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1、1分析師:尹沿技(分析師:尹沿技(SACSAC執業證書執業證書S0010520020001S0010520020001)2023年10月25日人形機器人行業深度報告人形機器人行業深度報告(二二):靈巧手帶來空心杯電機增量市場靈巧手帶來空心杯電機增量市場證券研究報告證券研究報告2報告要點報告要點 相關標相關標的:鳴志電器、江蘇雷利、兆威機電、鑫宏業。的:鳴志電器、江蘇雷利、兆威機電、鑫宏業。風險提示:風險提示:特斯拉機器人量產不及時的風險、靈巧手的相關技術不能有所突破的風險、國內宏觀經濟下行的風險。20282028年人形機器人將為靈巧手帶來年人形機器人將為靈巧手帶來276276億元的市場:億元的
2、市場:Markets and Markets報告預測人形機器人市場規模將從2023年的18億美元增長到2028年的138億美元,參考特斯拉Optimus量產目標售價2萬美元,預測2028年人形機器人的銷售量為69萬個,靈巧手銷售量為靈巧手銷售量為138138萬只萬只。我們推測Optimus目前的成本約為31.6萬元,參考參考OptimusOptimus整體價格降幅整體價格降幅5353.8 8%,假設到假設到20282028年年靈巧手的價格降幅為靈巧手的價格降幅為6060%,即從即從5 5萬元萬元/只降為只降為2 2萬元萬元/只只,那么那么20282028年人形機器人產業將為靈巧手帶來年人形機器
3、人產業將為靈巧手帶來276276億元的市場億元的市場。國內靈巧手生產商具有降本量產優勢:國內靈巧手生產商具有降本量產優勢:德國Bebionic仿生靈巧手價格至少3232萬元萬元/只只,而因時靈巧手價格為5 5萬元萬元/只只,我們認為可以滿足人形機器人對靈巧手的基本要求,有望憑借價格優勢實現一定的市場占有率。特斯拉靈巧手技術路線:特斯拉靈巧手技術路線:特斯拉靈巧手為電機驅動電機驅動+腱繩傳動腱繩傳動的內置式內置式靈巧手,采用欠驅動欠驅動方案以降低成本。參考其他典型靈巧手的電機方案,我們推測特斯拉靈巧手用的是無刷空心杯電機,直徑約為13mm。關注空心杯電機投資機會:關注空心杯電機投資機會:鳴志電器
4、的空心杯電機原價為1162元,我們推測未來可以降至465元。按照6電機驅動的方案,2028年人形機器人會帶來4654656 6138138萬萬=3838.5 5億元億元的市場規模增量,約占靈巧手市場規模增量的約占靈巧手市場規模增量的1414%。根據QYResearch報告,2022年全球空心杯電機市場規模為54.6億元,假設在空心杯電機行業的下游應用領域中人形機器人占比為5%,即應用于人形機器人領域的空心杯電機銷售額為2.7億元,我們預測我們預測20282028年應用于人形機器人領域的空心杯年應用于人形機器人領域的空心杯電機銷售額為電機銷售額為4141.2 2億元億元,將為國內生產商帶來將為國
5、內生產商帶來4141.2 24040%=1616.5 5億元億元的營收的營收??招谋姍C國產替代加速:空心杯電機國產替代加速:空心杯電機技術壁壘一是空心杯線圈繞組的設計和加工,二是繞線設備。鳴志電器產品達到了國際先進水平,且具有明顯的價格優勢,有望國產替代,且人形機器人會促使國內生產商加大研發投入,加快替代速度。目前空心杯電機主要被國外生產商所占據,國內生產商總體所占份額約為國內生產商總體所占份額約為1515%,預計到預計到20282028年將提升到年將提升到4040%。YZMAxUaZ8ZlXrNqM9PaO6MpNnNsQmPeRnMrRkPpNsMbRnMqQwMpPsRNZsQxP3目
6、錄目錄1人形機器人為靈巧手帶來增量需求人形機器人為靈巧手帶來增量需求2靈巧手如何模仿人手結構?靈巧手如何模仿人手結構?4靈巧手的空心杯電機靈巧手的空心杯電機3特斯拉靈巧手技術路線分析特斯拉靈巧手技術路線分析5相關標的相關標的4人形機器人使用工具,靈巧手不可或缺人形機器人使用工具,靈巧手不可或缺資料來源:搜狐網,拓博爾機器人,智能制造網,特斯拉AI DAY 2022,華安證券研究所 人手是發揮功能的重要器官:人手是發揮功能的重要器官:人類正常的工作與生活離不開雙手的活動。在人與環境交互的需求中,手占據極其重要的地位。在我國永久性功能障礙分級標準中,人的上肢功能占全身功能的人的上肢功能占全身功能的
7、6060%,手指功能占上肢功能的手指功能占上肢功能的9090%。靈巧手將人手的功能映射給人形機器人:靈巧手將人手的功能映射給人形機器人:人形機器人可以更加方便地使用為人設計的各種工具和儀器,一個主要原因就是靈巧手與人手有著相似的形態、結構和功能,能夠完成靈活精細的抓取操作。如果沒有靈巧手如果沒有靈巧手,那么人形機那么人形機器人幾乎沒有用器人幾乎沒有用,因為它沒有執行主要功能的設備以達到特定目的因為它沒有執行主要功能的設備以達到特定目的。圖表:末端執行器分類圖表:末端執行器分類圖表:靈巧手的作用圖表:靈巧手的作用 靈巧手通用性強:靈巧手通用性強:人形機器人的靈巧手是一種基于人手運動學設計的特殊末
8、端執行器,不同于工業機器人的末端執行器的通用性較差,只能完成焊接、噴漆等特定任務,靈巧手具備通用抓取能力?;咎卣鳛橹辽倬哂?個手指,每指至少具有3個軸線不完全平行的自由度,通常還集成力覺、接近覺等多種傳感器。5特斯拉靈巧手特斯拉靈巧手因時靈巧手因時靈巧手ShadowShadow靈巧手靈巧手BrainRoboticsBrainRobotics仿生靈巧手仿生靈巧手BebionicBebionic仿生靈巧手仿生靈巧手外觀廠家特斯拉(國外)因時機器人(國內)Shadow Robot(國外)強腦科技(國內)Ottobock(國外)關節數目1112241010-12(估算)電機數目662065主要應用領
