《半導體行業·人形機器人篇:半導體需求攀升人形機器人驅動行業新拐點-241231(19頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《半導體行業·人形機器人篇:半導體需求攀升人形機器人驅動行業新拐點-241231(19頁).pdf(19頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 1/19 行業研究|信息技術|技術硬件與設備 證券研究報告 技術硬件與設備行業研技術硬件與設備行業研究報告究報告 2024 年 12 月 31 日 半導體需求攀升,人形機器人驅動行業新拐點半導體需求攀升,人形機器人驅動行業新拐點 半導體半導體行業人形機器人篇行業人形機器人篇 報告要點:報告要點:特斯拉規劃 Optimus 于 2025 年開始小規模量產,并主要用于特斯拉工廠,預計 2026 年開始大規模量產并交付給其他客戶。此外,Figure AI 于 2024 年 8 月推出第二代人形機器人 Figure 02,并于 11 月發布其在寶馬工廠的工作視頻,預
2、計不久的將來可應用于工業和家庭中,有望帶動相關零部件需求,我們將梳理人形機器人相關零部件產業:功率半導體功率半導體:以 Optimus 為例,其搭載 28 個關節驅動器,均通過電機驅動,每個電機需要 1-2 顆 IGBT 等功率器件。2022-2026 年全球功率器件市場規模CAGR為7.3%,IGBT市場規模CAGR約為5.4%,中國 IGBT 市場規模高于全球增速水平,且自給率逐步提升,人形機器人的放量將有望帶動 IGBT 持續放量。第三代半導體在人形機器人的應用逐步滲透,相較 SiC,GaN 憑借適用中低壓、更高的開關速度、功率密度、能量損耗、更好的散熱性能等優勢更適合人形機器人,有望提
3、振 GaN 需求。CMOS 圖像傳感器圖像傳感器(CIS):人形機器人對環境感知有寬視場、高速度和高精度的要求,各家廠商均有自己的解決方案,特斯拉的 Optimus以多目視覺為主,全身搭載 8 個攝像頭。國內廠商多采用 3D 相機+激光雷達方案,優必選 Walker S1 采用四目視覺+四 RGBD,達闥采用3D 深度相機+RGB 單目攝像頭+TOF 相機+激光雷達綜合方案,宇樹采用 3D 激光雷達+深度相機方案。CIS 是視覺傳感器的核心部件,2023-2029 年全球 CIS 市場規模 CAGR 為 4.6%,其中工業領域增長9.5%,為 CIS 增長最快的細分領域。MEMS 傳感器傳感器
4、:MEMS 傳感器可用于測量和感知機器人的加速度、角速度、磁場、光照等環境參數,幫助機器人定位、導航和識別物體。MEMS 壓力傳感器、聲學傳感器和慣性傳感器可用于人形機器人的重要傳感器。2022-2028年全球MEMS傳感器市場規模CAGR為6.1%,其中工業產品 CAGR 約為 4%。MEMS 壓力傳感器主要用于機器人的手或腳,起內部壓力檢測、觸覺反饋等作用,2023-2027 年全球 MEMS壓力傳感器市場規模 CAGR 約為 5%,出貨量 CAGR 約為 9%。MEMS慣性傳感器中的 IMU 可幫助人形機器人實現姿態控制、平衡維持、導航定位等需求,在人形機器人持續量產落地背景下,預計 2
5、024-2029 年全球 MEMS 傳感器市場規模 CAGR 達到 23%。推薦推薦|首次首次 過去一年市場行情 資料來源:Wind 相關研究報告 國元證券電子行業 2024 年中期策略報告:科技硬件迎來估值重塑,端側 AI 帶動消費新周期2024.07.12 國元證券行業研究-技術硬件與設備行業研究報告:Apple intelligence 將帶動 iphone 換機需求2024.06.17 報告作者 分析師 彭琦 執業證書編號 S0020523120001 電話 021-51097188 郵箱 -24%-10%4%19%33%11/132/125/138/1211/11半導體與半導體生產設
6、備滬深300 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2/19 建議關注建議關注 CIS:韋爾股份:韋爾股份、思特威、格科微 SoC:全志科技、瑞芯微 功率半導體功率半導體:斯達半導、時代電氣、士蘭微 存儲存儲芯片芯片:兆易創新:兆易創新、北京君正 模擬芯片:圣邦股份模擬芯片:圣邦股份、納芯微、思瑞浦 結構件結構件:領益智造領益智造、長盈精密、藍思科技 微型傳動微型傳動:兆威機電兆威機電 傳感器傳感器:柯力傳感、奧比中光 PCB:世運電路:世運電路、勝宏科技、崇達技術 風險提示風險提示 上行風險:上行風險:人形機器人量產加速落地;人形機器人下游需求超預期 下行風險:下行風險:宏觀經濟下行;機器人量產
