《計算機設備行業:智能機器人“奇點”將至產業鏈價值有望重塑-230911(36頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《計算機設備行業:智能機器人“奇點”將至產業鏈價值有望重塑-230911(36頁).pdf(36頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、1 行業行業報告報告行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 計算機設備計算機設備 智能機器人“奇點”將至,產業鏈價值有望重塑智能機器人“奇點”將至,產業鏈價值有望重塑 AIAI 技術的突破有望提升機器人的智能化水平技術的突破有望提升機器人的智能化水平 智能機器人集成了機械、電子、計算機等多學科的先進技術,能夠模仿或替代人類進行各種任務?!凹夹g”和“成本”是智能機器人行業當前面臨的主要痛點,技術突破和成本降低都有可能擴大行業使用范圍和市場規模。當前以 Transformer 為代表的 AI 通用大模型率先在 NPL 領域取得突破,誕生了 ChatGPT 等明星應用,我們預計大模型
2、技術有望提升機器人交互和決策能力,進而提升智能機器人的智能化水平,行業“奇點”或將來臨。智能機器人市場前景廣闊智能機器人市場前景廣闊 據弗若斯特沙利文測算,全球智能服務機器人市場規模從 2017 年 81 億美元增長至 2021 年 221 億美元,四年 CAGR 為 28.7%,預計 2026 年將達 676億美元。中國智能服務機器人市場規模增長迅速,從 2017 年 118 億元增長至 2021 年 467 億元,4 年 CAGR 達 41.0%,預計 2026 年將達 1558 億元。根據 Precedence Research 的預測,2022 年全球人形機器人市場規模預計為16.2
3、億美元,預計到 2032 年將達到 286.6 億美元,10 年 CAGR 約為 33.28%??萍季揞^推動智能機器人應用加速商用科技巨頭推動智能機器人應用加速商用 當前 OpenAI 率先開通 Plus 會員和 API 付費服務;7 月份微軟宣布 AI 工具Microsoft 365 Copilot 將向企業客戶額外收取每位用戶 30 美元/月的服務費用。深耕機器人領域 40 年的波士頓動力公司也與 AI 公司 Levatas 合作,將 ChatGPT 和谷歌的語音合成技術接入旗下機器狗產品 Spot,推動自動機器人的商業化。特斯拉已經打通 FSD 與 Optimus 的底層模塊,實現研發復
4、用,有望加速 Optimus 產業化,并且帶動整個產業鏈的加速發展。投資建議投資建議 由于當前智能機器人產業鏈橫跨多個領域產業鏈長且復雜,我們建議從以下 4 個維度關注智能機器人產業鏈,精選技術實力強且商業化能力強的標的:1)智能機器人整機商業化,建議關注特斯拉、優必選、小米集團。2)機器人核心硬件:傳感器建議關注芯動聯科、賽微電子等公司;控制器建議關注蘇州固锝;電機建議關注匯川技術、雙環傳動、鳴志電器和偉創電氣;減速器建議關注綠的諧波;執行器建議關注拓普集團;玻璃面板建議關注藍思科技;熱管理系統建議關注三花智控。3)機器視覺解決方案提供商:建議關注奧普特、大恒科技、虹軟科技、天準科技。4)機
5、器人算力和操作系統供應商:建議關注中科創達、晶晨科技。風險提示:風險提示:系統性風險;AI 技術升級迭代不及預期;智能機器人產業化不及預期;行業競爭加??;下游需求不及預期 建議關注建議關注標的標的 簡稱簡稱 EPSEPS P PE E C CAGRAGR-3 3 評級評級 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 拓普集團 2.14 3.10 4.15 34 24 18 39%買入 偉創電氣 1.10 1.55 2.15 35 21 16 40%買入 綠的諧波 1.17 1.63 1.99 101 72 59 29%-鳴志電器 0.63 0.98 1.42 109
6、 70 48 34%-數據來源:公司公告,iFinD,國聯證券研究所預測,綠的諧波 和鳴志電器為 Wind 一致預期 股價取 2023 年 9 月 8 日收盤價 證券研究報告 2023 年 09 月 11 日 投資建議:投資建議:強于大市(首次)上次建議上次建議:相對相對大盤大盤走勢走勢 作者作者 分析師:楊靈修 執業證書編號:S0590523010002 郵箱: 分析師:姜青山 執業證書編號:S0590523050001 郵箱: 分析師:黃程保 執業證書編號:S0590523020001 郵箱: 分析師:王曄 執業證書編號:S0590521070004 郵箱: 分析師:張旭 執業證書編號:S
7、0590521050001 郵箱: 相關報告相關報告 -20%3%27%50%2022/92023/12023/52023/9計算機設備滬深300請務必閱讀報告末頁的重要聲明 2 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 投資聚焦投資聚焦 核心邏輯核心邏輯 智能機器人是一個橫跨機械、電子、汽車和計算機等多學科的復合產業,經過了數十年的發展在工業機器人、服務機器人和特種機器人等領域取得了長足的進步,誕生了智能客服、掃地機器人、物流機器人、工業機械手臂等明星產品。智能化程度較低和高昂的成本仍然是市場推廣的主要痛點。2023 年基于通用大模型的 ChatGPT 成為明星應用,給行業帶來了新的啟發,我
8、們預計大模型技術有望提升機器人交互和決策能力,進而提升智能機器人的智能化水平,行業“奇點”或將來臨。創新之處創新之處 1)考慮到智能機器人跨學科的客觀現實,我們從研究方法上拉通了研究所總量、計算機、電子、機械、汽車等多個行業進行聯合覆蓋。此舉可以提供更全面的視角,有效避免了各行業各自為戰,卻難以看到全貌的研究方法缺陷。2)以波士頓動力為代表的高端智能機器人行業過去由于“智能化”和通用性普遍不足,產業化進程較慢。但是行業顛覆者特斯拉率先將其成熟的電動汽車產業鏈與人形機器人 Optimus 實現復用,實現了電池系統集成、FSD 等技術和產品的復用,基于成功的跨行業經驗積淀,將有助于人形機器人加速產
9、業化。3)當前傳統機器人軟件大多基于開源 ROS 進行二次開發,重要程度較低。但是參考智能手機和智能駕駛產業鏈的演進歷程,我們預計,國內外將會有更多的科技公司專注于機器人智能化領域,未來商業化的通用操作系統和智能化功能模塊或將是智能機器人的核心的差異化價值點。傳統機器人整機廠商也會加大智能化的研發投入,在硬件產品不斷迭代的同時,智能機器人軟件或將取得跨越式發展。未來如果機器人硬件同質化嚴重的情況下,智能化機器人軟件或將成為產品核心競爭力。投資看點投資看點 短期隨著 2023 年特斯拉機器人 Optimus 新款發布,核心零部件降成本方案初步確定,有望帶動產業鏈加速發展。中期看隨著通用人工智能的
10、技術突破,機器人的智能化水平顯著提升,輔助人和代替人工作的場景有望進一步提升。長期隨著技術的日益完善,成本的逐步降低,機器人的市場需求有望大幅提升。bUmNuNwPpMaV6McM6MpNnNoMpMiNqQuNiNoPnPaQqRnNxNnMvMwMqNzQ請務必閱讀報告末頁的重要聲明 3 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 正文目錄正文目錄 1.智能機器人產業發展現狀智能機器人產業發展現狀 .6 6 1.1 智能機器人將是 AI 的高端應用.6 1.2 智能機器人產業鏈迎來價值重塑.6 1.3 智能機器人市場前景廣闊.7 1.4 智能機器人未來發展趨勢.7 1.5 政策扶持產業高質量
11、發展.8 2.機器人核心硬件值得重點關注機器人核心硬件值得重點關注 .9 9 2.1 多傳感器將成主流方案.9 2.2 控制器為核心零部件.12 2.3 高端伺服電機國產化有望加速.13 2.4 減速器行業有望穩定增長.14 2.5 執行器行業空間廣闊.15 2.6 玻璃面板有助增強人機交互.16 2.7 熱管理系統可借鑒汽車方案.16 3.智能化機器人軟件或將成為產品核心競爭力智能化機器人軟件或將成為產品核心競爭力 .1717 3.1 機器人操作系統(ROS)已成為開發底座.17 3.2 機器人的仿真訓練是研發和測試的必需環節.19 3.3 AI 通用大模型有望提升機器人交互和決策能力.21
12、 4.科技巨頭推動智能機器人應用加速商用科技巨頭推動智能機器人應用加速商用 .2323 4.1 OpenAI 和微軟 Copilot 使 AIGC 率先規模商用.23 4.2 波士頓動力商業化轉型持續推進.24 4.3 特斯拉入局或將加速人形機器人產業化.24 5.行業投資機會行業投資機會 .2626 5.1 一級市場活躍.27 5.2 智能機器人相關上市公司.27 6.風險提示風險提示 .3535 圖表目錄圖表目錄 圖表圖表 1:機器人正在加速智能化機器人正在加速智能化 .6 6 圖表圖表 2:智能機器人產業鏈智能機器人產業鏈 .6 6 圖表圖表 3:全球智能服務器機器人市場規模全球智能服務
13、器機器人市場規模 .7 7 圖表圖表 4:中國智能服務器機器人市場規模中國智能服務器機器人市場規模 .7 7 圖表圖表 5:機器人產品的發展歷程機器人產品的發展歷程 .8 8 圖表圖表 6:當前智能機器人正由當前智能機器人正由 L3L3 向向 L4L4 發展發展 .8 8 圖表圖表 7:近年智能機器人產業相關政策匯總近年智能機器人產業相關政策匯總 .8 8 圖表圖表 8:智能機器人傳感器分類智能機器人傳感器分類 .9 9 圖表圖表 9:全球傳感器市場規模(億美元)全球傳感器市場規模(億美元).9 9 圖表圖表 10:中國傳感器市場規模(億元)中國傳感器市場規模(億元).9 9 圖表圖表 11:
14、力矩傳感器按照力的維度分類力矩傳感器按照力的維度分類 .1010 圖表圖表 12:全球力矩傳感器市場規模(億元)全球力矩傳感器市場規模(億元).1010 圖表圖表 13:全球全球 MEMSMEMS 慣性傳感器市場規模(億美元)慣性傳感器市場規模(億美元).1111 圖表圖表 14:20212021 年年 MEMSMEMS 慣性傳感器市場結構慣性傳感器市場結構 .1111 圖表圖表 15:霍爾線性傳感器應用原理示意圖霍爾線性傳感器應用原理示意圖 .1111 圖表圖表 16:全球位置傳感器市場規模(億元)全球位置傳感器市場規模(億元).1111 圖表圖表 17:CMOSCMOS 圖像傳感器應用原理
15、示意圖圖像傳感器應用原理示意圖 .1111 圖表圖表 18:全球全球 CMOSCMOS 圖像傳感器市場規模(億美元)圖像傳感器市場規模(億美元).1111 圖表圖表 19:中國機器人產業圖譜中國機器人產業圖譜 .1212 圖表圖表 20:工業機器人控制系統一般構成工業機器人控制系統一般構成 .1212 圖表圖表 21:ABBABB 控制器控制器 IRC5IRC5 系列系列 .1212 圖表圖表 22:伺服電機歷年市場規模(億元)伺服電機歷年市場規模(億元).1313 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 4 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表圖表 23:伺服電機下游應用占比(伺服電機下游應
16、用占比(20202020 年)年).1313 圖表圖表 24:國內伺服電機行業競爭格局國內伺服電機行業競爭格局 .1313 圖表圖表 25:2021H12021H1 國內伺服電機行業市場份額國內伺服電機行業市場份額 .1313 圖表圖表 26:減速器產品分類減速器產品分類 .1414 圖表圖表 27:RVRV 減速器與諧波減速器的應用位置減速器與諧波減速器的應用位置 .1414 圖表圖表 28:RVRV 減速器與諧波減速器對比減速器與諧波減速器對比 .1414 圖表圖表 29:國內諧波減速器市場規模預測國內諧波減速器市場規模預測 .1515 圖表圖表 30:國內國內 RVRV 減速器市場規模預