9、域人形機器人人形機器人科研假肢假肢價格未知5萬元/只約220萬元/只10.8萬元/只至少32萬元/只國產靈巧手有較大的價格優勢國產靈巧手有較大的價格優勢資料來源:淘寶網,小米技術,因時機器人,特斯拉AI DAY 2022,硅步機器人,Bionics For Everyone,腦機Hub公眾號,搜狐網,中國工控網,華安證券研究所 國外靈巧手的價格及應用領域:國外靈巧手的價格及應用領域:靈巧手技術壁壘較高,目前國外一些靈巧手技術先進,但是設計難度大,零部件多,所以價格很高,一般用于科研領域,如Shadow靈巧手報價約220萬元/只。用于假肢領域的仿生靈巧手靈活程度稍差一些,但價格也相對較低,如德國
10、的Bebionic仿生靈巧手價格至少32萬元/只。圖表:典型國內外靈巧手對比圖表:典型國內外靈巧手對比 國內靈巧手的價格優勢:國內靈巧手的價格優勢:靈巧手的國內生產商有因時機器人、浙江強腦科技、思靈機器人、藍胖子機器智能等。其中浙江強腦科技的BrainRobotics仿生靈巧手應用領域是假肢行業,標準版價格是10.8萬元/只。因時機器人是國內商業級五指靈巧手的龍頭企業,因時靈巧手與特斯拉靈巧手有著類似的關節數和相同的電機數目因時靈巧手與特斯拉靈巧手有著類似的關節數和相同的電機數目,現在價格為現在價格為5 5萬元萬元/只只。我們認為我們認為,國內靈巧手生產商有望憑借降本優勢進入特斯拉這樣的人形機
11、器人本體生產商的供應鏈國內靈巧手生產商有望憑借降本優勢進入特斯拉這樣的人形機器人本體生產商的供應鏈。6國內靈巧手可實現靈活抓取國內靈巧手可實現靈活抓取資料來源:MedSci,淘寶網,華安證券研究所 人手的抓取操作:人手的抓取操作:人手的運動涉及相當高的靈活性水平,能做出各種各樣的動作,適用于執行各種需要抓握力的任務。人手有十三種基本功能,其中抓取操作有勾拉勾拉、側捏側捏、動態操作動態操作、球形抓握球形抓握、球形指尖握球形指尖握、柱狀抓握柱狀抓握、二指尖二指尖捏和多指尖捏捏和多指尖捏八種。圖表:人手的基本功能圖表:人手的基本功能圖表:因時靈巧手抓取操作圖表:因時靈巧手抓取操作 因時靈巧手可實現靈
12、活抓?。阂驎r靈巧手可實現靈活抓?。弘m然國外靈巧手在性能上高于國內靈巧手,例如Shadow靈巧手比因時靈巧手關節更多,自由度更多,傳感器更多。但是國內的因時靈巧手在功能上也可以實現靈活抓取但是國內的因時靈巧手在功能上也可以實現靈活抓取,可以復現人手的主要抓取操作可以復現人手的主要抓取操作。我們認為以因時靈巧手為代表的國內靈巧手可以滿足人形機器人對靈巧手的基本要求我們認為以因時靈巧手為代表的國內靈巧手可以滿足人形機器人對靈巧手的基本要求,有望憑借價格優勢實現一定有望憑借價格優勢實現一定的市場占有率的市場占有率。抓取操作抓取操作7特斯拉特斯拉OptimusOptimus的的BOMBOM成本估算:靈巧
13、手占比達成本估算:靈巧手占比達31.64%31.64%資料來源:淘寶網,愛采購,中國供應商網,京東,雷鋒網,網易科技,中關村在線,特斯拉AI DAY 2022,長江有色金屬網,華安證券研究所圖表:特斯拉圖表:特斯拉OptimusOptimus的的BOMBOM成本估算成本估算8特斯拉特斯拉OptimusOptimus的各部位價值量的各部位價值量資料來源:淘寶網,愛采購,中國供應商網,京東,雷鋒網,網易科技,中關村在線,特斯拉AI DAY 2022,長江有色金屬網,華安證券研究所圖表:特斯拉圖表:特斯拉OptimusOptimus的各部位價值量的各部位價值量9放量推動降價,人形機器人將為靈巧手帶來
14、廣闊市場放量推動降價,人形機器人將為靈巧手帶來廣闊市場資料來源:Markets and Markets,澎湃新聞,華安證券研究所 靈巧手銷售量預估:靈巧手銷售量預估:Markets and Markets報告預測人形機器人市場規模將從2023年的18億美元增長到2028年的138億美元,參考特斯拉Optimus量產目標售價2萬美元,我們預測我們預測20282028年人形機器人的銷售量為年人形機器人的銷售量為6969萬個萬個,靈巧手銷售量為靈巧手銷售量為138138萬只萬只。靈巧手價格預估:靈巧手價格預估:特斯拉靈巧手為自研,假設現在特斯拉靈巧手價格為5萬元/只(參考電機數目一樣的因時靈巧手的售
15、價)。我們推測特斯拉Optimus目前的成本約為31.6萬元,而特斯拉Optimus量產時目標售價為2萬美元,按照1:7.3的匯率換算為14.6萬元,整體價格降幅為53.8%。參考特斯拉參考特斯拉OptimusOptimus的整體價格降幅的整體價格降幅,考慮到現在靈巧手市場規考慮到現在靈巧手市場規模小模小,技術壁壘高技術壁壘高,我們預測到我們預測到20282028年靈巧手價格降幅約為年靈巧手價格降幅約為6060%,即降為即降為2 2萬元萬元/只只。圖表:靈巧手價格變化趨勢預測圖表:靈巧手價格變化趨勢預測5000020000010000200003000040000500006000020232
16、0232028E2028E單價(元)靈巧手的增量需求:靈巧手的增量需求:目前靈巧手的用戶主要是一些科研機構,市場規模較小,人形機器人產業爆發必將帶來靈巧手的增量需求。預測2028年人形機器人靈巧手的銷售量將增長為138萬只。按照之前對靈巧手按照之前對靈巧手價格降幅的預估價格降幅的預估,靈巧手價格降為靈巧手價格降為2 2萬元萬元/只只,那么那么20282028年人形機器人年人形機器人產業將為靈巧手帶來產業將為靈巧手帶來276276億元的市場億元的市場。10目錄目錄1人形機器人為靈巧手帶來增量需求人形機器人為靈巧手帶來增量需求2靈巧手如何模仿人手結構?靈巧手如何模仿人手結構?4靈巧手的空心杯電機靈
