機器人行業系列報告四：AI賦能人形機器人產業提速把握產業鏈受益機會-230701（47頁）.pdf

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1、 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。1 20232023 年年 0707 月月 0101 日日 機械機械 行業專題行業專題 A AI I 賦能賦能，人形機器人產業提速，把握人形機器人產業提速，把握產業鏈產業鏈受益機會受益機會 機器人系列報告四機器人系列報告四 證券研究報告證券研究報告 投資評級投資評級 領先大市領先大市-A A 維持維持評級評級 首選股票首選股票 目標價（元）目標價（元）評級評級 行業表現行業表現 資料來源：Wind 資訊 升幅升幅%1M1M 3M3M 12M12M 相對收益相對收益 7.4 10.5 18.8 絕對收益絕對收益 7.5 5.6 4.5

2、 郭倩倩郭倩倩 分析師分析師 SAC 執業證書編號：S1450521120004 相關報告相關報告 行業景氣度分化，國企板塊表現亮眼 機械行業2022 年報及 2023 年一季報總結 2023-05-16 工業機器人行業筑底階段，關注盈利能力改善工業機 器 人 板 塊 2022 年 報&2023Q1 財報總結 2023-05-15 行業需求筑底，板塊業績邊際好轉工程機械 2022年報&2023 一季報總結 2023-05-08 整體進入估值快速消化期，新技術方向報表端延遲反映光伏設備板塊 2022 年報及 2023Q1 財報總結 2023-05-08 增速高位回落，盈利能力持續改善，看好鋰電低

3、滲透率2023-05-07 核心觀點核心觀點：人形機器人產業發展仍處于 0-1 階段，當前行業投資邏輯偏向事件驅動型的主題投資，但可落地服務場景的人形機器人成長空間非常廣闊，值得長期關注。本文將圍繞以下熱點問題作出討論：當前節點人形機器人產業有哪些變化？如何判斷其市場空間？我國在 Tesla 人形機器人產業鏈中哪些環節具體受益？各環節供應格局及壁壘如何？市場化如何展望？我們認為 AI 賦能及多方入局情形下人形機器人產業發展明顯加速，商業化節奏值得期待，我國制造企業憑借成本優勢有望在人形機器人硬件端獲益。本文亮點在于，我們對本文亮點在于，我們對 TeslaTesla OpOptimustimus

4、 制造成制造成本進行拆分，討論各零部件基本原理、技術壁壘及供應格局本進行拆分，討論各零部件基本原理、技術壁壘及供應格局，并并從價值量從價值量/壁壘等維度指出可重點關注壁壘等維度指出可重點關注電機、滾珠絲杠、減速器電機、滾珠絲杠、減速器、傳感器傳感器等部件，進而跟蹤各環節中的有望進入等部件，進而跟蹤各環節中的有望進入 TeslaTesla 供應鏈或供應鏈或能能實現技術突破、國產替代及實現技術突破、國產替代及產能釋放產能釋放的優秀國產制造企業的優秀國產制造企業。市場邊際變化：市場邊際變化：A AI I 超預期發展及超預期發展及多方多方玩家入局玩家入局，關注關注 TeslaTesla AI AI D

5、AYDAY 等等事件催化。事件催化。我們認為 2023 年相對于 2022 年而言，市場最大的邊際變化在于：一方面，人形機器人是 AI+機械的最大落地場景，ChatGPT 接入機器人，有望使得人機互動更加智能，更多元化，產業落地有望加速。另一方面，全球范圍內興起人形機器人熱潮，特斯拉、波士頓動力、Engineered Arts、1X Technologies、優必選、達闥、小米、傅利葉智能等海內外企業紛紛入局，風投企業軟銀集團創始人孫正義亦在今年6月股東大會中表示出對AI革命的強烈興趣。展望未來，我們認為短期可以重點關注今年 7月傅利葉智能的新品發布會及 9 月 Tesla AI DAY，長期

6、需要跟蹤人形機器人于明后兩年的量產進度。市場空間市場空間判斷判斷：成長性明確成長性明確，長期價值有望超過電動車。，長期價值有望超過電動車。據高盛預測，在技術得到革命性突破的理想情況下人形機器人 2025-2035 年銷量 CAGR 可達 94%，2035 年市場規模達 1540 億美元。若參照電動汽車發展歷程，則樂觀情況下人形機器人 2025-2035 年銷量 CAGR 可達 59%。從勞動力替代角度來看，人形機器人在兩年投資回報期情形下將逐步實現從 B 端至 C 端的量產推廣。Tesla CEO 馬斯克在今年 5 月股東大會中指出長期維度人形機器人價值將超過電動車。-21%-11%-1%9%

7、19%29%39%2022-072022-102023-022023-06機械機械滬深滬深300300 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。2 行業專題行業專題/機械機械 受益環節：把握我國制造企業在人形機器人硬件端受益機會。受益環節：把握我國制造企業在人形機器人硬件端受益機會。參照智能手機及電動汽車的發展，蘋果 IOS 系統及特斯拉 FSD 系統均由企業自研自控，是軟件算法的核心部分。而硬件方面，為達降本訴求通常采取外購形式，因此我們認為中國制造企業有望憑借明顯的成本優勢在人形機器人硬件產業鏈上獲得受益機會。成本拆分：成本拆分：TeslaTesla O Op ptim

8、ustimus 關節成本占比超關節成本占比超 5 51 1%，重點關注重點關注電電機機、絲杠絲杠、減速器減速器、傳感器傳感器。根據 Tesla 數據，我們假設 Optimus將分別使用 14 個旋轉執行器、14 個直線執行器和 12 個手部執行器，并預計旋轉執行器：主要由無框力矩電機+諧波減速器/行星減速器+力矩傳感器+編碼器+軸承組成；線性執行器：主要由無框力矩電機/步進電機+行星滾柱絲杠/滾珠絲杠+力矩傳感器+編碼器+軸承組成。手部執行器:主要由空心杯電機+行星齒輪箱+滾珠絲杠+傳感器+編碼器組成。結合我們預期價格，可得Optimus 制造成本約 2.25 萬美金，其中關節執行器總成本占比

9、達51.42%，旋轉關節、線性關節、手部關節占比分別達 20.87%、22.41%和 8.13%。從價值量、技術壁壘排序判斷可得：零部件零部件成本排序：成本排序：無框力矩電機（10.34%）、行星滾柱絲杠（9.85%）、力矩傳感器（7.51%）、諧波減速器（5.91%）、編碼器（5.54%）、空心杯電機(4.43%)、軸承（3.02%）。技術技術壁壘排序：壁壘排序：行星滾柱絲杠、六維力矩傳感器、空心杯電機、諧波減速器、無框力矩電機、行星減速器。市場化展望市場化展望：應用場景“用得上”、規?；当尽百I得起”是應用場景“用得上”、規?；当尽百I得起”是量產關鍵量產關鍵。人形機器人尚處于商業化早期，

10、市場化痛點在于剛需應用場景挖掘、規?；当炯爱a業標準構建。應用場景“用得上”：人形機器人有望優先于 B 端展開應用，比如特斯拉首批機器人可能落地其超級工廠，降本&智能化水平提升后傳導至 C 端服務場景；規?；当尽百I得起”：馬斯克在 AI DAY 中提到 Optimus 目標價格低于 2 萬美金。我們認為 Optimus 有望通過其強大的軟件算法能力、明確的降本目標及應用場景，成為人形機器人行業首個實現大規模量產并商業化的項目。相關受益企業：相關受益企業：根據成本分析，執行器中成本占比較高的部件主要是電機、絲杠及減速器等，建議關注：執行器：執行器：【拓普集團】、【三花智控】；空心杯電機空心杯電

11、機：【鳴志電器】、【鼎智科技】；無無框力矩電機：框力矩電機：【步科股份】、【禾川科技】、【匯川技術】；滾珠滾珠絲杠：絲杠：【秦川機床】、【江蘇雷利】、【鼎智科技】、【恒立液壓】、【貝斯特】。諧波減速器：諧波減速器：【綠的諧波】、【雙環傳動】。行星減速器：行星減速器：【中大力德】、【通力科技】。風險提示：風險提示：機器人推廣不及預期、市場競爭加劇、產品迭代不及預期、政策風險、測算具有主觀性。三 大 方 向 鋰 電 設 備2022 年報及 2023 年一季報綜述 4U9YvZrVwVgYlYnRsP7NbPbRoMqQnPtQeRqQqPfQqQmP7NpPqQvPoPsQvPmQoN行業專題行業

12、專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。3 內容目錄內容目錄 1.AI 賦能人形機器人產業提速，把握我國硬件受益機會.7 1.1.人形機器人 0-1 階段，如何看待變化？.7 1.2.老齡化&用工成本提升，人形機器人潛在空間巨大.9 1.3.成本優勢下，把握我國在硬件領域的受益機會.11 2.特斯拉人形機器人產業鏈分析：核心零部件詳解.12 2.1.關節成本占比過半，重點關注電機、絲杠、減速器、傳感器.12 2.2.旋轉關節：無框力矩電機+諧波減速器+傳感器+編碼器.15 2.2.1.無框力矩電機.15 2.2.2.諧波/行星減速器.17 2.2.3.編碼器

13、.23 2.2.4.力傳感器.26 2.3.線性關節：無框力矩電機+行星滾柱絲杠+傳感器+編碼器.27 2.3.1.永磁同步電機.28 2.3.2.行星滾柱絲杠/滾珠絲杠.31 2.4.手部關節：空心杯電機+行星減速器+滾珠絲杠+傳感器.34 2.4.1.空心杯電機.35 2.4.2.觸覺傳感器.37 3.人形機器人商業化關鍵：剛需應用場景及降本驅動量產.38 3.1.商業化痛點：剛需服務場景、規?；当?、標準構建.38 3.2.市場化展望：有望復制新能源汽車及智能手機發展歷程.41 3.3.國內主流人形機器人公司尚未盈利，等待盈虧平衡點.42 4.相關受益企業.43 5.風險提示.45 行業

14、專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。4 圖表目錄圖表目錄 圖 1.AI 大模型高速發展.7 圖 2.AI 賦能 Tesla 人形機器人.7 圖 3.2021 年起人形機器人重大事件梳理.8 圖 4.Tesla 機器人更新時間線.9 圖 5.Tesla Optimus 電機轉矩控制展示.9 圖 6.Tesla Optimus 基于人類動作演示學習.9 圖 7.中國和世界 65 歲以上人口占比增長迅速.10 圖 8.中國勞動力成本快速上升，機器人替代潛力巨大.10 圖 9.全球人型機器人市場規模預測.11 圖 10.人形機器人產業鏈概覽.11 圖 1

15、1.人形機器人全套控制系統及對應軟硬件示意圖.12 圖 12.Tesla Optimus 人形機器人運動執行關節.13 圖 13.Tesla Optimus 核心零部件分布示意圖.13 圖 14.關節執行器成本占比超 51%.14 圖 15.電機、滾珠絲杠、減速器、傳感器成本占比較高.14 圖 16.Tesla Optimus 旋轉執行器零部件構成.15 圖 17.Tesla Optimus 旋轉執行器零部件成本拆分.15 圖 18.無框力矩電機的定子和轉子結構圖.16 圖 19.無框力矩電機能夠很好地集成于機器人關節.16 圖 20.諧波減速器及其內部結構圖.17 圖 21.諧波減速器的“錯

16、齒”原理.18 圖 22.柔輪疲勞損傷斷裂示意圖.18 圖 23.諧波減速器近 5 年專利申請數量排名.18 圖 24.諧波減速器行業壁壘存在于研發、生產、銷售等各個環節.19 圖 25.2021 年哈默納科全球諧波減速器市占率格局.19 圖 26.我國諧波減速器行業國產替代逐漸推進.19 圖 27.行星減速器及其內部結構示意圖.21 圖 28.普通伺服電機+大減速比減速器，反向驅動時合成扭矩會發生異常，從而導致減速器損壞.21 圖 29.大氣隙半徑無框力矩電機+行星減速器，正反驅動時合成扭矩均處于正常狀態，減速器不會損壞.21 圖 30.UCLA Zhu.Taoyuanmin 博士設計并使用

17、在人形機器人上的行星齒輪箱.22 圖 31.UCLA Zhu.Taoyuanmin 博士設計的行星齒輪箱用于人形機器人的胯骨.22 圖 32.2022 年全球前五大行星減速器競爭格局.22 圖 33.編碼器在伺服系統中的應用.23 圖 34.三種編碼器盤結構對比.24 圖 35.光電編碼器工作原理圖.24 圖 36.磁電編碼器工作原理圖.24 圖 37.六維力學傳感器外觀結構.26 圖 38.六維力學傳感器同時檢測三方向力和三方向力矩.26 圖 39.多維傳感器廣泛應用于機器人末端關節.26 圖 40.多維傳感器具體功能.26 圖 41.Tesla Optimus 直線執行器零部件構成.28

18、行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。5 圖 42.Tesla Optimus 直線執行器零部件成本拆分.28 圖 43.線性執行器.28 圖 44.步進電機的步進原理.29 圖 45.步進電機和伺服電機結構圖對比.29 圖 46.2014-2019 年我國直線電機行業市場規模及增長.30 圖 47.2015-2019 年我國直線電機產量及增長.30 圖 48.2019 年直線電機企業市占率情況.31 圖 49.線性滾珠絲杠實物圖.32 圖 50.滾珠絲杠副結構圖.32 圖 51.滾珠絲杠結構圖.32 圖 52.行星滾柱絲杠結構圖.32 圖 5

19、3.Optimus 線性執行器剖面圖 1 螺母螺桿.33 圖 54.Optimus 線性執行器剖面圖 2 滾珠.33 圖 55.中國品牌在國內中低端市場占據一席之地.33 圖 56.國內高端應用市場基本被德系、日系產品壟斷.33 圖 57.特斯拉人形機器人手部結構.35 圖 58.特斯拉機器人手部包含 6 個驅動器和 11 個自由度.35 圖 59.Tesla Optimus 手部執行器零部件成本拆分.35 圖 60.傳統鐵芯電機結構.35 圖 61.空心杯電機結構.35 圖 62.有刷空心杯電機可應用于機器人手部.36 圖 63.有刷空心杯電機.36 圖 64.機器手觸覺傳感器結構圖.37

20、圖 65.基于石墨烯的觸覺傳感器.37 圖 66.掃地機器人和吸塵器產品.39 圖 67.掃地機器人和吸塵器產品.40 圖 68.優必選旗下人形機器人 Walker X.42 圖 69.達闥科技旗下人形機器人 Ginger XR-1.42 圖 70.優必選 2020-2022 年營業收入.43 圖 71.達闥科技 2017-2019 年營業收入.43 圖 72.2020 至 2022 年優必選利潤率與研發費用率.43 圖 73.2017 至 2019 年達闥科技利潤率與研發費用率.43 表 1：Tesla Optimus 最新數據可視化與 2021 年概念機數據對比.13 表 2：Tesla

21、Optimus 成本拆分測算.14 表 3：機器人關節用無框力矩電機指標.16 表 4：2022 年全球及國內無框力矩電機主要參與者情況.16 表 5：國外主要諧波減速器廠商概況.19 表 6：國內主要諧波減速器廠商概況.20 表 7：國內有潛力進入諧波領域廠商概況.21 表 8：2022 年我國主要行星減速器上市公司情況.23 表 9：三種類型編碼器性能對比.25 表 10：國內主要編碼器廠商概況.25 表 11：國內主要傳感器廠商概況.27 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。6 表 12：無框力矩電機、步進電機、直線電機對比.28 表

22、13：國內主要步進電機廠商概況.30 表 14：國內外主要直線電機廠商概況.31 表 15：國內外主要行星滾柱絲杠廠商概況.33 表 16：空心杯電機特點與優勢.36 表 17：無刷電機與有刷電機對比.36 表 18：國內主要空心杯電機廠概況.37 表 19：國內主要觸覺傳感器廠商概況.38 表 20：人形機器人應用場景.38 表 21：掃地機器人與吸塵器對比.39 表 22：波士頓動力 Atlas、優必選 Walker、特斯拉 Optimus 人形機器人應用場景.39 表 23：智能手機/新能源汽車/人形機器人發展歷程類比.41 表 24：相關企業估值表.44 行業專題行業專題/機械機械 本

23、報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。7 1.1.A AI I 賦能人形機器人產業提速，把握我國硬件受益機會賦能人形機器人產業提速，把握我國硬件受益機會 1.1.1.1.人形機器人人形機器人 0 0-1 1 階段，階段，如何看待變化？如何看待變化？產業產業 0 0-1 1 階段，當前變化在于階段，當前變化在于 AIAI 賦能賦能&多方入局多方入局&性能改進。性能改進。人形機器人產業的發展仍處于 0-1 階段，2022 年 9 月 30 日 Tesla AI DAY 首次展示其人形機器人的詳細參數、開發過程和行動能力，當時引發了社會、產業及市場廣泛的關注。當前時間節點，我們認

24、為較去年相比，主要的變化在于 AI 大模型賦能帶來的對具身智能落地的想象、產業資本關注提升下多方巨頭的入局以及 Tesla 人形機器人性能的迭代改進。變化一：變化一：AIAI 大模型賦能，人形機器人大模型賦能，人形機器人成為成為具身智能的具身智能的最佳載體最佳載體。AI 大模型在語言、視覺、運動控制、降低研發成本等多方面為人形機器人產業賦能。(1(1）語）語言言能力能力：快速迭代的ChatGPT 具有不亞于人的語言生成能力，為機器人的語音交互難題提供了解決方案，2023 年4 月，人工智能公司 Levatas 與波士頓動力合作，將 ChatGPT 和谷歌語音合成技術接入 Spot機器狗，實現與

25、人類的交互。(2(2）視覺）視覺能力能力：在 SAM 模型的加持下，機器視覺的準確性、識別速度和零樣本遷移能力得到革命性提升，有望賦能人形機器人適配更多工業場景和生活場景。(3)(3)運動控制：運動控制：以 AI 模型為基礎的運動控制系統目前仍在不斷迭代中，未來有望廣泛應用于人型雙足機器人的平衡和協調性控制。(4(4）降低研發成本降低研發成本：AI 虛擬仿真測試大幅降低了測試成本，提升數據收集效率，加速產品迭代周期。此外，AI 大模型廣泛也應用于人形機器人的自動化決策、路徑設計與規劃等領域。人形機器人作為人工智能的最佳載體，將充分享受到 AI 大模型高速發展的紅利。圖圖1.1.AI 大模型高速

26、發展大模型高速發展 資料來源：中國工商銀行金融科技研究院，安信證券研究中心 圖圖2.2.AI 賦能賦能 Tesla 人形機器人人形機器人 資料來源：Tesla，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。8 變化二：變化二：產業資本關注度提升，多方產業資本關注度提升，多方入場入場加速布局。加速布局。自 2021 年起，特斯拉、波士頓動力、本田、Engineered Arts、1X Technologies 等海外企業紛紛發布了人形機器人產品或其迭代產品；國內企業優必選、達闥機器人、小米、傅里葉智能、純米科技亦逐步進行產品首發及更新，

27、相應的諸多相關零部件企業亦準備進入機器人領域布局，越來越多的企業開始瞄準人形機器人賽道，開展相關的研究計劃及產品落地。風投企業軟銀集團創始人孫正義亦在今年 6 月股東大會中表示出對 AI 革命的強烈興趣。當前人形機器人產業鏈仍處于商業化的早期，大部分產品位于概念機或試制機階段，技術、性能及成本均未達到量產階段，因此我們需要關注行業中重大事件及重大政策的影響，尤其是 Tesla 于今年 9 月 30 日 AI Day 上關于 Optimus 的最新進展及量產節奏。圖圖3.3.2021 年起人形機器人重大事件梳理年起人形機器人重大事件梳理 資料來源：Tesla AI day，各公司官網，安信證券研

