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1、1中泰證券研究所專業領先深度誠信 證 券 研 究 報 告 2024.02.25人形機器人關節：從Optimus選型看關節的發展人形機器人產業系列報告（三）人形機器人產業系列報告（三）馮勝馮勝中泰中游制造負責人中泰中游制造負責人&先進產業研究首席先進產業研究首席執業執業證書編號：證書編號：S0740519050004S0740519050004齊向陽齊向陽中泰先進產業研究組中泰先進產業研究組 分析師分析師執業證書編號：執業證書編號：S0740523100001S07405231000012核心觀點核心觀點 關于人形機器人關節方案選型問題，業內存在諸多選型方案和爭議。本篇報告從產品原理與需求現狀出

2、關于人形機器人關節方案選型問題，業內存在諸多選型方案和爭議。本篇報告從產品原理與需求現狀出發，剖析了不同關節方案的選型依據及優劣勢；并以特斯拉發，剖析了不同關節方案的選型依據及優劣勢；并以特斯拉OptimusOptimus的選型為切入口，對人形機器人的的選型為切入口，對人形機器人的產業化路徑進行了推演和預判。產業化路徑進行了推演和預判。在不同關節位置，如何選擇旋轉在不同關節位置，如何選擇旋轉oror線性驅動器？線性驅動器？人形機器人的關節設計需權衡平衡性、動態運動控制、高負載等多方面因素。旋轉驅動器：通常應用于高扭矩關節處，例如腕部、肩部、腰部、髖部關節轉動幅度較大，對關節方案提出了較高的扭矩

3、要求，多使用旋轉驅動器。直線驅動器：通常應用于旋轉角度不大、高負載的位置，例如人形機器人雙腿&雙臂位置，采用直線驅動器可以起到較好的支撐和承重效果。旋轉驅動器的選型原理與各方案比較？旋轉驅動器的選型原理與各方案比較？旋轉驅動器有望以“電機旋轉驅動器有望以“電機+減速器”方案為主。減速器”方案為主。人形機器人實際工作場景中對輸出扭矩密度要求較高，只靠電機難以滿足，減速器成為必選項；從驅動器分類來看，關節方案主要分為剛性、彈性和準直驅方案。諧波減速器需求量最大，帶動力傳感器需求：諧波減速器減速密度高，Optimus中14個自由度均搭載諧波減速器，國內人形機器人也廣泛使用諧波減速器；在諧波方案中，由

4、于力矩透明度較低，需搭載力/力矩傳感器共同使用；行星&類RV減速器或迎發展機會：出于經濟性考慮，國內部分主機廠（優必選、傅利葉、智元等）在大負載關節使用行星減速器；出于性能考慮，類RV減速器或將應用至高性能人形機器人（Optimus等）的大負載關節。核心觀點核心觀點UZ3U1XCWSVEYOYaQdN9PmOpPnPsOkPrRsQjMmOoQ7NpOmNuOsQrRMYoPqO3核心觀點核心觀點 線性驅動器的選型原理與各方案比較？線性驅動器的選型原理與各方案比較？人形機器人直線驅動器需要具備良好的剛性表現和較高負載能力、精密的線性運動控制、柔順連續的直線運動性能。通常來看，人形機器人雙足、雙

5、臂采用連桿結構，連桿末端采用“電機+絲杠”結構，無需搭配減速器。滾柱絲杠在人形機器人中的應用優勢？滾柱絲杠具備高負載、高精度的特點，能實現連續、柔順的直線運動，能夠實現人形機器人線性關節位置的精確控制，其應用優勢較為顯著。滾珠絲杠代替滾柱絲杠的幾率幾何？滾珠絲杠產品成熟度較高、精度高，在小臂、小腿等負載較小的位置上替代滾柱絲杠的可行性高，且能大幅降低成本，契合人形機器人逐漸步入量產階段的降本訴求。T型絲杠取代滾柱&滾珠絲杠的應用幾何？相較于自鎖性能，直線驅動器更需要絲杠具備運動可逆的性能。在少數需要自鎖功能的場景下，直線驅動器使用滾柱&滾珠絲杠，加裝具備自鎖功能的電機或設備的方案優勢更為顯著。

6、從功能性來看，滾柱&滾珠絲杠更適合應用于人形機器人。建議關注：建議關注：【主機廠】特斯拉、優必選；【關節總成】三花智控、拓普集團；【減速器】綠的諧波、中大力德、雙環傳動；【滾柱&滾珠絲杠】恒立液壓、貝斯特、長盛軸承；【球墨鑄鐵】恒工精密。風險提示風險提示：人形機器人發展不及預期、市場競爭加劇的風險、零部件高成本帶來需求不足的風險、研報使用的信息更新不及時的風險等。核心觀點核心觀點4目錄C O N T E N T SC O N T E N T S線性驅動器原理及發展路徑討論人形機器人關節選擇旋轉&直線驅動器的依據1推薦旋轉&線性驅動器相關標的相關標的盈利預測與估值旋轉驅動器原理及不同選型方案比較

7、234551.11.1 OptimusOptimus-Gen2Gen2力力/力矩傳感器方案進一步豐富力矩傳感器方案進一步豐富 2022年10月1日，在特斯拉AI Day上發布Optimus；2023年12月14日 Tesla 發布了Optimus-Gen2。主體自由度：Optimus包括28個自由度，包括14個旋轉自由度、14個線性自由度；Optimus Gen2在脖頸處增加2個自由度，全身具備30個自由度。靈巧手自由度：Optimus靈巧手具有6個主動自由度、5個被動自由度；Optimus-Gen2增加至11個主動自由度，并在每個手指（指尖處）增加觸控式傳感器。圖表圖表1 1：Optimus

8、1Optimus1自由度拆解自由度拆解圖表圖表2 2：OptimusOptimus-Gen2Gen2概念圖概念圖來源：Tesla 2022 AI Day，中泰證券研究所來源：Tesla，中泰證券研究所61.21.2 從從OptimusOptimus看人形機器人關節選型看人形機器人關節選型 人形機器人的關節設計需權衡平衡平衡性、動態運動控制、高負載性、動態運動控制、高負載等多方面因素，通?；旌鲜褂眯D執行器和線性執行器，以Optimus為例：旋轉執行器，包括腕部、肩部、腰部、髖部4個位置，共計有14個旋轉自由度；線性執行器，包括腕部、肘部、踝部、髖部、膝部5個位置，共計有14個線性自由度。旋轉驅

9、動器主要應用于高扭矩關節處。旋轉驅動器主要應用于高扭矩關節處。腕部、肩部、腰部、髖部關節轉動幅度較大，并對關節方案提出了較高的扭矩要求，旋轉執行器通過“電機+減速器”方案能夠同時滿足轉動幅度、扭矩兩方面的需求，同時結合力矩傳感器實現對末端的運動控制。圖表圖表3 3：OptimusOptimus自由度拆分自由度拆分來源：Tesla 2022 AI Day，中泰證券研究所腕部12肩部32腰部12髖部22腕部22肘部12踝部22髖部12膝部1271.31.3 人形機器人下肢線性傳動方案人形機器人下肢線性傳動方案 直線驅動器用于對運動旋轉角度不大、高負載的場景，多用于四肢。直線驅動器用于對運動旋轉角度