17、測減速器市場規模預測 .1515 圖表圖表 31:碼垛機器人機械結構示意圖碼垛機器人機械結構示意圖 .1515 圖表圖表 32:末端執行器示意圖末端執行器示意圖 .1515 圖表圖表 33:拓普集團機器人執行器產品拓普集團機器人執行器產品 .1616 圖表圖表 34:機器人末端執行器市場空間(億美元)機器人末端執行器市場空間(億美元).1616 圖表圖表 35:藍思科技新能源汽車玻璃產品藍思科技新能源汽車玻璃產品 .1616 圖表圖表 36:機器人循環液冷方案機器人循環液冷方案 .1717 圖表圖表 37:機器人液氣相變熱管結構示意圖機器人液氣相變熱管結構示意圖 .1717 圖表圖表 38:特
18、斯拉特斯拉 ModelSModelS 不同溫度下行駛里程與速度不同溫度下行駛里程與速度 .1717 圖表圖表 39:溫度對純電動車續航的影響(時速溫度對純電動車續航的影響(時速 100KM/H100KM/H).1717 圖表圖表 40:ROSROS 發展歷程發展歷程 .1818 圖表圖表 41:ROSROS 的作用的作用 .1818 圖表圖表 42:智能機器人通用操作系統與智能手機類比智能機器人通用操作系統與智能手機類比 .1818 圖表圖表 43:中科創達定制化專用機器人操作系統架構圖中科創達定制化專用機器人操作系統架構圖 .1919 圖表圖表 44:Sim2RealSim2Real 示意圖
19、示意圖 .2020 圖表圖表 45:仿真環境和真實環境差異仿真環境和真實環境差異 .2020 圖表圖表 46:利用利用 GPUGPU 多核并行計算的進行強化學習多核并行計算的進行強化學習 .2020 圖表圖表 47:全球主要仿真訓練平臺全球主要仿真訓練平臺 .2121 圖表圖表 48:訓練大模型訓練大模型“預訓練預訓練+精調精調”模式模式 .2222 圖表圖表 49:大模型能力對應智能機器人需求大模型能力對應智能機器人需求 .2222 圖表圖表 50:ChatGPTChatGPT 代替工程師參與機器人的決策執行示意圖代替工程師參與機器人的決策執行示意圖 .2323 圖表圖表 51:微軟微軟 3
20、65 Copilot365 Copilot 示意圖示意圖 .2323 圖表圖表 52:波士頓動力機器人產品線波士頓動力機器人產品線 .2424 圖表圖表 53:TeslaTesla 機器人正從概念到逐步落地機器人正從概念到逐步落地 .2525 圖表圖表 54:Tesla Optimus Tesla Optimus 核心技術細節核心技術細節 .2525 圖表圖表 55:特斯拉自動標注系統特斯拉自動標注系統 .2525 圖表圖表 56:特斯拉使用特斯拉使用 AIAI 解決規劃問題解決規劃問題 .2525 圖表圖表 57:OptimusOptimus 環境探索與記憶環境探索與記憶.2626 圖表圖表
21、 58:特斯拉算力預期圖特斯拉算力預期圖 .2626 圖表圖表 59:20232023 年部分智能機器人公司一級市場投融資情況匯總年部分智能機器人公司一級市場投融資情況匯總 .2727 圖表圖表 60:芯動聯科近年來收入及利潤情況芯動聯科近年來收入及利潤情況 .2828 圖表圖表 61:芯動聯科芯動聯科 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .2828 圖表圖表 62:燦瑞科技近年來收入及利潤情況燦瑞科技近年來收入及利潤情況 .2828 圖表圖表 63:燦瑞科技燦瑞科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .2828 圖表圖表 64:蘇州固锝近年來收入及利潤情況蘇州固锝近
22、年來收入及利潤情況 .2929 圖表圖表 65:蘇州固锝蘇州固锝 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .2929 圖表圖表 66:匯川技術近年來收入及利潤情況匯川技術近年來收入及利潤情況 .2929 圖表圖表 67:匯川技術匯川技術 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .2929 圖表圖表 68:雙環傳動近年來收入及利潤情況雙環傳動近年來收入及利潤情況 .3030 圖表圖表 69:雙環傳動雙環傳動 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3030 圖表圖表 70:綠的諧波近年來收入及利潤情況綠的諧波近年來收入及利潤情況 .3030 圖表圖表 71:綠的諧波綠的
23、諧波 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3030 圖表圖表 72:拓普集團近年來收入及利潤情況拓普集團近年來收入及利潤情況 .3131 圖表圖表 73:拓普集團拓普集團 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3131 圖表圖表 74:藍思科技近年來收入及利潤情況藍思科技近年來收入及利潤情況 .3131 圖表圖表 75:藍思科技藍思科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3131 圖表圖表 76:三花智控近年來收入及利潤情況三花智控近年來收入及利潤情況 .3232 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 5 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表圖表 7
24、7:三花智控三花智控 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3232 圖表圖表 78:奧普特近年來收入及利潤情況奧普特近年來收入及利潤情況 .3232 圖表圖表 79:奧普特奧普特 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3232 圖表圖表 80:大恒科技近年來收入及利潤情況大恒科技近年來收入及利潤情況 .3333 圖表圖表 81:大恒科技大恒科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3333 圖表圖表 82:虹軟科技近年來收入及利潤情況虹軟科技近年來收入及利潤情況 .3333 圖表圖表 83:虹軟科技虹軟科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比
25、 .3333 圖表圖表 84:天準科技近年來收入及利潤情況天準科技近年來收入及利潤情況 .3434 圖表圖表 85:天準科技天準科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3434 圖表圖表 86:中科創達近年來收入及利潤情況中科創達近年來收入及利潤情況 .3434 圖表圖表 87:中科創達中科創達 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3434 圖表圖表 88:偉創電氣近年來收入及利潤情況偉創電氣近年來收入及利潤情況 .3535 圖表圖表 89:偉創電氣偉創電氣 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 .3535 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 6 行業報告行業
26、報告行業專題研究行業專題研究 1.智能機器人產業發展現狀智能機器人產業發展現狀 1.1 智能機器人智能機器人將是將是 AIAI 的高端應用的高端應用 智能機器人是一種集成了機械、電子、控制、傳感、人工智能等多學科先進技術的自動化裝備,能夠模仿或替代人類進行各種任務的設備。智能機器人是 AI(人工智能)技術在機器人上的高端應用之一,具備了一定程度的自主決策能力、更強的學習能力和更高的智能水平,能夠判斷環境變化和任務需求并實施相對應的解決方案。當前“技術”和“成本”是智能機器人行業面臨的主要痛點。通用智能能力不足使得機器人目前只能少量應用于特定場景并且訓練、制造成本居高不下。技術突破和成本降低都有
27、可能擴大機器人的使用范圍和市場,例如掃地機器人、工業手臂等滲透率隨著技術改進和成本下降顯著提高。圖表圖表1:機器人正在加速智能化機器人正在加速智能化 資料來源:甲子光年2023 閔行智能機器人產業發展白皮書,國聯證券研究所 1.2 智能機器人產業鏈迎來價值重塑智能機器人產業鏈迎來價值重塑 智能機器人產業鏈的上游為核心硬件生產商,包括傳感器、伺服系統、減速器、控制器、芯片等,在硬件基礎上的操作系統和中間件當前通常采用開源的 ROS 為基礎架構進行定制化。圖表圖表2:智能機器人產業鏈智能機器人產業鏈 資料來源:艾瑞咨詢,國聯證券研究所 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 7 行業報告行業報告行業專題研究
28、行業專題研究 中游主要有機器視覺、人臉識別、機器學習、SLAM(即時定位與地圖構建)等技術的開發和整合商。下游為機器人本體制造和軟硬件集成的公司,通常是生產和銷售機器人的公司。下游按照應用領域劃分,智能機器人可主要分為工業機器人、服務機器人和特種機器人。其中,工業機器人又可以按照用途細分包括搬運、焊接、噴涂、加工、裝配、潔凈等;服務機器人可細分為個人/家用服務機器人,包括家務、教育、娛樂等,以及公共服務機器人,包括餐飲、講解導引、多媒體、公共代步等;特種機器人的細分應用包括偵查、排爆、專業安裝、采掘、專業運輸、手術、康復等。1.3 智能機器人市場前景廣闊智能機器人市場前景廣闊 據弗若斯特沙利文
29、測算,全球智能服務機器人市場規模從 2017 年 81 億美元增長至 2021 年 221 億美元,四年 CAGR 為 28.7%,預計 2026 年將達 676 億美元。中國智能服務機器人市場規模增長迅速,從 2017 年 118 億元增長至 2021 年 467 億元,4年 CAGR 達 41.0%,預計 2026 年將達 1558 億元。根據 Precedence Research 的預測,2022 年全球人形機器人市場規模預計為 16.2 億美元,預計到 2032 年將達到 286.6億美元,億美元,1010 年年 CAGRCAGR 約為約為 33.28%。共研網共研網 中國智能專業服
30、務機器人市場規模預計從 2021 年 292 億元增長至 2026 年 1074億元,5 年 CAGR 達 29.8%,增速較快;而中國智能個人/家庭服務機器人市場規模預計從 2021 年 175 億元增長至 2026 年 484 億元,五年 CAGR 為 22.6%。圖表圖表3:全球智能服務器機器人市場規模全球智能服務器機器人市場規模 圖表圖表4:中國智能服務器機器人市場規模中國智能服務器機器人市場規模 資料來源:弗若斯特沙利文 優必選招股說明書,國聯證券研究所 資料來源:弗若斯特沙利文優必選招股說明書,國聯證券研究所 1.4 智能機器人未來發展趨勢智能機器人未來發展趨勢 智能機器人的發展大
31、致經歷了三個階段。第一個階段是產品自動化,只能執行固定任務,應用于替代重復勞動,從單一的工業生產逐步向多種應用場景延展,這一代的產品通常為程序控制機器人(L1-L2):通過編程或示教將動作指令輸入機器人中,只能刻板地完成程序規定的動作,一旦環境情況略有變化,機器人的工作就會出現問題。第二個階段是機器智能,機器人通過傳感器獲得環境信息,進而規劃自身行動;這一代的產品為自適應機器人(L3):配備視覺、聲音、力度等傳感器,能據傳感器獲得的信息對環境有基礎感知,實時調整工作狀態。當前正處在的第三個階段人工智能初期,機器人在人工智能技術的輔助下,能夠253443506069861081321575680