28、究中心 變化三：變化三：TeslaTesla O Op ptimustimus 5 5 月月最新版本發布，產品性能升級功能完善。最新版本發布，產品性能升級功能完善。2021 年 8 月 Tesla在首個 AI Day 上第一次公開分享人形機器人概念 Tesla Bot，隨后在 2022 年 2 月推出 Tesla Bot 電線裸露的初代原型機，后于同年 9 月的 AI Day 上展示了 Optimus 的系列參數及相關視頻，包括行走、澆花、在工廠搬運物品等行動能力，成為當時第一個沒有遙控、外部電源，完全依靠 AI 算法、自身電池電控和高驅動的電驅執行器驅動的人形機器人。2023 年 5 月 1

29、6行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。9 日（北美時間），Tesla 在 2023 年股東大會上發布其人形機器人最新視頻，我們可以看到其性能更加穩定、形態也更加自然，新的變化主要在于：控制能力：控制能力：機器人展示機械臂控制、機械扭矩控制能力，行走、抓取物體自然，能實現敲打雞蛋而不打破。環境探索與記憶能力環境探索與記憶能力：機器人承接了視覺 AI，安裝相同的無人駕駛系統 FSD，并接入和特斯拉汽車同樣的神經網絡，可以更加全面完善地識別周邊環境，探索環境并產生記憶。學習能力：學習能力：機器人可以基于人類動作演示來進行動作的學習，升級了端到端的控

30、制能力，能用機械手進行各種物體交互。圖圖4.4.Tesla 機器人更新時間線機器人更新時間線 資料來源：Tesla AI day，Tesla YouTube，安信證券研究中心 圖圖5.5.Tesla Optimus 電機轉矩控制展示電機轉矩控制展示 圖圖6.6.Tesla Optimus 基于人類動作演示學習基于人類動作演示學習 資料來源：Tesla YouTube，安信證券研究中心 資料來源：Tesla YouTube，安信證券研究中心 1.2.1.2.老齡化老齡化&用工成本提升用工成本提升，人形機器人，人形機器人潛在潛在空間空間巨大巨大 人口加速老齡化，勞動力出現缺口人口加速老齡化，勞動力

31、出現缺口。據中國衛健委統計，2015 年中國 65 歲以上人口比例達 10.5%，高于世界平均水平 8.4%。2020 年間，中國 65 歲以上人口比例快速攀升至 13.5%，增速亦高于同期世界平均水平。據聯合國經社部預測，2035 年中國 65 歲以上人口比例將達高達 22.5%，進入超老齡化社會。同期，全球平均水平亦將上升至 13.2%，接近嚴重老齡化。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。10 據此，全球均面臨著日益嚴峻的人口老齡化問題，勞動力供給將面臨嚴重短缺。人均工資逐年上升，用工成本水漲船高。人均工資逐年上升，用工成本水漲船高。據國

32、家統計局數據顯示，中國人均工資從 2019年的 9.05 萬上升至 2022 年的 11.4 萬，復合增長率達 8%，用工成本壓力快速上升，假定未來中國人均工資年增長率仍為8%，2025年預期中國人均工資將達14.4萬元。同期，若Optimus投入量產，據馬斯克宣稱售價約為 2 萬美元，約合 14 萬元，與中國人均工資基本持平。據此，人形機器人有望占據成本優勢，在工業和服務業中實現滲透率的提升。圖圖7.7.中國和世界中國和世界 65 歲以歲以上人口占比增長迅速上人口占比增長迅速 圖圖8.8.中國勞動力成本快速上升，機器人替代潛力巨大中國勞動力成本快速上升，機器人替代潛力巨大 資料來源：中國衛健

33、委，聯合國經社部，世界銀行，安信證券研究中心 資料來源：國家統計局，Tesla AI day，安信證券研究中心 理想理想情形下情形下，2 2025025-20352035 年人形機器人銷量增速有望達年人形機器人銷量增速有望達 9 94 4%，兩年投資回報期，兩年投資回報期。根據哈默納科官網公告顯示的高盛預測，最樂觀情形：最樂觀情形：2035 年人形機器人市場規?？蛇_ 1540 億美元，與 2021 年電動汽車市場規模相近，2025-2035 年復合增速達 94%。為了達到最樂觀情形，技術必須有革命性的突破：比如機器人的電池需支持長達 20 小時的連續工作；機器人需要兼具敏捷性和智能性；運動規劃

34、算法的效率和算力需大幅提升；機器人需自主學習并適應工作環境；機器人制造成本需年均降低 15%-20%。此外，消費者對機器人進入生活的接受度也需要大幅提升。高盛認為，上述技術突破雖然看似難以實現，但考慮到機器人的發展速度已然超乎公眾想象，最樂觀情形亦有可能達成。樂觀情形：樂觀情形：若參照全球電動汽車發展歷程，預計 2025-2035 年人形機器人銷量 CAGR 可達 40%左右。樂觀狀態下，若人形機器人發展速度快于電動汽車發展進程，則預計 2025-2035年人形機器人銷量 CAGR 可達 59%。中性情形：中性情形：預計未來 10-15 年內人形機器人市場有望達到 60 億美元；極悲觀情形：極

35、悲觀情形：人性機器人技術發展遇到瓶頸而停滯，預計 2025-2035 年人形機器人銷量 CAGR 可能為 0%；從勞動力替代角度來看，預計 20252025 年年-20282028 年廠商達到兩年投資回報期，年廠商達到兩年投資回報期，20302030 年年-20352035年客戶端達到兩年投資回報期。年客戶端達到兩年投資回報期。此外，特斯拉 CEO 馬斯克在 AI DAY 以及股東大會上表示其人形機器人量產目標售價預計能夠達到 2 萬美元，銷量有望達百萬臺級別。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。11 圖圖9.9.全球人型機器人市場規模預測全

36、球人型機器人市場規模預測 資料來源：哈默納科，高盛，安信證券研究中心 1.3.1.3.成本優勢下，成本優勢下，把握把握我國我國在硬件在硬件領域領域的受益機會的受益機會 人形機器人產業鏈與工業機器人具有一定重合度，但在上游零部件以及下游應用場景方人形機器人產業鏈與工業機器人具有一定重合度，但在上游零部件以及下游應用場景方面存在較大差異。面存在較大差異。工業機器人主要依托工控系統運行，具備高集成度和智能程度；人形機器人涉及到各種復雜場景的處理，因而既需要較強的運動控制能力，又需要強大的感知計算能力。人形機器人與工業機器人一樣涉及到關節執行器，但結構更加復雜，此外還包含視覺傳感器、力學傳感器、動力電

37、池、交互設備等。下游主要運用于軍事、服務、巡檢、咨詢、配送等領域以及部分危險場景。圖圖10.10.人形機器人產業鏈概覽人形機器人產業鏈概覽 資料來源：Tesla，DS Power，行行查，安信證券研究中心 人形機器人成本主要包含硬件和軟件兩大塊。人形機器人成本主要包含硬件和軟件兩大塊。其中，硬件主要包含處理器、驅動器、執行器、傳感器等，軟件主要包含相關操作系統、底層算法以及開大平臺。按照重要程度，排序由高到低分別為：FSD 系統減速器各類電機視覺傳感器+力學傳感器。軟件方面：軟件方面：人形機器人在軟件上的難點主要在于手部和腿部，需要實現精細化的操作和穩定的步態。環境識別算法雖然得益于 SAM

38、等模型的出現而有所進步，但仍然存在難點。特斯拉擁有 FSD 系行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。12 統視覺識別學習算法，以及 D1 芯片支持的強大運算能力，并將自主研發作為自身發展的強大驅動力。硬件方面硬件方面：驅動、傳動和感知是關鍵技術領域。驅動裝置和傳動裝置是用于控制機器人關節運動的核心組件，借此可以實現順暢且高精度的關節運動，涉及到精確的電機控制、力矩傳遞和位置反饋等技術，具體包括電機、減速機和絲杠等部件。在感知技術方面，人形機器人需要借助傳感器來感知周圍環境，以便進行環境感知、人機交互和避障等任務，包括視覺傳感器、力傳感器、位置傳

39、感器、觸覺傳感器等。由于成本優勢，中國企業有望在硬件領域充分受益。由于成本優勢，中國企業有望在硬件領域充分受益。目前，國內外廠商在人形機器人的硬件技術上存在一定的差距，但隨著國內廠商的技術進步，以及制造業比較優勢下帶來的明顯的成本優勢，參考智能手機及電動汽車產業我國企業在全球供應鏈中的分工，我們認為中國的企業有望憑借其較強的降本能力及規模優勢在人形機器人硬件產業鏈上獲得受益機會。圖圖11.11.人形機器人全套控制系統及對應軟硬件人形機器人全套控制系統及對應軟硬件示意圖示意圖 資料來源：雷賽智能招股說明書，安信證券研究中心 2.2.特斯拉人形機器人產業鏈分析特斯拉人形機器人產業鏈分析：核心零部件

40、詳解：核心零部件詳解 2.1.2.1.關節成本占比關節成本占比過半過半，重點關注電機、絲杠、減速器、傳感器重點關注電機、絲杠、減速器、傳感器 我們可以從最新版本 Tesla Optimus 參數上看出：體型參數：體型參數：完全體的特斯拉人形機器人身高 172cm，體重 73kg，用電功率在靜坐時為 100W，慢走時 500W，全身超 200 個自由度。電動和控制系統結構：電動和控制系統結構：軀干 28 個執行器（不包括手指）+2.3kWh，52V 電池組。特斯拉SoC 芯片，支持 WIFI，LTE。軀干關節軀干關節執行器執行器:不同關節選用不同執行器，共計 3 款旋轉執行器和 3 款直線執行器

41、 6 種組合，我們預計全身關節將分別使用 14 個旋轉執行器和 14 個直線執行器。我們預計：旋轉執行器：主要由無框力矩電機無框力矩電機+諧波減速器諧波減速器/行星減速器行星減速器+力矩傳感器力矩傳感器+編碼器編碼器+軸承軸承組成；線性執行器：主要由無框力矩電機無框力矩電機/步進電機步進電機+行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠/滾珠絲滾珠絲杠杠+力矩傳感器力矩傳感器+編碼編碼器器+軸承軸承組成。手部手部結構結構:手部結構采用和人體相同的五指多關節設計，每手擁有 6 個執行器，11 個自由度，可提起 20 磅(9kg)物體，具有精確控制握持力輸出的傳感器。我們預計：手部執行器：主要由空心杯電機空心杯電機+

42、精密行星減速器精密行星減速器+滾珠絲杠滾珠絲杠+傳感器傳感器+編碼器編碼器構成。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。13 表表1 1：Tesla Tesla OptimusOptimus 最新數據可視化與最新數據可視化與 2 2021021 年概念機數據對比年概念機數據對比 參數參數 2 2021021 年概念機年概念機 最新數據最新數據 變化變化 身高身高 172cm-無 體重體重 125lb（56.7kg）73kg 有 軀干執行器軀干執行器 40 28 有 行走速度行走速度 5mpg（8km/h）-（行走緩慢）-載重量載重量 20.4kg

43、 9kg 有 全身自由度全身自由度 -200+-用電功率（靜坐用電功率（靜坐/慢走）慢走）-100w/500w-資料來源：Tesla AI Day 2022，Tesla AI Day 2021，安信證券研究中心 圖圖12.12.Tesla Optimus 人形機器人運動執行關節人形機器人運動執行關節 資料來源：Tesla AI Day 2022，安信證券研究中心 圖圖13.13.Tesla Optimus 核心零部件分布示意圖核心零部件分布示意圖 資料來源：Tesla AI Day 2022，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾

44、頁。14 關節執行器成本占比超關節執行器成本占比超 5 51 1%，電機，電機、滾珠、滾珠絲杠絲杠、減速器減速器、傳感器、傳感器占比較高。占比較高。根據我們對特斯拉 Optimus 關節執行器中核心零部件的構成判斷，結合量產價格假設，我們對特斯拉Optimus 成本拆分進行測算分析?？梢缘贸?，在我們的假設下 Optimus 制造成本約 2.25 萬美金，其中關節執行器總體成本占比達 51.42%，旋轉關節、線性關節、手部關節占比分別達20.87%、22.41%和 8.13%。從具體零部件成本占比來看：電機類占比達 15.52%。其中無框力矩電機、空心杯電機、步進電機占比分別達 10.34%、4

45、.43%、0.74%。絲杠類占比達 12.07%。其中行星滾柱絲杠占比達 9.85%、滾珠絲杠占比達 2.22%。減速器類占比達 7.76%。其中諧波減速器占比達 5.91%、行星減速器占比達 1.85%。傳感器類占比達 7.51%。主要為力矩傳感器。表表2 2：TeslaTesla O Optimusptimus 成本拆分測算成本拆分測算 所屬部分所屬部分 部件名稱部件名稱 渠道渠道 量產量產單價（元）單價（元）數量數量 總價（元）總價（元）成本占比成本占比 旋轉關節執行器旋轉關節執行器 諧波減速器 采購 800 12 9600 5.91%行星減速器 采購 300 2 600 0.37%無框

46、力矩電機 采購 700 14 9800 6.03%力矩傳感器 采購 500 11 5500 3.39%編碼器 采購 200 28 5600 3.45%角接觸軸承 采購 50 28 1400 0.86%交叉滾子軸承 采購 100 14 1400 0.86%線性關節執行器線性關節執行器 無框力矩電機 采購 700 10 7000 4.31%步進電機 采購 300 4 1200 0.74%行星滾柱絲杠 采購 2000 8 16000 9.85%滾珠絲杠 采購 300 6 1800 1.11%力矩傳感器 采購 500 11 5500 3.39%編碼器 采購 200 14 2800 1.72%深溝球軸承

47、 采購 100 14 1400 0.86%四點接觸軸承 采購 50 14 700 0.43%手部關節執行器手部關節執行器 空心杯電機 采購 600 12 7200 4.43%行星齒輪箱 采購 200 12 2400 1.48%傳感器 采購 100 12 1200 0.74%編碼器 采購 50 12 600 0.37%滾珠絲杠 采購 150 12 1800 1.11%運動控制運動控制+處理器處理器 FSD 系統、AI 芯片 自研架構，代工制造 50000 1 50000 30.8%頭部交互頭部交互 顯示屏 采購 500 1 500 0.3%環境探測傳感器環境探測傳感器 攝像頭 采購 300 3

48、900 0.6%毫米波雷達 采購 500 1 500 0.3%動力電池動力電池 電池組 采購 3000 1 3000 1.8%肢體骨骼肢體骨骼 手臂、胸腔、腿部、腳部 自研 800 30KG 24000 14.8%合計合計 161624240000 100%100%資料來源：Tesla AI Day，Ebay，各公司官網，安信證券研究中心 圖圖14.14.關節執行器成本占比超關節執行器成本占比超 51%圖圖15.15.電機、滾珠絲杠、減速器、傳感器成本占比較高電機、滾珠絲杠、減速器、傳感器成本占比較高 資料來源：Tesla AI Day，Ebay，各公司官網，安信證券研究中心 資料來源：Tes

49、la AI Day，Ebay，各公司官網，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。15 2.2.2.2.旋轉關節旋轉關節：無框力矩無框力矩電機電機+諧波諧波減速器減速器+傳感器傳感器+編碼器編碼器 旋轉執行器旋轉執行器主要由主要由無框力矩電機無框力矩電機、諧波減速器、諧波減速器、傳感器傳感器、編碼器編碼器等構成。等構成。根據 Tesla AI Day 發布的旋轉執行器構成，我們預計旋轉執行器主要由無框力矩電機、諧波減速器/行星減速器、力矩傳感器、編碼器、角接觸軸承、交叉滾子軸承組成，其中核心部件為無框力矩電機、諧波減速器、力矩傳

50、感器、編碼器等。從成本角度來看，旋轉執行器中無框力矩電機、諧波減速器、編碼器、力矩傳感器占比分別達 28.91%、28.32%、16.52%及 16.22%。接下來我們將重點從這四部分展開論述各零部件的特點及供應格局。圖圖16.16.Tesla Optimus 旋轉執行器零部件構成旋轉執行器零部件構成 資料來源：Tesla AI Day，安信證券研究中心 圖圖17.17.Tesla Optimus 旋轉執行器零部件旋轉執行器零部件成本拆分成本拆分 資料來源：Tesla AI Day，Ebay，各公司官網，安信證券研究中心 2.2.1.2.2.1.無框力矩電機無框力矩電機 無框力矩電機結構簡單，

51、無框力矩電機結構簡單，只只包含轉子和定子兩部分。包含轉子和定子兩部分。無框力矩電機一種特殊的力矩電機，但沒有軸、軸承、外殼、反饋或端蓋，只包含轉子和定子。定子是外部部件，外面包覆著能產生電磁力的銅繞組，整體緊湊地安裝在機器外殼的主體內；轉子是內部部件，由帶永磁體的旋轉鋼圓環組件構成，直接固定于機器軸上。人形機器人人形機器人一般使用一般使用無框力矩電機無框力矩電機提供動力提供動力，具有，具有體積小、性能強、環境耐受度高體積小、性能強、環境耐受度高等優等優勢勢。人形機器人關節體積有限，需要在有限的體積內實現盡可能高的功率密度，從而達到最好的效果。無框力矩電機集成到機器人結構中，能夠最大限度減小電機

52、占用空間。此外，無框電機元件集成于機器中，可去除聯軸器、皮帶等機器元件，從而提升機器性能。直驅解決方案可最大限度降低系統的柔性，從而提供更加可靠的性能。集成式電機還能提高動態響應和系統效率，并可簡化添加液體冷卻以顯著增加可用連續轉矩。另外，無框電機由于體積小，還可直接整合到機器元器件中以確保不受工作環境影響。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。16 圖圖18.18.無框力矩電機的定子和轉子結構圖無框力矩電機的定子和轉子結構圖 圖圖19.19.無框力矩電機能夠很好地集成于機器人關節無框力矩電機能夠很好地集成于機器人關節 資料來源：科爾摩根，安信

53、證券研究中心 資料來源：GW Industry，安信證券研究中心 機器人產業發展促進了無框力矩電機的進步機器人產業發展促進了無框力矩電機的進步與技術迭代與技術迭代。俄羅斯 Mashinoappara 在 1984年推出了無框無刷力矩電機，但當時受限于技術水平，電機的轉矩密度很低；近年來機器人行業的發展推動了永磁力矩電機的技術迭代，轉矩密度、功率密度等性能指標是 80 年代的2-3 倍，性能得到了很大程度的提升。表表3 3：機器人關節用無框力矩電機指標機器人關節用無框力矩電機指標 公司名稱公司名稱 KollmorgenKollmorgen TQTQ-RobodriveRobodrive TM T