10、不大、高負載的場景，多用于四肢。直線驅動器多采取“電機+絲杠”，將旋轉運動變為關節末端的直線運動，能夠起到較好的支撐和承重效果，能夠較好適配應用場景的負載需求。在雙腿&雙臂位置，直線驅動器通過電機與關節分離的方式，將雙腿質心向上移動、雙臂質心向內移動，一方面提升提高整機質心，另一方面減輕四肢的運動慣量，從而提升整機的穩定性、提升整機的運控表現。圖表圖表4 4：人形機器人腿部擁有人形機器人腿部擁有6 6個自由度個自由度圖表圖表5 5：LOLALOLA采用線性傳動提高膝部和踝部關節位置采用線性傳動提高膝部和踝部關節位置來源：Humanoid Robot LOLA Research Platform

11、 for High-SpeedWalking，中泰證券研究所來源：Humanoid Robot LOLA Research Platform for High-SpeedWalking，中泰證券研究所髖部3膝部1踝部2電機電機281.41.4 OptimusOptimus關節選型思路關節選型思路圖表圖表6 6：OptimusOptimus關節選型思路關節選型思路來源：中泰證券研究所旋轉驅動器：旋轉驅動器：選用“電機+減速器”方案，電機主要用于提供動力，減速器主要用于放大扭矩?；诓煌x型思路，旋轉驅動器主要分為剛性、彈性和準直三種驅動器方案：剛性驅動器方案優勢是關節體積小、輸出扭矩密度高，劣勢

12、是透明度低，需搭載力/力矩傳感器；彈性驅動器方案能提升關節的柔順性，但控制復雜、精度較低；準直驅驅動器方案優勢是透明度高，可采用電流環控制，柔順性表現好，劣勢是扭矩密度低。直線驅動器：直線驅動器：人形機器人要求直線驅動器具備良好的剛性表現和較高負載能力、精密的線性運動控制、柔順連續的直線運動性能。人形機器人雙足、雙臂采用連桿結構，連桿末端采用“電機+絲杠”結構，無需搭配減速器。綜合來看，滾柱絲杠&滾珠絲杠是直線驅動器中絲杠的較好選擇，滾珠絲杠性價比較高，未來有望在人形機器人小負載位置。9目錄C O N T E N T SC O N T E N T S線性驅動器原理及發展路徑討論人形機器人關節選

13、擇旋轉&直線驅動器的依據1推薦旋轉&線性驅動器相關標的相關標的盈利預測與估值旋轉驅動器原理及不同選型方案比較2345102.12.1 旋轉驅動器總成選型思路旋轉驅動器總成選型思路 問題：旋轉驅動器為什么不選取單電機方案？問題：旋轉驅動器為什么不選取單電機方案？人形機器人旋轉驅動器在實際應用中的扭矩要求較高，單電機方案無法滿足需求。通過搭配減速器的方式可以放大力臂，從而大幅提升輸出扭矩，滿足實際場景需求。問題：不同類別減速器的選型理由是什么？問題：不同類別減速器的選型理由是什么？電機扭矩密度難以顯著提升，所以電機輸出扭矩越大，體積越大。在大扭矩電機情況下，可以搭載低減速比減速器（行星等），此方案

14、具備經濟性優勢；小扭矩電機情況下，搭載高減速比減速器（諧波等），此方案具備小體積優勢。問題：旋轉驅動器是否必須搭配力矩傳感器？問題：旋轉驅動器是否必須搭配力矩傳感器？力矩透明度是決定是否加裝力矩傳感器的關鍵。高減速比減速器的力矩透明度低，需要加裝力矩傳感器進行測量；低減速比減速器力矩透明度較高，可以使用電流環控制，加裝力矩傳感器不是必選項。問題：不同旋轉驅動器方案的優劣勢對比？問題：不同旋轉驅動器方案的優劣勢對比？基于不同選型思路，旋轉驅動器主要分為剛性、彈性和準直三種驅動器方案。剛性驅動器方案優勢是關節體積小、輸出扭矩密度高，劣勢是透明度低，需搭載力/力矩傳感器；彈性驅動器方案能提升關節的柔

15、順性，但控制復雜、精度較低；準直驅驅動器方案優勢是透明度高，可采用電流環控制，柔順性表現好，劣勢是扭矩密度低。112.22.2 減速器能夠顯著提升關節輸出扭矩減速器能夠顯著提升關節輸出扭矩 人形機器人旋轉驅動器在實際應用中需要解決大扭矩問題，人形機器人旋轉驅動器在實際應用中需要解決大扭矩問題，搭載減速器是必選項搭載減速器是必選項。在齒輪傳動中，嚙合處的齒面作用力大小相等、方向相反，通過改變齒輪的半徑可以改變輸出扭矩。人形機器人要求關節體積小，且在實際應用中面臨大扭矩場景，單純依靠電機難以實現。通常來看，減速器能夠顯著提升扭矩輸出值，適配相應高扭矩密度的應用場景。目前提升扭矩密度主要通過兩種方式

16、：目前提升扭矩密度主要通過兩種方式：提升電機輸出扭矩密度，提高減速器減速比。圖表圖表7 7：齒輪傳動通過半徑改變扭矩大小齒輪傳動通過半徑改變扭矩大小圖表圖表8 8：機器人關節模組使用電機機器人關節模組使用電機+減速器結構減速器結構來源：中泰證券研究所來源：大象機器人，中泰證券研究所1212P=F*R*P=F*R*扭矩扭矩=F*R=F*R122.32.3 電機提升扭矩密度的難度電機提升扭矩密度的難度較高較高 從電機角度來看，提升扭矩密度主要可以通過三種方式：采用外轉子結構；擴大電機半徑；通過繞線結構提升電機功率密度。增大半徑能顯著提升扭矩，但此方案對人形機器人關節而言不現實。增大半徑能顯著提升扭

17、矩，但此方案對人形機器人關節而言不現實。提升電機半徑可以直接提高電機的輸出扭矩數值，但是人形機器人對關節體積有要求（不能過大），所以難以通過大幅提升電機半徑來提高扭矩。圖表圖表9 9：增大電機半徑可以增大輸出扭矩增大電機半徑可以增大輸出扭矩圖表圖表1010：三相繞線轉子異步電動機的轉子結構三相繞線轉子異步電動機的轉子結構來源：Proprioceptive Actuator Design in the MIT Cheetah:Impact Mitigation and High-Bandwidth Physical Interaction for Dynamic Legged Robots，中泰

18、證券研究所來源：華力電機官網，中泰證券研究所力矩電機的輸出扭矩與轉子半徑的平方、軸向長度成正比。132.32.3 外轉子方案是增大外轉子方案是增大電機扭矩密度的較好選擇電機扭矩密度的較好選擇 電機繞線方式能夠在一定程度上影響電機扭矩密度。電機繞線方式能夠在一定程度上影響電機扭矩密度。增加線圈匝數能提升功率密度，從而間接提升電機扭矩密度。但是目前由于技術原因，在人形關節緊湊的空間中，電機繞線瓶頸難以突破。相同體積下，外轉子電機比內轉子電機的輸出扭矩更高。相同體積下，外轉子電機比內轉子電機的輸出扭矩更高。內轉子電機線圈固定在外殼，主軸為轉子，通常極數少、轉速快，轉動慣量更小，扭矩小。外轉子電機的線