7、進度不及預期;其他系統性風險 附表:重點公司盈利預測附表:重點公司盈利預測 公司代碼公司代碼 公司名稱公司名稱 投資評級投資評級 昨收盤昨收盤(元)(元)總市值總市值(百萬元)(百萬元)EPS PE 2023A 2024E 2025E 2023A 2024E 2025E 603501 韋爾股份 買入 105.7 128364.94 0.47 2.66 3.60 231.28 39.72 29.35 603986 兆易創新 買入 111.96 74355.33 0.24 1.77 2.56 384.96 63.34 43.68 300661 圣邦股份 增持 86.6 40873.52 0.60
8、0.94 1.29 144.85 92.48 67.28 002600 領益智造 買入 8.54 59849.84 0.29 0.30 0.42 23.31 28.35 20.16 003021 兆威機電 增持 75.48 18130.56 1.05 0.96 1.21 89.51 78.94 62.31 603920 世運電路 買入 31.18 20751.26 0.93 1.02 1.33 19.66 30.55 23.50 資料來源:Wind,國元證券研究所 注:股價取自 2024 年 12 月 27 日收盤價 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3/19 目 錄 人形機器人量產陸續落地,
9、提振半導體產業鏈需求.5 自由度提升帶動功率器件用量,GaN 更適用人形機器人.9 人形機器人電機增加驅動 MCU 需求提升.11 純視覺方案提振 CIS,國內方案搭載激光雷達.12 MEMS 壓力傳感器和 IMU 受益人形機器人穩健增長.14 建議關注.16 風險提示.18 圖表目錄 圖 1:特斯拉 Optimus 人形機器人.5 圖 2:Open AI Figure 人形機器人.5 圖 3:全球人形機器人市場規模(億美元).5 圖 4:全球人形機器人銷量預測(萬臺).5 圖 5:人形機器人指數走勢.6 圖 6:人形機器人的三大核心模塊.6 圖 7:人形機器人從接受指令到任務執行的全過程.6
10、 圖 8:人形機器人產業鏈.7 圖 9:Optimus 和 Figure 人形機器人進展時間線.7 圖 10:電機是 optimus 關鍵零部件.10 圖 11:全球功率器件市場規模(億美元).10 圖 12:全球 IGBT 市場規模(億美元).10 圖 13:中國 IGBT 產量(萬只).11 圖 14:中國 IGBT 自給率.11 圖 15:全球 SiC 器件市場規模.11 圖 16:全球 GaN 器件市場規模.11 圖 17:全球 MCU 市場規模(億美元).12 圖 18:中國 MCU 市場規模(億元).12 圖 19:全球機器視覺市場規模(億美元).12 圖 20:中國機器視覺市場規
11、模(億元).12 圖 21:特斯拉 FSD 計算機視覺技術.13 圖 22:優必選 Walker S1 視覺方案.13 圖 23:全球 CIS 市場規模(億美元).13 圖 24:中國 CIS 市場規模(億美元).13 圖 25:全球激光雷達市場規模(億元).14 圖 26:中國激光雷達市場規模(億元).14 圖 27:全球 MEMS 傳感器市場規模.14 圖 28:全球 MEMS 壓力傳感器銷售額(億美元).15 圖 29:全球 MEMS 壓力傳感器銷量(億顆).15 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4/19 圖 30:中國 MEMS 壓力傳感器市場規模(億元).15 圖 31:MEMS
12、壓力傳感器下游應用占比.15 圖 32:全球 MEMS 慣性傳感器市場規模(億美元).16 圖 33:中國 MEMS 慣性傳感器市場規模(億元).16 表 1:國外主流機器人型號及商業化程度.8 表 2:國內主流機器人型號及商業化程度.9 表 3:人形機器人行業建議關注標的.16 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5/19 人形機器人人形機器人量產陸續落地,提振量產陸續落地,提振半導體半導體產業鏈需求產業鏈需求 AI 在應用端落地,除了在消費電子端賦能外,開始逐漸向工業領域發展,其中最為明顯的應用領域為汽車領域和人形機器人領域。特斯拉在布局 Robotaxi 的同時,也在推進 Optimus
13、人形機器人進展,預計 2025 年開始小規模量產,并主要用于特斯拉工廠,2026 年將進行大規模量產并交付給其他客戶。此外,Open AI 等知名 AI 公司支持的機器人公司 Figure AI 于 2024 年 8 月推出最新版機器人 Figure 02,將人體形態的靈活性與先進的人工智能相結合,在不久的將來可應用到工業和家庭中。圖圖 1:特斯拉:特斯拉 Optimus 人形機器人人形機器人 圖圖 2:Open AI Figure 人形機器人人形機器人 資料來源:科技訊,國元證券研究所 資料來源:南方都市報,國元證券研究所 人形機器人是智能服務機器人的重要部分。人形機器人是最適應人類社會的形