32、1101311611862513244125180200400600800智能專業服務機器人(億美元)智能個人/家庭服務機器人(億美元)5692118136175 2072623304054846210116521629233447364684610740500100015002000智能專業服務機器人(億人民幣)智能個人/家庭服務機器人(億人民幣)請務必閱讀報告末頁的重要聲明 8 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 自行處理并完成任務,通用性顯著提升,第三代的產品是智能機器人(L4-L5):擁有更豐富的傳感器和更高的智能水平,不僅能獲取并處理外部綜合信息,甚至能據此自己制定行動目標,其
33、智能主要體現在感知交互、獨立決策、自我優化三個方面。隨著ChatGPT 和 SAM 等大模型技術的推出,有望推動通用人工智能的快速發展,進而帶動機器人產品的升級迭代。圖表圖表5:機器人產品的發展歷程機器人產品的發展歷程 圖表圖表6:當前智能機器人正由當前智能機器人正由 L3L3 向向 L L4 4 發展發展 資料來源:甲子光年2023 閔行智能機器人產業發展白皮書,國聯證券研究所 資料來源:甲子光年2023 閔行智能機器人產業發展白皮書,國聯證券研究所 1.5 政策扶持產業高質量發展政策扶持產業高質量發展 近年中央層面國務院、科技部、工信部、稅務局、財政部等是機器人產業政策制定的主體,主要負責
34、從宏觀層面和不同側面規劃機器人產業藍圖。地方上的機器人產業政策和中央一脈相承,但又結合了不同省市經濟水平、機器人產業的起步和基礎應用情況不同,制定了本地化的機器人產業政策。黨中央、國務院采取積極的政策措施,鼓勵技術創新、應用拓展、穩定和暢通產業鏈供應鏈,推動我國機器人產業實現平穩健康運行,成為世界機器人產業發展的中堅力量。下一步,工業和信息化部將提升創新驅動能級,謀劃推進鏈式發展,以“機器人+”應用行動為抓手,大力推動機器人產業高質量發展。圖表圖表7:近年智能機器人產業相關政策匯總近年智能機器人產業相關政策匯總 發布時間發布時間 政策名稱政策名稱 政策發布單位政策發布單位 政策要點政策要點 2
35、023 年 1 月 “機器人+”應用行動實施方案 國務院工業和信息化部等十七部門 明確 2025 年制造業機器人發展目標和十大應用場景,提出五大舉措加強“機器人+”應用基礎支撐能力。2022 年 7 月 關于加快場景創新以人工智能高水平應用促進經濟高質量發展的指導意見 國務院科技部等六部門 強調“企業主導、創新引領、開放融合、協同治理”,重點打造制造業智能場景,包括工業大腦、機器人協助制造等。2021 年 12 月“十四五”機器人產業發展規劃 國務院工業和信息化部等十五部門 提出到 2025 年我國成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地。2016 年 12 月 “十三五”
36、國家戰略性新興產業發展規劃的通知 國務院 推進具有自主知識產權的智能制造和機器人自動化生產線建設,重點發展高精度、高可靠性中高端工業機器人。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 9 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 2016 年 8 月“十三五”國家科技創新規劃 國務院 重點發展智能機器人等裝備,構建網絡協同制造平臺,推動智能制造和綠色制造發展。資料來源:國務院,發改委等官網,國聯證券研究所 2.機器人核心硬件機器人核心硬件值得重點關注值得重點關注 機器人的核心零部件主要由傳感器、減速機、伺服電機、執行器、控制器等零部件構成,其中技術難度最高的三大核心零部件分別是減速器、伺服系統和控制器。2.
37、1 多傳感器將成主流方案多傳感器將成主流方案 感知能力是智能機器人的核心能力之一,機器人需要對外界的光、電、聲、力、磁等多種要素進行感知,轉換為電信號進行分析,以支持進一步的指令執行。而機器的感知能力主要由傳感器提供,包括力矩傳感器、位置傳感器、慣性傳感器、圖像傳感器、溫度傳感器等多種傳感器。圖表圖表8:智能機器人傳感器分類智能機器人傳感器分類 資料來源:TDK,國聯證券研究所 根據共研網統計數據,全球傳感器市場規模在 2021 年達到 1738 億美元,同比增長 8%;中國傳感器市場規模 2021 年達到 2975 億元,2022 年預計達到 3469 億元,同比增長約 17%。而根據 TM
38、R 的預測,2031 年全球智能傳感器的市場規模將超過 2080億美元。圖表圖表9:全球傳感器市場規模(億美元)全球傳感器市場規模(億美元)圖表圖表10:中國傳感器市場規模(億元)中國傳感器市場規模(億元)資料來源:共研網,國聯證券研究所 資料來源:共研網,國聯證券研究所 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 10 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 機器人在執行任務的時候需要感知外界的力和力矩,從而決定后續的操作機器人在執行任務的時候需要感知外界的力和力矩,從而決定后續的操作。力矩傳感器的作用是在各種旋轉或非旋轉機械部件上對扭轉力矩進行檢測,將扭力的物理變化轉換成精確的電信號。其中六維力傳感器
39、有望在人型機器人中得到廣泛應用,六維力傳感器可以提供三個方向上的力和力矩的反饋,使機器人擁有了真正意義上的觸覺,有助于提升機器人操作的精度和柔性。圖表圖表11:力矩傳感器按照力的維度分類力矩傳感器按照力的維度分類 資料來源:海伯森,國聯證券研究所 根據貝哲斯的統計數據,2022 年全球扭矩傳感器(力矩傳感器)市場規模達到約 572 億元,2028 年有望達到 805 億元,復合增速約為 5.84%。隨著人型機器人逐漸進入商業化量產階段,力矩傳感器市場規模有望進一步擴張。人型機器人關節處需要使用大量慣性測量單元(人型機器人關節處需要使用大量慣性測量單元(IMUIMU),主要由多組慣性傳感器),主
40、要由多組慣性傳感器組成組成。其中慣性傳感器通過慣性技術實現物體運動姿態和運動軌跡的感知,主要包括陀螺儀和加速度計。其中陀螺儀用于感知物體運動的角速率,加速度計用于感知物體運動的線加速度,二者輔以時間維度進行運算后可得出物體相對于初始位置的偏離,進而獲得物體的運動狀態,包括當前位置、方向和速度。圖表圖表12:全球力矩傳感器市場規模(億元)全球力矩傳感器市場規模(億元)資料來源:貝哲斯,國聯證券研究所 由于半導體產業的快速發展,MEMS 工藝由于其體積小、高集成、抗高過載、成本低等優勢,MEMS 陀螺儀和 MEMS 加速計已經在基礎應用領域完成了對其他技術路線的替代,并隨著精度提升進一步向更高端領
41、域滲透。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 11 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表圖表13:全球全球 MEMSMEMS 慣性傳感器市場規模(億美元)慣性傳感器市場規模(億美元)圖表圖表14:20212021 年年 MEMSMEMS 慣性傳感器市場結構慣性傳感器市場結構 資料來源:Yole,國聯證券研究所 資料來源:Yole,國聯證券研究所 位置傳感器在電機驅動及其他關節移動的過程中發揮重要作用位置傳感器在電機驅動及其他關節移動的過程中發揮重要作用。位置傳感器能感受被測物的位置并轉換成可用輸出信號的傳感器,分為直線位移傳感器和角位移傳感器。按照底層原理可以分為霍爾式、電感式、電容式、超聲
42、波式等多種類型,其中霍爾傳感器利用電磁效應,是重要的一類位置傳感器。根據貝哲斯統計,2022 年全球位置傳感器市場規模約為 515 億元,預計 2028 年將增至 693 億元,復合增速約為 5%。圖表圖表15:霍爾線性傳感器應用原理示意圖霍爾線性傳感器應用原理示意圖 圖表圖表16:全球位置傳感器市場規模(億元)全球位置傳感器市場規模(億元)資料來源:英飛凌,國聯證券研究所 資料來源:貝哲斯,國聯證券研究所 人形機器人需要利用攝像頭感知周圍的視覺環境,圖像傳感器是攝像頭的核心傳感器零部件。圖像傳感器的基本原理是利用光電器件的光電轉換功能將感光面上的光像轉換為與光像成相應比例關系的電信號。圖表圖
43、表17:CMOSCMOS 圖像傳感器應用原理示意圖圖像傳感器應用原理示意圖 圖表圖表18:全球全球 CMOSCMOS 圖像傳感器市場規模(億美元)圖像傳感器市場規模(億美元)資料來源:思特威,國聯證券研究所 資料來源:TSR,國聯證券研究所 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 12 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 根據 TSR 統計數據,CMOS 圖像傳感器市場規模 2022 年約為 186 億美元,同比下滑 5.7%;預計 2025 年達到 229 億美元。除上述傳感器之外,智能機器人還需要其他多種類型的傳感器,例如:需要通過溫度傳感器感知環境溫度,需要通過壓力傳感器感受外部壓力,需要通
44、過微型麥克風感受外部聲音、接收語音指令。未來隨著應用場景落地并逐漸豐富,各類傳感器的應用有望得到進一步的拓展。2.2 控制器為核心零部件控制器為核心零部件 控制器為機器人核心零部件??刂破鳛闄C器人核心零部件。從各環節的成本來看,減速器成本占比 35%,伺服系統占比 25%,控制器占比為 10%,三大核心零部件的成本占比為 70%。圖表圖表19:中國機器人產業圖譜中國機器人產業圖譜 資料來源:阿里云加速器、行行查 2022 年中國機器人產業圖譜及云上發展研究報告,國聯證券研究所 工業機器人控制系統分為硬件類的控制器和軟件類的控制軟件。工業機器人控制系統分為硬件類的控制器和軟件類的控制軟件??刂破?/p>
45、可分為上位機主控計算機和下位多軸關節伺服控制器,主控計算機負責下達指令以控制各伺服驅動裝置,實現對機器人的工作順序、位置、運動速度、時間間隔的控制。工業機器人的控制方式包括運動控制和力控制。圖表圖表20:工業機器人控制系統一般構成工業機器人控制系統一般構成 圖表圖表21:ABBABB 控制器控制器 IRC5IRC5 系列系列 資料來源:甘宏波,黃玲芝工業機器人技術基礎,億歐智庫,國聯證券研究所 資料來源:億歐智庫,國聯證券研究所 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 13 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 運動控制主要控制功機器人的位置,而力控制則控制機器人末端執行器的作用力與力矩,主要用于會
46、與環境接觸的加工機器人、裝配機器人。2.3 高端高端伺服電機伺服電機國產化有望加速國產化有望加速 伺服電機市場持續增長,機器人應用占比基本穩定伺服電機市場持續增長,機器人應用占比基本穩定 伺服電機的下游較為廣泛,包含機床、電子制造設備、包裝機械、紡織機械、機器人、塑料機械、醫療機械、食品機械以及其它領域,隨著下游需求的不斷提升,伺服電機的市場規模也得到持續增長,據 MIR 睿工業和前瞻產業研究院統計伺服電機的規模已從 2011 年的 25 億元提升至 2020 年的 83 億元,總體保持穩定增長態勢。機器人用機器人用伺服伺服電機電機市場規模有望持續提升市場規模有望持續提升 從應用占比來看,早期