19、圈在內部，相對而言極數更多、轉速更慢，轉動慣量更大，相同電流下輸出的扭矩更大。無框力矩電機的扭矩密度較高，是人形機器人關節電機的較優選擇。圖表圖表1111：內轉子與外轉子無刷直流電機內轉子與外轉子無刷直流電機圖表圖表1212：無框力矩電機產品圖無框力矩電機產品圖來源：錦峰科技官網，中泰證券研究所來源：步科股份官網，中泰證券研究所142.42.4 力矩透明度是決定是否加裝力矩傳感器的關鍵力矩透明度是決定是否加裝力矩傳感器的關鍵 大力矩輸出密度大力矩輸出密度和動態物理交互能力動態物理交互能力是足式機器人關節驅動器設計的關鍵因素，目前驅動器方案主要分為剛性驅動器方案、彈性驅動器方案剛性驅動器方案、彈

20、性驅動器方案和準直驅驅動器方案準直驅驅動器方案。不同方案由于存在力矩透明度力矩透明度差異，所以存在是否采用力/力矩傳感器的區別。諧波減速器減速比高，存在非線性摩擦力矩，力矩透明度低。僅依靠電流環進行關節末端的力反饋難以進行建模，需要額外添加力矩傳感器。行星減速器減速比低，剛性強，非線性摩擦力可忽略不計，關節輸出扭矩和電流之間呈較好的線性關系，易于建模，可用電流環控制。圖表圖表1313：諧波減速器具有非線性摩擦諧波減速器具有非線性摩擦圖表圖表1414：MITMIT四足機器人輸出扭矩和電流的關系四足機器人輸出扭矩和電流的關系來源：諧波減速器摩擦特性建模及參數辨識_石釜，中泰證券研究所來源：A Lo

21、w Cost Modular Actuator for Dynamic Robot，中泰證券研究所扭矩/電流特性扭矩常數/電流特性152.52.5 驅動器方案包括剛性、彈性和準直方案驅動器方案包括剛性、彈性和準直方案【剛性驅動器方案剛性驅動器方案】搭載大減速比減速器（例如諧波、RV減速器），優勢是關節體積小、輸出扭矩密度高，劣勢是透明度低，需搭載力/力矩傳感器?！緩椥则寗悠鞣桨笍椥则寗悠鞣桨浮客ㄟ^串聯或并聯彈性體提升關節的柔順性；彈性驅動方案控制復雜、精度較低，在人形機器人中的應用具備較大潛力?！緶手彬岒寗悠鞣桨笢手彬岒寗悠鞣桨浮看钶d小減速比減速器（例如行星、針擺減速器），優勢是透明度高，可采

22、用電流環控制，柔順性表現好，劣勢是扭矩密度低。圖表圖表1515：雙足機器人驅動器方案發展歷程雙足機器人驅動器方案發展歷程圖表圖表1616：三種驅動器方案對比三種驅動器方案對比來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述_丁宏鈺，中泰證券研究所來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述_丁宏鈺，中泰證券研究所剛性驅動器彈性驅動器（SEA）準直驅驅動器結構配置常規電機+高減速比減速器+高剛性力矩傳感器+輸出端常規電機+高減速比減速器+彈性體+輸出端高扭矩密度電機+低減速比減速器+小慣量輸出端力矩測量方式應變片原理或電流環基于編碼器或應變片原理電流環控制特點 簡單、精度高復雜、精度低簡單、精度一般功率特點

23、 無功率調制功率調制好無功率調制能量效率 效率低效率一般效率高安全性安全性差安全性好安全性好應用場景精密系統，如精密機床、儀器儀表、傳統雙足機器人安全性系統，協作機器人四足機器人，小型雙足機器人減速器類減速器類型型諧波減速器諧波減速器諧波減速器諧波減速器行星減速器行星減速器/擺線針擺線針輪減速器輪減速器162.5 2.5 剛性驅動器方案成熟度較高剛性驅動器方案成熟度較高 剛性驅動器方案的技術發展最為成熟，在雙足機器人領域中已經得到了成熟驗證。剛性驅動器方案的技術發展最為成熟，在雙足機器人領域中已經得到了成熟驗證。剛性驅動器優勢：高減速比減速器克服了電機的扭矩輸出限制，實現關節末端的高密度扭矩輸

24、出。常規電機和諧波減速器的體積較小，有助于實現人形機器人關節的小體積化；在加裝力傳感器后，能夠實現高精度力控場景。剛性驅動器劣勢：諧波/RV減速器相較于傳統減速器，產品價格較高；需額外加裝力/力矩傳感器，對應單關節成本增加500-1000元。圖表圖表1717：剛性驅動器結構剛性驅動器結構圖表圖表1818：彈性驅動器結構彈性驅動器結構來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述_丁宏鈺，中泰證券研究所來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述_丁宏鈺，中泰證券研究所172.52.5 準直驅方案更具經濟性準直驅方案更具經濟性 準直驅方案能夠滿足高頻動態響應和降低成本的需求，準直驅方案能夠滿足高頻動態響應

25、和降低成本的需求，在在MITMIT的四足機器人已有應用。的四足機器人已有應用。準直驅方案優勢：采用剛性低減速比減速器，力矩透明度高，采用電流環實現力的閉環反饋控制。不需要添加力傳感器，整體成本更低，可實現高動態物理響應。準直驅方案劣勢：輸出扭矩提升依靠電機扭矩密度提升。結構上采用大輸出力矩、低轉速的扁平無框力矩電機，關節軸向長度小、徑向長度大，并需要添加液冷裝置進行散熱。人形機器人關節對體積和重量的要求限制電機的輸出扭矩和行星減速器減速比，從而限制關節末端輸出的扭矩密度。圖表圖表1919：MITMIT準直驅驅動器結構準直驅驅動器結構圖表圖表2020：MITMIT準直驅驅動器外形準直驅驅動器外形

26、來源：A Low Cost Modular Actuator for Dynamic Robot，中泰證券研究所來源：A Low Cost Modular Actuator for Dynamic Robot，中泰證券研究所182.62.6 OptimusOptimus未來有望延續剛性驅動器方案未來有望延續剛性驅動器方案 特斯拉特斯拉OptimusOptimus采取技術較為成熟度剛性驅動器方案，采取技術較為成熟度剛性驅動器方案，使用以諧波減速器（三花&綠的）為代表的高減速比減速器，有助于保障Optimus關節更擬人化，同時相較于高動態響應，工業場景對于末端負載的要求更高，現已成熟的剛性方案更有

27、助于人形機器人在工業場景的落地。特斯拉Optimus關節處逐步添加離合器等彈性元件，有助于提升整體關節的安全性，使人形機器人的動作更加柔順。圖表圖表2121：O Optimusptimus使用三種類型的電機搭配減速器使用三種類型的電機搭配減速器圖表圖表2222：OptimusOptimus第二代力傳感器第二代力傳感器來源：Tesla 2022 AI Day，來福諧波官網，雙環傳動官網，中泰證券研究所來源：Tesla，中泰證券研究所+六維力傳感器一維力/力矩傳感器19圖表圖表2323：大負載工業機器人普遍使用大負載工業機器人普遍使用RVRV減速器減速器圖表圖表2424：RVRV減速器結構減速器結