17、巧手的空心杯電機3特斯拉靈巧手技術路線分析特斯拉靈巧手技術路線分析5相關標的相關標的11人手的結構決定功能人手的結構決定功能資料來源:搜狐網,新華網,中國科學技術館,華安證券研究所 人手具有獨特的結構和功能:人手具有獨特的結構和功能:與其他手指相比與其他手指相比,大拇指有著獨特的解剖結構大拇指有著獨特的解剖結構,拇指功能的完善讓人類能夠更好地使用工具。人手可以通過彎曲手指并向手掌中心旋轉,讓拇指與其他四指指尖相碰,這是其他靈長類動物難以做到的。大拇指結構特殊,只有近節指骨和遠節指骨兩節指骨,其余四指都有三節指骨。大拇指的腕掌關節為雙凹的鞍狀結構狀結構,所以大拇指雖然只有兩節指骨,但卻是手指中最
18、靈活的。手部的骨骼和關節結構手部的骨骼和關節結構,為手功能的實現提供了結構基礎:為手功能的實現提供了結構基礎:手部有27塊骨頭和19個關節,由34塊肌肉牽引完成動作,被48條神經控制。手部骨頭分為5塊掌骨、14塊指骨以及8塊腕骨,指骨可分為近節指骨、中節指骨和遠節指骨。手部關節主要包括腕掌關節、掌指關節和指間關節等。手功能評判標準中規定,如果在手部結構完整的情況下,手功能為100%,其中大拇指占整個功能的40%,而其他手指中占比最高的也只占20%。靈巧手模仿人手結構:靈巧手模仿人手結構:人形機器人的靈巧手以人手的結構和功能為模仿對象,其研究的最終目標也是期望能夠像人手那樣對形態各異的物體進行穩
19、定靈活的抓取操作。12人手自由度分析:可以屈伸和外張內收人手自由度分析:可以屈伸和外張內收資料來源:搜狐網,Grays Anatomy,華安證券研究所 人手自由度:可以根據解剖學假定人手自由度是人手自由度:可以根據解剖學假定人手自由度是2121個個(不計算手腕不計算手腕)。大拇指有5個自由度,其余四指各有4個自由度。指間關節為鉸鏈關節,可繞中心軸轉動,只有1個轉動自由度。第一腕掌關節尤為特殊第一腕掌關節尤為特殊,屬于雙凹的鞍狀關節屬于雙凹的鞍狀關節,靈活性更高靈活性更高,構成拇指對掌和對指活動構成拇指對掌和對指活動。鞍狀關節掌指關節是橢圓關節,一個關節面是橢圓形的突起,另一個關節面是橢圓形的凹
20、陷,運動發生在兩個正交的軸上,有2個自由度。大拇指自由度:大拇指自由度:指間關節有1個自由度;掌指關節有2個自由度,可以屈伸,也可以外張內收;腕掌關節是鞍狀關節腕掌關節是鞍狀關節,有有2 2個自由度個自由度,可以屈伸可以屈伸,也可以外張內收也可以外張內收。橢圓關節鉸鏈關節 其余四指自由度:其余四指自由度:2個指間關節各有1個自由度;掌指關節有2個自由度,可以屈伸,也可以外張內收。13靈巧手模仿人手結構,有望替代人手功能靈巧手模仿人手結構,有望替代人手功能資料來源:Integrated linkage-driven dexterous anthropomorphic robotic hand,華
21、安證券研究所 靈巧手模仿人手結構:靈巧手模仿人手結構:以ILDA靈巧手為例,ILDA靈巧手有5根手指和20個關節,與人手結構高度相似,電機都集成在手掌中,且手指都帶有指尖傳感器。自由度分析:自由度分析:ILDA靈巧手有15個自由度,實現了掌指關節中的2自由度運動和近端指間關節中的1自由度運動,掌指掌指關節可以屈伸關節可以屈伸,也可以外張內收也可以外張內收,近端指間關節可以屈伸近端指間關節可以屈伸,遠端指間關節無自由度遠端指間關節無自由度。圖表:圖表:ILDAILDA靈巧手的仿人手運動學結構靈巧手的仿人手運動學結構圖表:圖表:ILDAILDA靈巧手的功能靈巧手的功能 能夠復刻人手部分功能:能夠復
22、刻人手部分功能:ILDA靈巧手能夠進行抓握、剪紙、用鑷子精細夾取等動作,復刻了人手部分功能。隨著技術的進一步突破,靈巧手有望替代人手功能,可以使用為人設計的各種工具和儀器。14時間時間靈巧手靈巧手外觀外觀手指數手指數自由度數自由度數驅動驅動傳動傳動傳感傳感結構結構19741974年年Okada靈巧手311電機腱電機/關節位置,電機電流外置19831983年年UTAH/MIT靈巧手416氣動腱電機/關節位置,張力,觸覺外置19831983年年Stanford/JPL靈巧手39電機腱電機位置,張力,指尖力,指尖觸覺外置靈巧手發展歷程:從三指到五指,傳感功能升級靈巧手發展歷程:從三指到五指,傳感功能
23、升級資料來源:機器人多指靈巧手的研究現狀、趨勢與挑戰,機器人靈巧手的研究與發展,華安證券研究所 2020世紀世紀8080年代:年代:2020世紀世紀8080年代是靈巧手發展的一個里程碑年代是靈巧手發展的一個里程碑,取得了許多成果取得了許多成果,產生了具備了位置產生了具備了位置、力力/力矩等基本傳力矩等基本傳感功能的現代靈巧手感功能的現代靈巧手。1983年美國的Stanford/JPL靈巧手有3個手指,每指有3個自由度,采用12個直流伺服電機作為關節驅動器,采用N+1型腱驅動系統傳遞運動和動力。Utah/MIT靈巧手有4個手指,每個手指有4個自由度,共16個自由度,采用2N型腱驅動系統傳遞運動和
24、動力。圖表:幾款典型靈巧手(圖表:幾款典型靈巧手(19701970-19901990年)年)靈巧手起始階段:靈巧手起始階段:1962年的Belgrade手被認為是世界上最早的靈巧手。1974年日本的Okada靈巧手是早期靈巧手的典型代表,它有3根手指,拇指有3個自由度,另外兩根手指各有4個自由度,采用電機驅動和肌腱傳動方式。15靈巧手發展歷程:從三指到五指,傳感功能升級靈巧手發展歷程:從三指到五指,傳感功能升級資料來源:機器人多指靈巧手的研究現狀、趨勢與挑戰,機器人靈巧手的研究與發展,華安證券研究所圖表:幾款典型靈巧手(圖表:幾款典型靈巧手(19901990-20102010年)年)2020世
25、紀世紀9090年代:隨著嵌入式硬件的發展年代:隨著嵌入式硬件的發展,多指靈巧手的研究向著高系統集成度和豐富的感知能力提升的方向發展多指靈巧手的研究向著高系統集成度和豐富的感知能力提升的方向發展。20世紀90年代研制的典型靈巧手有DLR I靈巧手和NASA多指靈巧手,這些靈巧手在構型方面有所提高,能夠根據抓取操作的需要進行靈巧手構型,感知能力也更加豐富。時間時間靈巧手靈巧手外觀外觀手指數手指數自由度數自由度數驅動驅動傳動傳動傳感傳感結構結構19981998年年DLR I靈巧手412直線電機腱電機/關節位置,指尖力外置19991999年年NASA多指靈巧手514電機腱電機/關節位置,張力,觸覺外置