14、態,可最終實現替代人的愿景。據高工產業研究院數據,2024 年全球人形機器人的市場規模預計為 10.17 億美元,2030 年將有望提升至 151.42 億美元,CAGR 達到56.85%;全球人形機器人銷量有望從 2024 年的 1.19 萬臺增加至 2030 年的 60.57萬臺,CAGR 為 92.5%,在量產前期,人形機器人成本偏高,隨著產業鏈的成熟,人形機器人價格逐步下滑。圖圖 3:全球人形機器人市場規模(億美元):全球人形機器人市場規模(億美元)圖圖 4:全球人形機器人銷量預測(萬臺)全球人形機器人銷量預測(萬臺)資料來源:高工產業研究院,Digitimes,國元證券研究所 資料來
15、源:高工產業研究院,Digitimes,國元證券研究所 人形機器人板塊結束半年來的下滑趨勢,在各家人形機器人廠商的利好下,進入上行階段。在 2024 年 11 月,華為具身智能中心與 16 家企業簽署合作備忘錄,與多家企業在人形機器人方面建立了合作,發展和推進國內人形機器人產業鏈布局,加速人形機器人的應用和推廣;此外,寧德時代也在 11 月與上海交通大學共同研發多款人形機器人,為投入工廠做準備;長安汽車規劃未來五年內投入超過 500 億,計劃 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 6/19 2026 年前推出長安飛行汽車,2027 年前發布人形機器人。國內眾多催化因素推動人形機器人板塊重回增長態勢
16、。圖圖 5:人形機器人指數走勢:人形機器人指數走勢 資料來源:Wind,36Kr,新浪財經,中國政府網,第一財經,國元證券研究所 人形機器人是具身智能的最佳形態之一,更側重智能體于環境的交互和自主行為能力。具身智能是具備環境感知、智能交互和規劃行動的智能系統,包括感知模塊、交互模塊、運控模塊三大核心模塊,通過與環境交互感知、自主決策、執行規劃的人形機器人,實現任務級交互。圖圖 6:人形機器人:人形機器人的三大核心模塊的三大核心模塊 資料來源:2024 人形機器人研究報告創業邦,國元證券研究所 人形機器人的任務執行模式與自動駕駛汽車的模式相似,均基于感知、決策、運控三大模塊。人形機器人通過大腦的
17、語音識別、環境感知等功能接受指令,并進行任務拆解等上層規劃,隨后小腦實現對路徑的最優規劃,最終下達決策指令,通過驅動伺服系統進行本體運動,完成任務指令。在任務執行過程中,大模型的通識理解能力、多級推理能力賦予人形機器人具身智能的核心,更好的理解泛化任務。圖圖 7:人形機器人:人形機器人從接受指令到任務執行的全過程從接受指令到任務執行的全過程 資料來源:2024 人形機器人研究報告創業邦,國元證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7/19 人形機器人的產業鏈方面,上游主要為原材料及核心部件,主要包括傳感器、電機、減速器、電池、控制器等部件;中游主要為研發、生產及系統集成,主要包括部件組裝
18、、成品組裝、測試等機器人生產環節和軟件系統研發等系統集成;下游應用則涵蓋眾多領域,包括教育、物流、養老、巡檢等領域。圖圖 8:人形機器人產業鏈:人形機器人產業鏈 資料來源:優必選招股說明書,國元證券研究所 從國外兩大人形機器人巨頭發展時間線來看,特斯拉于 2021 年 8 月首次亮相人形機器人 Tesla Bot,第二年推出 Optimus Gen 1 原型機,隨后在 2023 年底推出Optimus Gen 2,靈活度、運動能力相較第一代有較大提升,之后特斯拉發布眾多人形機器人視頻,均在家庭、工業等領域取得較大進展,并于 2024 年 10 月召開發布會,宣布人形機器人量產規劃,單價也控制在
19、 2 萬美元以下。Figure AI 在 23 年初推出原型機器人 Figure 01,主要針對物流和倉儲行業,隨后發布多款視頻宣布在家政和工業制造領域均有突破;2024 年 8 月,Figure AI 推出第二代人形機器人 Figure 02,并在 11 月發布其在寶馬工廠的視頻,每天可進行 1000次裝配工作。圖圖 9:Optimus 和和 Figure 人形機器人進展時間線人形機器人進展時間線 資料來源:億歐,機器之心,第一財經,國元證券研究所 國外人形機器人的量產時間主要集中于 2025 年,應用領域更加側重倉儲、物流、制造業等工業領域。特斯拉在 2024 年 10 月的發布會上規劃
20、2025 年進行小規模量產,且超過 1000 臺 Optimus 機器人在特斯拉工廠工作,預計 2026 年開始大規模量產,售價約 2-3 萬美元,可適用于多樣化場景;Figure AI 推出人形機器人時間較晚,請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8/19 但量產進度較快,預計 2025 年開始批量生產,主要應用于制造業、物流等勞動力短缺的行業;波士頓動力研發人形機器人較早,但主要為液壓版本,隨后在 24 年 4 約轉向電動版 Atlas,規劃于 2025 年初進行試點生產,在未來幾年進行量產,主要領域同樣為工業領域;Digit 計劃在 2024 年交付,并在 2025 年全面上市,年產能可達到
