目前已具備為客戶提供復雜運動控制解決方案及高附加值產品的能力。40%59%36%-3%77%20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0.05.010.015.020.025.030.035.02015201620172018201920202021營收(億元)yoy35%3
110、5%9%-35%94%-5%-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%0.00.20.40.60.81.01.21.42015201620172018201920202021歸母凈利潤(億元)yoy132%50%-5%137%22%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%160%0.05.010.015.020.025.0201620172018201920202021工業機器人及成套設備(億元)34.65%31.65%33.44%35.99%36.01%34.13%32.54%10.77%11.24%9.46%7.80%6.20%6.04%5.1
111、9%0%5%10%15%20%25%30%35%40%2015201620172018201920202021銷售毛利率銷售凈利率行業深度 http:/ 33/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 表11:埃斯頓產品矩陣豐富 工業自動化產品工業自動化產品 工業機器人工業機器人 自動控制自動控制 傳動控制傳動控制 數控控制數控控制 通用型通用型 專用型專用型 輕量型輕量型 HMI TRIO 控制器(9 種)通用變頻器 開卷校平數控系統 超大負載系列(3 種)折彎系列(3 種)SCARA 系列(9 種)PLC(2 種)智能控制單元 沖壓數控系統(8 種)大負載系列(5 種)弧焊系列(4 種)迷你
112、系列(4 種)通用伺服驅動器(5 種)折彎數控系統(7 種)中負載系列 碼垛系列(3 種)直驅伺服系統(3 種)剪板數控系統(5 種)小負載系列(6 種)壓鑄系列(2 種)TRIO 拓展模塊(3 種)電液伺服系統(8 種)沖壓機器人 工業機器人工作站工業機器人工作站 工藝軟件工藝軟件 應用軟件應用軟件 視覺軟件視覺軟件 教學應用 折彎軟件包 仿真軟件 3D 產品系列及應用 機床加工(2 種)弧焊軟件包 視覺軟件 2D 產品系列及應用 裝配應用 沖壓軟件包 實時監控與遠程服務系統 點焊應用 碼垛軟件包 PC 端離線編程軟件 涂膠應用(2 種)木工打孔軟件包 切割應用 直線軟浮動專用軟件 弧焊應用
113、(3 種)埃斯頓彎管軟件包 打磨拋光應用(3 種)包裝碼垛應用(2 種)資料來源:公司公官網,浙商證券研究所 4.3 重點關注:匯川技術、禾川科技、江蘇雷利,漢宇集團重點關注:匯川技術、禾川科技、江蘇雷利,漢宇集團 4.3.1 匯川技術匯川技術 公司是中國工業自動化行業的領軍企業。公司是中國工業自動化行業的領軍企業。公司核心技涵蓋信息層、控制層、驅動層、執行層、傳感層的各類產品技術和工業自動化、電梯、新能源汽車、軌道交通等領域應用工藝技術。公司通用伺服系統在新能源行業和先進設備制造行業增長迅猛。公司通用伺服系統在新能源行業和先進設備制造行業增長迅猛。2021 年公司伺服系統業務實現營收 37.