54、M-TECHTECH 宇捷電機宇捷電機 寧波菲仕寧波菲仕 產品圖例產品圖例 轉矩密度轉矩密度 Nm/kgNm/kg 1.1-2.5 3.2-3.6 1.3-2.4 1.1-2.5 1.5-2.5 轉矩脈動轉矩脈動%0.9%-2.5%-0.5%-3%-2%-4%過載倍數過載倍數 2.5-3.3 2.8-3.5 2.9-5 2.2.-2.8 2.5-3.0 特點特點 分布繞組 碳纖維綁扎 集中繞組 模塊化定子環氧塑封 集中繞組 多極整體充磁環 分布繞組 面包型磁體 集中繞組 環氧塑封技術 資料來源：基于輻向環充磁的高轉矩密度永磁力矩電機設計與分析，安信證券研究中心 從收入體量看，海外品牌實力強勁，

55、國產品牌規模仍較小。從收入體量看，海外品牌實力強勁，國產品牌規模仍較小。外資品牌發展較早，實力較強的企業有 Kollmorgen、Allied motion、Parker、TQ Robodrive、Aerotech、TM TECH、Axsys、ETEL、Muirhead Aerospace、Gomtec。以 Kollmorgen 為例，2022 年營收規模達 135.5億元，相較于國內廠商優勢明顯。國內做得比較好的品牌主要有步科股份、昊志機電、匯川技術、禾川科技等。其中，步科股份全新第三代 FMC 無框力矩電機系列系自主研發設計，性能優于同業產品，產品尺寸可實現與國際接軌，相較于外資品牌成本優

56、勢明顯，且可提供定制化解決方案；昊志機電的 DD 直驅電機運用獨創的模塊化定子結構、創新設計的電機冷卻結構，使得電機的冷卻效率最大化，進而提升了電機的輸出特性。表表4 4：2 2022022 年全球及國內無框力矩電機主要參與者情況年全球及國內無框力矩電機主要參與者情況 公司名稱公司名稱 公司介紹公司介紹 相關產品相關產品 營業收入營業收入 （億元）（億元）歸母凈利潤歸母凈利潤 （億元）（億元）毛利率毛利率 科爾摩根科爾摩根（KollmorgenKollmorgen）成立于 1911 年，最初為美國海軍提供光學和潛望鏡，1948 年在美國成立電機公司，1960 年與 Inland 合并，1980

57、 成立工業驅動事業部，2000 年被丹納赫收購。無框力矩電機、步進電機、伺服電機、有刷直流電機等 135.5 8.85 35.6%AlliedAllied motionmotion 一家面向全球客戶，致力于設計，制造以及銷售電動機，電子運轉控制和光學編碼器的公司。2013 年 10 月公司向 Safran USA,Inc.收購了 Globe Motors,Inc。各類電機、電子運動控制、光編碼器等 35.03 1.21 31.3%ParkerParker 一家工業機械和材料的制造商。機械部門提供食品和化學機械，制鞋機械和材料，汽車相關機械和粉末噴涂設各類電機等 31.48(2018 年)1.6

58、6（2018 年）25.3%（2018 年）行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。17 備?；瘜W產品部門提供汽車材料，例如車身密封和底漆，汽車部件，例如剛度輔助，阻尼和中空發泡材料，以及玻璃密封材料?；瘜W品部門提供工業洗滌劑。步科股份步科股份 以智能制造為發展方向，堅持不懈打造自動化設備控制、數字化工廠與 SaaS 軟件構成的“三輪驅動”技術平臺，提供聚焦行業的自動化和智能化解決方案。伺服系統、低壓變頻器、步進系統、運動控制配件、數控系統、數字化工廠等 5.39 0.91 37.9%昊志機電昊志機電 從事高精密電主軸及其零配件研發設計、生產制造

59、、銷售與維修服務的環保型高新技術、創業板上市企業，通過堅持不懈的技術攻關和持之以恒的品質管理，構建了電主軸“整機配件服務”緊密結合的完整業務鏈 主軸整機、運動控制產品、轉臺、零配件及維修等 9.87 0.22 36.9%匯川技術匯川技術 專門從事工業自動化和新能源相關產品研發、生產和銷售的高新技術企業。經過十多年的發展，公司已經從單一的變頻器供應商發展成機電液綜合產品及解決方案供應商 通用自動化、電驅電源、牽引系統、電梯電氣系統、工業自動化及機器人零部件 230.1 43.2 35.0%禾川科技禾川科技 一家技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產品的研發、生

60、產、銷售及應用集成。禾川科技的主要產品包括伺服系統、PLC 等，覆蓋了工業自動化領域控制層、驅動層和執行傳感層，近年沿產業鏈上下游不斷延伸，涉足上游的工控芯片、傳感器和下游的高端精密數控機床等領域。伺服電機、伺服驅動器、PLC、機床等 9.44 0.90 30.4%資料來源：Wind，公司公告，安信證券研究中心 2.2.2.2.2.2.諧波諧波/行星減速器行星減速器 旋轉關節使用的主要減速器是諧波減速器，部分較大關節可配合使用行星減速器，以提升抗沖擊能力。1 1、諧波減速器、諧波減速器 諧波減速器由波發生器、柔輪和剛輪三部分構成。諧波減速器由波發生器、柔輪和剛輪三部分構成。波發生器：波發生器：

61、圖示綠色橢圓形部分，中間是凸輪，外圈是滾珠軸承，其內圈固定在凸輪上，外圈通過滾珠發生彈性形變。柔輪：柔輪：圖示粉紅色部分，使用柔性金屬材料制成，外圈有齒。剛輪：剛輪：圖示青色部分，使用剛性材料制成，內圈有齒。三部分可任意固定一個，其余一個主動、一個從動，實現減速或增速；也可變換成兩個輸入，一個輸出，組成差動傳動。實際使用中，通常固定剛輪，利用電機帶動波發生器，柔輪輸出轉動。波發生器為橢圓形，將波發生器塞入柔輪，會迫使柔輪變為橢圓形，與波發生器緊密貼合。再將波發生器和柔輪的整體塞入剛輪，柔輪長軸兩端的外齒剛好和剛輪的內齒嚙合，而短軸兩端的外齒與剛輪的內齒脫開。圖圖20.20.諧波減速器及其諧波減

62、速器及其內部內部結構圖結構圖 資料來源：哈默納科公司公告，安信證券研究中心 諧波減速器的原理核心在于柔輪和剛輪之間的“錯齒運動”。諧波減速器的原理核心在于柔輪和剛輪之間的“錯齒運動”。波發生器軸承處連接電機，電機帶動波發生器一起順時針轉動。轉動過程中，橢圓形的波發生器會迫使柔輪不斷變形，柔輪上的齒會順時針依次與剛輪內圈的每一個齒嚙合。一般情況下，柔輪比剛輪少兩個齒，波發生器每順時針轉動一圈，就使得柔輪逆時針錯位兩個齒，隨著電機的不斷轉動，這種錯位效應連續起來，便表現為柔輪的逆時針轉動。假設剛輪總共有 200 個齒，柔輪共有 198 個齒，電機帶動波發生器每轉動一圈，柔輪便會旋轉 2/200 圈

63、，即 1/100 圈。因此，電機需要轉動 100 圈，柔輪才會轉動一圈，減速比為 100。柔輪的轉速比波發生器要小很多，這實現了降低電機轉速和增大輸出扭矩的效果。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。18 圖圖21.21.諧波減速器的“錯齒”原理諧波減速器的“錯齒”原理 資料來源：綠的諧波減速機在 SCARA 機器人上的安裝與應用，安信證券研究中心 行業壁壘：行業壁壘：壁壘較高，伴隨著研發、生產、銷售等各個環節。壁壘較高，伴隨著研發、生產、銷售等各個環節。諧波減速器廠商只有打通全環節，才能形成良性循環，不斷發展壯大：研發階段：長期正向研發，形成

64、成套技術體系是關鍵，柔輪材料、齒形和結構設計為行研發階段：長期正向研發，形成成套技術體系是關鍵，柔輪材料、齒形和結構設計為行業痛點。業痛點。對于成熟的諧波減速器廠商，若計劃開發一款針對下游某應用場景的產品，可通過諧波減速器各項性能指標的補償來實現，技術路線選擇較為豐富。對于新進入的廠商，在開始搶占市場份額時往往會針對大品牌的某一種或幾種產品進行逆向研發及仿制，最后產品即便質量合格，但逆向研發限制了公司技術的體系化，以及后續產品改良和創新。若不具備成體系的技術，隨著下游應用場景對減速器的性能要求發生變化，新進入廠商無法及時根據客戶需求作出調整，而面臨淘汰風險。圖圖22.22.柔輪疲勞損傷斷裂示意

65、圖柔輪疲勞損傷斷裂示意圖 圖圖23.23.諧波減速器諧波減速器近近 5 年專利申請數量排名年專利申請數量排名 資料來源：諧波減速器柔輪力學特性分析，安信證券研究中心 資料來源：諧波減速器技術專利分析研究，安信證券研究中心 試機驗證：對于下游機器人等設備商來說，一旦選定了減速器品牌，便不會輕易更換。試機驗證：對于下游機器人等設備商來說，一旦選定了減速器品牌，便不會輕易更換。減速器的質量問題往往來源于長時間使用的疲勞損壞，如果下游廠商引入質量不達標的新品牌減速器，產品在使用 1 年后出現大規模質量問題，會帶來較大規模的損失。因而，下游廠商大規模引入新品牌減速機前，需要經過 1-2 年的質量驗證，通

66、過試機來驗證品牌的可靠性，選定品牌后往往不會輕易更換。新的諧波減速器廠商很難進入市場，唯有具備合格的質量、更低的價格以及更好的售后服務。產能擴建：固定資產投資壁壘高，大批量生產下需保持一致性產能擴建：固定資產投資壁壘高，大批量生產下需保持一致性，對設備和裝配工人要求，對設備和裝配工人要求較高較高。從供應角度看，諧波減速器作為一種通用設備，競爭日趨激烈，規模效應下單位成本降低為關鍵所在，而降低單位成本就需要產能擴建。作為精密設備，諧波減速器加工精度需要達到毫米級別，加工設備嚴重依賴進口，設備初始投入較大。從需求角度看，客戶對于供應商的批量供應能力和產品質量的一致性有較高要求，不具備批量供應能力的

67、小廠商很難獲得較大訂單，從而形成盈利和資金回籠。除了設備以外，諧波減速器的行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。19 裝備需要不斷調整、校正、平衡才能最終組成出合格的產品，該環節依賴有成熟經驗的裝配工人。對于新廠商而言，很難在短時間內招聘足夠數量有成熟經驗的裝配工人，因而這也對公司擴產形成了較大的阻礙。圖圖24.24.諧波減速器行業壁壘諧波減速器行業壁壘存在于研發、生產、銷售等各個環節存在于研發、生產、銷售等各個環節 資料來源：安信證券研究中心整理 競爭格局：競爭格局：哈默納科哈默納科為全球龍頭，為全球龍頭，我國諧波減速器國產替代穩步推進。我國

68、諧波減速器國產替代穩步推進。全球市場來看，哈默納科為諧波傳動領域的開拓者，深耕諧波領域 50 多年，無論從研發投入時間，還是從營收規模和產能來看，都遙遙領先，處于絕對龍頭地位。根據 OFweek，2021 年全球諧波減速器市場內主要參與者有哈默納科、日本新寶、綠的諧波、中技克美等。其中哈默納科全球市占率約 82%，綠的諧波占比約 7%，其他廠商占比約 11%。根據華經產業研究院統計，2020-2021年，中國市場最大的兩個外資品牌哈默納科和日本新寶在中國市場的占有率由 46%降低至 42.9%。2020 年，國內做諧波減速器的企業有十幾家，其中實力較強的有綠的諧波、來福諧波、福德機器人、大族傳

69、動等企業，2020-2021 年，這四家企業在中國市場上的占有率之和由 35.9%提升至 41.1%。圖圖25.25.2021 年哈默納科全球諧波減速器市占率格局年哈默納科全球諧波減速器市占率格局 圖圖26.26.我國我國諧波減速器行業國產替代逐漸推進諧波減速器行業國產替代逐漸推進 資料來源：OFweek 官網，安信證券研究中心 資料來源：華經產業研究院，安信證券研究中心 表表5 5：國外主要諧波減速器廠商概況國外主要諧波減速器廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時間成立時間 發展概況發展概況 產能或營收情況產能或營收情況 哈默納科 1970 年 19701970 年在日本成立，深耕諧波減速器領域

70、，逐漸成長為全球龍年在日本成立，深耕諧波減速器領域，逐漸成長為全球龍頭頭企業企業。1977 年開始生產機電一體化產品，1996 年其產品銷歐洲、中東、非洲、印度及南美，2004 年其股票在東京證券交易所上市，2011 年在中國成立貿易公司。2022 財年，公司實現營收 147 億元，凈利潤 22.5 億元，毛利率接近 40%，凈利率 12%左右。20222022 年初，諧年初，諧波減速器產能在波減速器產能在 12.512.5 萬臺萬臺/月，隨著新廠房完工，預計月，隨著新廠房完工，預計20222022 年年 9 9 月將達到月將達到 16.516.5 萬臺萬臺/月。月。日本新寶 2003 年 2

71、0032003 年在日本成立，年在日本成立，20152015 年進入中國市場。年進入中國市場。作為日本首家“無級變速機”，成立后努力鉆研技術，在“索引技術領域”確立了全球最高級別的技術，曾 3 次榮獲日本機械學會大獎。公司做各種類型的減速機，包括諧波減速機，但是其諧波減速機的市場占比非常小。2015 年 3 月，公司共有 2387 人，年營業額在 408 億日元以上。20172017 年中國市場出貨量年中國市場出貨量 30003000 臺臺/月左右。月左右。資料來源：Wind，機器人大講堂公眾號，哈默納科公司公告，安信證券研究中心整理 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限

72、公司，各項聲明請參見報告尾頁。20 國產品牌如雨后春筍般涌現，綠的諧波占據國產品牌如雨后春筍般涌現，綠的諧波占據優勢優勢地位。地位。中技克美研發布局最早，但其諧波減速器主要供應中國航空航天等特種領域，市場空間相對較小，公司營收規模也較小，產品服務與銷售渠道不具備特別明顯的競爭優勢。綠的諧波 2003 年董事長親自帶隊進行研發，至今已有近 20 年的歷史。2010 年以來工業機器人下游快速成長，需求放量，國內廠商紛紛開始布局：大族傳動 2010 年開始攻關諧波；來福諧波 2013 年成立并投入研發諧波；同川科技 2015 年立項研發諧波；中大力德 2016 年開始研發諧波；國茂股份 2021 年

73、成立國茂精密，并收購安徽聚隆精密減速器相關資產。從產能的角度來看，國產品牌中，綠的諧波優勢明顯，已經進入研發擴產盈利再研發再擴產的良性循環階段。國產品牌很多已初步具備量產能力，但與綠的諧波的差距還是較為明顯的。綠的諧波 2022 年產能已達 40 萬臺/年，2023 年有望繼續擴產至 59 萬臺。相比之下，2021 年，同川科技產能約 10 萬臺/年，大族傳動產能約 6 萬臺/年，國茂股份產能約 3 萬臺，而同年中大力德僅可小規模量產。表表6 6：國國內內主要諧波減速器廠商概況主要諧波減速器廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時間成立時間 發展概況發展概況 產能或營收情況產能或營收情況 中技克美

74、1994 年 國家科技部批準的“國家諧波傳動技術研究推廣中心”和“諧波傳動國家重點工業性試驗基地”，是我國第一個專業從事諧波傳動減速器技術設計、開發、生產、銷售、服務的高新技術實業公司。通過與合作單位聯合攻關，研制成功具有全球領先水平的固體潤滑諧波傳動減速器，研制成功具有全球領先水平的固體潤滑諧波傳動減速器，并成功地應用在我國“神舟號”“天宮”系列載人飛船及衛星上。2022 年營業總收入 3413.01 萬元，同比去年增長 22.40%，歸母凈利潤為 375.69 萬元，同比去年增長 87.24%，基本 EPS 為 0.09 元，平均 ROE 為 5.63%。中大力德 2006 年 1998

75、年公司前身慈溪市中大電機廠成立，生產異步電機和小型齒輪減速器等，2008 年開始生產高精度行星減速器，2012 年開發擺線針輪減速器，2014 年開始與相關方合作研發機器人用 RV 減速器，2017 年公司在中小盤 A 股成功上市。2022 年公司營收 9.0 億元，同比下降 5.8%；凈利潤 0.66 億元，同比下降 18.5%。20172017 年年中大力德募集中大力德募集 2.182.18 億元用于年產億元用于年產 2020 萬臺精萬臺精密減速器項目建設。密減速器項目建設。綠的諧波 2011 年 公司前身為恒嘉金屬公司前身為恒嘉金屬，20032003 年由董事長帶隊開始投入諧波減速器的研

76、年由董事長帶隊開始投入諧波減速器的研發。發。公司 2011 年在江蘇蘇州成立，創始人團隊實力強大，成立之初便投入諧波減速器的技術攻關。2013 年相繼推多個系列的諧波減速器產品，2014 年公司主持編制 GB/T30819-2014機器人用諧波齒輪減速器國家標準。2020 年公司在上海交易所科創板上市。2019 年新一代 Y 系列諧波減速器上市。2022 年營業收入 4.46 億元，同增 0.5%，歸母凈利潤 1.55 億元，同比下降 17.9%。2 2023023 年年募投項目達產后，預計產能合計達到募投項目達產后，預計產能合計達到 5 59 9 萬臺萬臺/年；定增項目年；定增項目 1 10

77、000 萬臺萬臺/年諧年諧波減速器及波減速器及 2 20 0萬臺萬臺/年機電一體化產能預計年機電一體化產能預計 2 2027027 年達產。年達產。同川科技 2012 年 漢宇集團持有同川科技 60%的股份。20152015 年立項諧波傳動；年立項諧波傳動；2016 年從國外引進與 HD 相同的齒輪專用加工設備；2017 年第一臺高端 3D 共軛雙圓弧齒形精密諧波減速機下線；2018 年，產品市場驗證獲得圓滿成功；2019 年與國內一線品牌機器人客戶進行聯合測試；2020 年同川科技進行諧波減速器的送樣測試；2021 年開始諧波減速器的批量供應，實現超過萬套產品出貨量。20212021 年，同

78、川科技年，同川科技的諧波減速器產能在的諧波減速器產能在 1010 萬萬臺臺/年左右。年左右。來福諧波 2013 年 公司成立于公司成立于 20132013 年，年，20162016 年進入諧波減速器市場。年進入諧波減速器市場。推出了齒形諧波減速器新品，提升壽命 30%以上，轉矩容量超過 30%。2019 年推出高扭矩LSG、LHG，超短諧波 LSD、LHD，達到全球一流水平。2017 年諧波減速器實現出貨量 1 萬臺/年，2018 年實現銷售 5 萬臺/年，2019 年實現月產2 萬套的生產能力，20202020 年與廣州耐為機器人年與廣州耐為機器人科技有限公司簽署“諧波減速器年采購科技有限公

79、司簽署“諧波減速器年采購 3 3 萬萬臺戰略合作協議”。臺戰略合作協議”。國茂股份 2013 年 公司成立于 2013 年，深耕通用減速機領域。2021 年國茂股份成立國茂精密子公司，同年完成對安徽聚隆機器人減速器有限公司、安徽聚隆起帆精密傳動有限公司與減速器有關部分業務資產的收購，包括設備、存貨、專與減速器有關部分業務資產的收購，包括設備、存貨、專利等等。利等等。20212021 年，國茂精密具備諧波減速器年，國茂精密具備諧波減速器 25002500 臺臺/月的產能，年產能月的產能，年產能 3 3 萬臺左右。萬臺左右。大族傳動 2015 年 大族集團大族集團 20102010 年開始組建專業