21、 1 萬臺。表表 1:國外主流機器人型號及商業化程度國外主流機器人型號及商業化程度 廠商廠商 特斯拉特斯拉 Figure AIFigure AI 波士頓動力波士頓動力 Agility RoboticsAgility Robotics 機器人名稱 Optimus Figure ATLAS Digit 發布時間 2022 年 9 月推出第一代,2023 年 12 月推出第二代 2023 年 3 月推出第一代,2024 年 8 月推出第二代 2013 年推出液壓版,2024 年4 月推出電動版 2018 年推出第一代,2023 年3 月推出第二代 圖示 國家 美國 美國 美國 美國 身高 1.72
22、米 1.68 米 1.5 米(液壓版)1.75 米 重量 57kg 70kg 80kg(液壓版)65kg 負載 20kg(手臂 5kg)20kg/16kg 行動速度 8km/h 1.2m/s 9km/h 1.5m/s 售價 2-3 萬美元/25 萬美元 商業化程度 2025 年小批量生產,2026 年大批量生產,并對外出售 預計 2025 年開始批量生產 預計 2025 年初試點生產,未來幾年將迎來量產 首批機器人計劃于 2024 年交付,2025 年將全面上市,年產能 1 萬臺 應用場景 多樣化應用場景,工廠作業、家庭個人服務等 首次在工廠應用,未來將率先應用于制造業、航運和物流、倉儲等勞動
23、力短缺的行業 倉儲、工業、建筑行業是其主要場景 倉儲物流 資料來源:各公司官網,新浪財經,澎湃新聞,ofweek 機器人網等,國元證券研究所 中國人形機器人量產進度略快于全球水平,且應用場景更加多元化。優必選研發機器人時間較長,其 Walker S 系列預計 2024 年底進行小批量生產,且目前已進入眾多車廠應用,應用場景也較為廣泛,包括工業、商用、家庭服務等;智元機器人的遠征系列也預計在 2024 年開始商用量產,出貨量預計在幾百臺,其應用場景也較為廣泛;宇樹科技和開普勒也預計在 2024 年實現量產,傅利葉智能規劃在 2024 年小批量生產,生產量約幾百臺,2025 年將有望起量,應用場景
24、從醫療領域開始拓展,目前已在服務、工業等領域實現實驗性應用。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 9/19 表表 2:國內主流機器人型號及商業化程度國內主流機器人型號及商業化程度 廠商廠商 優必選優必選 智元機器人智元機器人 宇樹科技宇樹科技 開普勒開普勒 傅傅利利葉智能葉智能 小米小米 機器人名稱 walker 遠征系列 H1/G1 先行者 GR 1/2 Cyberone 發布時間 2018 年推出第一代Walker,2021 年推出 Walker x,2023年推出 Walker S 2023 年 8 月推出遠征 A1,2024 年8 月推出三款遠征A2 系列 2023 年 8 月推出首款人形
25、機器人H1,2024 年 5 月推出 G1 2023 年 11 月推出先行者K1/S1/D1,2024年 10 月推出先行者 K2 2023 年 7 月推出GR1,2024 年推出 GR2 2022 年 8 月推出 圖示 國家 中國 中國 中國 中國 中國 中國 身高 1.72 米 1.75 米 1.3 米 1.75 米 1.75 米 1.77 米 重量 76kg 85kg 35kg 83kg 63kg 52kg 負載 15kg 40kg 單手負重 3kg 單手負重 15kg 單臂負重 3kg/行動速度/1m/s 2m/s/5km/h 3.6km/h 售價/60-70 萬 9.9 萬元起 2-
26、3 萬美元/商業化程度 Walker S 預計 2024年底小批量生產 2024 年將開啟商用量產,預計發貨量在幾百臺 G1 于 2024 年 8月量產 計劃 24 年底實現量產 預計 2024 年小批量生產幾百臺,25年將會起量 尚未量產 應用場景 S 系列已經進入眾多車廠,未來將實現應用多元化,包括工業、倉儲、商用和家庭服務 智能制造、特種作業、科研教育、家庭和個人服務 工業生產、服務行業、教育行業及家庭服務 優先 B 端場景,包括智能制造、倉儲物流、巡檢巡邏等 從醫療康復領域逐步拓展,已在迎賓接待、科研教育、工業制造等領域實現實驗性應用 居家生活、工作辦公、交通出行 資料來源:各公司官網
27、,36Kr,騰訊新聞等,國元證券研究所 自由度提升帶動功率器件自由度提升帶動功率器件用量用量,GaN 更適用人形機器人更適用人形機器人 以特斯拉 Optimus 人形機器人為例,其搭載了 28 個關節驅動器,主要包括 14個旋轉執行器、14 個線性執行器,均主要通過電機驅動。電機是人形機器人的驅動核心之一,每個電機需要 1-2 顆 IGBT 等功率半導體芯片來驅動,在機器人有限的空間內,如何高效的實現電機驅動,是實現具身智能的關鍵之一。在機器人應用中,電機功率一般在 1kW 到 3kW 不等,這對功率器件的電流導通能力以及低內阻提出很高的要求。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 10/19 據中