114、69 億元,同比增長超過 100%,市場份額約 15.9%,在中國市場首次超越外資品牌,獲得市場份額第一名。行業深度 http:/ 34/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖67:2021 年公司通用伺服系統營收同比增長超 100%圖68:2021 年匯川技術市占率第一 資料來源:公司公告,浙商證券研究所 資料來源:MIR DATABANK,浙商證券研究所 與同行業公司對比,匯川技術研發處于領先地位。與同行業公司對比,匯川技術研發處于領先地位。目前公司共有研發人員 3560 人,占公司總人數的 21%,2021 年研發投入 16.9 億元,同比增長 65%,占總營收的 9.4%。截至 2
115、021 年年底,公司擁有 2186 項專利,專利數量行業領先。未來,公司將繼續保持對研發的高投入、擴充研發團隊規模,進一步鞏固核心競爭力。表12:匯川技術研發處于行業領先地位 匯川技術匯川技術 合川技術合川技術 信捷電子信捷電子 偉創電氣偉創電氣 專利及知識產權情況 截止 2021 年底,公司擁有專利 2186 項 截止 2021 年中,公司擁有154 項專利 截止 2021 年底,公司擁有授權專利 124 項 截止 2021 年底,公司擁有授權專利 124 項 研發人員數量(2021)3560 人 310 人 725 人 279 人 研發投入(2021)16.9 億元 0.4 億元 10.8
116、 億元 0.76 億元 資料來源:公司年報,浙商證券研究所 作為行業龍頭,公司充分享受機器換人和工廠自動化作為行業龍頭,公司充分享受機器換人和工廠自動化/智能化行業利好。智能化行業利好。據公司公告,2021 年匯川技術實現營收 179 億元,同比增長 56%、盈利 35.73 億,同比增長 70%。圖69:2016-2021 匯川科技營收 CAGR 約 37%圖70:2016-2021 匯川科技歸母凈利潤 CAGR 約 31%資料來源:Wind,浙商證券研究所 資料來源:Wind,浙商證券研究所 0%5%10%15%20%25%0510152025303540201920202021伺服系統營
117、收(億元)伺服系統營收占比匯川,15.9%安川,11.9%臺達,8.9%松下,8.8%三菱,8.3%其他,46.2%31%23%26%56%56%0%10%20%30%40%50%60%70%020406080100120140160180200201620172018201920202021營收(億元)yoy-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0510152025303540201620172018201920202021歸母凈利潤(億元)yoy行業深度 http:/ 35/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4.3.2 禾川科技禾川科技 禾川科技是一家技
118、術驅動的工業自動化控制核心部件及整體解決方案提供商,主要從事工業自動化業務,主要產品由伺服系統、PLC 等。公司與多家行業龍頭企業達成合作,2020 年公司通用伺服系統的市場占有率約為年公司通用伺服系統的市場占有率約為 3%,國產品牌中位列第二。,國產品牌中位列第二。圖71:公司與多家行業龍頭企業維持良好合作關系 圖72:公司伺服系統領域市占率約 3%(2020)資料來源:禾川科技招股說明書,浙商證券研究所 資料來源:MIR DATABANK,浙商證券研究所 公司具有強產品解決方案的技術支持能力。公司具有強產品解決方案的技術支持能力。在伺服系統領域,公司掌握伺服系統三環綜合矢量控制技術等核心技
119、術,不斷迭代通用型產,持續推出定制化產。圖73:禾川科技伺服驅動器/伺服電機系列產品更新迭代迅速 資料來源:禾川科技招股說明書,浙商證券研究所 表13:公司在伺服系統領域技術儲備深厚 產品產品 核心技術核心技術 專利情況專利情況 伺服系統-伺服驅動 伺服系統三環綜合矢量控制技術 4 項發明專利 新型伺服控制技術 2 項發明專利 高級智能調整算法技術 1 項發明專利 3 項軟件著作權 高速總線控制技術 1 項發明專利 伺服系統-伺服電機 高性能伺服電機設計技術 5 項實用新型專利 伺服系統-編碼器 高速高精度編碼器技術 7 項發明專利 安川,11.3%三菱,10.5%松下,9.9%匯川,9.8%
120、臺達,9.4%西門子,6.4%禾川,3.0%埃斯頓,2.5%歐姆龍,2.4%貝萊德,2.3%施耐德,1.9%富士,1.8%其他,28.2%行業深度 http:/ 36/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3 項軟件著作權 資料來源:禾川科技招股說明書,浙商證券研究所 4.3.3 江蘇雷利江蘇雷利 公司是世界范圍內電機領域的龍頭企業。公司是世界范圍內電機領域的龍頭企業。公司已經形成以微型步進電機、同步電機、直流有刷電機、直流無刷電機、微型水泵等多種電機產品為主導,配套相關精密結構、驅動控制設計和制造方案解決的綜合業務能力。2021 年公司實現營收 29 億元,同比增長 21%,歸母凈利潤 2