80、團隊，從零研發諧波傳動技術，年開始組建專業團隊，從零研發諧波傳動技術，團隊實力雄厚，從國外引入全球一流加工檢測設備，研發和技術人員占比 60%以上。2012 年成功突破雙圓弧齒形非標設計難點，設計出第一臺諧波減速器，并于 2013 年進入試生產階段，2014 年進入多家機構進行試機。2015年成立大族精密傳動科技有限公司，2017 年相繼推出 6 種系列近 200 款諧波減速器，2018 年超扁平輕量系列產品進入市場，2021 年推出 HMHG-I（大中空）系列諧波減速器。20212021 年左右產能在年左右產能在 6 6 萬臺左右，萬臺左右，資料來源：Wind，維科網機器人、高工機器人、綠的

81、諧波官網，安信證券研究中心整理 潛在進入廠商多，潛在進入廠商多，競爭可能加劇。競爭可能加劇。很多具備資本優勢和技術基礎的大企業紛紛開始布局諧波，產業鏈有望持續降本。雙環傳動主營業務為機加工齒輪傳動產品，2013 年開始布局 RV減速器，目前環動科技的營收主要來源于 RV，借助在該領域積累的客戶資源，2018 年進軍諧波，有望進入該領域市場。此外，美的集團也正在布局諧波領域，相關產品通過了庫卡機器人 10000 小時壽命測試，未來也具備進入諧波領域市場的潛力。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。21 表表7 7：國內有潛力進入諧波領域廠商概況國

82、內有潛力進入諧波領域廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時間成立時間 發展概況發展概況 產能或營收情況產能或營收情況 雙環傳動 1980 年 成立于 1980 年，目前是機加工齒輪傳動產品頭部企業。2013 年開始布局 RV 減速器領域，2020 年成立子公司浙江歡動機器人關節科技有限公司，該公司主營機器人關節、精密減速器和機電一體化產品。目前環動科技的營收主要來源于 RV，依靠 RV 積淀下來的技術、客戶和供應商資源，公司開始布局諧波領域。在諧波減速器方面，雙環傳動屬于新入者，還處于起步階段，這幾年在技術端的突破取得了一定效果，目前已經開始全面進行市場推廣，實現焊接機器人等多關節工業機器人、協作

83、機器人的多場景示范應用。美的集團 2000 年 2021 年，美的集團機器人與自動化事業實現營收 253 億元，同比增長 23%。2022 年 4 月 9 日，美的集團全資子公司廣東極亞精機科技有限公司機器人核心精密零部件生產項目發布招標公告，建設機器人核心精密零部件生產數智車間，該項目針對諧波減速建設機器人核心精密零部件生產數智車間，該項目針對諧波減速機業務。機業務。項目建成后，預計達產主營業務年收入項目建成后，預計達產主營業務年收入 3.833.83 億元。億元。2022 年 8 月 5 日，美的集團完成“諧波減速機高精度長壽命設計技術研究及應用”項目，被認定性能達到“國際先進”水平。產品

84、通過了庫卡機器人有限公司產品通過了庫卡機器人有限公司1000010000 小時壽命測試，小時壽命測試，測試后產品精度退化量小于 0.5角分，剛度 K12 退化量小于 30%，精度國際領先。資料來源：Wind，佛山科技公眾號，公司年報，安信證券研究中心整理 2 2、行星減速器行星減速器 行星減速器行星減速器主要主要由行星輪由行星輪、太陽輪太陽輪、內齒環、內齒環三部分構成。三部分構成。行星減速器由一個內齒環緊密結合于齒箱殼體上，環齒中心有一個外部動力驅動的太陽輪，兩者之間有一組由三顆齒輪等分組合于托盤上的行星輪，行星輪依靠出力軸、內齒環及太陽齒支撐于其間。當外部動力驅動太陽齒輪時，可帶動行星齒輪自

85、轉，并沿著固定的內齒環沿著中心公轉，旋轉帶動連結于托盤的出力軸，從而輸出動力，達到降低轉速和提升扭矩的效果。圖圖27.27.行星減速器行星減速器及其內部結構及其內部結構示意圖示意圖 資料來源：紐格爾，安信證券研究中心 行星減速器更抗沖擊，行星減速器更抗沖擊，在在人形機器人人形機器人領域有望與諧波減速器形成優勢互補領域有望與諧波減速器形成優勢互補。諧波減速器具有減速比大、體積小、重量輕等特點，但根據 UCLA Zhu.Taoyuanmin 博士研究，諧波減速器因為減速比高，傳輸透明度較低，抗沖擊屬性較差。大氣隙半徑無框力矩電機+行星減速器的組合，能夠有效提高人形機器人抗沖擊的能力。行星減速器有望

86、在人形機器人部分關節替代諧波減速器，實現抗沖擊性能的提升。圖圖28.28.普通伺服電機普通伺服電機+大減速比減速器，反向驅動時合成大減速比減速器，反向驅動時合成扭矩會發生異常，從而導致減速器損壞扭矩會發生異常，從而導致減速器損壞 圖圖29.29.大氣隙半徑無框力矩電機大氣隙半徑無框力矩電機+行星減速器，正反驅動行星減速器，正反驅動時合成扭矩均處于正常狀態，減速器不會損壞時合成扭矩均處于正常狀態，減速器不會損壞 資料來源：Design of a Highly Dynamic Humanoid Robot，安信證券研究中心 資料來源：Design of a Highly Dynamic Human

87、oid Robot，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。22 行星減速器更適合用于人形機器人胯骨等空間較大的部位。行星減速器更適合用于人形機器人胯骨等空間較大的部位。相較于諧波減速器，行星減速器減速比更低，難以提升足夠倍數的扭矩，就需要將無框力矩電機的氣隙半徑做得足夠大，以輸出更大的扭矩。這導致了配套的無框力矩電機本身需要做得非常大，因而行星減速器更適合用于機器人胯骨等體積非常大的應用場景。圖圖30.30.UCLA Zhu.Taoyuanmin 博士設計并使用在人形博士設計并使用在人形機器人上的行星齒輪箱機器人上的行星齒輪箱

88、 圖圖31.31.UCLA Zhu.Taoyuanmin 博士設計博士設計的行星齒輪箱的行星齒輪箱用于人形機器人的胯骨用于人形機器人的胯骨 資料來源：Design of a Highly Dynamic Humanoid Robot，安信證券研究中心 資料來源：Design of a Highly Dynamic Humanoid Robot，安信證券研究中心 競爭格局：競爭格局：全球行星減速器市場份額較為集中，德資品牌占據前三名。全球行星減速器市場份額較為集中，德資品牌占據前三名。行星減速器作為一種通用減速器，屬于較成熟的產品，全球市場主要被外資品牌占據。根據 QY Research 調研結

89、果，2022 年全球行星減速器排名前五品牌分別為賽威傳動/紐卡特/威騰斯坦/精銳科技/紐氏達特，市占率分別為 12.2%/11.7%/11.6%/10.2%/7.0%，合計超過 50%。其中賽威傳動、紐卡特、威騰斯坦均為德資企業，市占率合計超 30%，精銳科技為臺資企業、紐氏達特為大陸本土企業。圖圖32.32.2022 年全球前五大行星減速器競爭格局年全球前五大行星減速器競爭格局 資料來源：QY Research，安信證券研究中心 我國行星減速器上市企業主要有寧波東力、通力科技、我國行星減速器上市企業主要有寧波東力、通力科技、中大力德中大力德、兆威機電、兆威機電、優德精密優德精密、豐立智能豐立

90、智能等。等。寧波東力、通力科技的業務主體就是通用減速器，均有較為成熟的行星減速器產品；中大力德主營機械傳動相關業務，包括精密減速器、傳動行星減速器、無刷直流減速電機等；兆威機電主要做微型傳動系統、精密注塑件和精密模具，涉及行星減速器業務；優德精密主營各類精密模具零部件以自動化設備零部件，傳動設備和傳動部件包含 RV 減速器及高精度曲柄軸。豐立智能主營鋼齒輪、精密減速器及零部件等。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。23 表表8 8：2 2022022 年我國主要行星減速器上市公司情況年我國主要行星減速器上市公司情況 公司名稱公司名稱 公司介紹

91、公司介紹 相關產品相關產品 營業收入營業收入 （億元）（億元）歸母凈利潤歸母凈利潤 （億元）（億元）毛利率毛利率 寧波東力寧波東力 以傳動設備、供應鏈綜合服務、門控系統、工程技術服務四大產業為主體，其行星減速器主要應用于冶金、礦山、物流、工程機械、新能源等行業。小型減速器、模塊化高精減速機、模塊化減速電機、大功率重載齒輪箱。14.68 3.28 23.8%兆威機電兆威機電 專業從事微型傳動系統、精密注塑件和精密模具的研發、生產與銷售的高新技術企業 為多領域的客戶提供定制化微型傳動系統和精密注塑件 11.52 1.50 29.8%通力科技通力科技 主要產品為自主品牌“通力”系列減速機，依據結構等

92、方面的差異進一步細分為通用減速機與工業齒輪箱。產品已直接或間接與中國一重、中國二重、中國中冶、中糧集團、青山控股、齊魯制藥、寧德時代等下游知名客戶建立了合作關系。通用減速機、工業齒輪箱，掌握全系列齒輪減速機設計技術，形成 R、K、S、F、H、B、P 等減速機全系列產品。4.68 0.97 30.4%優德精密優德精密 主營業務為汽車模具零部件、半導體計算機模具零部件、家電模具零部件等精密模具零部件，以及自動化設備零部件、制藥模具及醫療器材零部件的研發、生產及銷售。研發和生產的 RV 減速機用高精度曲柄軸，拓展了公司在自動化領域零部件的產品系列。傳動設備和傳動部件，包括RV 減速器及其高精度曲柄軸

93、等。3.97 0.28 29.1%中大力德中大力德 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，產品廣泛應用于工業機器人、智能物流、新能源、工作母機等領域及食品、包裝、紡織、電子、醫療等專用機械設備。精密減速器、傳動行星減速器、無刷直流減速電機，各類小型及微型減速電機等 2.19 0.66 24.1%豐立智能豐立智能 智能驅動研造與系統集成服務商，國家高新技術企業，建有機械工業小模數螺旋錐齒輪工程研究中心等。鋼齒輪、精密減速器及零部件、精密機械件、粉末冶金制品以及氣動工具等。11.52 1.50 19.7%資料來源：Wind，公司公告，安信證券研究中心 2.2.

94、3.2.2.3.編碼器編碼器 編碼器是機械與電子緊密結合的精密測量器件編碼器是機械與電子緊密結合的精密測量器件，一般應用于機械角度、速度、位置的測一般應用于機械角度、速度、位置的測量。量。編碼器通過光電原理或電磁原理將一個機械的幾何位移量轉換為電子信號，這種電子信號通常需要連接到控制系統，例如 PLC、高速計數模塊、變頻器等，控制系統經過計算便可以得到測量的數據，以便進行下一步工作。編碼器可以分為增量式和絕對式兩類，增量式編碼器將位移轉換成周期性的電信號，再把電信號轉變成計數脈沖；絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，示值只與測量的起始和終止位置有關。編碼器主要應用于伺服系統，是伺服電

95、機的核心元件。編碼器主要應用于伺服系統，是伺服電機的核心元件。伺服系統由伺服驅動器發出信號給伺服電機驅動其轉動，同時編碼器將伺服電機的運動參數反饋給伺服驅動器，伺服驅動器再對信號進行匯總、分析、修正。通常，編碼器用于工業系統的運動控制中，用于測量并反饋被測物體的位置和狀態，例如機床、機器人、電機反饋系統以及測量和控制設備等。圖圖33.33.編碼器在伺服系統中的應用編碼器在伺服系統中的應用 資料來源：禾川科技招股說明書，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。24 編碼器編碼器可分為可分為光電編碼器、磁電編碼器、電容編碼器光電編碼

96、器、磁電編碼器、電容編碼器三種，工作原理差異較大：光電編碼器光電編碼器：由發光元件、光敏元件及碼盤組成。由發光元件、光敏元件及碼盤組成。作用是將旋轉位置信息轉化為光脈沖信號以對器進行檢測。當安裝在電機轉軸上的碼盤旋轉時，固定住的發光元件發出的光經過碼盤，產生透光和不透光的光脈沖。光敏元件檢測到這些脈沖后，再轉化為數字信號進行輸出。磁電編碼器磁電編碼器：由磁阻傳感器、硒鼓、信號處理電路組成。由磁阻傳感器、硒鼓、信號處理電路組成。將磁鼓刻錄成等間距小磁極，磁極被磁化后，旋轉時產生周期分布的空間漏磁場。磁傳感器探頭通過磁電阻效應，將變化著的磁場信號轉化為電阻阻值的變化，在外加電勢的作用下，變化的電阻

97、值轉化成電壓的變化，經過后續信號處理電路的處理，模擬的電壓信號轉化成計算機可識別的數字型號，從而實現編碼。電容編電容編碼器碼器：由：由轉子、固定發送器和固定接收器轉子、固定發送器和固定接收器組成組成。轉子包含正弦模式，旋轉過程中，發送器的高頻參考信號以可預測的方式進行調制。編碼器檢測接收板上電容電抗的變化，并使用解調算法將其轉換為旋轉運動的增量。圖圖34.34.三種編碼器盤結構對比三種編碼器盤結構對比 資料來源：ARROW 官網，安信證券研究中心 圖圖35.35.光電編碼器工作原理圖光電編碼器工作原理圖 圖圖36.36.磁電編碼器工作原理圖磁電編碼器工作原理圖 資料來源：AsahiKasei

98、官網，安信證券研究中心 資料來源：KIND 官網，安信證券研究中心 光編碼器性能更好，磁編碼器更穩定可靠，電容編碼器兼具前兩者優勢。光編碼器性能更好，磁編碼器更穩定可靠，電容編碼器兼具前兩者優勢。電容編碼器比光學編碼器更堅固耐用，可以免受灰塵、污垢和油污等各種環境污染物的影響，還能更好地應對振動和極端溫度。此外，電容編碼器不采用 LED，與光學編碼器相比，使用壽命更長、體積更小、電流消耗(6-18 mA)更低。電容編碼器不受電磁干擾和電噪聲的影響，與磁性編碼器一樣堅固耐用，但精度和分辨率更高。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。25 表表9

99、9：三種類型編碼器性能對比三種類型編碼器性能對比 性能項目性能項目 電容編碼器電容編碼器 光電編碼器光電編碼器 磁電編碼器磁電編碼器 耐臟、防塵、防油耐臟、防塵、防油 高 低 高 精度精度 高 高 低 溫度范圍溫度范圍 廣泛 中等 狹窄 電流損耗電流損耗 低 高 中等 可編程序性可編程序性 是 否 否 包裝尺寸包裝尺寸 小 中等 中等 EMCEMC 抗撓度抗撓度 高 高 高 磁性免疫磁性免疫 高 高 低 分辨率范圍分辨率范圍 廣泛 廣泛 狹窄 資料來源：CUI Devices，安信證券研究中心 行業壁壘：行業壁壘：編碼器的核心技術壁壘在于插補算法的精度編碼器的核心技術壁壘在于插補算法的精度及小

100、型化及小型化。機器人的位置傳感器檢測到點角度后在編碼器內通過算法語言進行細分，細分為千級、萬級乃至十萬級以上的精度。高精度是編碼器的技術難關所在，也是伺服電機的核心技術之一，目前我國機器人的伺服電機所用的多圈絕對值編碼器嚴重依賴進口，國內技術發展程度不足，國產化率較低。此外，編碼器的核心技術還在于小型化，以及如何適用于集成芯片伺服電機本體的集成設計。競爭格局：競爭格局：編碼器市場競爭格局較為分散，國外品牌占據市場主導。編碼器市場競爭格局較為分散，國外品牌占據市場主導。國外主流編碼器廠商有美國艾美柯(AMCI)、德國艾斯姆(ASM)、德國亨士樂(HENGSTLER)、日本歐姆龍(OMRON)等；

101、國內編碼器主流廠商包括匯川技術、禾川科技、長春匯通和奧普光電。匯川技術匯川技術：2011 年 4 月，公司設立全資子公司暨收購長春市匯通電子有限責任公司整體資產，獲取了伺服系統編碼器技術，并在此基礎上攻克了更高位數的編碼器技術；在直驅電機產品中，匯川結合自身電磁設計平臺和電機制造技術，耦合電機驅動及編碼器技術，實現了支取系統在易用性和運行性能上的顯著提升。禾川科技禾川科技：磁編碼器已達到了業內先進水平，具有耐震動、耐油污、耐灰塵的優勢，得到了大批量的市場驗證，性能穩定可靠；在光編碼器方面同樣做到了先進水平，精度與分辨率更高，且具備低俗穩定性與高定位精度等特點。長春匯通長春匯通：編碼器具備完全自

102、主知識產權，產品分辨率可覆蓋 20 位及以上。奧普光電：奧普光電：子公司禹衡光學前身是 1965 年的長春第一光學儀器廠，也是中國最早的光電編碼器及光學儀器制造商，是中國最早的光電編碼器及光學儀器專業制造商，1967 年中國第一臺工業編碼器、1984 年中國第一套機床編碼器、1986 年中國第一套電梯編碼器均出自禹衡光學。奧普光電 2013 年收購禹衡光學，獲得了其編碼器業務，目前在該領域具備顯著技術優勢，有望利用價格優勢和快速響應能力與國外共享高端編碼器市場。表表1010：國內主要編碼器廠商概況國內主要編碼器廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時間成立時間 公司概況公司概況 財務水平財務水平 匯

103、川技術匯川技術 2003 年 專門從事工業自動化和新能源相關產品研發、生產和銷售的高新技術企業。經過十多年的發展，公司已經從單一的變頻器供應商發展成機電液綜合產品及解決方案供應商，產品主要包括通用自動化、電驅電源、牽引系統、電梯電氣系統、工業自動化及機器人零部件 2022 年公司營業總收入 230.1 億元，同增28.2%，凈利潤 43.2 億元，同增 17.5%，毛利率 35.0%，凈利率 18.8%。禾川科技禾川科技 2011 年 是一家技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，主要產品包括伺服系統、PLC 等。公司自主研發的編碼器在轉矩精度、速度波動率、速度環帶寬、控制周期等

104、性能參數方面整體上已接近國外主流品牌同類可比產品水準，并可配合多種總線控制，擁有自調整、模型跟蹤、制振等功能，大幅提高產品易用性的同時可以有效抗擾動并保持運行穩定。2022 年營業總收入 9.44 億元，同增25.66%，歸母凈利潤 0.90 億元，同降17.85%。長春匯通長春匯通 1992 年 匯川技術子公司，傳感器解決方案供應商。公司編碼器、制動器、開關等產品廣泛應用于各行各業，包括電梯、機床、起重、紡織、印刷、包裝、傳輸、風電、鋼鐵等行業。公司現有兩個研發、生產基地。2022 年營業總收入 230.08 億元，同增28.23%，歸母凈利潤 43.20 億元，同增20.91%。奧普光電奧

105、普光電 2001 年 國內國防用光電測控儀器設備的主要生產廠家，生產的光電測控儀器設備主要用于新型裝備配套、現有裝備升級換代或國防科學試驗。公司從事的主要業務包括光電測控儀器設備、光柵編碼器等。2022 年營業總收入 6.27 億元，同增14.67%，歸母凈利潤 0.82 億元，同增75.31%。資料來源：Wind，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。26 2.2.4.2.2.4.力力傳感器傳感器 力傳感器力傳感器通過檢測各種力的物理效應來檢測力的大小，并通過檢測各種力的物理效應來檢測力的大小，并將力的大小轉化成相關電信號。