28、構來源：1688，中泰證券研究所來源：德州啟力傳動官網，中泰證券研究所2.62.6 OptimusOptimus未來有望延續剛性驅動器方案未來有望延續剛性驅動器方案 RVRV減速器耐重載、抗沖擊性更強，適用于較大載荷的作業場景。減速器耐重載、抗沖擊性更強，適用于較大載荷的作業場景。相較于諧波減速器，RV減速器一方面具備更高的減速比，另一方面由于內部為剛性結構，所以呈現出抗沖擊、大體積、大重量的特點。一般來看，RV減速器在大負載工業機器人中的應用較多。人形機器人部分關節載荷較大，有望應用類似人形機器人部分關節載荷較大，有望應用類似RVRV減速器的產品。減速器的產品。通常來看，人形機器人腰部、髖部

29、等位置受力較大，在搬運等負載場景中，諧波減速器不能匹配應用需求，未來有望使用類RV減速器匹配相應場景。RVRV減速器減速器202.72.7 國內主機廠采用諧波國內主機廠采用諧波+行星減速器方案行星減速器方案 和特斯拉不同，國內主機廠大多采用準直驅驅動方案。相比剛性驅動方案，準直驅關節采用電流環控制，關節末端不使用力矩傳感器，成本更低，動態響應能力更強。當下人形機器人即將迎來量產，關節驅動的技術路線尚未固化。硬件降本成為人形機器人產業化的關鍵因素，準直驅方案具有成本優勢。而針對工業場景應用，出于負載和關節體積之間的權衡，準直驅方案的應用范圍有望進一步擴大。因此我們認為，未來國內主機廠在驅動方案上

30、更可能根據關節特性不同而同時選擇諧波和行星減速器方案。圖表圖表2525：優必選優必選Walker SWalker S及自研諧波及自研諧波/行星驅動器行星驅動器圖表圖表2626：傅利葉智能傅利葉智能GRGR-1 1來源：優必選官網，中泰證券研究所來源：傅利葉智能官網，中泰證券研究所21目錄C O N T E N T SC O N T E N T S線性驅動器原理及發展路徑討論人形機器人關節選擇旋轉&直線驅動器的依據1推薦旋轉&線性驅動器相關標的相關標的盈利預測與估值旋轉驅動器原理及不同選型方案比較2345223.13.1 直線驅動器總成選型思路直線驅動器總成選型思路 問題：直線驅動器方案為什么選

31、擇“電機問題：直線驅動器方案為什么選擇“電機+絲杠”？絲杠”？人形機器人直線驅動器的要求：良好的剛性表現和較高負載能力、精密的線性運動控制、柔順連續的直線運動性能。人形機器人雙足、雙臂采用連桿結構，連桿末端采用“電機+絲杠”結構，能夠滿足剛性、載荷、運動精度和連續性要求，且伺服電機能夠滿足直線運動的力矩、精度要求，所以無需搭配減速器。問題：滾柱問題：滾柱oror滾珠絲杠的選型理由及優劣勢比較？滾珠絲杠的選型理由及優劣勢比較？滾珠絲杠在部分關節處替代滾柱絲杠的可行性高，且能大幅降低成本?？尚行裕簼L珠絲杠產品成熟度較高、精度高、傳動效率高，能夠滿足人形機器人需求，且在小臂、小腿等負載較小的位置，滾

32、珠絲杠負載能力能夠滿足相應負載要求。必要性：人形機器人逐漸步入量產階段的背景下，產品降本成為大勢所趨；使用滾珠絲杠替代滾柱絲杠能夠降低約91%的產品成本，降本效果顯著。問題：直線驅動器對自鎖性能的要求？問題：直線驅動器對自鎖性能的要求？由于直線驅動器需要配合實際場景頻繁執行前進、后退運動，所以相較于自鎖性能，直線驅動器更需要絲杠具備運動可逆的性能。綜合來看，滾柱&滾珠絲杠可以滿足人形機器人的自鎖需求。在少數場景下，直線驅動器需要自鎖功能，其實現方式主要包括：使用本身具備自鎖功能的T型絲杠，但是T型絲杠存在精度差、傳動效率低等劣勢，其應用弊端顯著；使用滾柱&滾珠絲杠，加裝具備自鎖功能的電機或設備

33、，此方案在保留滾柱&滾珠絲杠優勢的同時實現自鎖功能。233.23.2“電機“電機+絲杠”能良好適配直線驅動器需求絲杠”能良好適配直線驅動器需求 人形機器人直線驅動器對剛性、載荷、運動精度、運動連續性有較高要求。人形機器人直線驅動器對剛性、載荷、運動精度、運動連續性有較高要求。人形機器人雙腿、雙臂采用連桿結構，并通過結構改型，有效減輕運動慣量，提升主機的運動穩定性。從實際場景出發，連桿末端需要具備較高剛性、輸出較大載荷，并需要具備運動的高精度和連續性，“電機+絲杠”方案是最佳選擇。此外，由于伺服電機能夠滿足直線運動的力矩、精度要求，所以無需搭配減速器。人形機器人可選絲杠包括滾柱絲杠、滾珠絲杠和T

34、型絲杠，綜合來看滾柱絲杠具備高負載、高精度的特點，綜合性能表現最優；滾珠絲杠負載能力稍弱，但是精度較高，產品性價比較高；T型絲杠雖具備較強經濟性，但其運動精度較差。圖表圖表2727：DigitDigit機器人腿部主體采用連桿傳動機器人腿部主體采用連桿傳動圖表圖表2828：絲杠能夠將旋轉運動轉化為直線運動絲杠能夠將旋轉運動轉化為直線運動來源：雙足機器人腿部及其驅動器的設計理論與關鍵技術研究_丁宏鈺，中泰證券研究所來源：鳴志電器官網，中泰證券研究所243.33.3 線性傳動方案采用線性傳動方案采用絲杠實現精密控制絲杠實現精密控制 滾柱絲杠具備高負載、高精度的特點，在人形機器人直線驅動器中的應用優勢

35、顯著。滾柱絲杠具備高負載、高精度的特點，在人形機器人直線驅動器中的應用優勢顯著。運動精度高，能實現連續、柔順的直線運動：滾柱絲杠通過螺母、滾柱和絲桿之間的螺紋咬合，能夠實現高速旋轉運動與低速直線運動之間的轉換，以GSA的外徑20mm滾柱絲杠為例，絲杠螺距約為2.5mm，搭配目前主流伺服電機能夠實現較精密的直線運動。負載能力強，能夠適配實際應用場景：特斯拉Optimus提供了500N、3900N、8000N三款滾柱絲杠，具備較強的負載能力，能夠適配人形機器人絕大多數的實際應用場景。圖表圖表2929：行星滾柱絲杠具有高負載：行星滾柱絲杠具有高負載圖表圖表3030：滾柱絲杠直線運動精度高滾柱絲杠直線

36、運動精度高來源：Tesla 2022 AI Day，中泰證券研究所來源：Baidu，中泰證券研究所小臂直線驅動器負載500N2小腿直線驅動器負載3900N2大腿直線驅動器負載8000N253.43.4 滾珠絲杠具備較高產品性價比滾珠絲杠具備較高產品性價比 相較于滾柱絲杠，滾柱絲杠使用鋼球作為滾動體，絲杠作為主動體運動時，帶動鋼珠旋轉運動，螺母隨之按照對應的導程進行直線運動。整體來看，滾珠絲杠具備一定的負載能力，產品性價比高。整體來看，滾珠絲杠具備一定的負載能力，產品性價比高。優勢：相較于滾柱絲杠，滾珠絲杠具備明顯的成本優勢，由于其鋼球的工藝難度相較于滾柱更低，故滾動體價值量可以大幅下降，從而顯