26、20042004年年Shadow靈巧手520電機/氣動腱關節位置,指尖觸覺,肌腱力,溫度外置20082008年年HIT/DLR II靈巧手515電機齒形皮帶電機/關節位置,關節力矩,6維指尖力,觸覺內置 2121世紀初:世紀初:2121世紀初研制的典型靈巧手有世紀初研制的典型靈巧手有ShadowShadow靈巧手和靈巧手和HIT/DLRHIT/DLR II II靈巧手靈巧手,系統的集成度系統的集成度、機電一體化程度有很機電一體化程度有很大的提高大的提高,能夠更加準確地完成一些人手的基本功能能夠更加準確地完成一些人手的基本功能。16目錄目錄1人形機器人為靈巧手帶來增量需求人形機器人為靈巧手帶來增
27、量需求2靈巧手如何模仿人手結構?靈巧手如何模仿人手結構?4靈巧手的空心杯電機靈巧手的空心杯電機3特斯拉靈巧手技術路線分析特斯拉靈巧手技術路線分析5相關標的相關標的17靈巧手驅動分析:特斯拉靈巧手為電機驅動靈巧手驅動分析:特斯拉靈巧手為電機驅動資料來源:眾星智能,華安證券研究所 靈巧手按驅動分類:靈巧手的類型多種多樣靈巧手按驅動分類:靈巧手的類型多種多樣,可根據驅動方式可根據驅動方式、結構形式以及傳動機構的不同來進行劃分結構形式以及傳動機構的不同來進行劃分。靈巧手按驅動方式主要分為電機驅動式、氣動驅動式。電機驅動式電機驅動式氣動驅動式氣動驅動式驅動方式驅動方式控制電機的轉速和轉向來實現機器人關節
28、的運動通過氣體的壓力和流動驅動氣缸實現關節的運動應用應用主流驅動方式,如特斯拉靈巧手上海交大聯合MIT開發的氣動靈巧手優點優點驅動力大、控制精度高、響應快、模塊化設計、易于更換維護易于控制、能量儲存方便、柔性高缺點缺點電機的體積較大,會占用較大的空間剛度低、動態性能差、負載能力差 電機驅動為主流電機驅動為主流,特斯拉靈巧手采用空心杯電機:特斯拉靈巧手采用空心杯電機:驅動源(如電機)為靈巧手的活動提供動力,是影響靈巧手體積重量的重要因素。電機驅動是目前多指靈巧手的主流驅動方式,其關鍵問題是如何減小電機的尺寸其關鍵問題是如何減小電機的尺寸。特斯拉特斯拉OptimusOptimus和優必選和優必選W
29、alkerWalker的靈巧手都是電機驅動的靈巧手都是電機驅動,特斯拉靈巧手為減小電機尺寸而使用空心特斯拉靈巧手為減小電機尺寸而使用空心杯電機杯電機。圖表:靈巧手驅動分類圖表:靈巧手驅動分類圖表:靈巧手分類方式圖表:靈巧手分類方式靈靈巧巧手手氣動驅動式氣動驅動式外置式靈巧手外置式靈巧手電機驅動式電機驅動式內置式靈巧手內置式靈巧手腱繩傳動式腱繩傳動式齒輪傳動式齒輪傳動式驅動方式結構形式傳動機構連桿傳動式連桿傳動式18靈巧手結構分析:特斯拉靈巧手為內置式靈巧手靈巧手結構分析:特斯拉靈巧手為內置式靈巧手資料來源:騰訊云,眾星智能,特斯拉AI DAY 2022,優必選科技,華安證券研究所圖表:靈巧手結
30、構分類圖表:靈巧手結構分類 靈巧手按結構分類:靈巧手按結構分類:外置式靈巧手的電機放置在手掌外,內置式靈巧手的電機放置在手掌內。外置式靈巧手外置式靈巧手內置式靈巧手內置式靈巧手結構結構將電機外置在手臂,采用拉線方式從遠端控制靈巧手的關節將驅動、傳感、控制等驅動執行零部件都集成在手掌內應用應用Shadow靈巧手特斯拉靈巧手、優必選靈巧手優點優點1.外置使得靈巧手本體的設計空間更大2.可以增大手指的輸出力1.傳感器直接測量,誤差小2.模塊化設計使互換性和可維護性大大增強缺點缺點1.傳感器難以反映手指關節情況2.繩索機構預緊和標定都非常困難3.手指的非模塊化設計使其可維護性較差1.驅動器的內置使通信
31、和控制難度加大2.手指尺寸及靈巧手整手尺寸較大,關節靈活度下降 變化趨勢是從外置式到內置式:變化趨勢是從外置式到內置式:早期的靈巧手一般將驅動源(如電機)外置,主要是因為電機較大,隨著電機的尺寸減小,靈巧手逐漸走向內置式。如特斯拉如特斯拉OptimusOptimus的靈巧手是內置式的靈巧手是內置式,控制電機和接收傳感器反饋信號的控制器位控制電機和接收傳感器反饋信號的控制器位于手內于手內。我國的優必選我國的優必選WalkerWalker機器人的靈巧手也是內置式機器人的靈巧手也是內置式,實現了靈巧手的模塊化實現了靈巧手的模塊化。人形機器人靈巧人形機器人靈巧手的未來趨勢是內置式:手的未來趨勢是內置式
32、:內置式靈巧手可以模塊化,這使靈巧手的互換性和可維護性大大增強,從而減小人形機器人的維護成本。但內置式靈巧手的設計空間更加有限,因此對電機的尺寸要求更高,我們認為這會我們認為這會給以體積小為優點的空心杯電機帶來應用需求給以體積小為優點的空心杯電機帶來應用需求。19靈巧手傳動分析:特斯拉靈巧手為腱繩傳動式靈巧手傳動分析:特斯拉靈巧手為腱繩傳動式資料來源:小米技術,眾星智能,特斯拉AI DAY 2022,華安證券研究所 靈巧手按傳動分類:傳動機構將驅動源靈巧手按傳動分類:傳動機構將驅動源(如電機如電機)產生的運動和力以一定的方式傳遞到手指關節產生的運動和力以一定的方式傳遞到手指關節,從而使手指關節
33、能夠活動,靈巧手按傳動機構的不同可分為腱繩傳動式、齒輪傳動式和連桿傳動式。腱繩傳動式腱繩傳動式齒輪傳動式齒輪傳動式連桿傳動式連桿傳動式傳動機構傳動機構由腱(如鋼絲繩)加上滑輪或者軟管實現傳動,通過電機帶動腱拉動手指通過齒輪或蝸輪蝸桿將旋轉變成直線運動,拉動彈簧來驅動手指產生動作采用平面連桿機構傳動,構件之間的接觸可以依靠幾何封閉來實現應用應用特斯拉靈巧手HIT/DLR II靈巧手因時靈巧手優點優點控制靈活,結構簡單,柔性高,節省空間和成本各個手指動作相互獨立,可實現精確的傳動比,傳動精度高,傳動扭矩大剛度好,負載能力強,加工制造容易,易獲得較高的精度缺點缺點腱本身的剛度有限從而影響位置精度,腱