106、將力的大小轉化成相關電信號。力學傳感器可以檢測張力、壓力、重量、扭矩、應力等各種物理量，是各種動力設備、工程機械、工作機械、工業自動化系統不可或缺的核心零部件。通?？杀粰z測到的力的物理效應包括：被測量力使得物體發生形變，利用應變片受力或形變時電阻發生的變化，通過壓電晶體把力直接轉換成晶體兩表面的電位差，力所引起的機械諧振固有頻率變化，待測力與其他已知力形成平衡。力力學學傳感器按照測量維度可分為一至六維。傳感器按照測量維度可分為一至六維。六維傳感器的定義為：在某直角坐標系中，傳感器能同時測量沿三個坐標軸方向的力或者繞三個坐標軸坐標方向上的力矩，這種傳感器就稱為六維傳感器。如果只能測量三個維度的力

107、或者力矩，就叫三維力傳感器。能測幾個維度，就叫幾維傳感器，最常見的是一維、三維和六維的傳感器，其他維度比較少。圖圖37.37.六維力六維力學學傳感器外觀結構傳感器外觀結構 圖圖38.38.六維力六維力學學傳感器同時檢測三方向力和三方向力矩傳感器同時檢測三方向力和三方向力矩 資料來源：瑞爾特測控官網，安信證券研究中心 資料來源：菁昌實業官網，安信證券研究中心 多維力傳感器廣泛應用于機器人末端關節，實現對力的測量和控制。多維力傳感器廣泛應用于機器人末端關節，實現對力的測量和控制。工業機器人本身是沒有觸覺的，末端關節加裝力傳感器后，就能夠讓機器人有“觸覺”，實現對出力大小的控制。在工業機器人領域，力

108、傳感器廣泛運用于檢測、預防、測量、控制、示教、保護等環節，使得工業機器人能感知、測量并記錄自己所施加力的大小，并檢測設備的異常出力，提高生產環節的智能性和可靠性。圖圖39.39.多維傳感器廣泛應用于機器人末端關節多維傳感器廣泛應用于機器人末端關節 圖圖40.40.多維傳感器具體功能多維傳感器具體功能 資料來源：斯巴拓電子科技官網，安信證券研究中心 資料來源：斯巴拓電子科技官網，安信證券研究中心 行業壁壘：行業壁壘：多維力學傳感器壁壘多維力學傳感器壁壘較高，涉及材料控制及工藝較高，涉及材料控制及工藝。相較于其他元器件，傳感器產品還包括芯片、陶瓷基板等，這些零部件一般需由上游企業配套提供，另外傳感

109、器的生產工藝和技術要點多，涉及材料控制和工藝控制等，因而企業自身需具備較強的技術整合能行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。27 力。尤其是六維傳感器，并非三個一維力傳感器和三個扭矩傳感器的簡單疊加，需要考慮多通道的溫漂、蠕變、交叉干擾、數據處理的實時性，因而技術難度較低維力傳感器更高。力傳感器維度越高，成本和難度越高，協作機器人和人形機器人不一定需要用六維傳感器。競爭格局競爭格局：力傳感器供應商全球可分為三個梯隊力傳感器供應商全球可分為三個梯隊。第一梯隊是美國 Vishay、瑞士 Metter Toledo、德國 HBM 和日本 NMB；第二

110、梯隊為國內柯力傳感、中航電測；第三梯隊主要是小規模生產商。目前國內主要力傳感器供應商包括：蘇州固锝，柯力傳感，宇立儀器，坤維科技等。蘇州固锝：蘇州固锝：MEMS 傳感器是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器，蘇州固锝積極布局 MEMS 傳感器領域,目前已成為了國內集 MEMS 傳感器設計和封裝于一身的領先企業,加速度傳感器優勢明顯,在行車記錄儀市場份額達到了 70%?？铝鞲校嚎铝鞲校杭夹g研發方面，公司不斷加快新型傳感器及高端傳感器的研發工作，管理方面，公司不斷提升技術能力，安排技術人員到優秀科研院所和企業進行走訪學習，市場開拓上，運用定期巡回服務、出差走訪等方式不斷挖掘客戶潛在需

111、求。目前公司在應變式傳感器、稱重儀表、稱重系統集成行業處于領先地位。宇立儀器：宇立儀器：公司發展始終圍繞力傳感器技術進行發力，從六維力傳感器到協作機器人關節扭矩傳感器再到打磨領域。憑借豐富的研發經驗，公司以力傳感器為核心技術向周邊發散，為用戶提供可靠產品，并基于客戶的反饋，不斷提高和改進產品性能。坤維科技：坤維科技：技術團隊出自航天科研院所，從事飛行器空氣動力學測試設備研發 15 年，對六維力測量和設備開發有著扎實的理論基礎和豐富的實踐經驗。表表1111：國內主要國內主要傳感器傳感器廠商概況廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時間成立時間 公司概況公司概況 財務水平財務水平 蘇州固锝蘇州固锝 19

112、90 年 國內半導體分立器件二極管行業最完善、最齊全的設計、制造、封裝、銷售的廠商，產品包括最新封裝技術的無引腳集成電路產品和分立器件產品、汽車整流二極管、功率模塊、整流二極管芯片、硅整流二極管、開關二極管、穩壓二極管、微型橋堆、軍用熔斷絲、光伏旁路模塊等 2022 年實現營收 32.68 億元，凈利潤 3.74 億元；毛利率 17.21%，凈利率 11.44%柯力傳感柯力傳感 1994 年 專業研制和生產健康秤、脂肪秤、廚房秤、高精度稱重傳感器、稱重儀表、電子稱重系統和分析儀器；鋼制傳感器長期以來占據了國內市場 50%以上的銷售份額；已與100 多個國家與地區的客商建立了廣泛的貿易合作關系

113、2022 年實現營收 10.61 億元，凈利潤 2.76 億元；毛利率 40.24%，凈利率 26.51%宇立儀器宇立儀器 2007 年 簡稱 SRI，國內唯一具有汽車碰撞假人多軸力傳感器生產能力的企業（全球僅兩家）。公司產品 90%出口到歐、美地區。SRI 的六軸力傳感器在 ABB、YASKAWA、FOXCONN 等國際領先的機器人企業得到良好應用。SRI 也推出了自主技術的 iGrinder智能打磨機器人。-坤維科技坤維科技 2018 年 主要產品為力學類傳感器，用于工業自動化，系統集成、醫療設備、制藥、航空航天，農牧業，汽車產品開發&OEM 等領域，持續為華為、立訊精密，華大智造、藍思科

114、技、綠的諧波、美的、格力等制造業龍頭公司提供品質可靠的傳感器關產品。-資料來源：Wind，公司公告，安信證券研究中心 2.3.2.3.線性關節線性關節：無框力矩電機：無框力矩電機+行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠+傳感器傳感器+編碼器編碼器 線性關節主要由無框力矩電機線性關節主要由無框力矩電機/步進電機步進電機+行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠/滾珠絲杠滾珠絲杠+傳感器傳感器+編碼器構成。編碼器構成。根據 Tesla AI Day 發布的線性執行器構成，我們預計線性執行器主要由無框力矩電機/步進電機、行星滾柱絲杠/滾珠絲杠、力矩傳感器、編碼器、深溝球軸承、四點接觸軸承組成，其運動原理是采用內部旋轉螺桿結構，通

115、過永磁力矩電機帶動螺桿旋轉推動執行桿，從而實現將旋轉運動轉為直線運動。從成本角度來看，直線執行器中行星滾柱絲杠、無框力矩電機、力矩傳感器、編碼器占比分別達 43.96%、19.23%、15.11%及 7.69%。接下來我們將重點從電機和滾珠絲杠展開論述其產品特點及供應格局。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。28 圖圖41.41.Tesla Optimus 直線直線執行器零部件構成執行器零部件構成 圖圖42.42.Tesla Optimus 直線執行器零部件直線執行器零部件成本拆分成本拆分 資料來源：Tesla AI Day，安信證券研究中心

116、 資料來源：Tesla AI Day，Ebay，各公司官網，安信證券研究中心 直線直線執行器的特點：執行器的特點：直線執行器主要分布于膝肘等負責支撐和承力，且擺動角度不大但體積緊湊的單自由度關節和腕踝兩個雙自由度的關節。相比旋轉執行器來說，直線執行器可以節省成本，亦能夠為相應結構提供更有針對性的性能。和 Optimus 實用化的設計理念相關，一個結構可靠、低耗能的機器人，高動態響應并不是核心訴求。我們認為直線執行器的優勢在于以下幾點，空間利用率高空間利用率高：直線執行器可縱向布局，最大限度利用腿部內部空間，也提供更大的推力，如 2022 年 Tesla AI Day 上展示的一臺線性執行器可以

117、吊起一臺半噸重的鋼琴，這也與機器人進行零件搬運的工作目標相吻合。耗能較低：耗能較低：直線執行器的螺桿傳動機構通過合理設計可具備自鎖能力，即下半身不動時可以自動鎖定姿態，可以形成一個低功耗且穩定的底部支架。如果采用傳統抱閘制動電機方案，制動器需要占用額外重量且提供的制動力矩相對較小。圖圖43.43.線性執行器線性執行器 資料來源：鼎智科技招股說明書，安信證券研究中心 2.3.1.2.3.1.永磁同步永磁同步電機電機 我們認為直線執行器使用的永磁同步電機可能有兩種，無框力矩電機和步進電機。同時，直線電機未來也有可能成為線性關節的可行性方案。無框力矩電機我們已在前文分析，此處我們將針對步進電機和直線

118、電機做相應的分析。表表1212：無框力矩電機、步進電機、直線電機對比無框力矩電機、步進電機、直線電機對比 無框力矩電機無框力矩電機 步進電機步進電機 直線電機直線電機 原理 由驅動器供電，驅動器控制 U/V/W 三相電形成電磁場，永磁體的轉子在此磁場的作用下轉動，以輸出扭距為衡量指標 步進電機是一種通過步進（即以固定的角度移動）方式使軸旋轉的電機 特殊類型的無刷同步伺服電機，類似于力矩電機，但它是敞開的扁平形狀。通過線圈繞組與永磁體間的電磁相互作行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。29 用，電能高效率地轉換成直線運動的機械能 特征 通過霍爾元

119、件/加裝的編碼器做為反饋信號，驅動器根據反饋值與目標值比較，調整轉子轉動角度。沒有機殼，只有轉子和定子2 個部件，中間是中空形式。無需傳感器。因為轉子上的磁性部件擁有高磁阻（即它們對磁場的傳導能力較差），所以無論線圈是否通電，磁性部件仍然能夠在轉子上保持一個相對穩定的磁場，抵抗位置變化 直接把輸入電力轉化為線性動能，與傳統的扭力及旋轉動能不同，使用可同時替代滾珠絲杠 優點 能夠達到步進電機很多倍的速度，并且控制更大的電機。高生產率、高速度和 高帶寬干擾校正能力 硬件成本要求相對伺服電機低。保持位置(使用帶功率的堵轉轉矩和不帶功率的啟動轉矩)實現定子和動子之間真正意義上的無接觸磨損，壽命長、速度

120、快、響應快，安裝方便 資料來源：研一機械，MPS 官網，ETEL 官網，安信證券研究中心 步進電機原理：步進電機原理：步進電機是一種通過步進（即以固定的角度移動）方式使軸旋轉的電機。其內部構造使它無需傳感器，通過簡單的步數計算即可獲知軸的確切角位置。與所有電機一樣，步進電機也包括固定部分（定子）和活動部分（轉子）。定子上有纏繞了線圈的齒輪狀突起，而轉子為永磁體或可變磁阻鐵芯。步進電機的基本工作原理為給一個或多個定子相位通電，線圈中通過的電流會產生磁場，而轉子會與該磁場對齊；依次給不同的相位施加電壓，轉子將旋轉特定的角度并最終到達需要的位置。當轉子為永磁體時，轉子與定子電路產生的磁場對齊。這種轉

121、子可以保證良好的扭矩，并具有制動扭矩。這意味著，無論線圈是否通電，電機都能抵抗位置的變化。但與其他轉子類型相比，其缺點是速度和分辨率都較低。優點：優點：堅固性，高可靠性，結構簡單，維護成本低，對啟動/停止/反轉具有出色的響應能力，并且可以在許多環境下工作。缺點：缺點：電動機效率低下。無論負載如何，都會消耗較大功率。圖圖44.44.步進電機的步進原理步進電機的步進原理 資料來源：MPS 官網，安信證券研究中心 由于無框力矩電機與伺服電機原理相同，只是不同于傳統的伺服電機，沒有機殼，只有定子和轉子 2 個部件，（相較于有框電機，無框電機配置靈活，安裝方便，著眼于目前驅動系統的高度集成化趨勢，可以說

122、無框電機更貼合工程師的目標期望）所以我們將步進電機和伺服電機結構圖進行對比可以比較步進電機與無框力矩電機的結構原理。圖圖45.45.步進電機和伺服電機結構圖對比步進電機和伺服電機結構圖對比 資料來源：鳴志電器官網，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。30 競爭格局：競爭格局：步進電機步進電機國內主要廠商為常州運控，鳴志電器，江蘇雷利國內主要廠商為常州運控，鳴志電器，江蘇雷利等。2022 年江蘇雷利營業收入為 29.0 億元，其中步進電機部分收入為 11.9 億元，占總營收的 40.91%，毛利率達 31.31%。2022 年

123、鳴志電器營業收入 29.6 億元，凈利率 8.4%，其中電機及驅動系統控制業務占總營收 78%，毛利率 38.2%，其中核心業務產品混合式步進電機產量約 1,800 萬臺，銷售數量和金額排名全球前三，常州運控是隸屬鳴志電器的專業生產精密步進電機、無刷電機及驅控器的制造商子公司，2022 年總營收達 3.4 億元，凈利率 4.3%。表表1313：國內國內主要主要步進電機步進電機廠商概況廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時成立時間間 公司公司概況概況 經經營業績營業績 常州運控（上屬 鳴志電器）1999 年 專業提供精密電機、驅動、高精密減速機及解決方案精密電機、驅動、高精密減速機及解決方案的制造商

124、。擁有員工 600 余人，公司秉承“質量贏取市場、誠信開創未來”的宗旨。2022 年營收 3.38 億元，凈利潤 0.15 億元。鳴志電器 1998 年 從工廠自動化專業部件到智能 LED 照明驅動器，從大型工廠設備的智能管理系統到汽車通信設備的控制執行機構有廣泛的應用領域。公司經營范圍：生產傳感器、步進電機步進電機、直流電機、儀動傳感裝置。2022 年營收 29.6 億元，凈利潤 2.5 億元。營營收中控制電機收中控制電機及其驅動系統產品及其驅動系統產品（包括 HB 步進電機，步進及無刷驅動系統、集成式智能步進伺服驅動，PM 步進電機）占比占比 7 78.43%8.43%。江蘇雷利 2006

125、 年 主要從事家用電器微特電機及智能化組件的研發、生產與銷售。公司產品包括空調電機及組件、洗衣機排水泵、洗衣機排水電機、冰箱電機及組件、洗碗機循環泵、跑步機電機、汽車零部件配套電機及組件等。是全球家用電器微特電機產品及智能化組件制造行業的領先企業。2022 年營收 29 億元，凈利潤 3.1 億元。營收營收中步進電機占中步進電機占 4 40.90.91 1%。資料來源：Wind，安信證券研究中心 直線電機原理：直線電機原理：直線電機是一種特殊類型的無刷同步伺服電機，類似于力矩電機，但它是敞開的扁平形狀。通過線圈繞組（初級部分）與永磁體（次級部分）間的電磁相互作用，電能高效率地轉換成直線運動的機

126、械能。初級部分的常見名稱還有電機，運動件，平臺或滑架，而次級被稱為磁道或磁路。直線電機是直接把輸入電力轉化為線性動能，與傳統的扭力及旋轉動能不同。未來，直線電機亦有望應用在機器人領域。優點優點:實現定子和動子之間真正意義上的無接觸磨損，壽命長、速度快、響應快，并且安裝方便。缺點缺點:磁力有限，所以剛性、定位精度無法做到絲杠的水平，并且造價較高。直線電機目前應用領域仍然是自動化等高速、高響應場合。在對精度、剛性、承載要求高的場合，直線電機很難替代絲杠。競爭格局：競爭格局：我國市場國產化率不足我國市場國產化率不足 4 40 0%，國內企業包括，國內企業包括昊志機電，大族電機等。昊志機電，大族電機等

127、。2014 年至 2019 年，我國直線電機的使用以每年 20%-30%的增長速度不斷地應用于各種自動化設備上，市場規模逐年增長，據華經產業研究院統計，截至 2019 年我國直線電機行業市場規模達到 25.6 億元，同比增長 28%。2019 年我國直線電機產量達 12.1 億臺，同比增長 13.08%。據溫州恩陽（日本 THK 中國產品授權經銷商）咨詢，2021 年直線電機國產品牌在國內市場占比不足 40%。新加坡企業雅克貝思在國內直線電機高端市場占據較高份額，其次是沙迪克、臺灣上銀，科爾摩根等企業。國內直線電機品牌主要有昊志機電、大族電機、鄭州微納科技、嘉興華嶺、青島同日等。圖圖46.46

128、.2014-2019 年我國直線電機行業市場規模及增長年我國直線電機行業市場規模及增長 圖圖47.47.2015-2019 年我國直線電機產量及增長年我國直線電機產量及增長 資料來源：華經產業研究院，安信證券研究中心 資料來源：中國電機工程學會，華經產業研究院，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。31 圖圖48.48.2019 年直線電機企業市占率情況年直線電機企業市占率情況 資料來源：華經產業研究院，安信證券研究中心 表表1414：國內外國內外主要主要直線電機直線電機廠商概況廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時成立時間間 公

129、司公司概況概況 經營業績經營業績 科爾摩根（美國）1916 年 全球領先的運動控制系統專家，提供豐富的標準電機，驅動器，運動控制系統以及 AGV 車輛控制系統。依托超過七十年的運動控制設計與研發領域的專業經驗，為全球 OEM 機器制造商提供突破性的解決方案。1949年設計出無框力矩電機，自此成為科爾摩根原身 Inland 電機公司發展最快、最重要的業務部分。2022 年營收 8.2 億美元（約 57.4 億元）。雅科貝斯（新加坡）2004 年 致力于研發、設計和生產直驅電機（直線電機、力矩電機、音圈電機）研發、設計和生產直驅電機（直線電機、力矩電機、音圈電機）和高精度運動平臺和高精度運動平臺，

130、以及提供高精密系統解決方案。2022 年營收 99.1 百萬美元（約 718.5 百萬元）沙迪克（日本）1976 年 沙迪克公司是數控(NC)電火花加工制造廠商的先驅者。創業以來，通過電火花加工控制的研究和數控系統開發，使得加工精度飛躍提高，除了放電加工機，還制造和銷售高精度的高速加工中心、運用公司獨自技術V-LINE 的注塑機、以及以制面裝置為核心的自動食品機械等。直線電機業務由 2007 年進入技術收獲期，20122012 年年 4 4 月月直線電機驅動機床直線電機驅動機床(電火花電火花/線切割放電加工機、沖壓機、加工中心線切割放電加工機、沖壓機、加工中心)累計出庫達到累計出庫達到 30,