47、機器人的伺服電機應用占比較低,而在 2015 年已快速提升至 9%,之后占比保持在 6%-9%的范圍內,而隨著市場規模整體的擴大,機器人領域所對應的伺服電機規模也在提升。圖表圖表22:伺服電機歷年市場規模(億元)伺服電機歷年市場規模(億元)圖表圖表23:伺服電機下游應用占比(伺服電機下游應用占比(20202020 年)年)資料來源:MIR 睿工業,前瞻產業研究院,國聯證券研究所 資料來源:工控網,前瞻產業研究院,國聯證券研究所 高端市場高端市場伺服電機伺服電機國產化替代有望加速國產化替代有望加速 我國在伺服電機領域的發展起步較晚,因此目前國內伺服電機行業仍由外資品牌主導。根據 MIR DATA
48、BANK 數據,2021H1 匯川技術以 15.9%的市場份額位于國內伺服電機龍頭地位。國內許多企業的伺服電機產品仍主打中低端市場,隨著伺服電機相關核心技術的進一步突破,國內廠商在未來有望上攻高端市場加速國產化替代進程。圖表圖表24:國內伺服電機行業競爭格局國內伺服電機行業競爭格局 圖表圖表25:2021H12021H1 國內伺服電機行業市場份額國內伺服電機行業市場份額 資料來源:MIR DATABANK、前瞻產業研究院,國聯證券研究所 資料來源:MIR DATABANK、前瞻產業研究院,國聯證券研究所 2530354147525967728315.01%18.04%14.66%11.16%1
49、2.67%15.05%6.77%15.76%0%5%10%15%20%25%01020304050607080902011201220132014201520162017201820192020市場規模YOY1.0%9.0%6.2%8.7%0%2%4%6%8%10%2011201520182020伺服電機下游應用占比:機器人國產品牌,35%外資品牌,65%匯川,15.9%安川,11.9%臺達,8.9%松下,8.8%三菱,8.3%其他,46.2%請務必閱讀報告末頁的重要聲明 14 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 2.4 減速器減速器行業有望穩定增長行業有望穩定增長 減速器主要用于匹配轉
50、速與傳遞扭矩減速器主要用于匹配轉速與傳遞扭矩。減速器產品主要可分為 RV 減速器、諧波減速器、擺線針輪行星減速器和精密行星減速器,減速器的作用是連接動力源和執行機構的中間機構,具有匹配轉速和傳遞轉矩的作用,減速器將電機等高速運轉的動力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的。目前工業領域的機器人主要使用 RV 減速器和諧波減速器,根據兩者的特點各有不同的應用位置。圖表圖表26:減速器產品分類減速器產品分類 圖表圖表27:RVRV 減速器與諧波減速器的應用位置減速器與諧波減速器的應用位置 資料來源:甘宏波,黃玲芝工業機器人技術基礎 、工控網、綠的諧波、納博特斯克、億歐智庫,國聯證
51、券研究所 資料來源:甘宏波,黃玲芝工業機器人技術基礎 、工控網、綠的諧波、納博特斯克、億歐智庫,國聯證券研究所 R RV V 減速機與諧波減速機均可應用于人形機器人的不同部位。減速機與諧波減速機均可應用于人形機器人的不同部位。RV 減速器的特點是擁有較高的傳動效率、輸出扭矩和扭轉剛性,通常應用于機器人的腿部、腰部和肘部等承重關節;諧波減速器的特點是噪聲小、體積小、重量輕、運動精度高,主要應用于輕型、小型工業機器人的末端部位。對于人形機器人來說,在進行搬運物品時,承重較大的腰部、腿部等關節處可配置 RV 減速器,而進行精細化操作時,手指處可配置諧波減速器。圖表圖表28:RVRV 減速器與諧波減速
52、器對比減速器與諧波減速器對比 RV 減速器 諧波減速器 背向間隙 60 arc sec 20 arc sec 傳動效率 80%75%溫升 45 40 噪聲 70db 60db 減速比 30-192.4 30-160 額定轉矩下使用壽命 6,000h 8,000h 額定輸出轉矩 101-6,135 Nm 6.6-921 Nm 扭轉剛性 20-1,176 Nm/arc min 1.34-54.09 Nm/arc min 技術特點 通過多級減速實現傳動,一般由行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的后級組成,組成的零部件較多 通過柔輪的彈性變形傳遞運動,主要由柔輪、剛輪、波發生器三個核心零部件組成。與
53、 RV 及其他精密減速器相比,諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降 產品性能 大體積、高負載能力和高剛度 體積小、傳動比高、精密度高 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 15 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 應用場景 一般應用于多關節機器人中機座、大臂、肩部等重負載的位置 主要應用于機器人小臂、腕部或手部 終端領域 汽車、運輸、港口碼頭等行業中通常使用配有 RV 減速器的重負載機器人 3C、半導體、食品、注塑、模具、醫療等行業中通常使用由諧波減速器組成的 30kg 負載以下的機器人 價格區間 1,000-5,000 元/臺 5,000-8,000 元/臺 資料來源:綠的諧波招股說明書
54、,國聯證券研究所 減速器行業規模有望穩定增長。減速器行業規模有望穩定增長。隨著機器人行業的高速發展,減速器產品需求及市場規模有望得到進一步擴大。2025 年諧波減速器的市場空間有望達到 33.2 億元,2021-2025 年 CAGR 為 15.6%,2025 年 RV 減速器的市場空間有望達到 65.5 億元,2021-2025 年 CAGR 為 11.1%。減速器行業空間有望在機器人行業發展的帶動下呈現穩定發展態勢。圖表圖表29:國內諧波減速器市場規模預測國內諧波減速器市場規模預測 圖表圖表30:國內國內 RVRV 減速器市場規模預測減速器市場規模預測 資料來源:觀研天下,國聯證券研究所
55、資料來源:華經產業研究院,MIR,國聯證券研究所 2.5 執行器行業空間廣闊執行器行業空間廣闊 執行器執行器形態較多,應用領域廣泛形態較多,應用領域廣泛。工業機器人的末端執行器根據形態的不同,可執行抓握、翻轉、搬運、組裝、焊接等多種功能。按照形態劃分,可分為吸盤式和機械加持式兩類,其中機械加持式又可分為平行二指式和多指式,二指式通常用于工業機器人,多指式末端執行器可模仿人類手指并應用于人形機器人和醫療機器人。圖表圖表31:碼垛機器人機械結構示意圖碼垛機器人機械結構示意圖 圖表圖表32:末端執行器示意圖末端執行器示意圖 資料來源:新型碼垛機器人的結構設計與運動學分析(呂應柱等),國聯證券研究所
56、資料來源:高工機器人,國聯證券研究所 18.633.20510152025303520212025E諧波減速器市場規模(億元)43.0 65.5 01020304050607020212025ERV減速器市場規模(億元)請務必閱讀報告末頁的重要聲明 16 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 汽零企業積極切入執行器領域。汽零企業積極切入執行器領域。執行器主要由伺服系統、減速機構和編碼器構成,部分技術積累深厚的企業正在積極開發機器人執行器產品并切入機器人產業鏈。拓普集團在機械、減速機構、電機、電控、軟件等領域深耕多年,2023 年 7 月 12 日宣布設立機器人事業部,其人形機器人執行器也已
57、多次向客戶送樣。三花智控布局機器人執行器業務并與諧波減速器龍頭綠的諧波進行合作,增強產品競爭力。圖表圖表33:拓普集團機器人執行器產品拓普集團機器人執行器產品 圖表圖表34:機器人末端執行器市場空間機器人末端執行器市場空間(億美元)(億美元)資料來源:拓普集團官網,國聯證券研究所 資料來源:高工機器人,Global Market Insights,Inc,國聯證券研究所 執行器行業空間快速增長。執行器行業空間快速增長。隨著執行器需求的增長以及相關企業紛紛入局,執行器行業空間有望快速增長,根據 Global Market Insights 數據,2025 年執行器行業空間有望達到 65 億美元,
58、2018-2025 年 CAGR 為 14.6%。2.6 玻璃面板有助增強人機交互玻璃面板有助增強人機交互 玻璃面板助力增強玻璃面板助力增強人機人機交互功能。交互功能。機器人的應用場景較為豐富,除工業用途外,還可用于商業服務和家庭服務等場景,因此機器人不可避免地需要具備人機交互功能。以特斯拉的人形機器人為例,機器人的頭部正面由一塊面板玻璃所覆蓋,用戶可通過面板玻璃上顯示的信息直觀地人機交互。圖表圖表35:藍思科技新能源汽車玻璃產品藍思科技新能源汽車玻璃產品 資料來源:藍思科技官網,國聯證券研究所 機器人面板玻璃與汽車中控屏機器人面板玻璃與汽車中控屏功能較為類似功能較為類似。目前與機器人面板玻璃
59、類似的產品已有較多應用,如智能汽車的中控屏、筆記本電腦屏幕、智能穿戴設備的顯示屏等等,未來在機器人面部的面板玻璃產品可以有效地提升人機交互體驗。2.7 熱管理系統可借鑒汽車方案熱管理系統可借鑒汽車方案 256501020304050607020182025請務必閱讀報告末頁的重要聲明 17 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 熱管理系統熱管理系統可幫助機器人可幫助機器人進行溫度控制。進行溫度控制。隨著機器人用途的擴大以及性能的提升,機器人的熱管理將成為行業需要重點關注的問題。機器人中包含較多對溫度敏感的零部件,當零部件在極端溫度下進行工作時,工作效率可能將受到影響。機器人熱管理可以通過主
60、動冷卻和被動冷卻的方式對機器人進行溫度控制,在常見的冷卻技術中主動冷卻可使用風扇或水泵,被動冷卻可分為自然散熱或箱變材料冷卻。圖表圖表36:機器人循環液冷方案機器人循環液冷方案 圖表圖表37:機器人液氣相變熱管結構示意圖機器人液氣相變熱管結構示意圖 資料來源:機器人熱控技術研究現狀綜述(高立龍等),國聯證券研究所 資料來源:機器人熱控技術研究現狀綜述(高立龍等),國聯證券研究所 機器人可借鑒汽車行業熱管理方案,由于汽車熱管理領域的發展相對成熟,電動車在極端溫度下進行工作時續駛里程會受到影響,因此對于電動車進行熱管理至關重要。目前國產廠商積極布局熱管理零部件,部分企業已擁有較為成熟的單品,如三花
61、智控的電子膨脹閥、銀輪股份的熱交換器等。圖表圖表38:特斯拉特斯拉ModelSModelS不同溫度下行駛里程與速度不同溫度下行駛里程與速度 圖表圖表39:溫 度 對 純 電 動 車 續 航 的 影 響(時 速溫 度 對 純 電 動 車 續 航 的 影 響(時 速100KM/H100KM/H)資料來源:電動邦公眾號,ABRP,國聯證券研究所 資料來源:新出行,國聯證券研究所 我們認為機器人行業的發展將提振熱管理需求,相關企業有望通過自身熱管理產品切入機器人產業鏈,三花智控作為國內汽車熱管理龍頭,有望長期受益于機器人行業的發展。3.智能化機器人軟件或將成為智能化機器人軟件或將成為產品核心競爭力產品
62、核心競爭力 3.1 機器人操作系統(機器人操作系統(ROSROS)已成為已成為開發底座開發底座 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 18 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 ROSROS 平臺可以有效提升開發效率平臺可以有效提升開發效率 ROS 全稱 Robot Operating System,即機器人操作系統,ROS 誕生于 2007 年,是一個新興的機器人開發平臺,經過十幾年的發展和完善,在機器人軟件開發領域已經取得了長足的成就,目前已經是機器人軟件開發的重要平臺之一。但它本質上并不是操作系統,而更像一套分布式的通信框架,負責不同功能之間的通信。ROS 平臺包含了很多開源的功能包,讓開發