28、商產業研究院,2022 年全球功率器件市場規模為 198 億美元,預計 2026年將提升至 262 億美元,CAGR 達到 7.3%。圖圖 10:電機是:電機是 optimus 關鍵零部件關鍵零部件 圖圖 11:全球功率器件市場規模(億美元):全球功率器件市場規模(億美元)資料來源:創業邦2024 人形機器人研究報告,國元證券研究所 資料來源:中商產業研究院,國元證券研究所 IGBT 在人形機器人的作用主要是在逆變器中將直流電轉換為交流電,從而驅動電機運行,同樣也在充電器中實現交流電到直流電的轉換并進行高低壓變化。據 Yole數據,2023 年全球 IGBT 市場規模約為 71 億美元,預計
29、2026 年達到 84 億美元,CAGR 為 6.3%。圖圖 12:全球:全球 IGBT 市場規模(億美元)市場規模(億美元)資料來源:Yole,中商產業研究院,國元證券研究所 中國 IGBT 產量持續提升,帶動自給率不斷增加?;谥袊诵脑骷a化的要求,國產替代成為國內 IGBT 的發展趨勢。2018 年,中國 IGBT 產量約為 1115 萬只,預計 2023 年增加至 3624 萬只,CAGR 為 26.6%,自給率也從 14.10%提升至32.90%。未來在人形機器人的增量需求下,中國 IGBT 需求將有望得到進一步釋放。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 11/19 圖圖 13:中
30、國:中國 IGBT 產量(萬只)產量(萬只)圖圖 14:中國:中國 IGBT 自給率自給率 資料來源:Yole,中商產業研究院,國元證券研究所 資料來源:Yole,中商產業研究院,國元證券研究所 第三代半導體憑借耐高壓、耐高溫、大功率、抗輻射、導電性能強、工作損耗低等優勢在人形機器人中的應用逐步滲透。相較于 SiC,GaN 更適用于人形機器人領域,GaN 的優勢在低至中壓領域,更符合驅動電機、伺服控制等中低壓場景,效率更高;此外,GaN 擁有更高的開關速度、功率密度、能量損耗,可實現更高的控制精度和更好的散熱性能,也具備更小的體積和重量,更適合對空間和重量要求較高的人形機器人領域。據 Yole
31、 數據,2023 年全球 GaN 市場規模約為 2.6 億美元,預計 2029 年增加至 20.1 億美元,CAGR 為 40.6%,其中工業領域 GaN 市場規模 CAGR 可達到 50%以上。圖圖 15:全球:全球 SiC 器件器件市場規模市場規模 圖圖 16:全球全球 GaN 器件市場規模器件市場規模 資料來源:yole,國元證券研究所 資料來源:yole,國元證券研究所 人形機器人人形機器人電機增加驅動電機增加驅動 MCU 需求提升需求提升 人形機器人的運動離不開電機驅動,以特斯拉的 Optimus 為例,擁有約 40 個自由度,每個自由度均需要搭載 MCU,一臺人形機器人需要 30-
32、40 顆 MCU,隨著人形機器人的量產和迭代,人形機器人行為更接近人體真實動作,MCU 的用量和規格將持續提升,尤其是中高端 MCU 用量增加,帶動 MCU 市場規模進入增量空間。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 12/19 據 IC Insight 數據,2023 年全球 MCU 市場規模約為 242.5 億美元;據 HIS 數據,2023 年中國 MCU 市場規模約為 420 億元。未來將有望跟隨人形機器人領域進入穩定增長階段。圖圖 17:全球:全球 MCU 市場規模市場規模(億美元)(億美元)圖圖 18:中國中國 MCU 市場規模(億元)市場規模(億元)資料來源:ICInsight,中商
33、產業研究院,國元證券研究所 資料來源:HIS,中商產業研究院,國元證券研究所 純視覺方案純視覺方案提振提振 CIS,國內方案搭載激光雷達,國內方案搭載激光雷達 機器視覺是指用計算機來實現人的視覺功能,人形機器人是機器視覺的重要應用領域。機器視覺主要由光學成像、圖像傳感器、圖像處理、輸入輸出以及顯示模塊五大核心組件構成。據 Markets and Markets 數據,2024 年全球機器視覺市場規模預計在 139 億美元,2028 年有望提升至 185 億美元,CAGR 為 7.4%。中國機器視覺發展速度較快,高于全球增速水平,據 GGII 數據,預計 2024 年中國機器視覺市場規模為 35
34、2 億元,2028 年將提升至 837 億元,CAGR 可達到 24.2%。圖圖 19:全球機器視覺市場規模(億美元):全球機器視覺市場規模(億美元)圖圖 20:中國機器視覺市場規模(億元):中國機器視覺市場規模(億元)資料來源:Markets and Markets,前瞻產業研究院,國元證券研究所 資料來源:GGII,前瞻產業研究院,國元證券研究所 人形機器人對環境感知有寬視場、高速度和高精度的各種要求,但目前技術路徑尚未完全確定,各家均有自己的解決方案。特斯拉 Optimus 主要以多目視覺為主,全身搭載 8 個攝像頭,純視覺方案硬件成本低,對軟件算法要求較高。國內人形機器 請務必閱讀正文