37、著降低絲杠整體成本。劣勢：滾柱絲杠的鋼球與螺母、絲桿之間是點接觸，故其負載能力有限，此外其抗沖擊性不如滾柱絲杠，只能應用于中低負載的簡單場景。圖表圖表3131：滾珠絲杠內部原理滾珠絲杠內部原理圖表圖表3232：上銀科技滾珠絲杠參數上銀科技滾珠絲杠參數來源：格陽機電設備官網，中泰證券研究所來源：上銀科技官網，中泰證券研究所型號規格珠徑動載荷C（kgf）靜載荷Co（kgf）公稱外徑導程R8-3A1832230350R8-5B1852360600R10-4B11042410770R10-5A11052270460R10-4B11042.381500870R12-5B11252.3815601090R

38、12-6B11262.3815601090R12-10A112102.381360650R12-10B112102.3815501070R12-20A112202.381350670263.43.4 滾珠絲杠有望替代部分滾柱絲杠滾珠絲杠有望替代部分滾柱絲杠人形機器人逐漸步入量產階段，滾珠絲杠有望替代部分滾柱絲杠，降低整機人形機器人逐漸步入量產階段，滾珠絲杠有望替代部分滾柱絲杠，降低整機BOMBOM成本。成本。滾珠絲杠精度能夠滿足人形機器人需求：通常來看，C0-C4級絲杠能夠滿足精密級機械手臂需求，C5-C8級絲桿能夠滿足一般級機械手臂需求；目前滾珠絲杠技術相較于滾柱絲杠更為成熟、國產化率更高，

39、能夠滿足實際場景的精度要求；滾珠絲杠有望替代小臂、小腿處滾柱絲杠：以上銀科技8mm外徑、3mm螺距的滾柱絲杠為例，能夠實現3000N左右的推力，能夠滿足人形機器人小臂的直線驅動器需求，未來有望進一步實現對小腿位置的滾柱絲杠進行替代；以Optimus為例，滾珠絲杠能替代4-10個滾柱絲杠，分別以單價800元9000元計算，單機節約成本3.2-8.1萬元。圖表圖表3333：絲杠精度等級絲杠精度等級來源：上銀科技官網，中泰證券研究所等級（0.001mm）研磨級鍛造級C0C1C2C3C4C5C6C7C8C10ISO,DIN6122352210JIS3.5581850210HIWIN3.55681218

40、2350100210機器人機械手臂（精密級）機械手臂（一般級）300273.53.5 自鎖不是絲杠選型的必要條件自鎖不是絲杠選型的必要條件 通用型人形機器人主要面向泛工業、泛生活場景，大重量搬運涉及關節自鎖等場景占比不高，對直線驅動器自鎖性能的要求較低。直線驅動器主要可以通過絲杠自鎖和電機自鎖兩種方式實現自鎖功能。滾珠&滾柱絲杠：高精度、低摩擦，具備良好的剛度和穩定性，能實現靈活可逆的運動，能夠通過電機自鎖的方式適配自鎖場景，是直線驅動器絲杠的主要產品；T型絲杠：傳動效率和導程精度低，具備良好的自鎖性能，但難以滿足直線驅動器的精度、壽命、傳動效率要求。圖表圖表3434：不同類型絲杠的性能對比不

41、同類型絲杠的性能對比來源：觀研報告網，中泰證券研究所滑動絲杠滾珠絲杠滾柱絲杠傳動效率低，僅26%-24%高，可達92%-98%，可顯著節能較高，摩擦力較小時可達90%轉速慢，滑動摩擦發熱嚴重，一般轉速不超過3000RPS較快，點接觸滾動摩擦熱效應小，額定轉速在3000-5000RPS快，線接觸滾動摩擦熱效應小且承載力強，轉速可達6000RPS導程精度低，品質參差不齊較高，受滾珠直徑限制，常為毫米級的滾珠絲杠高，可通過調整螺紋頭數等因素使導程達到更小的微米級使用壽命短，滑動摩擦對元器件的損傷大長，滾動摩擦損傷小，保持清潔、潤滑即可很長，是滾珠絲杠的10倍以上，荷載運動可達1000萬次以上微進給難

42、以實現，滑動運動存在爬行現象可實現，滾珠運動的啟動力矩小可實現，滾柱運動的啟動力矩小自鎖性有，與導程角大小和工作面粗糙度有關無，需加裝制動裝置無，需加裝制動裝置國產化率充分達60%以上仍處于起步階段283.63.6 特斯拉特斯拉OptimusOptimus下肢采用行星滾柱絲杠方案下肢采用行星滾柱絲杠方案 Optimus下肢關節混合采用旋轉和直線執行器，通過并聯提升電機高度，將膝關節和踝關節的電機分別上移至大腿和小腿上側，減輕腿部慣量。Optimus首先面向工廠應用場景，運動穩定性與高負載是首要的考慮因素，目前主要采用滾柱絲杠方案。滾柱絲杠&滾珠絲杠均具備高精度、高傳動效率的優勢，能夠通過加裝制

43、動裝置實現自鎖，均能較好適配人形機器人下游需求。未來在人形機器人逐步量產的背景下，滾珠絲杠有望替代部分滾柱絲杠，應用于小負載位置，降低整機成本。圖表圖表3535：OptimusOptimus下肢關節電機上移下肢關節電機上移圖表圖表3636：OptimusOptimus直線驅動器結構直線驅動器結構來源：Tesla 2022 AI Day，中泰證券研究所來源：Tesla 2022 AI Day，中泰證券研究所膝關節電機踝關節電機絲杠行星滾柱力傳感器位置傳感器電機膝部結構29目錄C O N T E N T SC O N T E N T S線性驅動器原理及發展路徑討論人形機器人關節選擇旋轉&直線驅動器

44、的依據1推薦旋轉&線性驅動器相關標的相關標的盈利預測與估值旋轉驅動器原理及不同選型方案比較2345304.1 4.1 三花智控：立足熱管理技術，機器人執行器業務未來可期三花智控：立足熱管理技術，機器人執行器業務未來可期 制冷業務為基礎制冷業務為基礎，熱管理業務持續增長。，熱管理業務持續增長。公司制冷業務持續穩定增長，汽零業務受益于新能源車快速滲透，2022年營收213.48億元，同比增長33.25%。2022年起，公司面向全球開展儲能熱管理業務，已與頭部儲能客戶建立合作關系。人形機器人蓄勢待發，率先布局電機執行器。人形機器人蓄勢待發，率先布局電機執行器。公司基于對電機技術的多年積累，積極整合上

45、下游伺服電機、傳動組件、編碼器等，重點布局機電執行器業務，并和綠的諧波建立合作關系，擴展減速器業務。2023年6月，公司公告擬發行GDR募資不超過50億元，用于三花墨西哥、三花波蘭與機器人機電執行器研發等項目，進一步擴大產品規模，夯實技術護城河。圖表圖表3737：三花智控經營情況三花智控經營情況圖表圖表3838：三花智控分產品營收情況三花智控分產品營收情況來源：wind，中泰證券研究所來源：wind，中泰證券研究所-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%050100150200250營業收入（億元）歸母凈利潤（億元）營業收入YOY歸母凈利潤YOY0%10%20%30%4