63、者大幅提升開發效率,避免重復“造輪子”,專注于關鍵功能點的開發上。圖表圖表40:ROSROS 發展歷程發展歷程 資料來源:ROS 官網,國聯證券研究所 ROSROS 主要功能模塊主要功能模塊 ROS 基于 Ubuntu Linux 操作系統工作,是面向機器人開發的亞操作系統。機器人軟件開發者在開發過程中,可以使用 ROS 庫中已有的功能包,直接插入到自己的機器人軟件中。同時,ROS 社區匯聚了大量開發者開源的功能包,開發者可以從 ROS社區中直接下載應用到自己的項目中??梢杂?Android、iOS 等手機操作系統,類比機器人的操作系統,它建立在硬件基礎之上,提供了功能開發的平臺,具有良好的擴
64、展性,契合了機器人通用化的發展趨勢。圖表圖表41:ROSROS 的作用的作用 圖表圖表42:智能機器人通用操作系統與智能機器人通用操作系統與智能智能手機類比手機類比 資料來源:ROS 官網,國聯證券研究所整理 資料來源:ROS 官網,國聯證券研究所整理 可定制的智能機器人軟件或將日益重要可定制的智能機器人軟件或將日益重要 智能機器人搭載通用操作系統,能夠簡化功能的開發流程,降低功能的開發成本,兼容不同的功能模塊,加快機器人的通用化進程,使機器人更好地適應不同領域的需求。機器人終端在硬件配置、使用場景、性能側重和應用軟件方面,與移動終端仍然存在較大差距。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 19 行業報
65、告行業報告行業專題研究行業專題研究 中科創達基于 Android 和 ROS 系統,定制優化而成的機器人專用操作系統,對系統底層、中間件進行了大量的裁剪和優化,集成了機器人環境感知、行動所需的軟件包、算法、傳感器引擎,以及相應的開發接口,包含了諸如快速啟動、動態功耗優化、人臉、場景識別與跟蹤算法等核心技術。這套系統軟件與硬件核心板無縫集成,為機器人廠商提供了可定制化的軟硬件一體解決方案,可以極大提升開發效率。圖表圖表43:中科創達定制化專用機器人操作系統架構圖中科創達定制化專用機器人操作系統架構圖 資料來源:中科創達官網,國聯證券研究所 智能機器人軟件或將直接影響產品核心競爭力智能機器人軟件或
66、將直接影響產品核心競爭力 由于硬件產業鏈通常也服務于工業機械和汽車制造等行業,硬件的差異化日益降低。參考智能手機和智能駕駛產業鏈的演進歷程,我們預測,國內外將會有更多的科技公司專注于機器人智能化領域,未來商業化的通用操作系統和智能化功能模塊或將是智能機器人的核心的差異化價值點。傳統機器人整機廠商也會加大智能化的研發投入,在硬件產品不斷迭代的同時,智能機器人軟件或將取得跨越式發展。3.2 機器人的仿真訓練是研發和測試的必需環節機器人的仿真訓練是研發和測試的必需環節 機器人仿真訓練是指利用虛擬環境和仿真技術對機器人進行模擬訓練和測試的過程。借助仿真平臺,機器人可以在計算機模擬的環境中進行各種任務和
67、操作,包括感知、運動控制、決策和交互等。仿真訓練為機器人提供了安全的訓練環境,能夠模擬真實世界中的各種場景和情況,并允許機器人進行大規模的試錯和學習。通過仿真訓練,機器人可以提高其行為策略、運動規劃和決策能力,以應對真實環境中的任務。機器人仿真訓練涉及到物理仿真(模擬物體的運動、碰撞、重力、摩擦等物理特性)、傳感器模擬、運動規劃和控制(包括路徑規劃、運動學和動力學建模、運動控制算法等)、強化學習(Reinforcement Learning,RL)和深度學習(Deep Learning,DL)以及人機交互等技術。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 20 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表
68、圖表44:Sim2RealSim2Real 示意圖示意圖 圖表圖表45:仿真環境和真實環境差異仿真環境和真實環境差異 資 料 來 源:Wenshuai Zhao 等 Sim-to-Real Transfer in Deep Reinforcement,國聯證券研究所 資 料 來 源:Wenshuai Zhao 等 Sim-to-Real Transfer in Deep Reinforcement,國聯證券研究所 通過增加通過增加 GPUGPU 部署提升強化學習效率部署提升強化學習效率 為了降低成本和提升訓練效率,強化學習也被普遍采用。傳統運動控制算法如模型預測控制(Model Predict
69、ive Control,MPC)和全身運動控制(Whole-Body Control,WBC)往往需要復雜建模和繁瑣的人工調參過程,而在強化學習中,智能體通過與環境不斷交互進行試錯學習,其目標是取得最大化的預期收益。強化學習要求大規模訓練集,通過模擬虛擬環境,虛擬機器人能夠以更快的速度進行大規模學習。圖表圖表46:利用利用 GPUGPU 多核并行計算的進行強化學習多核并行計算的進行強化學習 資料來源:Robotic Systems Lab,國聯證券研究所 但是由于真實環境受到多種物理規律的約束,仿真器無法準確地建模真實環境,在仿真到真實環境遷移(Sim2Real)過程中的差異或者 GAP,通常
70、可通過調節仿真器中的渲染參數增強仿真程度。同時,可通過提高仿真速度增強訓練效果。2021 年,英偉達的研究人員開發了 Isaac Gym 強化學習仿真環境,該環境運行在英偉達自家生產的 RTX 系列顯卡上。Isaac Gym 充分利用了 GPU 多核并行計算的優勢,使得在同一個 GPU 中可以同時進行數千個機器人的仿真訓練學習,加快數據采集的時間。技術進步不斷提高仿真效果技術進步不斷提高仿真效果 增強現實(AR)和虛擬現實(VR)技術的進步,為用戶提供更真實和沉浸式的仿真體驗,使得用戶能夠更好地與虛擬機器人進行交互和測試。伴隨物理引擎得到不斷改進,仿真軟件能夠更準確地模擬真實世界中的物理現象,
71、包括碰撞、重力、摩擦等,提高仿真的真實性和準確性。仿真訓練平臺降低開發門檻和成本仿真訓練平臺降低開發門檻和成本 當前很多頭部公司均推出自己的仿真訓練平臺,例如Unity的Machine Learning Agents,微軟的 AirSim,英偉達的 IsaacSim 等,在積極構建自身生態的同時,客觀上降低了機器人開發的門檻。同時 Gazebo、CoppeliaSim 和 Webots 等開源軟件的逐請務必閱讀報告末頁的重要聲明 21 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 漸普及提供了低成本、高定制性和廣泛的社區支持,更低成本的云端仿真也被越來越多的機器人仿真軟件開始采用。值得一提的是由北
72、京華航唯實機器人科技股份有限公司推出的工業機器人離線編程仿真軟件 PQArt 也有不錯的積累。圖表圖表47:全球全球主要主要仿真仿真訓練訓練平臺平臺 開發公司 仿真訓練平臺 平臺描述 美國 Unity Machine Learning Agents 開源平臺 ML-Agents 提供豐富的仿真場景 美國 Microsoft AirSim 開源、跨平臺應用;公開 API 美國 NVIDIA lsaac Sim 基于元宇宙應用創建和運行平臺 NVIDIA Omniverse 開放云端訪問;支持 ROS2 Humble 及 OpenUSD 協作共建 瑞士 ABB RobotStudio 離線編程;云
73、端支持;支持移動端 AR 觀看 美國 OpenAl OpenAl Gym 使用 MuJoCo 物理引擎 美國 Open Robotics Gazebo 分布式架構;ROS 集成;支持多種高性能物理引擎 瑞士 Coppelia Robotics CoppeliaSim 分布式架構;支持多語言編寫;Windows、MacOS、Linux 全平臺支持;支持多種物理引擎 瑞士 Cyberbotics Webots 物理引擎基于 ODE;Windows、MacOS、Linux 全平臺支持 加拿大 Hypertherm RobotMaster 工業機器人離線編程軟件;基于 CAD/CAM 編程;無縫集成編
74、程、仿真和代碼生成功能 以色列 Compucraft RobotWorks 基于 Solidworks 二次開發;生成軌跡方式多樣;支持多種機器人 中國 北京華航唯實 PQArt 功能覆蓋了機器人集成應用完整的生命周期,包括方案設計、設備選型、集成調試及產品改型 資料來源:各公司網站,國聯證券研究所整理 3.3 AIAI 通用大模型有望提升機器人交互和決策能力通用大模型有望提升機器人交互和決策能力 大數據、大算力和強算法結合大數據、大算力和強算法結合 AI 大模型是基于海量多源數據、強大計算資源打造的預訓練模型,通過將其進行微調,便可以在特定應用中實現更優的識別、理解、決策、生成效果和更低成本
75、的開發部署方案,通常包含數十億甚至數萬億個參數。Transformer 模型是 Google 團隊在 2017 年提出的一種采用自注意力機制的深度學習模型,由于其計算高效性和良好的遷移能力迅速成為大模型訓練的主流框架。相較于傳統的序列模型如循環神經網絡(RNN)和卷積神經網絡(CNN),Transformer能夠通過并行計算提高訓練效率,同時借助自注意力機制來對序列中的所有位置進行編碼(每個輸入元素都被用于計算序列中所有其他元素的加權和),可以捕獲不同元素之間的長距離依賴關系,有更強大的長序列處理能力。Transformer 在自然語言處理和計算機視覺領域,如用于圖像生成和圖像分類任務均有不錯
76、表現?!邦A訓練“預訓練+精調”模式快速賦能下游應用精調”模式快速賦能下游應用 過去的 AI 模型主要針對特定領域進行獨立訓練,新場景需要經歷一系列流程,包括數據收集、標注、訓練、調參優化迭代、部署和應用,缺乏通用性,且快速部署能力較弱。在要求時效性較高的場合(如需要頻繁換產的工業現場、動態變化的商用/服務場景),這類模型難以快速應用。大模型的出現改變了這種高成本的垂直領域 AI 開發方式,轉而采用“預訓練大模型+特定任務微調”的方式。這種方法極大地提高了模型的泛化能力和開發速度,使訓練模型高水平完成細分應用的任務,快速支撐各類應用。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 22 行業報告行業報告行業專題研
77、究行業專題研究 圖表圖表48:訓練大模型“預訓練訓練大模型“預訓練+精調”模式精調”模式 資料來源:百度 文心一言,國聯證券研究所 A AI I 大模型使任務級編程成為可能大模型使任務級編程成為可能 當前機器人的通用性普遍較弱,基本上只是針對一個特定的任務或需求設計、制造機器人,如零件組裝機器人、掃地機器人等。主要的技術瓶頸有兩個:一是機器人的硬件形態限制了機器人的用途;但更重要的原因在于軟件層面暫時無法做到任務級編程。所謂任務級編程,指的是根據人下達的指令,實時編寫出完成指令對應的程序并執行,使一個機器人能夠完成各種任務。由于大模型具備較強的自然語言處理等能力,可以有效幫助機器人首先理解任務
78、內容,然后將任務拆解,最后編程執行,完成任務,這將使得任務級編程成為可能。圖表圖表49:大模型能力對應大模型能力對應智能智能機器人需求機器人需求 資料來源:Rokae 珞石機器人,國聯證券研究所 A AI I 大模型有望重塑現有機器人決策執行機制大模型有望重塑現有機器人決策執行機制 結合大模型的優勢,我們預測在大模型成功應用到機器人之后,會產生較大影響。根據微軟的設想,將 ChatGPT 代替工程師參與機器人的決策和執行過程可以提供成本更低,功能更加豐富的差異化產品。以往工程師根據需求編寫對應的代碼,然后將其部署到機器人上運行,再根據機器人的表現對代碼進行優化。大模型應用后,不再需要工程師編程