121、.6 億元,連續 5 年高于 2億元。圖74:2016-2021 公司江蘇雷利營收 CAGR 約 13%圖75:2016-2021 年江蘇雷利歸母凈利潤均高于 2 億元 資料來源:Wind,浙商證券研究所 資料來源:Wind,浙商證券研究所 公司注重研發,企業核心競爭力持續增強。公司注重研發,企業核心競爭力持續增強。截止 2021 年末,公司擁有有效授權專利982 項,獲“長三角高價值專利三等獎”、“第四屆常州市專利金獎”、獲批設立國家博士后科研工作站區域分站。產品研發方面公司重點打造產品的技術優勢,構建新產品的技術壁壘,牢筑發展“壓艙石”。表14:公司研發成果顯著 項目項目 成果成果 專利
122、公司擁有有效授權專利 982 項,其中發明專利 83 項、實用新型專利 819 項、外觀專利 80 項。汽車新能源領域 公司開發的汽車、儲能用電子水泵系列等新產品,憑借控制和電機一體化技術優勢,已經成功應用在新能源商用車、光伏等領域,報告期內實現銷售 10.48萬臺。家電領域 公司推出洗碗機智能分配系統解決方案,定點格力的新產品空調無刷電機已經通過工廠審核,進入小批試產階段。醫療及工控領域 醫療器械中呼吸機用電機以及工控無刷、步進電機等已經獲得客戶認可,處于批量生產階段,無刷空心杯電機及其精密傳動組件,目前處于樣品階段??萍紕撔缕脚_ 獲批設立國家博士后科研工作站區域分站 榮譽 公司榮獲“長三角
123、高價值專利三等獎”、“第四屆常州市專利金獎”;公司減速永磁步進電機獲得工業和信息化部“第六批制造業單項冠軍(產品)”。資料來源:公司公告,浙商證券研究所 25%11%0%8%21%0%5%10%15%20%25%30%05101520253035201620172018201920202021營收(億元)yoy-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%00.511.522.53201620172018201920202021歸母凈利潤(億元)yoy行業深度 http:/ 37/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 公司擁有穩定的優質客戶群。公司擁有穩定的優質客戶群。在汽車電機及零
124、部件領域,公司與宇通、金龍、金康、艾爾希、凱斯庫等優質客戶建立合作關系;在醫療儀器領域,公司進入邁瑞醫療、愛德士等客戶群;在運動健康領域,公司來得到了格力、美的、LG、三星、松下、戴森、GE 等生產商的認可。圖76:公司擁有穩定的優質客戶群 資料來源:公司官網,浙商證券研究所 4.3.4 中大力德中大力德 中大力德是從事機械傳動與控制應用領域關鍵零部件的研發、生產、銷售和服務的高新技術企業,主要產品包括精密減速器、傳動行星減速器、各類小型及微型減速電機等,目前已形成減速器+電機+驅動一體化的產品架構,實現了產品結構升級。產品主要應用于工業機器人、智能物流、新能源、工作母機、食品、包裝、紡織、電
125、子、醫療等專用機械設備。表15:公司目前已形成減速器+電機+驅動一體化的產品架構 產品類別產品類別 具體產品具體產品 精密減速器精密減速器 機械齒輪 精密控制 精密行星減速器 RV 擺線針輪減速器 諧波減速器 減速電機減速電機 減速器+電機 機電一體化 微型交流減速電機 微型直流減速電機 滾輪電機 行業深度 http:/ 38/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 智能執行單元智能執行單元 伺服電機伺服電機 智能執行一體機 行星伺服一體機 RV 伺服一體機 驅動器驅動器 控制器控制器 聯動控制器/氣動控制器 調速控制器 交流無刷驅動器 資料來源:公司公告,浙商證券研究所 2021 年公司實現
126、營收 9.53 億元,同比增長 25%;實現歸母凈利潤 0.81 億元,同比增長 15.85%。按產品劃分,根據 2021 年年報數據,公司減速電機、精密減速器、智能執行單元分別實現營收 5.35/2.54/1.47 億元,分別占比總營收的 56%、27%、15%。公司公司具備自主研發優勢具備自主研發優勢,產品種類齊全產品種類齊全。公司研發持續投入,結合市場不斷升級減速電機集成與檢測技術、精密傳動與控制技術,逐步形成了減速器、電機、驅動器一體化系統。目前公司擁有減速器、電機、驅動器一體化的完整產品線,細分產品已達上千種,廣泛應用于工業機器人、太陽能光伏跟蹤系統、電動叉車、AGV 無人搬運車、自
127、動分揀系統、服務機器人等高端領域。圖77:2017-2021 公司營收 CAGR 約 18%圖78:2017-2021 公司歸母凈利潤 CAGR 約 8%資料來源:Wind,浙商證券研究所 資料來源:Wind,浙商證券研究所 20%13%13%25%0%5%10%15%20%25%30%02468101220172018201920202021營收(億元)yoy22%-27%32%16%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%00.10.20.30.40.50.60.70.80.920172018201920202021歸母凈利潤(億元)yoy行業深度 http:/ 39/