131、00030,000 臺臺。2022 年集團營收 804 億日元，總公司營收 455億日元 上銀（臺灣）1989 年 全世界傳動控制產品與系統科技產品的專業制造者，主要產品有滾珠絲杠、直線導軌、單軸多軸機器人、諧波減速機、軸承、直線電機、力矩電機、伺服電機等。2017 年營收 211.7 億元，凈例潤 22.52 億元。昊志機電 2006 年 專業從事高精密電主軸及其零配件的研發設計、生產制造、銷售與維修服務，昊志機電“以中高端電主軸產品為核心、以電主軸精密零配件制造為支撐、以配套維修服務為特色”，構建了電主軸“整機配件服務”緊密結合的完整業務鏈。為滿足不同類型機床的加工要求，設計研制了包括 P

132、CB 鉆孔機/成型機電主軸、/玻璃雕銑機電主軸、木工雕銑機電主軸、鉆攻中心電主軸、轉臺、刀柄夾頭等十數個系列主軸及配件產品。2022 年營收 9.9 億元，凈利潤 0.25 億元。大族電機（上屬 大族激光）2005 年 參與永磁式直線電動機通用技術條件GB/T 34115-2017 國家標準起草與制定，公司引進直線電機和伺服驅動的海歸團隊公司引進直線電機和伺服驅動的海歸團隊，配備先進的軟硬件開發平臺，共享母公司大族激光集團的平臺資源。自主研發生產的直線電機、力矩電機、伺服電機、新能源汽車驅動電機、直流無刷電機、直線運動平臺、伺服運動模組、潛油直線電機等系列產品。大族激光 2022 年營收 14

133、9.6 億元，凈利潤12.8 億元。資料來源：Wind，Datanyze,Kollmorgen 官網，大族電機，安信證券研究中心 2.3.2.2.3.2.行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠/滾珠絲杠滾珠絲杠 滾珠絲滾珠絲杠杠是實現回轉運動和直線運動相互轉化的理想產品，被廣泛應用于各種工業設備是實現回轉運動和直線運動相互轉化的理想產品，被廣泛應用于各種工業設備和精密儀器。和精密儀器。滾珠絲杠線性執行器是微特電機和滾珠絲桿副的組合，滾珠絲桿副在具有螺旋滾道的絲桿和螺母間裝有滾珠作為中間傳動件，在螺母上閉合的回路中循環滾動，使絲桿和螺母間的運動由滑動變為滾動，減小了運動摩擦，可以完成高速傳動任務。并且滾珠絲桿

134、線性執行器可以滿足精確定位，實現快速響應。滾珠絲桿螺母的傳動效率在 90%-96%，相較于梯形絲桿螺母 26%-70%的傳動效率，滾珠絲桿可以使用更少的驅動功率。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。32 滾珠絲桿廣泛應用于機床工具、機器人制造等領域。滾珠絲桿廣泛應用于機床工具、機器人制造等領域。在技術上不斷朝向高精、高速、高荷重及低噪音的方向精進，有多種抑制溫度上升的創新產品，以克服加工時產生的高溫造成螺桿熱變形影響精度。隨著客戶生產設備不斷向工程集約、節能輕量化方向邁進，維持產品性能并減少體積和通過熱處理延長產品使用壽命成為滾珠絲桿產業發展

135、的重點趨勢。圖圖49.49.線性滾珠線性滾珠絲杠絲杠實物圖實物圖 圖圖50.50.滾珠滾珠絲杠絲杠副結構圖副結構圖 資料來源：鼎智科技公司官網，安信證券研究中心 資料來源：機器人網，安信證券研究中心 行星滾柱絲杠與滾珠絲杠區別：行星滾柱絲杠與滾珠絲杠區別：行星滾柱絲杠傳動方式是在主螺紋絲杠的周圍，行星布置了 6-12 個螺紋滾柱絲杠，這樣將電機的旋轉運動轉換為絲杠或螺母的直線運動。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的結構相似，區別在于行星滾柱絲杠載荷傳遞元件為螺紋滾柱，是典型的線接觸；而滾珠絲杠載荷傳遞元件為滾珠，是點接觸。主要優勢是有眾多的接觸點來支撐負載，能夠提供高于滾珠絲杠的額定動載和靜載，螺紋滾柱

136、替代滾珠將使負載通過眾多接觸線迅速釋放，從而能有更高的抗沖擊能力。圖圖51.51.滾珠絲杠結構圖滾珠絲杠結構圖 圖圖52.52.行星滾柱絲杠結構圖行星滾柱絲杠結構圖 資料來源：人人文庫，安信證券研究中心 資料來源：蘇州陽林滾動機械科技企查查產品數據，安信證券研究中心 特斯拉特斯拉 O Optimusptimus 滾柱絲杠方案滾柱絲杠方案特點：特點：特斯拉的反向（inverted）行星滾柱絲杠方案與常規方案略微不同，“反向”意為將螺桿、螺母角色互換。非反向方案為電機帶動螺桿旋轉，螺母與主體固定，螺母沿螺紋被螺桿帶動將其旋轉運動變換為直線運動。反向方案變為螺母旋轉，螺桿與主體固定，此時螺母旋轉帶動

137、螺桿運動，螺桿將螺母的旋轉運動轉換為直線運動。剖面圖可以看到伺服電機轉子直接帶動螺母旋轉。該方案特點是行星滾子與螺母多點咬合滾動配合，承載能力極強，壽命超長，比常規滾珠絲杠提升一個數量級，但難點是滾子及螺母磨制工藝復雜耗時，裝配時需要匹配不同滾子的相位，操作難度大，需要通過設計和工藝在保證性能的前提下將成本降低。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。33 圖圖53.53.Optimus 線性執行器剖面圖線性執行器剖面圖 1 螺母螺桿螺母螺桿 圖圖54.54.Optimus 線性執行器剖面圖線性執行器剖面圖 2 滾珠滾珠 資料來源：Tesla A

138、I Day 2022，安信證券研究中心 資料來源：Tesla AI Day 2022，安信證券研究中心 行業壁壘：行業壁壘：滾珠絲滾珠絲杠杠制造制造具有具有結構剛性和速度的要求結構剛性和速度的要求，壁壘在于專利、生產設備、材料，壁壘在于專利、生產設備、材料及工藝及工藝。為實現高速和精密的加工，滾珠絲杠除在機床設備的結構剛性進行加強設計外，同時還需要具備高速主軸系統和高速進給系統，以實現高速材料切削的過程。行業壁壘主要體現在設計專利，工業設備，微量元素配方的原材料，工藝 know-how 如熱處理等。競爭格局：競爭格局：日系、歐系、臺系占據我國滾動功能部件中高端市場主導，大陸制造商產品日系、歐系

139、、臺系占據我國滾動功能部件中高端市場主導，大陸制造商產品競爭力不足。競爭力不足。根據金屬加工雜志社數據，在國內高端市場，歐日企業市場占有率高達 90%，大陸、臺灣制造商市場份額各約 5%，高端市場格局相對集中；在國內中低端市場，大陸制造商擁有過約 30%，中低端市場格局相對分散。目前全球滾珠絲桿廠商有德系企業博世力士樂、舍弗勒；臺灣企業上銀科技、銀泰等；日本企業 THK、NSK 等。國內廠商包括鼎智科技、秦川機床、拓普集團、貝斯特、三花智控、恒立液壓、江漢機床、南京工藝等。國內滾動部件制造廠商眾多，許多正在研發的企業處于未上市階段，且多數僅具備單件生產能力，和海外大規模量產企業仍有較大差距。圖

140、圖55.55.中國品牌在國內中低端市場占據一席之地中國品牌在國內中低端市場占據一席之地 圖圖56.56.國內高端應用市場基本被德系、日系產品壟斷國內高端應用市場基本被德系、日系產品壟斷 資料來源：金屬加工雜志社，安信證券研究中心 資料來源：金屬加工雜志社，安信證券研究中心 表表1515：國內外國內外主要主要行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠廠商概況廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時間成立時間 公司概況公司概況 產能或營收情況產能或營收情況 瑞士 GSA 1982 年 1982 年起生產行星滾柱絲杠，同集團兄弟公司 GZ 公司專注螺紋磨削。2014 年，GSA 公司收購了 rterei Hertig AG

141、。多年來與 rterei Hertig 一起獲得的綜合技術可以得到保證，2019 年，該公司搬到了霍里維爾的新工廠。20162016 年并購年并購 RollvisRollvis 后，成為行星滾柱絲杠全球大型供應商后，成為行星滾柱絲杠全球大型供應商（注：Rollvis 從 1970 年起開始生產行星滾柱絲杠產品，目前已覆蓋非循環式、反向式、差動式以及循環式產品。）2022 年營收 324 億美元（約 2268 億元），凈利潤 50 億美元（約 350 億元）。博士力士樂 Rexroth 2001 年 德國的工業液壓設備制造商。2001 年 5 月 1 日，博世收購了曼內斯曼力士樂，并且與博世自動

142、化技術部合并為博世力士樂。博世力士樂全球雇員約31,000 人。主要產品有電動缸、直線運動模塊、集成模塊、精密模塊、導2021 年銷售收入 62 億歐元。30.0%30.0%40.0%40.0%30.0%30.0%中國大陸：漢江機中國大陸：漢江機床、南京工藝等床、南京工藝等中國臺灣：上銀、中國臺灣：上銀、銀泰銀泰德系：力士樂德系：力士樂 日系：日系：THKTHK、NSKNSK5.0%5.0%5.0%5.0%90.0%90.0%中國大陸：漢江機中國大陸：漢江機床、南京工藝等床、南京工藝等中國臺灣：上銀、中國臺灣：上銀、銀泰銀泰德系：力士樂德系：力士樂 日系：日系：THKTHK、NSKNSK行業專

143、題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。34 軌導向滑臺、行星滾珠絲杠行星滾珠絲杠等。通過 PLSA 行星滾柱絲杠傳動系統，博世力士樂進一步擴展了其絲杠傳動系統的應用領域，可以快速移動高負載。上銀（臺灣）1989 年 全世界傳動控制產品與系統科技產品的專業制造者，主要產品有滾珠絲杠、直線導軌、單軸多軸機器人、諧波減速機、軸承、直線電機、力矩電機、伺服電機等。2017 年營收 211.7 億元，凈例潤 22.52 億元。銀泰 1990 年 主要生產滾珠導絲桿、精密絲桿花鍵、線性導軌、滾珠花鍵和線性模組，精密機械關鍵性零部件，主要供應機床、放電加工機、線切

144、割機、塑膠注塑機、半導體設備、精密定位及其他各式設備與機器上。PMIPMI 之滾之滾珠絲桿是三十多年來所累積制造技術為基礎珠絲桿是三十多年來所累積制造技術為基礎，從材料、熱處理、設計、生管、品管到出貨，都有一定的處理作業，其制度化的管理讓其滾珠絲桿給顧客高度的信賴度。2016 年臺灣廠營收 15 億元，營運規模僅次于上銀，是臺灣第二大傳動系統元件廠。瑞士ROLLIVIS 1970 年 成立于 1970 年，專業致力于行星滾柱絲杠副的制造，研究及推廣。全球全球第二大行星滾柱絲杠生產商第二大行星滾柱絲杠生產商，最大的通用件廠商之一。面對普通領域與高精技術場合分別推出標準式與循環式行星滾柱絲杠。20

145、18 年銷售數量占到整個行業銷售數量占到整個行業 45%45%，為航空保密認證單位并在軍用市場占據全球市場 65%。舍弗勒 Schaeffler 2015 年 舍弗勒集團是一家德國軸承制造商，涉及汽車航宇、工業等領域。2015 年10 月 9 日在德國上市。20222022 年舍弗勒集團牽頭收購了年舍弗勒集團牽頭收購了 EwellixEwellix 公司，完公司，完成了全球范圍內行星滾柱絲杠優秀公司的壟斷性收購。成了全球范圍內行星滾柱絲杠優秀公司的壟斷性收購。2022 年，舍弗勒集團全年實現銷售額 158億歐元，按固定匯率增長 9.4%，超過預期目標，全年實現自由現金流 2.8 億歐元 德國E

146、wellix 2019 年 起源于法國 LTI 工廠，LTI 為原始工廠，1968 年被 SKF 集團收購，隸屬于SKF 線性運動技術事業部，2018 年改名 Ewellix，后被舍弗勒收購并以SKF 時期技術與客戶基礎參與市場競爭，在滾珠絲杠、導軌、行星滾柱絲在滾珠絲杠、導軌、行星滾柱絲杠領域均有較強實力。杠領域均有較強實力。在全球擁有 16 個銷售單元及 6 個制造基地。年銷售額約為 2.5 億歐元，擁有約 1 250 名員工。其母公司舍弗勒舍弗勒集團 2022 年營收約 158 億歐元，約 84,000 名員工。THK 1971 年 THK 株式會社是一家日本公司，提供機械工程領域的機械

147、元件和模塊，包提供機械工程領域的機械元件和模塊，包括機器人技術和自動化括機器人技術和自動化。公司總部位于東京。2001 年 THK 的股票在東京證券交易所上市。截至 2022 年，THK 在日本、歐洲、北美、南美和亞洲等地擁有包括關聯公司在內的37 家制造工廠。NSK 1916 年 NSK Ltd.是全球范圍內的大型軸承制造商，同時也是日本最大的軸承制造日本最大的軸承制造商商。公司生產工業機械軸承、精密機械及零部件以及汽車軸承和組件。在東京證券交易所上市，在 29 個國家擁有超過 144 個海外業務。截至 2021 年，公司資本達 672 億日元（約33.6 億元），年營業收入達 7,476

148、億日元（374.4 億元）拓普集團 1983 年 主要致力于汽車動力底盤系統、飾件系統、智能駕駛系統等領域的研發與制造，在汽車行業中專注篤行 40 年。2022 年營收 160 億元，凈利潤達 17 億。鼎智科技 2008 年 主營醫療及工業自動化用線性執行器、編碼器、驅控器及其組件醫療及工業自動化用線性執行器、編碼器、驅控器及其組件為基礎的精密運動控制系列產品的設計、研發、生產、銷售。公司產品線性執行器、混合式步進電機、音圈電機以及智能驅控器等廣泛使用于醫療診斷設備、生命科學儀器、實驗室自動化、機器人、流體控制、半導體及精密電子生產設備，各類工業自動化設備。2022 年營收 3.2 億元，其

149、中線性執行器占60.26%。毛利率 55.39%，凈利率 31.67%。產能 63.55 萬臺，產能利用率 104.46%，產銷率 96.8%。貝斯特 1997 年 專注于精密零部件和工裝及自動化產品的研發、生產及銷售，主要產品包括渦輪增壓器精密軸承件、渦輪增壓器葉輪、渦輪增壓器中間殼、發動機缸體等關鍵汽車零部件，座椅構件等飛機機艙零部件，用于汽車、軌道交通等領域的工裝夾具，以及飛機機身自動化鉆鉚系統、自動化工業生產線等智能制造系統集成產品。2022 年營收 11 億元，凈利潤達 2.3 億元。三花智控 1994 年 領先的生產和研發制冷空調控件元件和零部件的廠商。在汽車、電器和空調行業中，通

150、過與全球著名企業的合作緊密，三花已成為世界領先的 OEM供應商，并進入特斯拉一級供應商。2022 年營收 213 億元，凈利潤達 26 億元。秦川機床 1998 年 國內機床工具行業的龍頭企業，主要產品有齒輪磨床、螺紋磨床等，所屬漢江機床生產 2 級、3 級精度的滾珠絲杠、直線導軌。2022 年營收 41.01 億元，歸母凈利潤 2.75億元。恒立液壓 2005 年 專業生產液壓元件及液壓系統，涵蓋高壓油缸、高壓柱塞泵、液壓多路閥、工業閥、液壓系統、液壓測試臺及高精密液壓鑄件。2022 年營收 81.97 億元，歸母凈利潤23.43 億元。資料來源：Wind，Nookindustries，天譽

151、科技，U.S.General Services Administration，Craft，維基百科，PMI 官網，安信證券研究中心 2.4.2.4.手部關節手部關節：空心杯電機：空心杯電機+行星行星減速器減速器+滾珠絲杠滾珠絲杠+傳感器傳感器 手部關節主要由空心杯電機、精密行星手部關節主要由空心杯電機、精密行星減速器減速器、滾珠絲杠滾珠絲杠和傳感器和傳感器構成。構成?？招谋姍C使手指擁有活動能力，精密行星齒輪箱使得機械手定位更精準、運用更靈活，編碼器提供了手部高精度位置反饋和速度反饋，傳感器使機器人擁有類似人類的知覺功能和反應能力。特斯拉人形機器人每只手包括 6 個驅動器和 11 個自由度。驅

152、動器通過齒輪驅動一根金屬線來控制手指彎曲，并集成了感應器和鎖定裝置。自由度是機器人的運動技術指標，決定了機器人整體的靈活性和活動范圍，可用軸關節的移動、擺動或旋轉動作的運動方式和數量來體現。手部的 11 個自由度結合控制軟件，可以使機械手如同人手一般完成復雜靈巧的操作。并且機械手能承擔大約 9 公斤的負重。從成本角度來看，手部執行器中空心杯電機、行星減速器、滾珠絲杠、傳感器占比分別達 54.55%、18.18%、13.64%及 9.09%。接下來我們將重點從空心杯電機及傳感器兩部分展開論述其產品特點及供應格局。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾

153、頁。35 圖圖57.57.特斯拉人形機器人手部結構特斯拉人形機器人手部結構 圖圖58.58.特斯拉機器人手部包含特斯拉機器人手部包含 6 個驅動器和個驅動器和 11 個自由度個自由度 資料來源：Tesla AI Day，安信證券研究中心 資料來源：Tesla AI Day，安信證券研究中心 圖圖59.59.Tesla Optimus 手部手部執行器零部件執行器零部件成本拆分成本拆分 資料來源：Tesla AI Day，Ebay，各公司官網，安信證券研究中心 2.4.1.2.4.1.空心杯電機空心杯電機 空心杯電機是采用無鐵芯轉子的控制電動機?？招谋姍C是采用無鐵芯轉子的控制電動機?？招谋姍C屬

154、于直流永磁的伺服、控制電動機，在結構上突破了傳統電機的轉子結構形式，采用無鐵芯轉子，這種特別的轉子結構徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的渦流損耗，使得電動機運轉性能優化，并具備控制和拖動特性。傳統鐵芯電機由帶槽的鐵芯結構組成，繞組纏繞在槽之上，而空心杯電機由于繞組沒有鐵芯，省去鐵芯的空間，可以做到更小的尺寸和更高的效率?？招谋姍C主要由后蓋、接線端子、電刷端蓋、電刷、換向器、杯形繞組（轉子）、轉空心杯電機主要由后蓋、接線端子、電刷端蓋、電刷、換向器、杯形繞組（轉子）、轉軸、墊圈、滑動軸承、外殼、磁鐵（定子）、法蘭、定位環組成。軸、墊圈、滑動軸承、外殼、磁鐵（定子）、法蘭、定位環組成。定子由永磁

155、體、殼體、法蘭組成。外殼提供了恒定的磁場，使電機無鐵損耗。由于沒有軟磁性牙齒，所產生的轉矩是均勻的，即使在低速下也能使運行平穩。在較高的速度下，電機能減少振動，減少噪音。在繞組和換向器的轉子中，繞組通過換向板連接到軸上。換向系統使用一對貴金屬刷，減少了電刷火花，減少的電刷火花產生較少的電磁排放。圖圖60.60.傳統鐵芯電機結構傳統鐵芯電機結構 圖圖61.61.空心杯電機結構空心杯電機結構 資料來源：鳴志電器公司官網，安信證券研究中心 資料來源：新和電機網站，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。36 空心杯電機具有空心杯電機具