79、,只需要用戶提供指令,機器人就能根據指令自行生成完成指令的代碼。我們預測隨著通用機器人的智能化程度進一步增強將會帶動消費者的需求。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 23 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表圖表50:ChatGPTChatGPT 代替工程師參與機器人的決策執行示意圖代替工程師參與機器人的決策執行示意圖 資料來源:ChatGPT for Robotics:Design Principles and Model Abilities,國聯證券研究所 4.科技巨頭推動智能機器人應用加速商用科技巨頭推動智能機器人應用加速商用 4.1 OpenAIOpenAI 和微軟和微軟 Copi
80、lotCopilot 使使 AIGCAIGC 率先規模商用率先規模商用 OpenAIOpenAI 率先開通率先開通 PlusPlus 會員和會員和 APIAPI 付費服務付費服務 2022 年 11 月由微軟投資的 OpenAI 率先推出了 ChatGPT 產品,ChatGPT 是 OpenAI開發的智能聊天平臺,推出僅僅 2 個月,注冊用戶已經過億,引發了此輪 AIGC 浪潮。當前 ChatGPT 已經實現商業化,面向公眾用戶提供 Plus 會員服務(高級版賬號升級),可以提供更好的聊天體驗。同時 OpenAI API 與微軟面向開發者提供 API 調用服務。The Infomation 預
81、計 OpenAI 未來一年或將會從 GPT4 的各種授權費用當中,獲得 10 億美元的收入。每月約 8000 萬美元的收入組成包括,OpenAI 總共有 100 到200 萬付費訂閱用戶,每月單價 20 美元,意味著付費收入一項,每月即有超過 2000萬美元入賬。此外,還有一些大客戶的收入,包括一些 APP 開放商和證券公司、金融業者。我們認為 OpenAI 商業化不但可以緩解日益龐大的訓練和推理所需的算力資源的成本壓力,而且是檢驗產品用戶滿意度的最好方式,同時也有利于產品不斷迭代。Microsoft 365 CopilotMicrosoft 365 Copilot 面向企業用戶收費面向企業用
82、戶收費 2023 年 7 月 19 日,微軟公司宣布,其最新推出的人工智能(AI)工具 Microsoft 365 Copilot 將從 Q3 開始向企業客戶額外收取每位用戶 30 美元/月的服務費用。圖表圖表51:微軟微軟 3 365 65 CopilotCopilot 示意圖示意圖 資料來源:微軟,國聯證券研究所 Microsoft 365 Copilot,將人工智能(AI)技術整合到 Office 辦公軟件中,這請務必閱讀報告末頁的重要聲明 24 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 一整合將給我們的工作帶來極大的便利,同時也是 AI 辦公時代的來臨。Microsoft 365 應用
83、全家桶包括了:Word、Excel、PowerPoint、Outlook、等辦公軟件中,使 AIGC率先實現了規模應用。新的 AI 技術將帶來全新的工作方式,消費者可以花更多的時間專注于創意而避免在繁瑣的事情上耗費大量的時間。Microsoft 也已經將 OpenAI技術整合到 GitHub Copilot、Designer、Teams Premium 和必應聊天等產品中。4.2 波士頓動力商業化轉型持續推進波士頓動力商業化轉型持續推進 波士頓動力公司(Boston Dynamics)是一家由麻省理工學院教授馬克雷博特創立的美國工程與機器人設計公司,致力于研發和設計具有高靈活性、優秀運動性能的
84、先進機器人,波士頓動力機器人以高移動性、靈活性和智能性著稱,波士頓動力技術研究上處于行業領先地位。2021 年韓國現代汽車集團公司以 11 億美元的價格向軟銀集團收購了波士頓動力公司 80%的股權。公司主要產品有波士頓機械狗 Spot、類人機器人 Atlas、Handle、Cheetah、Wildcat、PETMAN、RiSE 等。圖表圖表52:波士頓動力機器人產品線波士頓動力機器人產品線 資料來源:波士頓動力官網,國聯證券研究所 波士頓動力經過 40 年的發展,機器人技術研究一直保持領先地位,但是商業化進程較慢。近年在機器人商業道路上,波士頓動力從旗下機械狗 Spot 和倉庫物流機器人 St
85、retch 開始探索,目前兩款機器人正在對外售賣中。2022 年公司與母公司韓國現代汽車共同成立了波士頓動力人工智能研究所 BDAII。2023 年 4 月,波士頓動力公司宣布與 AI 公司 Levatas 合作,將 ChatGPT 和谷歌的語音合成技術接入旗下機器狗產品 Spot,使其可以與人類面對面對話,同時 Levatas 的認知智能技術也將接入 Spot,推動自動機器人的商業化。4.3 特斯拉入局或將加速人形機器人產業化特斯拉入局或將加速人形機器人產業化 由于 Optimus 可以使用特斯拉汽車相通的 FSD 系統,共享特斯拉多年在 FSD 研發過程中積累的算法經驗、AI 能力和訓練模
86、型等等,所以特斯拉人形機器人的發展迭代速度非常迅速。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 25 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表圖表53:TeslaTesla 機器人正從概念到逐步落地機器人正從概念到逐步落地 圖表圖表54:TeslaTesla OptimusOptimus 核心技術細節核心技術細節 資料來源:Tesla AI 日,國聯證券研究所 資料來源:Tesla AI 日,國聯證券研究所 回顧特斯拉人形機器人 Optimus 的發展和迭代歷程,從 2021 年首次展示渲染圖到 2022 年在特斯拉 AI 日上人形機器人 Optimus 正式亮相,目前 Optimus 已經實現了 2
87、8 個自由度,相當于人體功能的約 1/10。靈巧手單手 6 個執行器,11 個自由度。靈巧手采用金屬肌腱帶動機器人精確抓住小而薄的物體。2023 年的 Optimus 已經擁有了相當全面的能力和靈活性,向公眾展示了人形機器人的基本能力,包括行走和抓取物體,該公司將對該機器人做更多技術改進,預計在不遠的將來投入量產。電氣與智能系統電氣與智能系統復用汽車產業鏈成果復用汽車產業鏈成果 特斯拉基于成熟的電動汽車產業鏈,實現電池系統集成、FSD 等技術和產品的復用,基于經驗積淀,將有助于人形機器人加速產業化。模型持續優化大幅提升 FSD 安全性 2023 年 5 月的 Tesla 投資者日還首次披露了
88、FSD beta 的碰撞數據,使用 FSD beta 每 320 萬英里行駛中只有 1 次碰撞,而美國司機平均 50 英里就有一次碰撞,FSD 系統的安全性是美國平均駕駛安全性的 5-6 倍。圖表圖表55:特斯拉自動標注系統特斯拉自動標注系統 圖表圖表56:特斯拉使用特斯拉使用 AIAI 解決規劃問題解決規劃問題 資料來源:特斯拉投資者日,國聯證券研究所 資料來源:特斯拉投資者日,國聯證券研究所 FSD 與人形機器人 Optimus 底層模塊已打通。馬斯克在股東大會上提到特斯拉已經打通 FSD 與 Optimus 的底層模塊,實現研發復用,通過攝像頭識別周圍環境并獲取數據,優化機器人的探索與記
89、憶能力。我們認為 FSD 能夠為 Optimus 的持續優化進行賦能,推動 Optimus 產業化進一步加速。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 26 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表圖表57:OptimusOptimus 環境探索與記憶環境探索與記憶 資料來源:特斯拉 2023 年股東大會,國聯證券研究所 DojoDojo 有望有望加速自動駕駛與人形機器人加速自動駕駛與人形機器人進展進展 2019 年,馬斯克宣布將自主研發用于自動駕駛數據訓練的超級計算機,并將其命名為 Dojo,使用來自其特斯拉車隊的視頻數據進行視頻訓練。特斯拉的多模態神經網絡已經使用在客戶車輛中,這些網絡可以接受任
90、意模態的數據,如攝像頭視頻、地圖、導航、IMU(慣性測量單元)、GPS 等。盡管當前特斯拉已經擁有了一個基于英偉達 GPU 的超級計算機,但 Dojo 的研發則是基于特斯拉自研的芯片。特斯拉方面資料顯示,Dojo 都集成了 120 個訓練模塊,內置 3000 個 D1 芯片,擁有超過 100 萬個訓練節點,運算能力能達到 1 EFLOP,即每秒 1018 次浮點運算。特斯拉新開通的人工智能業務方向推特賬號“Tesla AI”公布的算力預期圖顯示,2024 年 2 月,特斯拉算力規模將進入全球前五,10 月總規模將達到 100 Exa-Flops,相當于 30 萬塊英偉達 A100 顯卡的算力總
91、和。圖表圖表58:特斯拉算力預期圖特斯拉算力預期圖 資料來源:推特賬號“Tesla AI”,國聯證券研究所 我們預計隨著未來 Optimus 的成熟和持續迭代,以及馬斯克強大的商業化能力(例如將通過將 Neuralink 植入物和機器人手臂或腿結合起來,可以實現能力較強的機械肢體),有望提升人形機器人的商業化進程。國產供應鏈所掌握的傳感器、減速器、電機等相關零部件,或將帶來一定的市場機會。5.行業投資機會行業投資機會 請務必閱讀報告末頁的重要聲明 27 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 5.1 一級市場活躍一級市場活躍 近年來國內外機器人產業投融資持續活躍也初步形成了產業和資本聯動發展
92、格局。2023 年初至今,國內外智能機器人行業一級市場投融資非?;钴S,其中普渡科技完成 C3+4 輪數億元的融資;斯坦德機器人獲得了小米和中信建投資本數億元的投資;值得一提是美國 Inflection AI 在 6 月份獲得了比爾.蓋茨、谷歌創始人斯密特和英偉達等領投的 13 億美金,用來支持聊天機器人 Pi 的研發,其與微軟、英偉達、CoreWeave 緊密合作,且具有強大算力支持,引起業界普遍關注。圖表圖表59:2 2023023 年部分智能機器人公司一級市場投融資情況匯總年部分智能機器人公司一級市場投融資情況匯總 公司名稱公司名稱 時間時間 輪次輪次 融資金額融資金額 投資方投資方 優勢
93、優勢/細分領域細分領域 普渡科技 2023 年 2 月-5 月 C3+4 輪 數億元 普華資本、閱度資本 商用服務機器人全球標桿企業,餐飲機器人領域全球領先,核心技術為定位導航、運動控制、多機調度、感知和避障、NVH、智能交互、自動化仿真測試等 斯坦德機器人 2023 年 3 月 C 輪 數億元 小米集團、中信建投資本 激光導航 AGV 行業的獨角獸企業,提供柔性物流解決方案 深視智能 2023 年 4 月 C3 輪 數億元 國投創新管理的先進制造基金、高瓴創投 嵌入式機器視覺產品研發商 康諾思騰 2023 年 6 月 C 輪 8 億元 道合投資、香港新世界集團、聯想創投、啟明創投等 自主定義
94、研發并量產手術機器人軟硬件平臺和全套核心部件 Inflection AI 2023 年 6 月 13 億美元 里德霍夫曼、比爾蓋茨、埃里克施密特和英偉達領投 自研以“友善且具有支持性”為特色的聊天機器人 Pi;與微軟、英偉達、CoreWeave 緊密合作,具有強大算力支持。MiniMax 2023 年 6 月 A 輪 超 2.5 億美元 騰訊投資等 擁有文本、語音、視覺多模態融合的通用大模型引擎能力,自研多個模態的基礎模型架構,構建計算推理平臺 達闥機器人 2023/7 月 C 輪 超 10 億元 知識城集團,上海國盛投資集團,水木春錦 建立了完善的智能機器人生態系統,包含 HARIX RDK