34、的布局容易產生力矩和運動的耦合結構復雜,柔性不足,抗沖擊性能較弱,對手內空間配置要求較高柔性不足,抗沖擊性能較弱,對手內空間配置要求較高圖表:靈巧手傳動分類圖表:靈巧手傳動分類 特斯拉靈巧手為腱繩傳動:特斯拉靈巧手為腱繩傳動:模仿人手肌腱傳動方式的腱繩傳動式是最常用的傳動機構,具有控制靈活,結構簡單,柔性高等優點。特斯拉靈巧手為腱繩傳動特斯拉靈巧手為腱繩傳動,由配備了渦輪蝸桿的空心杯電機拉動金屬腱繩由配備了渦輪蝸桿的空心杯電機拉動金屬腱繩,從而帶動手指關節運動從而帶動手指關節運動。圖表:特斯拉靈巧手的腱繩圖表:特斯拉靈巧手的腱繩腱繩腱繩20欠驅動欠驅動oror全驅動:特斯拉靈巧手為欠驅動全驅動
35、:特斯拉靈巧手為欠驅動資料來源:小米技術,中國機器人網,因時機器人,特斯拉AI DAY 2022,華安證券研究所 特斯拉靈巧手為欠驅動特斯拉靈巧手為欠驅動:雖然全驅動靈巧手的每個手指關節都能主動控制,可以更好地模仿人手運動,但是目前的絕大多數靈巧手都是欠驅動靈巧手。特斯拉靈巧手也是欠驅動特斯拉靈巧手也是欠驅動,使用使用6 6個電機來實現個電機來實現1111個自由度個自由度。欠驅動靈巧手和全驅動靈巧手:欠驅動靈巧手和全驅動靈巧手:欠驅動靈巧手是指電機的數目小于自由度數目的靈巧手,一個電機控制幾個關節。全驅動靈巧手是指電機的數目等于自由度數目的靈巧手,一個電機只控制一個關節。為什么我們認為人形機器
36、人會用欠驅動靈巧手為什么我們認為人形機器人會用欠驅動靈巧手?1.全驅動靈巧手成本太高,如全驅動的Shadow靈巧手報價約220萬元。欠驅動靈巧手減少了電機的數目,雖然失去了一部分功能性,但是極大地降低了成本,提高了魯棒性(魯棒性是指在異常情況下還能正常工作的能力)。2.之前我們分析過,為了減小維護成本,人形機器人的靈巧手應該是模塊化的內置式靈巧手。全驅動靈巧手的電機數量多,目前難以集成在靈巧手有限的空間中,只能做成外置式的,不利于維修和更換。圖表:圖表:ShadowShadow靈巧手的電機排布靈巧手的電機排布圖表:特斯拉靈巧手的電機排布圖表:特斯拉靈巧手的電機排布21目錄目錄1人形機器人為靈巧
37、手帶來增量需求人形機器人為靈巧手帶來增量需求2靈巧手如何模仿人手結構?靈巧手如何模仿人手結構?4靈巧手的空心杯電機靈巧手的空心杯電機3特斯拉靈巧手技術路線分析特斯拉靈巧手技術路線分析5相關標的相關標的22空心杯電機適用于靈巧手:無鐵芯、體積小空心杯電機適用于靈巧手:無鐵芯、體積小資料來源:特斯拉AI DAY 2022,天孚電機官網,百度百科,華安證券研究所 空心杯電機是特斯拉靈巧手的核心部件:空心杯電機是特斯拉靈巧手的核心部件:特斯拉靈巧手是電機驅動+腱傳動的內置式靈巧手,使用6個電機來實現11個自由度,其中拇指采用雙電機驅動,其它四指各采用一個電機驅動。特斯拉特斯拉OptimusOptimu
38、s靈巧手用的電機是空心杯電機靈巧手用的電機是空心杯電機,這這是一種特殊的直流永磁伺服電機是一種特殊的直流永磁伺服電機??招谋招谋姍C不同于傳統電機采用鐵芯轉子電機不同于傳統電機采用鐵芯轉子,采用采用的是無鐵芯的空心杯型轉子的是無鐵芯的空心杯型轉子。圖表:特斯拉圖表:特斯拉OptimusOptimus靈巧手結構靈巧手結構圖表:鐵芯電機圖表:鐵芯電機 空心杯電機適用于靈巧手空心杯電機適用于靈巧手:靈巧手的空間狹小,所以要求配備的電機體積要盡可能小,體積小、重量小的空心杯電機凸顯優勢,與靈巧手的需求非常契合。其主要優點如下:1.空心杯電機沒有鐵芯,所以與同等功率的鐵芯電機相比,其重量其重量、體積減
39、輕體積減輕1 1/3 3-1 1/2 2,且轉動慣量小。2.空心杯電機的無鐵芯結構徹底消除了鐵芯的渦流造成的電能損耗,效率一般都高于效率一般都高于7070%,部分產品可以高達部分產品可以高達9090%,而鐵芯電機效率一般在70%以內。3.無齒槽效應,運行平穩,噪音小。圖表:空心杯電機圖表:空心杯電機無鐵芯無鐵芯蝸桿渦輪蝸桿渦輪行星減速器行星減速器空心杯電機空心杯電機23空心杯電機分類:有刷和無刷空心杯電機分類:有刷和無刷資料來源:搜狐網,天孚電機官網,華安證券研究所 有刷空心杯電機和無刷空心杯電機:有刷空心杯電機和無刷空心杯電機:空心杯電機可分為有刷空心杯電機和無刷空心杯電機。有刷主要結構為定
40、子+轉子+電刷,永磁體為定子,電刷與換向器不斷接觸摩擦,在轉動中起到導電和換相作用,容易產生火花。無刷主要結構為定子+轉子,永磁體為轉子,沒有電刷,換向通過霍爾效應傳感器、編碼器或旋轉變壓器完成。圖表:空心杯電機分類與結構圖表:空心杯電機分類與結構圖表:有刷電機原理圖圖表:有刷電機原理圖圖表:無刷電機原理圖圖表:無刷電機原理圖直流電機直流電機空心杯電機空心杯電機鐵芯電機鐵芯電機有刷空心杯電機有刷空心杯電機無刷空心杯電機無刷空心杯電機有刷鐵芯電機有刷鐵芯電機無刷鐵芯電機無刷鐵芯電機24典型靈巧手使用的電機對比:種類、型號、參數、單價典型靈巧手使用的電機對比:種類、型號、參數、單價資料來源:IT之
41、家,機器人大講堂,因時機器人,Shadow Robot,Multisensory five-finger dexterous hand:The DLR/HIT Hand II,Maxon,淘寶網,華安證券研究所特斯拉靈巧手特斯拉靈巧手因時靈巧手因時靈巧手HIT/DLR IIHIT/DLR II靈巧手靈巧手ShadowShadow靈巧手靈巧手外觀外觀電機種類電機種類空心杯電機無刷空心杯電機扁平無刷空心杯電機有刷空心杯電機電機型號電機型號自研LA10系列微型伺服電缸Maxon 241916Maxon 118608電機外觀電機外觀直徑直徑未知13.2mm(電缸直徑)20mm13mm高度高度未知66.