156、有高功率密度、高動態響應等高功率密度、高動態響應等優勢。優勢。無齒槽效應保持空心杯電機低速運行平穩和低振動、低噪音狀態；結構緊湊保證空心杯電機具有更高的功率密度，即單位體積下所產生功率更高；低電感保證空心杯電機的高動態響應和高的加速度。表表1616：空心杯電機特點與優勢空心杯電機特點與優勢 特點特點 優勢優勢 無齒槽效應 低速運行平穩 低振動，低噪音 轉子可控制在任意位置 結構緊湊 磁路設計更優 功率密度更高 溫升低，效率高 低電感 高動態響應 高加速度 資料來源：鳴志電器公司官網，安信證券研究中心 有刷空心杯電機有刷空心杯電機由于體積、重量等優勢，可以應用于機器人手部。由于體積、重量等優勢，

157、可以應用于機器人手部?？招谋姍C分為有刷電機和無刷電機，無刷空心杯電機又稱直流無刷無齒槽電機，其轉速高，力矩大，具有高動態響應能力，適合應用于機器人關節。有刷空心杯電機又稱直流有刷無鐵芯電機，一般國內的“空心杯電機”泛指有刷電機，其具有比較低的反向力矩，具有高效率，高加速度，低摩擦等特性，同時在體積和重量方面有優勢，可以應用于機器人手部。表表1717：無刷電機與有刷電機對比無刷電機與有刷電機對比 無刷電機無刷電機 有刷電機有刷電機 長壽命(10000h+)電機壽命受限(1000-3000h)高轉速 電機轉速受限 電磁干擾可忽略 有火花 有鐵損 無鐵損 需要驅動控制 控制簡單 資料來源：鳴志電器

158、公司官網，安信證券研究中心 圖圖62.62.有刷空心杯電機可應用于機器人有刷空心杯電機可應用于機器人手部手部 圖圖63.63.有刷空心杯電機有刷空心杯電機 資料來源：鳴志電器公司官網，安信證券研究中心 資料來源：鳴志電器公司官網，安信證券研究中心 行業壁壘：行業壁壘：空心杯電機的技術壁壘在于繞線工藝?？招谋姍C的技術壁壘在于繞線工藝?？招谋姍C無鐵芯轉子的結構給繞線帶來困難，目前海外企業的繞線工藝更先進且處于保密狀態，國內繞線成熟設備較少，大多生產處于手工或半手工狀態。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。37 競爭格局：競爭格局：海外海外三大

159、家份額較高，國內廠商包括鳴志電器、鼎智科技三大家份額較高，國內廠商包括鳴志電器、鼎智科技。瑞士 Maxon、德國 Faulhaber 和瑞士 Portescap 形成三足鼎立格局。國內主要廠商有鳴志電器、江蘇雷利子公司鼎智科技、拓邦股份。目前空心杯電機的國產化率較低，主要由于國內廠商技術儲備與工藝精度不及國外，國內形成了差異化競爭格局，不同廠家產品、技術與性能各具特色。鳴志電器于 2019 年收購瑞士 Technosoft Motion 公司 100%的股權，完善了產業鏈布局。Technosoft Motion 在控制電機，尤其是空心杯電機、直流無刷電機和無槽無刷電機的驅動控制系統上具有全球領

160、先的技術實力。2023 年 4 月 13 日，江蘇雷利控股子公司鼎智科技在北交所上市，主要從事電機制造、微特電機及組件制造和銷售等業務，鼎智科技不斷加強空心杯電機的研發制造工作。表表1818：國內主要空心杯電機廠概況國內主要空心杯電機廠概況 公司名稱公司名稱 成立時間成立時間 發展概況發展概況 營收情況營收情況 鳴志電器 1998 年 主要布局慢速移動人工智能、智能汽車電子等領域，持續拓展空心杯電機產品線，空心杯電機技術在全球居于前列水平。2022 年營業總收入 29.60 億元，同比去年增長 9.05%，歸母凈利潤 2.47 億元，同比去年下降 11.58%，基本 EPS為 0.59 元，平

161、均 ROE 為 0.60%。鼎智科技 2008 年 立足于精密運動控制組件的設計、生產與銷售等一站式服務業務，主要核心產品為線性執行器、音圈電機?？招谋姍C已實現量產。2022 年營業總收入 3.18 億元，同比去年增長 63.99%，歸母凈利潤 1.01億元，同比去年增長 103.39%，基本EPS 為 3.05 元，平均 ROE 為 52.29%。拓邦股份 1996 年 國內智能控制行業的開創者。為家用電器、電動工具、工業設備、個人護理、商業設備、醫療器械、汽車電子等領域廠商提供智能控制解決方案，在感知檢測、控制處理、智能物聯和人機交互等領域擁有一系列核心技術?？招谋姍C是公司主營業務之一

162、。2022 年營業總收入 88.75 億元，同比去年增長 14.27%，歸母凈利潤 5.83億元，同比去年增長 3.13%，基本 EPS為 0.46 元，平均 ROE 為 10.85%。資料來源：Wind，安信證券研究中心 2.4.2.2.4.2.觸覺傳感器觸覺傳感器 手部關節手部關節可使用可使用力覺和觸覺傳感器。力覺和觸覺傳感器。其中，觸覺傳感器使機器人手部具備靠觸覺來感知的能力。觸覺傳感器主要有四種方式：壓電式、壓阻式、電容式和光學原理式。壓電觸覺傳感器基于壓電效應原理，即在外界力的作用下，壓電材料表面因形變會產生電壓。它的頻率響應好，測量范圍大，但分辨率不是很理想。壓阻式觸覺傳感器基于壓

163、阻效應原理，即施加外力時會產生自身電阻的變化。它測量范圍大，魯棒性好，但是遲滯效應較大。電容式觸覺傳感器利用電容的變化來測量接觸力。其空間分辨率高，功耗低，但抗干擾能力差。光學原理的觸覺傳感器靠檢測光的參數變化間接感知外界的接觸信息。優點是抗干擾能力強，具有很高的空間分辨率。觸覺傳感器的技術壁壘在于觸覺傳感器的技術壁壘在于對觸覺傳感機理的研究深度對觸覺傳感機理的研究深度和材料純度。和材料純度。由于機械、材料、電子、精密制造等技術難題，復現人體觸覺傳感機制的研究進展緩慢；材料方面，導電橡膠、導電塑料、碳納米管、石墨烯等是可用作觸覺傳感器的材料，而國內目前的材料質量、生產水平并不穩定。圖圖64.6

164、4.機器手觸覺傳感器結構圖機器手觸覺傳感器結構圖 圖圖65.65.基于石墨烯的觸覺傳感器基于石墨烯的觸覺傳感器 資料來源：冠一科儀公司官網，安信證券研究中心 資料來源：Graphene Nanostructure-based Tactile Sensor for Electronic Skin Applications，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。38 國外企業壟斷國外企業壟斷觸覺傳感器觸覺傳感器中高端市場，國內產業層次偏低。中高端市場，國內產業層次偏低。根據中國科技信息雜志社顯示，目前國內傳感器企業大多從事氣體、溫

165、度等類型傳感器的生產，生產觸覺傳感器的企業較少。國際觸覺傳感器技術不斷攀升，但國內產業檔次偏低，創新能力不足，中高端市場被國外企業壟斷。目前全球傳感器市場主要由美國、日本和德國的龍頭企業主導，國外主要廠商有美國公司 Tekscan、Pressure Profile Systems 和 Sensor Products Inc.等，國內相關企業有漢威科技、蘇州固锝、柯力傳感。表表1919：國內主要觸覺傳感器廠商概況國內主要觸覺傳感器廠商概況 公司名稱公司名稱 成立時間成立時間 公司概況公司概況 財務水平財務水平 漢威科技 1998 年 以傳感器為核心，將傳感技術、智能終端、通訊技術、云計算和地理信

166、息等物聯網技術緊密結合，形成了“傳感器+監測終端+數據采集+空間信息技術+云應用”的系統解決方案，業務應用覆蓋物聯網綜合解決方案及居家智能與健康等行業領域。2022 年營業總收入 23.95 億元，同比去年增長 3.40%，歸母凈利潤 2.76 億元，同比去年增長 4.94%。蘇州固锝 1990 年 國內半導體分立器件二極管廠商，從前端芯片的自主開發到后端成品的各種封裝技術，形成完整的產業鏈。主要產品包括最新封裝技術的無引腳集成電路產品和分立器件產品、汽車整流二極管、功率模塊、整流二極管芯片等品種。2022 年營業總收入 32.68 億元，同比去年增長 32.01%，歸母凈利潤 3.71 億元

167、，同比去年增長 70.34%?？铝鞲?2002 年 是目前中國最大的稱重元件公司。企業專業研制和生產健康秤、脂肪秤、廚房秤、高精度稱重傳感器、稱重儀表、電子稱重系統和分析儀器，年生產能力達到 100 萬臺健康秤、脂肪秤、廚房秤、300 萬只傳感器、50 萬臺稱重儀表、1500 臺(套)稱重系統和2 萬套分析儀器。2022 年營業總收入 10.61 億元，同比去年增長 2.85%，歸母凈利潤 2.60 億元，同比去年增長 3.58%。資料來源：Wind，安信證券研究中心 3.3.人形機器人商業化關鍵人形機器人商業化關鍵：剛需應用場景及降本驅動量產：剛需應用場景及降本驅動量產 3.1.3.1.商

168、業化痛點：剛需服務場景、規?；当?、標準構建商業化痛點：剛需服務場景、規?；当?、標準構建 我們認為當下人形機器人尚處于商業化的早期，未來核心要解決的市場化痛點在于剛剛需應用場景挖掘、規?；当疽约爱a業標準構建需應用場景挖掘、規?；当疽约爱a業標準構建。1 1、“用得上”：“用得上”：工業工業應用有望更快應用有望更快落實，服務領域則是落實，服務領域則是長期長期廣闊的應用場景廣闊的應用場景 人形機器人可人形機器人可在在衣食住行等環節輔助完成繁雜任務，衣食住行等環節輔助完成繁雜任務，滿足滿足個人用戶個人用戶潛在潛在需求。需求。此外，在老齡化趨勢下，人形機器人還可以滿足老人看護、病患照顧等場景應用。

169、如果未來人形機器人能夠提供日常生活所需要的的服務，減少人的參與，將會獲得 C 端巨大的市場需求。然而，服務應用場景的豐富能力主要取決于人形機器人的人工智能水平，人機交互能力與運動規劃能力隨人工智能水平提高，有望實現更加復雜的應用場景。表表2020：人形機器人應用場景人形機器人應用場景 按人類基本需求分類按人類基本需求分類 按照工作性質分類按照工作性質分類 食食 住住 行行 陪伴陪伴 從事體力勞動從事體力勞動 從事服務工作從事服務工作 進行烹飪，北京冬奧會中烹飪機器人已替代廚師 整理家務，替代家政 人員服務 提供“跑腿”服務，替代外賣員，甚至駕駛載具 與用戶進行交流，替代社區工作者/心理醫生 進

170、行組裝、搬運、等勞 動，但與工業機器人不 同，人形機器人能執行非標準任務 在餐廳、酒店等場景為客戶提供服務，替代服務員 資料來源：機器人產業發展規劃 2021，安信證券研究中心 剛性服務場景是當前需要解決的重要問題剛性服務場景是當前需要解決的重要問題。我們將人形機器人與日常使用的掃地機器人對比可以發現，掃地機器人之所以可以迅速落地，是因為它們可以在現實生活中找到與之完全匹配替代的成熟產品，且該產品具有明顯弊端，而掃地機器人可以顯著地解決其弊端。例如，過去的吸塵器產品可以幫助人們將灰塵更簡單地清理出來，但卻離不開人的操作。而掃地機器人在幫助人們清理灰塵的同時減少了人們的參與，因此形成了對吸塵器的

171、完美替代，同時由于其所需工藝技巧尚不復雜，研發成本較低促使了其可以快速實現市場化的普及。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。39 圖圖66.66.掃地機器人和吸塵器產品掃地機器人和吸塵器產品 資料來源：石頭掃地機器人官網，奧斯克官網，安信證券研究中心 表表2121：掃地機器人與吸塵器對比掃地機器人與吸塵器對比 掃地機器人掃地機器人 吸塵器吸塵器 核心功能核心功能 掃地 掃地 需要人類參與程度需要人類參與程度 95%（基本無人參與）30%（需要人參與）價格價格 1000-4000 元不等 200-500 元不等 使用頻率使用頻率 一天一次 一天

172、一次 智能程度智能程度 95%30%資料來源：頭豹研究院，安信證券研究中心 當前人形機器人應用場景仍偏教育、展覽等，工業場景有望率先落地。當前人形機器人應用場景仍偏教育、展覽等，工業場景有望率先落地。目前，人形機器人的開發程度和功能完整性尚不完全，缺乏可完全替代的豐富的剛性應用場景需求。我們對比波士頓動力、優必選、特斯拉人形機器人主要的應用場景可以看出，目前主要集中于家庭服務、商業導覽接待服務、搜救搬運等領域。由于性能未完全開發及智能水平較低，許多工作人形機器人尚缺乏完全替代效益，例如家庭服務板塊人形機器人尚未擁有可完全替代現有日常用品功能的能力，商業導覽接待領域人形機器人尚不能對客戶所提出的

173、所有問題進行解答，而搜救領域缺乏實地搜救場景和經驗的考察應用，人們、一般企業和市場對其接受度和需求性較低，因此人形機器人目前在服務領域多用于科研教育或者商業展覽、展示等場景，以期普及作用。與此同時，我們也可以看出，目前人形機器人企業亦在探索工業場景的應用，比如 Tesla bot 首批量產機器人有望投向其超級工廠，優必選亦計劃與天奇股份合作探索人形機器人在新能源汽車、3C 電子、智慧物流等工業場景的應用。我們認為人形機器人有望優有望優先在工業場景率先落地先在工業場景率先落地，與工業機器人類似，可以實現人力替代降低工廠生產成本，同時完成工業機器人無法執行的非標準及靈活運動的動作。表表2222：波

174、士頓動力波士頓動力 AtlasAtlas、優必選、優必選 WalkerWalker、特斯拉、特斯拉 OptimusOptimus 人形機器人應用場景人形機器人應用場景 特征 功能 未來應用場景 波士頓動力 Atlas 身高：1.5m 體重：89kg 28 個液壓關節 速度：2.5m/s 在各種地形行走；跳躍；后空翻以及后空翻并旋轉180 度；跳過障礙；倒立空翻旋轉；舞蹈+跑酷；搬運傳遞拋擲貨 室外和建筑物內作業 執行搜索和救災任務 演示機器人舞蹈 優必選 Walker 系列 WalkerWalker 一代一代：身高：1.45m 體重：77kg 36 個自由度 伸展狀態單臂負載 1.5kg Wa

175、lker XWalker X：身高：1.3m 體重：63kg 41 個自由度 最大行走速度 3m/s 伸展狀態單臂負載 1.5kg 復雜地形靈活性走；自平衡調解，適應干擾；手眼協調操作；全身柔性，安全交互；U-SLAM 導航避障；人臉/物體/場景識別；多模態交互；智能家居控制 WalkerWalker 一代一代：家庭服務 商業服務（客服、接待、來訪人員信息收集、剪彩頒獎主持等）科研開發 Walker X：商業服務類（科技展館、影視綜藝、商演活動、政企展廳）；科研開發 新能源汽車、3C 電子、智慧物流等工廠 行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。

176、40 特斯拉 Optimus 身高：1.72m 體重：73kg 超 200 個自由度 可負重 9kg 物品 基本靈活直立行走；彈跳；周邊環境感知；簡單手指關節抓取任務；力量控制；雙手完成部分復雜任務，如物品分類 商業領域的導覽接待；特殊環境下的搜救搬運；家庭服務；特斯拉工廠；資料來源：波士頓動力官網、優必選官網、特斯拉官網、安信證券研究中心 2 2、“用得起”：“用得起”：較高的制造成本制約商業化，設備規?；当究臻g大較高的制造成本制約商業化，設備規?；当究臻g大 人形機器人人形機器人制造成本尚高，量產后設備降價空間大制造成本尚高，量產后設備降價空間大。規?；当編邮蹆r下降，將有望促進市場化

177、進程。例如新能源汽車的發展，除了補貼以外，新能源車企亦逐步調低其銷售價格促進規模的增長。當前人形機器人由于較高的制造成本，整體售價未能達到商業化的要求。參考之前的測算結果，橫向對比主流人形機器人，我們可看出特斯拉 Optimus 具有市場化潛力的關鍵在于其成本可控制在約 2.2 萬美元，遠低于波士頓動力 Atlas 約 12.9 萬美元的成本，與優必選 Walker 約 1.9 萬美元的成本可同臺競爭。若能進一步下探到 2 萬美元以下，競爭優勢將更加明顯。若特斯拉成功實現其降本目標，則有可能成為人形機器人行業的首個實現大規模量產并商業化的項目。圖圖67.67.掃地機器人和吸塵器產品掃地機器人和

178、吸塵器產品 資料來源：波士頓動力，特斯拉，優必選，安信證券研究中心 大規模量產情形下，核心零部件降本空間大大規模量產情形下，核心零部件降本空間大。硬件目前占據絕大部分成本，但規模的提升會有效降低成本實現規模效應，因此隨著技術的升級，以及一定的量產出現，硬件成本將有效帶動整體制造成本的下降，促進售價逐步合理化，達到吸引市場購買行為的水平。3 3、行業標準及規范的構建，將助力產業行業標準及規范的構建，將助力產業有序成長有序成長。人形機器人處于初期研發階段人形機器人處于初期研發階段，標準構建將促進產業有序、快速成長。，標準構建將促進產業有序、快速成長。2023 年 1 月，國家工信部等十七部門關于引

179、發“機器人+”應用行動實施方案的通知，到 2025 年，制造業機器人密度較 2020 年實現翻番，服務機器人、特種機器人行業應用深度和廣度顯著提升，政策明確引導機器人產業發展，同時重點強調開展標準的構建：行業機器人應用工藝流程和專用算法模型、融合設備接口、應用數據安全、人機交互安全等標準的研制與推廣；針對特定行業準入要求，加強機器人特殊安全要求和檢測方法標準研究；開展機器人新產品通用技術規范、模塊化設計與制造、應用安全與可靠性等標準化工作；推進機器人新興技術領域專有安全基礎標準、產品標準、方法標準等標準化工作。研究制定機器人倫理相關標準規范。推動機器人應用標準國際化合作。統一的行業標準尚還需要

180、繼續探索，但政策明確鼓勵人形機器人研發公司跨行業標準互采并研究制定行業標準，將有效助力行業形成有序、正向循環，加快實現模塊化、標準化、規?；纳a。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。41 3.2.3.2.市場化展望：有望復制新能源汽車及智能手機發展歷程市場化展望：有望復制新能源汽車及智能手機發展歷程 類類似新能源汽車及智能手機，機器人有望迎來快速增長階段。似新能源汽車及智能手機，機器人有望迎來快速增長階段。復盤新能源汽車及智能手機，可以看出標志性的產品、技術難點的攻克、產品性能的提升、銷售價格的下降均是促進產業鏈快速發展的重要契機、人形機器