35、之后的免責條款部分 13/19 人廠商多采用 3D 相機+激光雷達方案,優必選 Walker S1 的視覺模塊采用四目視覺+四 RGBD,小米 CyberOne 采用 iToF+RGB,達闥采用 3D 深度相機+RGB 單目攝像頭+TOF 相機+激光雷達的綜合方案,宇樹采用 3D 激光雷達+深度相機方案。圖圖 21:特斯拉特斯拉 FSD 計算機視覺技術計算機視覺技術 圖圖 22:優必選優必選 Walker S1 視覺方案視覺方案 資料來源:特斯拉 AI Day,與非網,國元證券研究所 資料來源:優必選官網,國元證券研究所 CIS 是人形機器人實現從光信號轉化為電信號的核心部件,也是視覺傳感器中
36、價值量最高的部件。據 Yole 數據,2023 年全球 CIS 市場規模為 218 億美元,2029年將有望提升至 286 億美元,CAGR 為 4.6%,其中工業 CIS 市場規模從 23.75 億美元增加至 40.88 億美元,CAGR 達到 9.5%,為 CIS 增長最快的細分領域。未來中國有望在汽車、人形機器人等新興領域的驅動下,CIS 市場規模將有望持續攀高。據 Gminsights 數據,中國 CIS 市場規模有望從 2023 年的 53 億美元提升至 2029 年的 99.5 億美元,CAGR 達到 11%,高于全球 4.6%的增速。圖圖 23:全球:全球 CIS 市場規模(億美
37、元)市場規模(億美元)圖圖 24:中國:中國 CIS 市場規模(億美元)市場規模(億美元)資料來源:yole,國元證券研究所 資料來源:Gminsights,國元證券研究所 目前,國內宇樹、達闥等多家人形機器人采用激光雷達解決方案,將帶動激光雷達需求。據中商產業研究院數據,2024 年全球激光雷達市場規??蛇_到 521 億元,同比增加 126%。隨著國內人形機器人陸續進入量產階段,將提振激光雷達需求,據Frost&Sullivan 數據,中國激光雷達市場規模有望從 2024 年的 140 億元增加至 2026年的 432 億元,CAGR 達到 75%。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 14/1
38、9 圖圖 25:全球:全球激光雷達激光雷達市場規模(億元)市場規模(億元)圖圖 26:中國激光雷達市場規模(億元)中國激光雷達市場規模(億元)資料來源:中商產業研究院,國元證券研究所 資料來源:Frost&Sullivan,中商產業研究院,國元證券研究所 MEMS 壓力壓力傳感器傳感器和和 IMU 受益人形機器人穩健增長受益人形機器人穩健增長 MEMS 傳感器可用于測量和感知機器人的加速度、角速度、磁場、光照等環境參數,從而幫助機器人定位、導航和識別物體。MEMS 壓力傳感器、聲學傳感器和慣性傳感器可應用于人形機器人的重要傳感器。MEMS 傳感器具有低功耗、微型化、智能化、高集成度及大批量生產
39、等特點,能夠滿足人形機器人對傳感器微型化、低功耗及低成本的需求。據 Yole 數據,2022 年,全球 MEMS 傳感器市場規模為 140 億美元,2028 年有望提升至 200 億美元,CAGR 為 6.1%,其中工業 MEMS 傳感器從 25 億美元提升至 31 億美元,CAGR 達到 4%。圖圖 27:全球:全球 MEMS 傳感器市場規模傳感器市場規模 資料來源:yole,國元證券研究所 MEMS 壓力傳感器可分為電容式、電阻式及壓電式,主要集成于于機器人的手指或腳,用于內部壓力檢測、觸覺反饋等作用。據觀研天下數據,2023 年全球 MEMS壓力傳感器銷售額約為 21.6 億美元,預計
40、2027 年增加至 26.4 億美元,CAGR 為5%;出貨量從 2023 年的 18 億顆提升至 2027 年的 25.4 億顆,CAGR 達到 9%。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 15/19 圖圖 28:全球:全球 MEMS 壓力傳感器銷售額(億美元)壓力傳感器銷售額(億美元)圖圖 29:全球:全球 MEMS 壓力傳感器銷量(億顆)壓力傳感器銷量(億顆)資料來源:觀研天下,國元證券研究所 資料來源:觀研天下,國元證券研究所 據前瞻產業研究院數據,2021 年中國 MEMS 壓力傳感器市場規模約為 161 億元,2025 年有望增加至 289 億元,CAGR 為 15.75%。從下游應用
41、占比變動來看,雖然工業領域占比不高,但有較大提升趨勢,從 2020 年的 14%提升至 2026 年的16%。圖圖 30:中國:中國 MEMS 壓力傳感器市場規模(億元)壓力傳感器市場規模(億元)圖圖 31:MEMS 壓力傳感器下游應用占比壓力傳感器下游應用占比 資料來源:電子發燒友,前瞻產業研究院,國元證券研究所 資料來源:電子發燒友,Yole,國元證券研究所 MEMS 慣性傳感器包括 MEMS 加速度計、MEMS 陀螺儀、磁力計和 IMU,其中 IMU 可測量物體在三維空間中的角速度和加速度,是人形機器人保持平衡及運動控制的關鍵傳感器,可以幫助人形機器人實現姿態控制、平衡維持、導航定位等需