46、0%50%60%70%80%90%100%20192020202120222023H1制冷業務單元汽零業務單元314.2 4.2 拓普集團：稀缺的拓普集團：稀缺的tier0.5tier0.5汽零供應商，機器人執行器業務前景廣闊汽零供應商，機器人執行器業務前景廣闊 研發驅動成長，由單品龍頭成長為平臺型供應商。研發驅動成長，由單品龍頭成長為平臺型供應商。公司1983年成立，依靠領先的研發能力與下游領先車企實現深度合作，與下游客戶共同成長，逐漸成為tier0.5的平臺型汽零供應商。目前公司擁有8大汽零系列產品，包括汽車NVH減震系統、內外飾系統、輕量化車身、智能座艙部件、熱管理系統、底盤系統、空氣懸

47、架系統、智能駕駛系統等，單車價值量達3萬元。全球化持續推進，機器人執行器業務開啟廣闊成長空間。全球化持續推進，機器人執行器業務開啟廣闊成長空間。公司依托線控執行器領域的技術積累，2022年布局機器人直線執行器和旋轉執行器，包括電機、電控和減速器機構等，產品多次送樣，獲得客戶認可，預計后續將逐步放量。2022年9月，公司公告擬在墨西哥設立全資子公司，投資不超過2億美元，主要生產輕量化底盤、內飾系統、熱管理系統和機器人執行器等產品，進一步擴大全球業務布局。圖表圖表3939：拓普集團經營情況拓普集團經營情況圖表圖表4040：拓普集團分產品營收情況拓普集團分產品營收情況來源：wind，中泰證券研究所來

48、源：wind，中泰證券研究所-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%020406080100120140160180營業收入（億元）歸母凈利潤（億元）營業收入YOY歸母凈利潤YOY0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201520162017201820192020202120222023H1隔音產品鍛鋁控制臂減震器熱管理系統其他業務智能電子剎車系統324.3 4.3 綠的諧波：諧波減速器龍頭，產能擴張綠的諧波：諧波減速器龍頭，產能擴張&海外布局打開成長新藍海海外布局打開成長新藍海 公司公司是國內諧波減速器龍頭，產品打破國外壟斷格局。是國內諧波減

49、速器龍頭，產品打破國外壟斷格局。公司自2011年成立至今深耕諧波減速器的研發，產品包括LCS、LHD、以及N系列、Y系列、E系列等。2022年，中國諧波減速器市場哈默納科市占率38%，綠的諧波市占率26%，公司產品打破了國際品牌在國內的壟斷格局。2022年公司定增募資不超過20.27億元，用于新一代精密傳動裝置智能制造項目，項目建成達產后將新增新一代諧波減速器年產能100萬臺、機電一體化執行器年產能20萬套。和和三花合作建立墨西哥工廠，加速公司海外擴張布局。三花合作建立墨西哥工廠，加速公司海外擴張布局。2023年4月，公司與三花智控簽署戰略合作框架協議，在三花智控位于墨西哥的工業園內共同設立合

50、資公司，主營諧波減速器相關產品，由綠的諧波控股。圖表圖表4141：綠的諧波經營情況綠的諧波經營情況圖表圖表4242：綠的諧波分產品營收情況綠的諧波分產品營收情況來源：wind，中泰證券研究所來源：wind，中泰證券研究所-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.002017201820192020202120222023Q3總營收（億元）歸母凈利潤（億元）總營收YoY歸母凈利潤YoY0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201720182019202

51、020212022諧波減速器機電一體化執行器智能自動化裝備其他精密零部件其他業務334.4 4.4 中大力德：精密減速器頭部企業，一體化戰略構筑競爭優勢中大力德：精密減速器頭部企業，一體化戰略構筑競爭優勢 從減速電機起家，聚焦機器人運動執行部件。從減速電機起家，聚焦機器人運動執行部件。公司是國內唯一同時生產精密減速器、伺服驅動、永磁直流電機和交流減速電機的機械傳動核心部件制造商，2021年開始布局智能執行單元。布局三大精密減速器，具備全系列產品量產能力。布局三大精密減速器，具備全系列產品量產能力。公司同時具備RV/諧波/行星減速器的量產能力，2022年RV減速器國內市占率達4%。公司募投資金使

52、用1.15億元，建設智能執行單元及大型RV減速器生產線項目，積極布局減速器系列產品。人形機器人關節集成化趨勢下，公司一體化產品具備競爭優勢。人形機器人關節集成化趨勢下，公司一體化產品具備競爭優勢。人形機器人要求關節小型化、輕量化、集成化，機電一體化產品逐漸成為精密傳動部件的發展方向。公司在現有產品的基礎上推出“減速器+電機+驅動”的一體化產品結構，布局一體化產品，具備競爭優勢。圖表圖表4343：中大力德經營情況中大力德經營情況圖表圖表4444：中大力德分產品營收情況中大力德分產品營收情況來源：wind，中泰證券研究所來源：wind，中泰證券研究所-40%-30%-20%-10%0%10%20%

53、30%40%50%60%0.002.004.006.008.0010.0012.00總營收（億元）歸母凈利潤（億元）總營收YoY歸母凈利潤YoY0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2013201420152016201720182019202020212022智能執行單元減速電機減速器其他業務配件344.5 4.5 雙環傳動：齒輪傳動為基，減速器業務開辟第二增長曲線雙環傳動：齒輪傳動為基，減速器業務開辟第二增長曲線 新能源齒輪業務快速發展，驅動業績高速增長。新能源齒輪業務快速發展，驅動業績高速增長。公司從摩托車齒輪起家，不斷擴寬齒輪業務，成為精密齒輪的全球領先者。

54、電動汽車智能化浪潮下，高端精密齒輪需求增加，第三方齒輪廠商迎來市場擴容機遇。公司新能源齒輪業務營收從2020年1.87億元增至2022年的19.14億元，增幅超9倍。十年耕耘精密十年耕耘精密減速器，產品譜系不斷完善，減速器業務成為第二增長曲線。減速器，產品譜系不斷完善，減速器業務成為第二增長曲線。公司從2013年開始研制工業機器人精密減速器，經過多年技術積累，產品性能居于全國前位。目前子公司環動科技布局RV/諧波/行星減速器，提供覆蓋3-1000kg負載機器人的高精密減速器整體方案，2022年國內RV減速器市占率達15%，居國內企業第一。公司減速器業務2018年營收0.63億元，至2022年達

55、4.57億元，CAGR達64%，逐漸成為第二增長曲線。圖表圖表4545：雙環傳動經營情況雙環傳動經營情況圖表圖表4646：雙環傳動分產品營收情況雙環傳動分產品營收情況來源：wind，中泰證券研究所來源：wind，中泰證券研究所-100%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.00總營收（億元）歸母凈利潤（億元）總營收YoY歸母凈利潤YoY0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20132014201520162017201820192020202120