95、(機器人開發套件)、“云-網-端”模式、AGI(人工智能)平臺和機器人智能關節 SCA、多模態認知大模型 RobotGPT 資料來源:ifind,國聯證券研究所 5.2 智能機器人相關上市公司智能機器人相關上市公司 5.2.1 芯動聯科:高性能慣性傳感器領導者 公司長期致力于自主研發高性能 MEMS 慣性傳感器,經過多年的探索和發展,公司高性能 MEMS 慣性傳感器的核心性能指標達到國際先進水平,復雜環境下適應性強。公司高性能 MEMS 慣性傳感器經過下游模組和系統廠商的開發與集成,成為適用于不同領域的慣性系統,并最終形成適用特定場景的終端產品,為用戶實現導航定位、姿態感知、狀態監測、平臺穩定
96、等多項應用功能。2022 年公司實現收入 2.27 億元,同比增長 36.58%;實現歸母凈利潤 1.17 億元,同比增長 41.16%。從收入結構來看,2022 年公司 MEMS 陀螺儀、技術服務、MEMS 加速度計、慣性測量單元分別占比 80.63%/8.90%/6.03%/4.35%。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 28 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表圖表60:芯動聯科近年來收入及利潤情況芯動聯科近年來收入及利潤情況 圖表圖表61:芯動聯科芯動聯科 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所
97、5.2.2 燦瑞科技:高性能磁傳感器持續突破 公司是一家專業從事高性能數?;旌霞呻娐芳澳M集成電路研發設計、封裝測試和銷售的高新技術企業;專注于為客戶提供多元化、低功耗與可控成本于一體的智能傳感器及電源管理 IC 產品,是智能傳感器、模擬及數?;旌霞呻娐返闹匾讨?。公司在磁傳感器領域深耕多年,未來有望受益于磁傳感器在機器人領域的應用。2022 年公司實現收入 5.93 億元,同比增長 10.43%;實現歸母凈利潤 1.35 億元,同比增長 8.03%。從收入結構來看,2022 年公司電源管理芯片、智能傳感器芯片、封裝測試服務分別占比 55.70%/38.64%/3.00%。圖表圖表6
98、2:燦瑞科技近年來收入及利潤情況燦瑞科技近年來收入及利潤情況 圖表圖表63:燦瑞科技燦瑞科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.3 蘇州固锝:子公司明皜傳感深耕 MEMS 加速度計 公司子公司明皜傳感是一家專業從事 MEMS 傳感器研發、設計和銷售的芯片設計公司,具備包括芯片設計、制造工藝、封裝測試、軟件算法在內的完整核心技術架構。自成立以來,公司圍繞 MEMS 慣性傳感器進行布局,形成了以 MEMS 加速度計為核心的產品組合,主要應用于智能手機、智能穿戴、平板/筆記本電腦等消費電子領域,智能家
99、居、智慧畜牧等物聯網領域以及車載應用領域。公司車規級 MEMS 加速度計已向東軟集團批量供貨,并已導入比亞迪等汽車級客戶。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 29 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 2022 年公司實現收入 32.68 億元,同比增長 32.01%;實現歸母凈利潤 3.71 億元,同比增長 70.34%。從收入結構來看,2022 年公司太陽能電池銀漿、半導體業務分別占比 60.95%、38.75%。圖表圖表64:蘇州固锝近年來收入及利潤情況蘇州固锝近年來收入及利潤情況 圖表圖表65:蘇州固锝蘇州固锝 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證
100、券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.4 匯川技術:工控領域龍頭,伺服國內第一 匯川技術早期從事變頻器供應,目前已成為機電液綜合產品及解決方案供應商,公司的工控產品廣泛應用于各制造業裝備,其中伺服系統在 2021 年以 15.9%的市占率居于國內首位。公司 2022 年實現營收 230.08 億元,同比+28.23%,實現歸母凈利潤 43.20 億元,同比+20.89%;23Q1 實現營收 47.82 億元,同比+0.07%,實現歸母凈利潤 7.47 億元,同比+4.15%。圖表圖表66:匯川技術近年來收入及利潤情況匯川技術近年來收入及利潤情況 圖表圖表67:匯川技術匯川技
101、術 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.5 雙環傳動:齒輪領域龍頭,RV 減速器國產替代 雙環傳動是國內汽車齒輪龍頭企業,在行業深耕多年,客戶覆蓋海內外主流車企。公司自 2012 年開始研發 RV 減速器,不斷在關鍵領域實現技術突破,目前已成為國內 RV 減速器龍頭。公司 2022 年實現營收 68.38 億元,同比+26.84%,實現歸母凈利潤 5.82 億元,請務必閱讀報告末頁的重要聲明 30 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 同比+78.37%;23Q1 實現營收 17.92 億元,
102、同比+8.25%,實現歸母凈利潤 1.71 億元,同比+44.13%。圖表圖表68:雙環傳動近年來收入及利潤情況雙環傳動近年來收入及利潤情況 圖表圖表69:雙環傳動雙環傳動 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.6 綠的諧波:打破海外壟斷,國內首家諧波減速器企業 綠的諧波從事精密傳動裝置的生產與銷售工作,主要產品為諧波減速器以及其他精密設備,早年國內的諧波減速器領域由海外企業壟斷,公司通過技術攻堅打破海外壟斷,成為國內首家諧波減速器廠商。公司 2022 年實現營收 4.46 億元,同比+0.54%,
103、實現歸母凈利潤 1.55 億元,同比-17.91%;23Q1 實現營收 0.89 億元,同比-5.68%,實現歸母凈利潤 0.25 億元,同比-32.47%。圖表圖表70:綠的諧波近年來收入及利潤情況綠的諧波近年來收入及利潤情況 圖表圖表71:綠的諧波綠的諧波 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.7 拓普集團:汽車 NVH 龍頭,技術行業領先 拓普集團在汽車 NVH(即減振降噪以及舒適性控制)領域的技術水平居于國內前列,是國內較早進入全球整車配套零部件采購體系的自主品牌汽車零部件供應商。公司已設立
104、機器人事業部,執行器產品已多次向客戶送樣。公司 2022 年實現營收 159.93 億元,同比+39.52%,實現歸母凈利潤 17.00 億元,同比+67.13%;23Q1 實現營收 44.69 億元,同比+19.32%,實現歸母凈利潤 4.50 億元,請務必閱讀報告末頁的重要聲明 31 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 同比+16.67%。圖表圖表72:拓普集團近年來收入及利潤情況拓普集團近年來收入及利潤情況 圖表圖表73:拓普集團拓普集團 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.8 藍思科
105、技:玻璃蓋板龍頭企業,智能化浪潮持續推動業績增長 藍思科技是全球領先的智能終端視窗 ODM 企業,通過與上游的康寧玻璃合作,公司的玻璃蓋板產品廣泛應用于智能手機、筆記本電腦、平板電腦等智能產品,未來越來越多的智能化產品也將持續推動蓋板玻璃的市場空間。公司 2022 年實現營收 466.99 億元,同比+3.16%,實現歸母凈利潤 24.48 億元,同比+18.25%;23Q1 實現營收 98.39 億元,同比+5.41%,實現歸母凈利潤 0.65 億元,同比+115.69%。圖表圖表74:藍思科技近年來收入及利潤情況藍思科技近年來收入及利潤情況 圖表圖表75:藍思科技藍思科技 20222022
106、 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.9 三花智控:熱管理龍頭企業,積極切入機器人行業 機器人隨著功能的擴大以及性能的提升,熱管理需求也會隨著提升。機器人制造商可以借鑒電動車熱管理方案解決機器人熱控問題,三花智控為國內汽車熱管理龍頭,有望長期受益于機器人行業熱管理需求的提升。公司 2022 年實現營收 213.48 億元,同比+33.25%,實現歸母凈利潤 25.73 億元,同比+52.81%;23Q1 實現營收 56.79 億元,同比+18.22%,實現歸母凈利潤 6.01 億元,同比+32.73%。請務必閱讀報
107、告末頁的重要聲明 32 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 圖表圖表76:三花智控近年來收入及利潤情況三花智控近年來收入及利潤情況 圖表圖表77:三花智控三花智控 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.10 奧普特:機器視覺核心零部件供應商 公司以機器視覺核心部件中的光源產品為突破口,將產品線逐步拓展至其他機器視覺部件,目前自主產品線已全面覆蓋視覺算法庫、智能視覺平臺、深度學習(工業 AI)、光源、光源控制器、工業鏡頭、工業相機、智能讀碼器、3D 傳感器。公司以成像和視覺分析兩大技術平臺為基礎
108、,結合行業 Know-How,能夠向下游客戶提供各種機器視覺解決方案,協助下游客戶建立和增強智能制造能力。2022 年公司實現收入 11.41 億元,同比增長 30.39%;實現歸母凈利潤 3.25 億元,同比增長 7.26%。從收入結構來看,2022 年公司機器視覺核心部件與機器視覺配件分別占比 84.45%、15.55%。圖表圖表78:奧普特奧普特近年來收入及利潤情況近年來收入及利潤情況 圖表圖表79:奧普特奧普特 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.11 大恒科技:機器視覺整體解決方案 公司
109、機器視覺業務由機器視覺組團承攬,擁有完整的機器視覺核心部件產品線和機器視覺系統集成能力,既有自主研發的產品滿足行業應用,同時代理國際軟硬件視覺產品作為有效補充。公司機器視覺組團在擁有自主知識產權產品的基礎上,基于下游不同客戶的需求提供機器視覺系統解決方案,助力客戶利用機器視覺技術提升設備自動化、智能化水平。2022 年公司實現收入 23.22 億元,同比減少 8.47%;實現歸母凈利潤 0.79 億元,0%20%40%60%80%100%02468101220182019202020212022營業總收入(億元)歸母凈利潤(億元)營業總收入YOY歸母凈利潤YOY機器視覺核心部件,84.45%機
110、器視覺配件,15.55%請務必閱讀報告末頁的重要聲明 33 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 同比減少 24.36%,主要系公司廣播電視業務部分項目驗收推遲,導致 2022 年實現營業收入較去年同期相比下降。從收入結構來看,2022 年公司機器視覺及信息技術、光機電一體化產品、電視數字網絡編輯及播放系統分別占比 60.85%、20.88%、18.27%。圖表圖表80:大恒大恒科技近年來收入及利潤情況科技近年來收入及利潤情況 圖表圖表81:大恒大恒科技科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2