42、5mm(電缸高度)13.6mm38.9mm重量重量未知21g(電缸重量)15g27g單價單價未知1290元632元1153元圖表:典型靈巧手使用的電機對比圖表:典型靈巧手使用的電機對比 ShadowShadow靈巧手使用有刷空心杯電機:靈巧手使用有刷空心杯電機:Shadow靈巧手使用了20個電機,其中16個為有刷空心杯電機MaxonMaxon 118608118608。HIT/DLRHIT/DLR II II靈巧手使用扁平無刷空心杯電機:靈巧手使用扁平無刷空心杯電機:HIT/DLR II靈巧手的盤式電機直徑為20mm,高度為13.6mm,重量為15g。我們比對相關參數后確定了電機型號是盤式電機
43、MaxonMaxon 241916241916(扁平的無刷空心杯電機)。因時靈巧手使用無刷空心杯電機:因時靈巧手使用無刷空心杯電機:因時靈巧手使用6個集成了無刷空心杯電機的微型伺服電缸作為驅動源。25推測特斯拉靈巧手的空心杯電機為無刷,直徑約為推測特斯拉靈巧手的空心杯電機為無刷,直徑約為13mm13mm資料來源:鳴志電器,因時機器人,華安證券研究所 無刷是未來趨勢無刷是未來趨勢,推測特斯拉靈巧手用的是無刷空心杯電機推測特斯拉靈巧手用的是無刷空心杯電機:特斯拉靈巧手的空心杯電機沒有直接說明是有刷還是無刷,但是有刷空心杯電機壽命短且會產生火花但是有刷空心杯電機壽命短且會產生火花,所以現在靈巧手用的
44、空心杯電機一般都是無刷,例如因時靈巧手和HIT/DLR II靈巧手使用的都是無刷空心杯電機。雖然Shadow靈巧手使用了有刷空心杯電機,但是它在2004年就問世,使用有刷很可能是因為限于當時的技術。為了提高靈巧手的壽命和可靠性為了提高靈巧手的壽命和可靠性,無刷為未來趨勢無刷為未來趨勢,所以我們推測特所以我們推測特斯拉靈巧手用的是無刷空心杯電機斯拉靈巧手用的是無刷空心杯電機。無刷空心杯電機無刷空心杯電機有刷空心杯電機有刷空心杯電機壽命長(壽命長(20000h20000h)壽命短(壽命短(2000h2000h)轉速高(可超過20000rpm)轉速低(低于13000rpm)無火花產生火花圖表:空心杯
45、電機對比(無刷圖表:空心杯電機對比(無刷vsvs有刷)有刷)圖表:因時機器人圖表:因時機器人LA10LA10系列微型伺服電缸組成及尺寸系列微型伺服電缸組成及尺寸無刷空心杯電機無刷空心杯電機 推測特斯拉靈巧手所用電機直徑約為推測特斯拉靈巧手所用電機直徑約為1313mmmm:特斯拉靈巧手沒有說明電機的尺寸,我們參考因時靈巧手和Shadow靈巧手來估算。因時靈巧手的電缸直徑為13.2mm,那么里面的電機直徑應該略小于那么里面的電機直徑應該略小于1313mmmm,ShadowShadow靈巧手電機直徑也靈巧手電機直徑也為為1313mmmm,因此我們推測特斯拉靈巧手的無刷空心杯電機直徑約為因此我們推測特
46、斯拉靈巧手的無刷空心杯電機直徑約為1313mmmm。而根據鳴志電器官網,無刷鐵芯電機最小的直徑也達到了16mm,這也是靈巧手都使用空心杯電機而不使用鐵芯電機的原因。26空心杯電機競爭格局空心杯電機競爭格局資料來源:電機通公眾號,中國工控網,Maxon,華安證券研究所 空心杯電機競爭格局:空心杯電機競爭格局:空心杯電機市場競爭格局高度集中,主要國際生產商是Maxon、Faulhaber、Portescap等公司,CR3全球市場占有率達7070%-8080%。主要國內生產商有鳴志電器、鼎智科技(江蘇雷利子公司)和兆威機電,推測國內生產商總體市場占有率約為1515%??招谋姍C市場之所以高度集中,我
47、們認為主要有2個原因:1、Maxon、Faulhaber和Portescap三大生產商起步早,有著豐富的技術儲備,產品受到廣泛認可,也跟客戶建立了穩定的供應關系,如Maxon的產品在NASA的火星探測活動中被多次使用,Bebionic仿生靈巧手在研發過程中找到Faulhaber合作,研發出了專用的空心杯電機。2、空心杯電機技術壁壘高,國內生產商更注重成本控制,缺乏對高端技術的投入,導致技術水平相對滯后,難以搶占高端市場。圖表:空心杯電機品牌梯隊圖表:空心杯電機品牌梯隊第一梯隊第一梯隊第二梯隊第三梯隊第三梯隊MaxonMaxon、FaulhaberFaulhaber、PortescapPorte
48、scap海外三大家成立最早,技術和工藝深厚,產品價格偏高。鳴志電器實現批量化生產且具備性價比優勢,有望通過進一步突破技術壁壘。鼎智科技空心杯電機規格較少,兆威機電側重空心杯電機的低端應用。27空心杯電機技術壁壘空心杯電機技術壁壘資料來源:電機設計工藝工程公眾號,電機通公眾號,馬鞍形空心杯電機線圈繞制設備研究,專利檢索及分析,華安證券研究所 空心杯電機的技術壁壘:空心杯電機的技術壁壘:空心杯電機的工藝難度比較大,技術壁壘主要有2個,一是空心杯線圈繞組的設計和加工,二是繞線設備。直繞形直繞形馬鞍形馬鞍形斜繞形斜繞形圖表:空心杯線圈繞組方式圖表:空心杯線圈繞組方式 空心杯線圈繞組的設計和加工:空心杯
49、線圈繞組的設計和加工:空心杯線圈繞線方式主要有直繞形、馬鞍形和斜繞形3種。為增大空心杯電機力矩,需要提高永磁體利用率,這一點可以通過減小線圈厚度從而減小磁場氣隙來達成。直繞形端部的線圈厚度較大,而馬鞍形和斜繞形能夠有效減小線圈厚度。Maxon主要采用馬鞍形繞組方式、Faulhaber主要采用斜繞形繞組方式,而它們繞線的具體工藝處于保密狀態,目前鳴志電器采用直繞形工藝目前鳴志電器采用直繞形工藝,但是它擁有一種新型的繞組結構專利但是它擁有一種新型的繞組結構專利,可以減可以減小直繞形端部的線圈厚度小直繞形端部的線圈厚度,從而在很大程度上彌補了直繞形工藝的不足從而在很大程度上彌補了直繞形工藝的不足。圖
50、表:鳴志電器繞組結構專利圖表:鳴志電器繞組結構專利傳統直繞形傳統直繞形鳴志電器直繞形鳴志電器直繞形 空心杯線圈繞線設備:空心杯線圈繞線設備:產品的一致性、長壽命和批量化生產需要自動化產線。Maxon、Faulhaber的自動化自動化生產設備是自研自制,不對外銷售。國內生產商主要采用半自動/手工生產,其中鳴志電器的繞線機采購自日本小田原&田中精機,主要采用半自動生產半自動生產,返工率高(國內萬分之三十,國外萬分之五)。28空心杯電機有望國產替代空心杯電機有望國產替代資料來源:鳴志電器,Faulhaber,Maxon,賽道掘金公眾號,華安證券研究所 空心杯電機有望憑借技術進步和價格優勢實現國產替代
51、:空心杯電機有望憑借技術進步和價格優勢實現國產替代:國產的空心杯電機價格顯著低于國外生產的空心杯電機價格。選擇國內生產商鳴志電器和國外生產Faulhaber、Maxon的相似規格的無刷空心杯電機進行對比,發現鳴志電器產品在性能上接近甚至超過了Faulhaber產品,相比國際龍頭Maxon產品,轉速還有較大的差距,但是價格也便宜許多。我們認為鳴志電器有望率先在人形機器人細分賽道實現國產替代鳴志電器有望率先在人形機器人細分賽道實現國產替代,原因如下:第一原因如下:第一,鳴志電器產品達到了國際鳴志電器產品達到了國際先進水平先進水平,能夠滿足特斯拉的需求;第二能夠滿足特斯拉的需求;第二,鳴志電器產品在