56、22乘用車齒輪鋼材銷售商用車齒輪工程機械齒輪減速器及其他電動工具齒輪摩托車齒輪354.6 4.6 恒立液壓：國產液壓件龍頭，邁向精密傳控星辰大海恒立液壓：國產液壓件龍頭，邁向精密傳控星辰大海 國內國內液壓龍頭企業。液壓龍頭企業。公司1997年進入液壓行業，通過內生+并購的形式在液壓泵閥領域不斷突破，在挖掘機領域深度綁定國內外頭部主機廠，成為國內液壓領域龍頭企業。同時持續擴展下游應用，覆蓋工程機械、海工、盾構、農機等，并加速海外業務擴展，平滑周期。業務業務擴展至精密傳動系統，絲杠業務邁向星辰大海。擴展至精密傳動系統，絲杠業務邁向星辰大海。公司基于電動缸業務逐漸擴展至精密傳動系統，重點布局滾珠/滾

57、柱絲杠，國產替代空間可期。2021年9月，公司發布50億元定向增發項目，主要涉及墨西哥工廠、線性驅動器項目等。2023年1月，公司完成募集金額約20億元的非公開發行，擬投入14億元進行線性驅動項目的產品電動化升級，項目達產后預計形成年產10.4萬根標準滾珠絲杠電動缸、4500根重載滾珠絲杠電動缸、750根行星滾柱絲杠電動缸、10萬米標準滾珠絲杠和10萬米重載滾珠絲杠的生產能力。圖表圖表4747：恒立液壓經營情況恒立液壓經營情況圖表圖表4848：恒立液壓分產品營收情況恒立液壓分產品營收情況來源：wind，中泰證券研究所來源：wind，中泰證券研究所-100%0%100%200%300%400%5

58、00%0102030405060708090100營業收入（億元）歸母凈利潤（億元）營業收入YOY歸母凈利潤YOY0%20%40%60%80%100%2013201420152016201720182019202020212022液壓油缸液壓泵閥油缸配件液壓系統其他業務挖掘機專用油缸液壓閥及總成重型裝備用非標準油缸364.7 4.7 貝斯特：深耕精密加工，新能源業務和絲杠業務蓄勢待發貝斯特：深耕精密加工，新能源業務和絲杠業務蓄勢待發 渦輪增壓器零部件龍頭，擴展新能源業務，打開成長空間。渦輪增壓器零部件龍頭，擴展新能源業務，打開成長空間。公司自1997年成立起深耕渦輪增壓器精密零部件，基本盤業務

59、穩定，覆蓋多種精密零部件領域。通過收并購布局新能源產業鏈，和下游頭部客戶建立深度合作關系。2020年發行可轉債募資，增加140萬新能源汽車功能部件產能，增加560萬渦輪增壓器零部件產能。布局滾動精密部件，先發優勢奠定領先地位。布局滾動精密部件，先發優勢奠定領先地位。當前高精度滾珠絲杠海外廠商占比較高，國產替代空間大，人形機器人帶來行業增長空間。公司設立子公司宇華精機布局直線滾動功能部件，瞄準高端機床領域、半導體裝備產業、自動化產業三大市場進行開拓，和原有業務具有協同效應，具有先發優勢。圖表圖表4949：貝斯特經營情況貝斯特經營情況圖表圖表5050：貝斯特分產品營收情況貝斯特分產品營收情況來源：

60、wind，中泰證券研究所來源：wind，中泰證券研究所-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0.002.004.006.008.0010.0012.00總營收（億元）歸母凈利潤（億元）總營收YoY歸母凈利潤YoY0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201720182019202020212022汽車零部件工裝夾具其他零部件其他收入飛機機艙零部件374.8 4.8 長盛軸承：軸承業務持續增長，絲杠業務打開成長空間長盛軸承：軸承業務持續增長，絲杠業務打開成長空間 公司是國內自潤滑軸承龍頭企業，汽車構成主營業務增量市場。公司是國內自潤滑

61、軸承龍頭企業，汽車構成主營業務增量市場。公司多年耕耘自潤滑軸承，掌握十多項行業核心技術，并與下游卡特彼勒、三一、小松等海內外優質客戶形成長期穩定合作關系，成為國產龍頭?！耙曰鷿L”趨勢下行業景氣度高，公司在下游汽車領域市占率較低，國產替代加速背景下，滑動軸承迎來高成長機遇。切入絲杠業務，國產替代趨勢下迎來新增長空間。切入絲杠業務，國產替代趨勢下迎來新增長空間。2022年公司發布定增計劃，投資2.65億元擴建自潤滑軸承與滾珠絲杠產能，項目建成后將形成年產3萬套滾珠絲杠的生產能力，產品首先用于汽車行業。公司在汽車業務上的資源積累為絲杠業務擴展提供競爭優勢。圖表圖表5151：長盛軸承經營情況長盛軸承

62、經營情況圖表圖表5252：長盛軸承分產品營收情況長盛軸承分產品營收情況來源：wind，中泰證券研究所來源：wind，中泰證券研究所-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0.002.004.006.008.0010.0012.00營業收入（億元）歸母凈利潤（億元）營業收入YOY歸母凈利潤YOY0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%金屬塑料聚合物自潤滑卷制軸承金屬基自潤滑軸承雙金屬邊界潤滑卷制軸承非金屬自潤滑軸承工程機械精密部件其他銅基邊界潤滑卷制軸承38圖表圖表5353：公司歷史沿革公司歷史沿革來源：綠的諧波官網，中泰證券研究所4.9

63、 4.9 恒工精密：連鑄技術領先，機器人減速器隱形冠軍恒工精密：連鑄技術領先，機器人減速器隱形冠軍 恒恒工精密，成立于工精密，成立于20122012年，其主營產品為連續鑄鐵件和精密機加工件。年，其主營產品為連續鑄鐵件和精密機加工件。公司是少數掌握連續鑄鐵核心技術并能為裝備核心部件制造提供一站式服務的高新技術企業。連續連續鑄造：鑄造：其原理是將熔融的金屬，不斷澆入結晶器中進行冷卻，并將凝固（結殼）了的鑄件連續不斷地從結晶器的另一端拉出，可獲得任意長或特定的長度的鑄件。行業層面：球墨鑄鐵優勢顯著，以鐵代鋼前景藍海行業層面：球墨鑄鐵優勢顯著，以鐵代鋼前景藍海1 1）材料優勢：）材料優勢：相較于鍛鋼，

64、球墨鑄鐵成本低、輕量化、溫升低、易切削、對刀具磨損小，其可有效避免毛刺對自動化生產的影響，加工效率更高。394.9 4.9 恒工精密：連鑄技術領先，機器人減速器隱形冠軍恒工精密：連鑄技術領先，機器人減速器隱形冠軍圖表圖表5454：公司公司20182018-2023Q12023Q1-3 3營業收入及增速營業收入及增速圖表圖表5555：公司公司20182018-20222022年各業務營收占比年各業務營收占比來源：公司公告，中泰證券研究所來源：公司公告，中泰證券研究所2 2）球墨鑄鐵目前已應用于空壓球墨鑄鐵目前已應用于空壓、液壓液壓、傳動等領域傳動等領域。連鑄球墨鑄鐵材質致密性好，無縮孔、雜質、夾

65、渣、石墨漂浮等缺陷，熱膨脹系數小，耐磨性能好，具有自潤滑性能，缺口敏感性低，能保證壓縮機在較小的嚙合間隙下安全運行，能效等級得到較大提升，因此被應用于空壓、液壓、傳動領域。3 3）機器人打開球墨鑄鐵成長空間機器人打開球墨鑄鐵成長空間。乘機器人發展之東風，各頭部減速器廠商積極尋求成本更低、性能更優異的核心材料，以期獲取成本優勢、搶占市場份額。球墨鑄鐵的低成本、輕量化、低溫升等優勢，其“第一性”原理天然契合機器人核心部件對基礎材料的要求，其現已成為各減速器廠商重點關注的新材料，市場空間廣闊。公司層面：“雙輪驅動”增厚收益，乘機器人東風開拓新領域公司層面：“雙輪驅動”增厚收益，乘機器人東風開拓新領域