111、.12 虹軟科技:計算機視覺引領者 公司是計算機視覺行業領先的算法服務提供商及解決方案供應商,將前沿計算機視覺與人工智能技術廣泛應用于智能手機、汽車、家居、零售等領域。公司以擁有自主知識產權的先進技術為基礎,廣泛應用圖像處理、人體識別、場景分析等技術,為手機、汽車、保險、IOT 等領域提供一站式視覺解決方案,構建通用、創新的視覺人工智能體系。通過與產業鏈上下游主流公司構建緊密合作伙伴關系,公司得以使算法與硬件充分匹配,推動低能耗、高效率解決方案的快速響應。2022 年公司實現收入 5.32 億元,同比下降 7.22%;實現歸母凈利潤 0.58 億元,同比下降 58.95%。從收入結構來看,20
112、22 年公司智能手機視覺解決方案、智能駕駛及其他 IoT 智能設備視覺解決方案分別占比 89.03%、8.36%,數碼相機、互聯網視頻、投影儀、掃描機、打印機、在線廣告等占比 2.62%。圖表圖表82:虹軟科技虹軟科技近年來收入及利潤情況近年來收入及利潤情況 圖表圖表83:虹軟科技虹軟科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所-40%-20%0%20%40%60%80%100%051015202530354020182019202020212022營業總收入(億元)歸母凈利潤(億元)營業總收入YOY歸母凈利
113、潤YOY機器視覺及信息技術,61%光機電一體化產品,21%電視數字網絡編輯及播放系統,18%-80%-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%01234567820182019202020212022營業總收入(億元)歸母凈利潤(億元)營業總收入YOY歸母凈利潤YOY智能手機視覺解決方案89%智能駕駛及其他IoT智能設備視覺解決方案8%數碼相機、互聯網視頻、投影儀等3%其他業務請務必閱讀報告末頁的重要聲明 34 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 5.2.13 天淮科技:制造業視覺設備領航員 公司是機器視覺行業的一家研制視覺裝備的平臺企業,用領先的技術推動工業數字化、智
114、能化的發展,主要產品包括視覺測量裝備、視覺檢測裝備、視覺制程裝備和智能駕駛方案等。面向精密制造領域,天準科技提供視覺測量、檢測、制程等高端裝備產品,促進下游制造業企業效率、質量和智能化程度的提高。同時在智能駕駛領域,天準科技提供域控制器、邊緣計算產品與解決方案,改善人們的生活。2022 年公司實現收入 15.89 億元,同比增長 25.60%;實現歸母凈利潤 1.52 億元,同比增長 13.40%。從收入結構看,2022 年公司視覺測量裝備、視覺檢測裝備、視覺制程裝備、智能網聯方案分別占比 47.70%、33.37%、15.37%、3.56%。圖表圖表84:天準科技天準科技近年來收入及利潤情況
115、近年來收入及利潤情況 圖表圖表85:天準科技天準科技 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:上市公司年報,國聯證券研究所 5.2.14 中科創達:智能終端操作系統領導者 公司是全球領先的智能操作系統產品和技術提供商,助力智能手機、智能物聯網、智能網聯汽車、智能行業等領域的產品化和技術創新。機器人的應用和產品呈多元化形態,中科創達面向這種多元化的長尾市場,推出了 SoM 核心計算模塊,是具有高計算能力,低功耗,高穩定性,高集成度,易擴展軟硬件一體化產品?;诖水a品,客戶可以快速設計出自己的機器人并量產。圖表圖表86:中科創達中科創達近年來
116、收入及利潤情況近年來收入及利潤情況 圖表圖表87:中科創達中科創達 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國聯證券研究所 資料來源:ifind,國聯證券研究所 2023 年 5 月,公司發布了魔方 Rubik 大模型,并已推出了首款集成大模型的智-20%0%20%40%60%80%100%0510152020182019202020212022營業總收入(億元)歸母凈利潤(億元)營業總收入YoY歸母凈利潤YoY視覺檢測裝備,0.3337視覺測量裝備,0.477視覺制程裝備,0.1537智能網聯方案,0.03560%20%40%60%80%100%120%0102
117、03040506020182019202020212022營業總收入(億元)歸母凈利潤(億元)營業總收入YOY歸母凈利潤YOY智能軟件業務34.73%智能汽車業務32.93%智能物聯網業務32.34%請務必閱讀報告末頁的重要聲明 35 行業報告行業報告行業專題研究行業專題研究 能搬運機器人解決方案。公司機器人產品類型覆蓋全面,已與全球眾多知名機器人廠商建立了長期穩定的合作伙伴關系。未來,公司有望將機器人決策大模型解決方案有效賦能應用于現有機器人產品領域,助力公司機器人新興領域業務的快速發展。2022 年公司實現收入 54.45 億元,同比增長 31.94%;實現歸母凈利潤 7.69 億元,同比
118、增長 18.86%。從收入結構看,2022 年公司智能軟件業務、智能汽車業務、智能網聯業務分別占比 34.73%/32.93%/32.34%。5.2.15 偉創電氣:工控行業新銳企業,切入機器人領域 偉創電氣:偉創電氣:推出機器人核心零部件新產品推出機器人核心零部件新產品空心杯電機和無框力矩電機空心杯電機和無框力矩電機。公司主營業務為變頻器、伺服系統與控制系統等產品的研發、生產及銷售。公司主要產品為 0.4kW 至 5,600kW 的變頻器,50W 至 200kW 的伺服系統,控制系統包含運動控制器及 PLC 等。公司積極布局高景氣度行業,成立機器人行業部,切入機器人產業鏈,目前已發布空心杯電
119、機、無框力矩電機等新產品,主要面向機器人、醫療等行業。公司 2022 年實現營收 9.06 億元,同比+10.64%,實現歸母凈利潤 1.40 億元,同比+10.37%;2023 半年度實現營收 6.25 億元,同比+41.81%,實現歸母凈利潤 1.07億元,同比+35.59%。從收入結構來看,2022 年公司變頻器、伺服系統及運動控制器、其他業務以及其他分別占比 69.16%、26.25%、3.82%和 0.77%。圖表圖表88:偉創電氣偉創電氣近年來收入及利潤情況近年來收入及利潤情況 圖表圖表89:偉創電氣偉創電氣 20222022 年營收結構占比年營收結構占比 資料來源:ifind,國
120、聯證券研究所 資料來源:ifind,國聯證券研究所 6.風險提示風險提示 系統性風險;系統性風險;股市如果發生系統性風險,相關板塊存在普遍下跌的風險;AIAI 技術升級迭代不及預期;技術升級迭代不及預期;AI 技術升級迭代不是線性發展的,存在長期無法突破關鍵技術難點的風險;智能機器人產業化不及預期;智能機器人產業化不及預期;智能機器人產業鏈長,產業化進程存在不及預期的風險;下游需求不及預期下游需求不及預期;下游需求分散,受宏觀經濟、成本等多種因素影響,下游需求存在不及預期的風險;行業競爭加劇的風險。行業競爭加劇的風險。一旦看到行業的巨大機會,行業內的公司和新進入者涌入可能導致行業競爭加劇的風險
121、。請務必閱讀報告末頁的重要聲明 36 分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師在此聲明:我們具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力,本報告所表述的所有觀點均準確地反映了我們對標的證券和發行人的個人看法。我們所得報酬的任何部分不曾與,不與,也將不會與本報告中的具體投資建議或觀點有直接或間接聯系。評級說明評級說明 投資建議的評級標準 評級 說明 報告中投資建議所涉及的評級分為股票評級和行業評級(另有說明的除外)。評級標準為報告發布日后 6 到 12 個月內的相對市場表現,也即:以報告發布日后的 6 到 12個月內的公司股價(或行業指數)相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅
122、作為基準。其中:A 股市場以滬深 300指數為基準,新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為基準;美國市場以納斯達克綜合指數或標普 500 指數為基準;韓國市場以柯斯達克指數或韓國綜合股價指數為基準。股票評級 買入 相對同期相關證券市場代表指數漲幅 20%以上 增持 相對同期相關證券市場代表指數漲幅介于 5%20%之間 持有 相對同期相關證券市場代表指數漲幅介于-10%5%之間 賣出 相對同期相關證券市場代表指數跌幅 10%以上 行業評級 強于大市 相對同期相關證券市場代表指數漲幅 10%以上 中性 相對同期相關證券市場代
123、表指數漲幅介于-10%10%之間 弱于大市 相對同期相關證券市場代表指數跌幅 10%以上 一般聲明一般聲明 除非另有規定,本報告中的所有材料版權均屬國聯證券股份有限公司(已獲中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格)及其附屬機構(以下統稱“國聯證券”)。未經國聯證券事先書面授權,不得以任何方式修改、發送或者復制本報告及其所包含的材料、內容。所有本報告中使用的商標、服務標識及標記均為國聯證券的商標、服務標識及標記。本報告是機密的,僅供我們的客戶使用,國聯證券不因收件人收到本報告而視其為國聯證券的客戶。本報告中的信息均來源于我們認為可靠的已公開資料,但國聯證券對這些信息的準確性及完整性不作任何保證。本
124、報告中的信息、意見等均僅供客戶參考,不構成所述證券買賣的出價或征價邀請或要約。該等信息、意見并未考慮到獲取本報告人員的具體投資目的、財務狀況以及特定需求,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦??蛻魬攲Ρ緢蟾嬷械男畔⒑鸵庖娺M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,必要時就法律、商業、財務、稅收等方面咨詢專家的意見。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,國聯證券及/或其關聯人員均不承擔任何法律責任。本報告所載的意見、評估及預測僅為本報告出具日的觀點和判斷。該等意見、評估及預測無需通知即可隨時更改。過往的表現亦不應作為日后表現的預示和擔保。在不同時期,國聯證券可能會發出與本報告
125、所載意見、評估及預測不一致的研究報告。國聯證券的銷售人員、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。國聯證券沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。國聯證券的資產管理部門、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。特別聲明特別聲明 在法律許可的情況下,國聯證券可能會持有本報告中提及公司所發行的證券并進行交易,也可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。因此,投資者應當考慮到國聯證券及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突,投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一參考依據。版權聲明版權聲明 未經國聯證券事先書面許可,任何機構或個人不得以任何形式翻版、復制、轉載、刊登和引用。否則由此造成的一切不良后果及法律責任有私自翻版、復制、轉載、刊登和引用者承擔。聯系我們聯系我們 北京:北京:北京市東城區安定門外大街 208 號中糧置地廣場 A 塔 4 樓 上海:上海:上海市浦東新區世紀大道 1198 號世紀匯二座 25 樓 無錫:無錫:江蘇省無錫市金融一街 8 號國聯金融大廈 12 樓 深圳:深圳:廣東省深圳市福田區益田路 6009 號新世界中心大廈 45 樓 電話:0510-85187583