42、求。據 Data Bridge 數據,預計 2024 年全球 MEMS 慣性傳感器市場規模為 55.2 億美元,2029 年將有望達到 155.5 億美元,CAGR 達到 23%。據共研網數據,中國MEMS 慣性傳感器市場規模從 2020 年的 118.5 億元提升至 2023 年的 178.8 億元,CAGR 為 14.7%。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 16/19 圖圖 32:全球:全球 MEMS 慣性傳感器市場規模(億美元)慣性傳感器市場規模(億美元)圖圖 33:中國:中國 MEMS 慣性傳感器市場規模(億元)慣性傳感器市場規模(億元)資料來源:Data bridge,國元證券研究所
43、 資料來源:共研網,國元證券研究所 建議關注建議關注 我們認為在人形機器人落地過程中,受益產業包括 CIS、SoC、功率半導體、存儲芯片、模擬芯片、結構件、微型傳動、傳感器、PCB 等行業。我們從中選取了各個行業具有潛在投資機會的標的,主要包括:CIS:韋爾股份:韋爾股份、思特威、格科微 SoC:全志科技、瑞芯微 功率半導體功率半導體:斯達半導、時代電氣、士蘭微 存儲存儲芯片芯片:兆易創新:兆易創新、北京君正 模擬芯片:圣邦股份模擬芯片:圣邦股份、納芯微、思瑞浦 結構件結構件:領益智造領益智造、長盈精密、藍思科技 微型傳動微型傳動:兆威機電兆威機電 傳感器傳感器:柯力傳感、奧比中光 PCB:世
44、運電路:世運電路、勝宏科技、崇達技術 表表 3:人形機器人行業建議關注標的人形機器人行業建議關注標的 行業行業 代碼代碼 公司公司 市值(億元)市值(億元)營收增速營收增速 預測預測 PE EPS(元)(元)2024E 2025E 2024E 2025E 2024E 2025E CIS 603501.SH 韋爾股份 1,285.38 24.2%22.3%40 29.35 2.66 3.6 2019 年收購全球第三的 CIS 公司豪威科技,是國內最大的 CIS 公司,公司業務契合當下人形機器人對 CIS 的需求 688213.SH 思特威-W 332.88 100.0%33.6%83 45 1.
45、00 1.86 思特威初始業務為安防 CIS,2019 年切入汽車 CIS 領域,是國內領先的 CIS 廠商,有望受益人形機器人市場 688728.SH 格科微 376.04 44.0%25.4%162 76 0.09 0.19 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 17/19 格科微成立于 2003 年,主營業務為 CIS 和驅動顯示芯片,公司業務符合人形機器人的未來需求 SoC 300458.SZ 全志科技 268.82 40.1%24.6%109 74 0.39 0.57 公司主營產品為智能應用 SoC,可應用于智能機器人,目前公司智能機器人芯片處于小批量生產階段 603893.SH 瑞芯微
46、 483.05 45.3%30.0%98 66 1.18 1.74 公司的 SoC 芯片可在各類機器人中發揮主控功能,提供 0.2TOPs 到 6TOPs 端側 AI 算力 功率半導體 603290.SH 斯達半導 225.90-4.8%26.3%36 27 2.62 3.54 斯達半導是國內主要以 IGBT、SiC 為主的領先的功率半導體廠商,未來有望受益人形機器人對功率器件的需求 688187.SH 時代電氣 557.00 18.3%17.5%18 15 2.64 3.12 時代電氣是國內領先的 IGBT 廠商,具有深厚的技術優勢,目前已擁有深海機器人技術 600460.SH 士蘭微 46
47、8.60 16.6%16.9%396 90 0.07 0.31 公司功率業務處于快速擴張期,同時也在加大 MEMS 傳感器投入,加快機器人領域的布局 存儲 603986.SH 兆易創新 743.55 31.0%24.6%63 44 1.77 2.56 兆易創新主營業務 Nor Flash、NAND 和自研 DRAM,目前基本實現從代銷 DRAM 向自研 DRAM 轉變,代工采購金額持續擴大 300223.SZ 北京君正 352.94 0.3%20.1%71 56 1.03 1.31 公司存儲芯片分為 SRAM、DRAM、Nor Flash 和嵌入式 Flash 等,子公司北京矽成深耕存儲行業三
48、十余年,具有深厚的技術積累 模擬芯片 300661.SZ 圣邦股份 408.74 24.5%22.6%92 67 0.94 1.29 圣邦股份是國內領先的模擬芯片廠商,產品包括電源管理芯片和信號鏈芯片,料號儲備居于國內領先 688052.SH 納芯微 184.96 44.5%35.8%-68 818-1.91 0.16 納芯微主要產品包括傳感器、信號鏈和電源管理產品,隔離器為其核心產品,人形機器人將帶動傳感器及主控芯片需求 688536.SH 思瑞浦 133.03 19.3%38.8%1,212 69 0.08 1.44 公司產品涵蓋信號鏈、電源管理芯片等品類,并逐步融合嵌入式處理器,覆蓋新能