66、1 1）連鑄業務：連鑄技術業內領先連鑄業務：連鑄技術業內領先，連鑄產量國內第一連鑄產量國內第一。公司通過多年對連鑄技術的改良和發展，連鑄技術現已實現大體積球墨鑄鐵近乎無缺陷鑄造，極大提高了產品質量和良品率。2021年公司連鑄件產量國內市占率為59.42%。-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%01002003004005006007008009001000營業收入（百萬元）營業收入同比增長率(%)40圖表圖表5656：公司公司20182018-20222022年各業務毛利率年各業務毛利率圖表圖表5757：公司公司20182018-20232023Q Q1 1-3

67、3毛利率及凈利率毛利率及凈利率來源：公司公告，中泰證券研究所來源：公司公告，中泰證券研究所2 2）機加工業務：高附加值業務收益顯著機加工業務：高附加值業務收益顯著。2018-2022年，公司機加工業務收入占比由50.58%提升至57%。機加工業務具備高附加值，毛利率常年維持在30%左右。隨著高端零部件國產替代需求的持續增長，高附加值、高毛利率的機加工件業務為公司帶來更廣闊的增量市場和成長空間。3 3）歷經多年歷經多年，公司現已打通裝備制造產業鏈各個環節公司現已打通裝備制造產業鏈各個環節，滿足客戶滿足客戶“一站式采購一站式采購”的需求：的需求：公司通過優質的連續鑄鐵供給，降低了加工端的綜合成本；

68、通過“一站式“的深加工服務，打通了更多應用領域，形成了高客戶粘度。4 4）公司進軍機器人領域公司進軍機器人領域，已有小批量供貨已有小批量供貨RVRV減速器：球墨鑄鐵低成本減速器：球墨鑄鐵低成本、輕量化輕量化、低溫升等特點使其契合低溫升等特點使其契合機器人零部件在降本機器人零部件在降本、減重減重、散熱方面的核心訴求散熱方面的核心訴求。公司積極布局減速器賽道，目前已小規模應用于RV減速器的行星架座、行星架蓋、擺線輪、針齒殼、偏心軸等部件，其具備先發優勢，未來預計可獲得較大市場份額。4.9 4.9 恒工精密：連鑄技術領先，機器人減速器隱形冠軍恒工精密：連鑄技術領先，機器人減速器隱形冠軍0%5%10%

69、15%20%25%30%35%40%201820192020202120222023Q1-Q3毛利率（%）凈利率（%）41目錄C O N T E N T SC O N T E N T S線性驅動器原理及發展路徑討論人形機器人關節選擇旋轉&直線驅動器的依據1推薦旋轉&線性驅動器相關標的相關標的盈利預測與估值旋轉驅動器原理及不同選型方案比較2345425.15.1 建議關注標的建議關注標的圖表圖表5858：人形機器人標的盈利預測與估值人形機器人標的盈利預測與估值來源：wind，中泰證券研究所（除優必選、中大力德、長盛軸承、恒工精密外，EPSPE數據均取自wind）【建議關注建議關注】【主機廠】特斯

70、拉、優必選；【關節總成】三花智控、拓普集團；【減速器】綠的諧波、中大力德、雙環傳動；【絲杠】貝斯特、恒立液壓、長盛軸承；【球墨鑄鐵】恒工精密。2024/2/252024/2/25股價股價2022A2022A2023E2023E2024E2024E2025E2025E2022A2022A2023E2023E2024E2024E2025E2025E0R0X.L特斯拉194.50-2.963.715.15-65.7752.4637.809880.HK優必選91.15-2.33-1.41-1.020.04-39.12-64.65-89.362278.75002050.SZ三花智控24.950.720.

71、851.041.2834.6529.4523.9219.44601689.SH拓普集團57.351.542.072.633.5637.2427.6421.8316.10688017.SH綠的諧波131.800.920.691.021.48143.07190.90129.5188.76688322.SH中大力德29.150.470.550.720.9662.0253.0040.4930.36002472.SZ雙環傳動23.850.730.951.231.5632.6725.0219.3215.25601100.SH恒立液壓52.961.791.892.202.7229.5928.0024.041

72、9.49300580.SZ貝斯特27.301.140.831.051.3423.8632.8425.9720.30300718.SZ長盛軸承15.110.340.851.041.4344.4417.7814.5310.57301261.SZ恒工精密47.501.201.381.762.0839.5834.4226.9922.84公司代碼公司代碼公司簡稱公司簡稱EPSEPSPEPE435.25.2 風險提示風險提示 人工智能人工智能&大模型技術發展不及預期；大模型技術發展不及預期；下游下游落地場景拓展不及預期；落地場景拓展不及預期；人形人形機器人商業化進程不及預期；機器人商業化進程不及預期；核心

73、核心零部件成本居高不下帶來的需求不及預期；零部件成本居高不下帶來的需求不及預期；政策政策支持力度減弱帶來的風險；支持力度減弱帶來的風險；行業行業規模測算偏差風險；規模測算偏差風險；研研報使用的信息存在更新不及時風險。報使用的信息存在更新不及時風險。44投資評級說明：投資評級說明：.評級評級說明說明股票評級股票評級買入預期未來612個月內相對同期基準指數漲幅在15%以上增持預期未來612個月內相對同期基準指數漲幅在5%15%之間持有預期未來612個月內相對同期基準指數漲幅在-10%+5%之間減持預期未來612個月內相對同期基準指數跌幅在10%以上行業評級行業評級增持預期未來612個月內對同期基準

74、指數漲幅在10%以上中性預期未來612個月內對同期基準指數漲幅在-10%+10%之間減持預期未來612個月內對同期基準指數跌幅在10%以上備注：評級標準為報告發布日后的612個月內公司股價（或行業指數）相對同期基準指數的相對市場表現。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，美股市場以標普500指數或納斯達克綜合指數為基準（另有說明的除外）。45重要聲明重要聲明中泰證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）具有中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業中泰證券股份有限公司（以下簡稱“本公

75、司”）具有中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。務資格。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告基于本公司及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料，反映了作者的研究觀點，力求獨立、客觀和公正，結論不受任何第三方的授意或影響。本公司力求但不保證這些信息的準確性和完整性，且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷，可能會隨時調整。本公司對本報告所含信息可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。本報告所載的資料、工具、意見、信息及推測只提供給客戶作參考之用，不構成任何投資、法律、會計或稅務的最

76、終操作建議，本公司不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶，不構成客戶私人咨詢建議。市場有風險，投資需謹慎。在任何情況下，本公司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。投資者應注意，在法律允許的情況下，本公司及其本公司的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易，并可能為這些公司正在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。本公司及其本公司的關聯機構或個人可能在本報告公開發布之前已經使用或了解其中的信息。本報告版權歸“中泰證券股份有限公司”所有。事先未經本公司書面授權，任何機構和個人，不得對本報告進行任何形式的翻版、發布、復制、轉載、刊登、篡改，且不得對本報告進行有悖原意的刪節或修改。