52、技術過關的前提下具有明顯的價格優勢鳴志電器產品在技術過關的前提下具有明顯的價格優勢,且毛利率為且毛利率為3636.7 7%,仍有繼續降價的空間;第三仍有繼續降價的空間;第三,鳴志電器是特斯拉的供應商鳴志電器是特斯拉的供應商,容易打入人形機器人供應鏈容易打入人形機器人供應鏈。型號型號直徑直徑空載轉速空載轉速額定轉矩額定轉矩單價單價鳴志電器鳴志電器ECU13038H18-S00113mm23400rpm3.5mNm1162元FaulhaberFaulhaber1226S012B12mm27400rpm1.97mNmMaxonMaxonECX SPEED 13 M13mm45700rpm4.21mN
53、m2079元圖表:空心杯電機性能對比圖表:空心杯電機性能對比 人形機器人的發展將加快空心杯電機國產替代速度:人形機器人的發展將加快空心杯電機國產替代速度:目前空心杯電機主要應用領域是醫療行業和航空航天行業,隨著人形機器人的發展,預計未來人形機器人將會成為空心杯電機的主要應用場景,我們認為這會促使國內生產商加我們認為這會促使國內生產商加大研發投入大研發投入,改進繞線設計加工工藝改進繞線設計加工工藝,加快空心杯電機國產替代速度加快空心杯電機國產替代速度。我們預測到我們預測到20282028年年,國內生產商市占率將從國內生產商市占率將從1515%提升到提升到4040%。40%40%60%60%國內生
54、產商國外生產商圖表:空心杯電機市占率預測圖表:空心杯電機市占率預測15%15%85%85%20232023年年20282028年年29資料來源:Maxon,鳴志電器,QYResearch,華安證券研究所空心杯電機單價變化分析與增量市場預估空心杯電機單價變化分析與增量市場預估 空心杯電機單價隨銷售量增加而降低:空心杯電機單價隨銷售量增加而降低:以Maxon的直徑13mm無刷空心杯電機為例,當購買數量達到20-49個的時候,單價降到了原價的63.6%。鳴志電器的直徑13mm無刷空心杯電機價格更低,議價空間也應該更小,我們可以假設現在大量拿貨時價格由1162元降為930元,即原價的80%。我們之前對
55、特斯拉我們之前對特斯拉OptimusOptimus放量后整體價格降幅為放量后整體價格降幅為5353.8 8%的判的判斷斷,可以假設空心杯電機銷售放量后價格降幅為可以假設空心杯電機銷售放量后價格降幅為5050%,在現有的拿貨價在現有的拿貨價(930930元元)的基礎上降低到的基礎上降低到465465元元。購買數量購買數量單價單價MaxonMaxonECX SPEED 13 MECX SPEED 13 M1-42079元5-191624元20-491323元50及以上詢價圖表:圖表:MaxonMaxon電機單價變化電機單價變化圖表:空心杯電機市場規模預測(僅人形機器人領域)圖表:空心杯電機市場規模
56、預測(僅人形機器人領域)2.72.73.23.25.95.912.312.318.918.928.828.841.241.20%20%40%60%80%100%120%0.010.020.030.040.050.020222023E2024E2025E2026E2027E2028E市場規模(億元)YOY 空心杯電機市場規模預測:空心杯電機市場規模預測:之前我們推測2028年靈巧手的銷售量為138萬只,按照6電機驅動的方案,2028年會給空心杯電機行業帶來4654656 6138138萬萬=3838.5 5億元億元的市場規模增量,約占靈巧手市場規模增量的約占靈巧手市場規模增量的1414%。根據Q
57、YResearch報告,2022年全球空心杯電機市場規模為54.6億元(按照1:7.3匯率),而目前人形機器人還未商業化,假設在空心杯電機行業的下游應用領域中人形機器人占比為5%,即應用于人形機器人領域的空心杯電機銷售額為2.7億元,我們預測我們預測20282028年應用于人形機器人領域的空心杯年應用于人形機器人領域的空心杯電機銷售額為電機銷售額為4141.2 2億元億元,將為國內生產商帶來將為國內生產商帶來4141.2 24040%=1616.5 5億元億元的營收的營收。30目錄目錄1人形機器人為靈巧手帶來增量需求人形機器人為靈巧手帶來增量需求2靈巧手如何模仿人手結構?靈巧手如何模仿人手結構
58、?4靈巧手的空心杯電機靈巧手的空心杯電機3特斯拉靈巧手技術路線分析特斯拉靈巧手技術路線分析5相關標的相關標的31資料來源:iFinD,鳴志電器,華安證券研究所鳴志電器鳴志電器 空心杯電機有技術優勢:空心杯電機有技術優勢:公司主營業務是控制電機及其驅動系統,產品線齊全,包括步進電機、空心杯電機、伺服驅動器與電機等。最有技術優勢的人形機器人相關產品是空心杯電機,包括有刷空心杯電機和無刷空心杯電機,可提供多種額定電壓版本的一系列空心杯電機。全球銷售網絡:全球銷售網絡:公司在控制電機業界知名,分公司遍及北美、歐洲、日本和東南亞,已形成全球銷售網絡,產品受到國內和國外市場認可,在2022年營業收入中,外
59、銷占比48.1%。電機業務營收占比大電機業務營收占比大,空心杯電機或將拉升營收:空心杯電機或將拉升營收:2022年公司營業收入為29.6億元,其中電機業務營業收入為23.2億元,占比約78%。隨著人形機器人的發展,對空心杯電機的需求量也將提升,或將拉升營收。51.9%51.9%48.1%48.1%內銷外銷13.213.215.015.016.416.421.021.023.223.20%10%20%30%0.010.020.030.040.02018年2019年2020年2021年2022年億元控制電機及其驅動系統貿易類產品其他營收YOY29.629.6圖表:圖表:20182018年年-202
60、22022年公司營業收入年公司營業收入圖表:圖表:20222022年營業收入地區分布年營業收入地區分布32資料來源:iFinD,江蘇雷利,華安證券研究所江蘇雷利江蘇雷利 主營業務為電機主營業務為電機,空心杯電機將拉高直流電機所占營收比例:空心杯電機將拉高直流電機所占營收比例:主營業務是各種電機的制造,2022年公司營業收入為29億元,其中步進電機、異步電機及組件、直流電機等電機業務占據一大半的營收??招谋姍C屬于直流電機的一種,人形機器人的發展帶來了空心杯電機的增量市場,預計2023年直流電機業務在公司營業收入構成中所占比例將會拉升。市場認可度高市場認可度高,產品遠銷歐美:產品遠銷歐美:公司產
61、品受到國際市場的廣泛認可,在2022年營業收入中,外銷占比近半,其中歐美地區占比約為25%,亞太地區占比約為25%。-10%0%10%20%30%0102030402018年2019年2020年2021年2022年億元步進電機泵異步電機及組件直流電機其他營收YOY圖表:圖表:20182018年年-20222022年公司營業收入年公司營業收入51.6%51.6%48.4%48.4%內銷外銷圖表:圖表:20222022年營業收入地區分布年營業收入地區分布 能夠生產無刷空心杯電機:能夠生產無刷空心杯電機:公司是一家具有廣泛影響力的微電機產品研發設計、生產制造型上市企業,擁有常州(錢家、新北、武進)、