128、40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖79:2021 年公司減速電機/減速器/智能執行單元營收占比56%/27%/15%圖80:2021 年公司減速電機/減速器/智能執行單元毛利率30%/19%/28%資料來源:Wind,浙商證券研究所 資料來源:Wind,浙商證券研究所 4.3.5 漢宇集團漢宇集團 漢宇集團是家用電器排水泵細分行業全球龍頭。漢宇集團是家用電器排水泵細分行業全球龍頭。公司是國家首批認定的高新技術企業,主要產品主要應用于洗衣機、洗碗機等。公司旗下同川科技專注于工業機器人核心技術,主要生產銷售沖壓機械手、諧波減速器。其“同川精密 TC Drive”品牌主要包括精密諧波減速機,
129、伺服電機,機電一體化模塊等產品,主要應用于工業機器人、機床設備等領域。圖81:公司諧波減速器對標國際領先性能標準 圖82:公司機器人關節模塊占據行業制高點 資料來源:公司官網,浙商證券研究所 資料來源:公司官網,浙商證券研究所 5 風險提示風險提示 1)人形機器人銷量不及預期;2)AI 技術迭代不及預期。3.684.354.725.575.351.471.181.511.891.862.540481220172018201920202021減速電機智能執行單元減速器配件其他業務29.59%27.48%28.09%28.80%29.68%40.39%38.72%30.61%21.88%19.32
130、%27.60%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%20172018201920202021減速電機減速器智能執行單元行業深度 http:/ 40/40 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 股票投資評級說明股票投資評級說明 以報告日后的 6 個月內,證券相對于滬深 300 指數的漲跌幅為標準,定義如下:1.買 入:相對于滬深 300 指數表現20以上;2.增 持:相對于滬深 300 指數表現1020;3.中 性:相對于滬深 300 指數表現1010之間波動;4.減 持:相對于滬深 300 指數表現10以下。行業的投資評級:行業的投資評級:以報告日后的 6 個月內,行業指數相對于
131、滬深 300 指數的漲跌幅為標準,定義如下:1.看 好:行業指數相對于滬深 300 指數表現10%以上;2.中 性:行業指數相對于滬深 300 指數表現10%10%以上;3.看 淡:行業指數相對于滬深 300 指數表現10%以下。我們在此提醒您,不同證券研究機構采用不同的評級術語及評級標準。我們采用的是相對評級體系,表示投資的相對比重。建議:投資者買入或者賣出證券的決定取決于個人的實際情況,比如當前的持倉結構以及其他需要考慮的因素。投資者不應僅僅依靠投資評級來推斷結論。法律聲明及風險提示法律聲明及風險提示 本報告由浙商證券股份有限公司(已具備中國證監會批復的證券投資咨詢業務資格,經營許可證編號
132、為:Z39833000)制作。本報告中的信息均來源于我們認為可靠的已公開資料,但浙商證券股份有限公司及其關聯機構(以下統稱“本公司”)對這些信息的真實性、準確性及完整性不作任何保證,也不保證所包含的信息和建議不發生任何變更。本公司沒有將變更的信息和建議向報告所有接收者進行更新的義務。本報告僅供本公司的客戶作參考之用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告僅反映報告作者的出具日的觀點和判斷,在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議,投資者應當對本報告中的信息和意見進行獨立評估,并應同時考量各自的投資目的、財務狀況和特定需求。對依據或者使用本報告所
133、造成的一切后果,本公司及/或其關聯人員均不承擔任何法律責任。本公司的交易人員以及其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。本公司沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。本公司的資產管理公司、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。本報告版權均歸本公司所有,未經本公司事先書面授權,任何機構或個人不得以任何形式復制、發布、傳播本報告的全部或部分內容。經授權刊載、轉發本報告或者摘要的,應當注明本報告發布人和發布日期,并提示使用本報告的風險。未經授權或未按要求刊載、轉發本報告的,應當承擔相應的法律責任。本公司將保留向其追究法律責任的權利。浙商證券研究所浙商證券研究所 上??偛康刂罚簵罡吣下?729 號陸家嘴世紀金融廣場 1 號樓 25 層 北京地址:北京市東城區朝陽門北大街 8 號富華大廈 E 座 4 層 深圳地址:廣東省深圳市福田區廣電金融中心 33 層 上??偛苦]政編碼:200127 上??偛侩娫挘?8621)80108518 上??偛總髡妫?8621)80106010 浙商證券研究所:https:/