181、人處于初期研發階段，未來有望走向成本導向型時代。較低的成本往往會帶來遞增的消費積極性，且伴隨未來人形機器人智能化水平和性能的提升加之越來越多的企業發展了剛性應用場景，人形機器人會更加穩定且更多的參與到日常生活服務中，人們對人形機器人的需求也會得到大幅度的增加，人形機器人將有可能成為往后改變人類生活的爆款產品。特斯拉的特斯拉的 OptimusOptimus 有望有望帶領人形機器人行業迎來“帶領人形機器人行業迎來“IPHONEIPHONE 時刻”時刻”。以較低的成本滿足消費者絕大部分的需求，進而促進產業的轉型提升。由于人形機器人高冗余度設計，使其可以像智能手機一樣不斷更新換代，從而不斷滿足客戶各種

182、不同場景的應用需求。我們期待特斯拉 Optimus 產品憑借特斯拉強大的軟件技術團隊以及其新能源汽車供應鏈及核心技術的賦能，將有望成為人形機器人中重要的標志性產品，率先實現量產，助力行業進入高速增長階段。表表2323：智能手機智能手機/新能源汽車新能源汽車/人形機器人發展歷程類比人形機器人發展歷程類比 智智能能手手機機發發展展象象限限 年份年份 -20002000 20002000-20032003 20042004-20062006 20072007 20082008-20092009 20102010 20112011-20142014 20152015-至今至今 階段/事件 手機市場以功

183、能機為主 智能 PDA 手機出現，但價格高，操作難，未能普及 谷歌、蘋果等企業在該賽道發力，從軟件和硬件層面加快研發 IPHONE 時刻：IPHONE一代發布 IPHONE 在全球范圍內掀起智能手機熱潮，安卓陣營不甘示弱 聯發科時刻：聯發科方案讓ANDROID 機成本降低 2/3 市場呈現低端山寨機，中端國產機，高端旗艦機混戰狀態 華為、小米、OPPO 等走向高端化，國產品牌逐步獲得市場認可 相關產品 諾基亞功能機 摩托羅拉 A6188 IPHONE 一代 IPHONE3G/3GS、IPHONE4、HTC G1 智能手機平臺 MT6573 華為MATE40、小米 12ULTRA 新新能能源源汽

184、汽車車發發展展象象限限 年份年份 -19911991 19911991-20032003 20042004-20112011 20122012 20132013-20142014 20142014 20152015-20162016 20172017-至今至今 階段/事件 市場以燃油車為主 實驗或小批量生產純電動汽車 ELON MUSK向特斯拉注資收購股權，研制市場化車型 特斯拉MODEL S 上市 新能源車獲得輿論和市場關注，已有技術儲備的企業研發新能源車型 比亞迪 E6、帝豪新能源在補貼后價格下探到十萬元左右 資本集中布局新能源車企，傳統車企加速布局新能源，造車新勢力入場 比亞迪、吉利推出

185、高端車型，“蔚小理”新勢力均以中高端車型主打市場 相關產品 大眾、奔馳、寶馬傳統主機廠車型 通用 EV1、特斯拉 ROADSTER 特斯拉MODEL S 比亞迪 E6（政府與出租車公司采購）比亞迪 E6、吉利帝豪新能源 比亞迪唐、漢，吉利領克,蔚來 ES8,小鵬 P7 人人形形機機器器人人發發展展象象限限 年份-2000 2000-2013 2014-2021 2022 2022-2025 2026 左右 2027-2030 2030-未來 階段/事件 低智能人形機器人時代，產品以體現人形外在為主 ATLAS、ASIMO 等高端研發用途智能人形機器人出現 波士頓動力等公司持續研發，吸引資本看到

186、人形機器人發展機會 特斯拉發布 OPTIMUS 機器人 特斯拉OPTIMUS 引起資本與輿論關注，人形機器人市場擴張 國產廠商推出低成本解決方案，人形機器人 OEM 化 高中低端人形機器人混戰，高產品力廠商脫穎而出 國產人形機器人產品獲得國內外認可，走向高端定位 相關產品 西屋公司TELEVOX 波士頓動力ATLAS、本田ASIMO 新一代波士頓動力 ATLAS，優必選WALKER 特斯拉OPTIMUS 特斯拉迭代產品 潛力國產廠家提供解決方案 國產廠家迭代人形機器人產品 國產廠家高端人形機器人產品 資料來源：特斯拉，通用，Wikipedia，安信證券研究中心 行業專題行業專題/機械機械 本報

187、告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。42 3.3.3.3.國內國內主流主流人形機器人公司人形機器人公司尚未盈利尚未盈利，等待盈虧平衡點，等待盈虧平衡點 我們選取國內領先的人形機器人企業優必選、達闥科技進行比較分析，可以發現國內人我們選取國內領先的人形機器人企業優必選、達闥科技進行比較分析，可以發現國內人形機器人企業尚未盈利，處于高研發高投入階段。形機器人企業尚未盈利，處于高研發高投入階段。優必選成立于 2012 年，致力于人形機器人的研發以及智能服務機器人解決方案的設計。憑借雄厚的技術基礎和科研能力，優必選在真人尺寸人形機器人的研發中占據領先地位，是中國首家推出商業化雙足真

188、人尺寸人形機器人的企業。2021 年，優必選在中國教育機器人解決方案市場中占有率已達 20.1%。優必選旗下人形機器人產品有：Walker 系列，Alpha 系列，熊貓機器人。優必選曾計劃 2019 年于 A 股上市，后轉而尋求港股上市。2023 年 1 月底，優必選正式向港交所提交招股說明書，有望成為中國“人形機器人第一股”。達闥科技成立于 2015 年，致力于云端機器人的研發和產業化應用。達闥作為全球領先的云端機器人創造者、制造商和運營商，已擁有超 1600 項專利申請，在云端機器人領域專利數全球第一。目前，達闥云端機器人產品與解決方案已廣泛應用于公共衛生、智慧農業、智慧醫養、公共安全、智

189、慧教育、智慧城市、商業零售等領域。達闥旗下人形機器人產品有：Cloud Pepper，Cloud Ginger 系列。達闥科技曾計劃 2019 年于紐交所上市，2023 年 3 月轉而尋求于港股上市，目前尚未遞交招股說明書。圖圖68.68.優必選旗下人形機器人優必選旗下人形機器人 Walker X 圖圖69.69.達闥科技旗下人形機器人達闥科技旗下人形機器人 Ginger XR-1 資料來源：優必選，安信證券研究中心 資料來源：達闥，安信證券研究中心 優必選、達闥科技營收規模增長潛力大優必選、達闥科技營收規模增長潛力大。2020 年至 2022 年，各地學校受疫情影響大面積暫停線下課程，優必選

190、主打產品教育機器人受到沖擊，銷量兩年均有所下滑。與此同時，優必選針對疫情形勢推出的防疫型 ADIBOT、防疫型 Cruzer 等機器人均受到市場青睞，銷量增長迅速，故 2020-2021 年總營業收入有小幅增長。此外，優必選于 2022 年首次售出一臺最新款產品 Walker X，未來實現量產后將有巨大銷售潛力。2018 年，達闥科技推出首款云端機器人 Cloud Pepper，市場反響強烈，達闥旗下智能設備、機器人銷量與云 AI 業務營收均迅猛增長。2019 年，達闥科技發布新款云端服務型機器人 Cloud Ginger XR-1，但由于消費者尚未完全接納服務型機器人，機器人銷量未見明顯增長

191、。由于云 AI 業務維持高速增長趨勢，達闥科技總營業收入仍迅速增長。預期隨著市場對服務型機器人接受度的提升，未來達闥科技旗下機器人將充分發揮其潛力。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。43 圖圖70.70.優必選優必選 2020-2022 年營業收入年營業收入 圖圖71.71.達闥科技達闥科技 2017-2019 年營業收入年營業收入 資料來源：Wind，安信證券研究中心 資料來源：Wind，安信證券研究中心 費用控制能力有待提升，研發費用率維持高水平，依靠銷量提升扭虧為盈。費用控制能力有待提升，研發費用率維持高水平，依靠銷量提升扭虧為盈。2

192、020-2022 年間，優必選由于疫情沖擊，毛利率較高的小型教育機器人 Alpha 系列銷量減少，毛利率較低的大型防疫、物流機器人銷量增加，導致整體毛利率由 44.7%小幅下滑至30.8%。預期疫情沖擊結束后教育機器人市場將回暖，優必選毛利率將有所回升。由于面向一般消費者的機器人市場仍處于起步階段，優必選在營銷工作中投入大量資金，因此銷售費用率、管理費用率較高。為維持技術領先地位、研發費用率亦居高不下，導致凈利率始終為負。預期未來市場進入成熟期后，銷售費用率、管理費用率將得以縮減，加之銷量上升攤薄費用，優必選將迅速實現扭虧為盈。2017-2019 年間，達闥科技毛利率始終較低，導致三年內增收不

193、增利，亟需加強成本控制。達闥科技凈利率始終為負，但由于營業收入激增攤薄費用，三年間凈利率有所上升。與優必選類似，為維持技術領先地位，達闥科技研發費用較高、研發人員數量龐大，占公司總員工數的 67.5%。2019 年，由于研發進程的周期性以及研究器材的價格回落，研發費用率有所下降。隨著人形機器人零部件成本降低以及銷量進一步攀升，未來達闥科技有望實現盈利。圖圖72.72.2020 至至 2022 年年優必選優必選利潤率利潤率與研發費用率與研發費用率 圖圖73.73.2017 至至 2019 年達闥科技利潤率與研發費用率年達闥科技利潤率與研發費用率 資料來源：Wind，安信證券研究中心 資料來源：W

194、ind，安信證券研究中心 4.4.相關受益企業相關受益企業 根據我們的成本分析，執行器中占比較高的部件主要是電機、絲杠、減速器相關部分，建議關注以下標的：行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。44 執行器：【拓普集團】、【三花智控】?？招谋姍C：【鳴志電器】、【鼎智科技】。無框力矩電機：【步科股份】、【昊志機電】、【禾川科技】、【匯川技術】。滾珠絲杠：【秦川機床】、【江蘇雷利】、【鼎智科技】、【恒立液壓】、【貝斯特】。諧波減速器：【綠的諧波】、【雙環傳動】。行星減速器：【中大力德】、【通力科技】。表表2424：相關企業估值表相關企業估值表 類型

195、類型 證券代碼證券代碼 證券簡稱證券簡稱 最新市值最新市值（億元）（億元）歸母凈利潤（億元）歸母凈利潤（億元）PEPE 2023/6/22023/6/29 9 2022A2022A 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2022A2022A 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 執行器執行器 601689.SH 拓普集團 835.68 17.00 23.47 32.74 43.95 51 36 26 19 002050.SZ 三花智控 1070.08 25.73 31.25 38.65 46.95 43 34 28 23 減速器減速器 6

196、88017.SH 綠的諧波 262.62 1.55 2.47 3.41 4.56 179 106 77 58 000837.SZ 秦川機床 150.11 2.75 3.42 4.55 5.77 49 44 33 26 002472.SZ 雙環傳動 290.16 5.82 8.02 10.50 13.47 47 36 28 22 002896.SZ 中大力德 67.72 0.66 0.99 1.49 1.88 93 68 45 36 300403.SZ 漢宇集團 54.93 2.04 2.39 2.68 3.19 27 23 21 17 603915.SH 國茂股份 135.83 4.14 5.

197、31 6.65 8.06 33 26 20 17 301255.SZ 通力科技 46.74 0.97 47 002164.SZ 寧波東力 34.27 3.28 10 003021.SZ 兆威機電 136.59 1.50 2.20 3.08 6.30 93 62 44 22 電機電機 300124.SZ 匯川技術 1683.44 43.20 53.44 69.97 84.84 39 31 24 20 300503.SZ 昊志機電 48.08 0.22 189 688160.SH 步科股份 65.51 0.91 1.15 1.49 1.92 63 57 44 34 688320.SH 禾川科技 6

198、4.98 0.90 1.72 2.52 3.15 79 38 26 21 603728.SH 鳴志電器 301.77 2.47 4.04 6.08 8.41 128 75 50 36 力學傳感器力學傳感器 002079.SZ 蘇州固锝 108.34 3.71 3.07 3.72 32 35 29 603662.SH 柯力傳感 100.21 2.60 3.62 4.43 5.52 40 28 23 18 300007.SZ 漢威科技 68.19 2.76 3.44 4.24 5.03 25 20 16 14 編碼器編碼器 002338.SZ 奧普光電 96.05 0.82 2.02 2.85 4

199、.00 119 48 34 24 行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠/滾滾珠絲杠珠絲杠 300660.SZ 江蘇雷利 120.63 2.59 3.51 4.63 5.57 47 34 26 22 000837.SZ 秦川機床 150.11 2.75 3.42 4.55 5.77 49 44 33 26 873593.BJ 鼎智科技 68.00 1.01 1.33 1.76 2.32 67 51 39 29 300580.SZ 貝斯特 77.83 2.29 2.68 3.41 4.20 35 29 23 19 601100.SH 恒立液壓 844.05 23.43 27.09 32.50 38.96 38

200、 31 26 22 伺服驅動伺服驅動 300124.SZ 匯川技術 1683.44 43.20 53.44 69.97 84.84 39 31 24 20 688320.SH 禾川科技 64.98 0.90 1.72 2.52 3.15 79 38 26 21 688698.SH 偉創電氣 70.30 1.40 2.01 2.79 3.69 51 35 25 19 電機永磁材料電機永磁材料 000970.SZ 中科三環 147.10 8.48 8.71 10.64 11.98 17 17 14 12 運動處理器運動處理器 688981.SH 中芯國際 2144.04 121.33 57.36

201、82.51 109.39 33 37 26 20 動力電池動力電池 300750.SZ 寧德時代 9869.68 307.29 459.74 613.41 793.21 32 21 16 12 300014.SZ 億緯鋰能 1189.59 35.09 61.31 92.01 121.58 34 19 13 10 002594.SZ 比亞迪 7267.85 166.22 269.70 376.07 491.93 47 27 19 15 攝像頭傳感器攝像頭傳感器 603501.SH 韋爾股份 1155.40 9.90 23.09 35.44 45.72 120 50 33 25 603005.SH

202、 晶方科技 129.73 2.28 3.70 5.28 6.48 60 35 25 20 毫米波雷達毫米波雷達 600741.SH 華城汽車 578.84 72.03 77.26 87.41 95.93 8 7 7 6 002920.SZ 德賽西威 815.59 11.84 16.07 21.97 28.39 75 51 37 29 顯示屏幕顯示屏幕 600703.SH 三安光電 843.14 6.85 15.85 22.21 27.44 123 53 38 31 資料來源：Wind，安信證券研究中心（所有盈利預測均來自 Wind 一致預期）行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股

203、份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。45 5.5.風險提示風險提示 1)1)機器人推廣不及預期。機器人推廣不及預期。目前人形機器人的推廣會受到技術、用戶接受度、成本和可行性等多方面的影響，商業化進度具有不確定性，可能對上游企業的發展產生不利影響。2)2)市場競爭加劇。市場競爭加劇。人形機器人未來商業價值顯著，正處于持續投入、激烈競爭階段，隨著行業新入者的威脅加劇，或企業投入持續加大，各公司將面對更大的壓力。3)3)產品迭代不及預期。產品迭代不及預期。人形機器人對于研發技術更新迭代的要求較高，但技術挑戰或用戶需求變化等因素可能導致技術迭代的不確定性，如果技術更新進展達不到預期，可能會阻礙相關進程

204、的發展。4)4)政策風險。政策風險?？紤]到人形機器人對于社會的潛在影響，該行業可能會受到某些保護政策的限制，從而發展進度滯后。此外，由于國內外行業發展速度不同產生的貿易壁壘也會對公司造成一定的不利影響。5)5)測算具有主觀性。測算具有主觀性。本報告基于一定假設進行預測，與客觀環境可能有所差異，僅供參考。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。46 行業評級體系行業評級體系 收益評級：領先大市 未來 6 個月的投資收益率領先滬深 300 指數 10%及以上；同步大市 未來 6 個月的投資收益率與滬深 300 指數的變動幅度相差-10%至 10%；落

205、后大市 未來 6 個月的投資收益率落后滬深 300 指數 10%及以上；風險評級：A 正常風險，未來 6 個月的投資收益率的波動小于等于滬深 300 指數波動；B 較高風險，未來 6 個月的投資收益率的波動大于滬深 300 指數波動；分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師聲明，本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格，勤勉盡責、誠實守信。本人對本報告的內容和觀點負責，保證信息來源合法合規、研究方法專業審慎、研究觀點獨立公正、分析結論具有合理依據，特此聲明。本公司具備證券投資咨詢業務資格的說明本公司具備證券投資咨詢業務資格的說明 安信證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）經中國證券監督管

206、理委員會核準，取得證券投資咨詢業務許可。本公司及其投資咨詢人員可以為證券投資人或客戶提供證券投資分析、預測或者建議等直接或間接的有償咨詢服務。發布證券研究報告，是證券投資咨詢業務的一種基本形式，本公司可以對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析，形成證券估值、投資評級等投資分析意見，制作證券研究報告，并向本公司的客戶發布。行業專題行業專題/機械機械 本報告版權屬于安信證券股份有限公司，各項聲明請參見報告尾頁。47 免責聲明免責聲明 。本公司不會因為任何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告基于已公開的資料或信息撰寫，但本公司不保證該等信息及資料的完整性、準確

207、性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅反映本公司于本報告發布當日的判斷，本報告中的證券或投資標的價格、價值及投資帶來的收入可能會波動。在不同時期，本公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息及資料保持在最新狀態，本公司將隨時補充、更新和修訂有關信息及資料，但不保證及時公開發布。同時，本公司有權對本報告所含信息在不發出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關注相應的更新或修改。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點，一切須以本公司向客戶發布的本報告完整版本為準，如有需要，客戶可以向本公司投資顧問進一步咨詢。在法律許可的情況下，本公司及所

208、屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務，提請客戶充分注意?？蛻舨粦獙⒈緢蟾鏋樽鞒銎渫顿Y決策的惟一參考因素，亦不應認為本報告可以取代客戶自身的投資判斷與決策。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，無論是否已經明示或暗示，本報告不能作為道義的、責任的和法律的依據或者憑證。在任何情況下，本公司亦不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告版權僅為本公司所有，未經事先書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表、轉發或引用本報告

209、的任何部分。如征得本公司同意進行引用、刊發的，需在允許的范圍內使用，并注明出處為“安信證券股份有限公司研究中心”，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。本報告的估值結果和分析結論是基于所預定的假設，并采用適當的估值方法和模型得出的，由于假設、估值方法和模型均存在一定的局限性，估值結果和分析結論也存在局限性，請謹慎使用。安信證券股份有限公司對本聲明條款具有惟一修改權和最終解釋權。安信證券研究中心安信證券研究中心 深圳市深圳市 地地 址：址：深圳市福田區福田街道福華一路深圳市福田區福田街道福華一路 1919 號安信金融大廈號安信金融大廈 3333 樓樓 郵郵 編：編：518026518026 上海市上海市 地地 址：址：上海市虹口區東大名路上海市虹口區東大名路 638638 號國投大廈號國投大廈 3 3 層層 郵郵 編：編：200080200080 北京市北京市 地地 址：址：北京市西城區阜成門北大街北京市西城區阜成門北大街 2 2 號樓國投金融大廈號樓國投金融大廈 1515 層層 郵郵 編：編：100034100034