62、安徽、浙江、越南、中山等多個制造基地,年電機出貨量超2億臺。其子公司智鼎科技擁有直徑16mm-42mm的一系列無刷空心杯電機產品。33 相關產品是行星減速器相關產品是行星減速器、空心杯電機:空心杯電機:公司主營業務是微型傳動系統的研發、生產和銷售。微型傳動系統與人形機器人領域聯系緊密,公司相關產品為行星減速器、空心杯電機等。資料來源:iFinD,兆威機電,華安證券研究所兆威機電兆威機電 技術優勢:技術優勢:可提供尺寸范圍大(外徑3.4mm-38mm)的一系列行星減速器,行星齒輪組級數在1-5級,有望在空心杯電機中得到應用,并可直接提供外徑6mm的空心杯減速電機。營收分析:營收分析:公司近三年的
63、營收比較穩定,行星減速器、空心杯電機所在的微型傳動系統業務在公司營收中占大部分,考慮到人形機器人的影響,公司營收有望再創新高。減速電機減速電機行星減速器行星減速器微型傳動系統微型傳動系統產品定制產品定制五金行星齒輪箱五金行星齒輪箱塑膠行星齒輪箱塑膠行星齒輪箱正齒輪箱正齒輪箱直流減速電機直流減速電機空心杯電機空心杯電機智能機器人驅動智能機器人驅動5.35.314.614.68.28.27.47.47.17.1-80%-40%0%40%80%120%160%051015202018年2019年2020年2021年2022年億元微型傳動系統精密注塑件圖表:圖表:20182018年年-20222022
64、年公司營業收入年公司營業收入圖表:人形機器人領域相關產品圖表:人形機器人領域相關產品34資料來源:iFinD,鑫宏業,華安證券研究所鑫宏業鑫宏業 相關產品是機器人線纜相關產品是機器人線纜,可用于腱繩傳動式靈巧手:可用于腱繩傳動式靈巧手:主營業務為各種特種線纜的研發、生產及銷售,其中的機器人電纜包括電源線、控制線、拖鏈電纜、機器人本體電纜等。很多靈巧手采用的傳動方式是腱傳動,需要用到線纜作為腱繩。營收分析:營收分析:公司主營業務為線纜業務,2022年公司營收為18.1億,其中線纜業務營收為17.2億,占比約95%。近兩年營收增長迅猛,2021年同比增長率為74.29%,2022年同比增長率為48
65、.36%。生產能力:生產能力:公司擁有現代化生產線14條,設備56臺,新增設備雙層共擠1臺,實現月生產力72800KM,同時擁有全套的檢驗與試驗設備,能夠滿足機器人擴產時線纜生產的需要。拖鏈電纜拖鏈電纜電源線、控制線電源線、控制線機器人線纜機器人線纜機器人本體電纜機器人本體電纜用于電源連接和控制用于電源連接和控制用線用線用于機器人拖鏈中動用于機器人拖鏈中動力傳輸線力傳輸線用于機器人手臂有彎用于機器人手臂有彎曲以及扭轉要求的動曲以及扭轉要求的動力傳輸線力傳輸線74.29%74.29%48.36%48.36%-20%0%20%40%60%80%051015202018年2019年2020年2021
66、年2022年億元線纜業務其他營收YOY圖表:圖表:20182018年年-20222022年公司營業收入年公司營業收入圖表:人形機器人領域相關產品圖表:人形機器人領域相關產品35風險提示風險提示 特斯拉機器人量產不及時的風險特斯拉機器人量產不及時的風險特斯拉機器人量產不及時,可能導致靈巧手產業的發展不如預期的風險。國內宏觀經濟下行的風險國內宏觀經濟下行的風險如果因為不可預知的因素導致國內宏觀經濟下行,可能對靈巧手產業的發展造成負面影響。靈巧手的相關技術不能有所突破的風險靈巧手的相關技術不能有所突破的風險靈巧手所需的技術很多,如驅動技術、機械傳動技術、傳感技術等,如果這些技術遲遲沒有突破,將會影響
67、靈巧手的發展速度。36重要聲明重要聲明分析師聲明分析師聲明本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,以勤勉的執業態度、專業審慎的研究方法,使用合法合規的信息,獨立、客觀地出具本報告,本報告所采用的數據和信息均來自市場公開信息,本人對這些信息的準確性或完整性不做任何保證,也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。報告中的信息和意見僅供參考。本人過去不曾與、現在不與、未來也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收任何形式的補償,分析結論不受任何第三方的授意或影響,特此聲明。免責聲明免責聲明華安證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。
68、本報告中的信息均來源于合規渠道,華安證券研究所力求準確、可靠,但對這些信息的準確性及完整性均不做任何保證。在任何情況下,本報告中的信息或表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司、本公司員工或者關聯機構不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,也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。投資者務必注意,其據此做出的任何投資決策與本公司、本公司員工或者關聯機構無關。華安證券及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券并進行交易,還可能為這些公司提供投資銀行服務或其他服務。本報告僅向特定客戶傳送,未經華安證券研究所書面授權,本研究報告的任何部分均不
69、得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。如欲引用或轉載本文內容,務必聯絡華安證券研究所并獲得許可,并需注明出處為華安證券研究所,且不得對本文進行有悖原意的引用和刪改。如未經本公司授權,私自轉載或者轉發本報告,所引起的一切后果及法律責任由私自轉載或轉發者承擔。本公司并保留追究其法律責任的權利。投資評級說明投資評級說明以本報告發布之日起6個月內,證券(或行業指數)相對于同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準,A股以滬深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
70、以恒生指數為基準;美國市場以納斯達克指數或標普500指數為基準。定義如下:行業評級體系行業評級體系增持未來 6 個月的投資收益率領先市場基準指數 5%以上;中性未來 6 個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至 5%;減持未來 6 個月的投資收益率落后市場基準指數 5%以上;公司評級體系公司評級體系買入未來6-12個月的投資收益率領先市場基準指數15%以上;增持未來6-12個月的投資收益率領先市場基準指數5%至15%;中性未來6-12個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至5%;減持未來6-12個月的投資收益率落后市場基準指數5%至;賣出未來6-12個月的投資收益率落后市場基準指數15%以上;無評級因無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使無法給出明確的投資評級。