49、源、通信、工業和醫療健康等各個應用領域 結構件 002600.SZ 領益智造 598.50 17.7%22.3%28 20 0.30 0.42 公司已為 Figure AI 機器人提供模切結構件、金屬結構件、散熱模組、軟包結構件等產品服務 300115.SZ 長盈精密 226.40 22.6%18.3%29 26 0.57 0.64 公司成立長盈機器人子公司,從事精密零組件的研發,包括靈巧手關節齒輪、軸承、指尖傳感等產品 300433.SZ 藍思科技 1,094.24 24.8%26.8%27 20 0.80 1.10 公司具備從原材料到零部件、模組和整機組裝的一站式服務,可為人形機器人提供各
50、類零部件及結構件,且與行業頭部廠商對接 微型傳動 003021.SZ 兆威機電 181.31 32.3%30.1%79 62 0.96 1.21 公司憑借精密減速箱、高性能電機和電控系統的產品組合優勢,成功開發并推出仿生機器人靈巧手產品 傳感器 603662.SH 柯力傳感 189.28 17.6%18.2%60 51 1.12 1.33 公司沿著機器人力學、觸覺、視覺、慣性傳感器的主投方向,重點突破機器人的傳感器,六維力/力矩傳感器已完成人形機器人手腕、腳腕,工業臂、協作臂末端的產品系列開發 688322.SH 奧比中光 189.32 48.2%48.9%0 9,102-0.21 0.01
51、請務必閱讀正文之后的免責條款部分 18/19 公司圍繞各類型機器人推出豐富且全面的 3D 視覺感知方案,可提供 3D 結構光、iToF、激光雷達等全技術路線 3D 視覺傳感器方案 PCB 603920.SH 世運電路 224.31 15.7%21.6%31 24 1.02 1.33 世運電路主營業務是 PCB,汽車 PCB 為其主要產品,具備高頻、高速、低損耗的特性,人形機器人等新興領域對 PCB 的需求有望提升 300476.SZ 勝宏科技 415.82 44.6%28.1%35 24 1.37 2.04 公司主營產品為 PCB,公司積極開展機器人用電路板研發,結合技術發展趨勢進行前瞻技術布
52、局,緊跟客戶要求進行產品開發 002815.SZ 崇達技術 116.77 7.1%10.6%33 29 0.33 0.37 公司主營產品為 PCB,公司供給工業控制領域客戶的 PCB 產品有應用于人形機器人中 資料來源:Wind,公司公告等,國元證券研究所預測 注:股價取自 2024 年 12 月 27 日收盤價,標注公司為覆蓋公司,其他公司均采用 Wind 一致預期 風險提示風險提示 上行風險:上行風險:人形機器人量產加速落地;人形機器人下游需求超預期 下行風險:下行風險:宏觀經濟下行;機器人量產進度不及預期;其他系統性風險 投資評級說明(1)公司評級定義)公司評級定義(2)行業評級定義)行
53、業評級定義買入 股價漲幅優于基準指數 15%以上推薦 行業指數表現優于基準指數 10%以上中性 行業指數表現相對基準指數介于-10%10%之間 回避 行業指數表現劣于基準指數 10%以上 增持 股價漲幅相對基準指數介于 5%與 15%之間 持有 股價漲幅相對基準指數介于-5%與 5%之間 賣出 股價漲幅劣于基準指數 5%以上 備注:評級標準為報告發布日后的 6 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 股市場基準為滬深 300指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500 指數或納斯達克指數,新三板基準指數為三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對
54、做市轉讓標的),北交所基準指數為北證 50 指數。分析師聲明 作者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,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。本人承諾報告所采用的數據均來自合規渠道,分析邏輯基于作者的職業操守和專業能力,本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點并通過合理判斷得出結論,結論不受任何第三方的授意、影響,特此聲明。證券投資咨詢業務的說明 根據中國證監會頒發的 經營證券業務許可證(Z23834000),國元證券股份有限公司具備中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。證券投資咨詢業務是指取得監管部門頒發的相關資格的機構及其咨詢人員為證券投資者或客戶提供證券投資的
55、相關信息、分析、預測或建議,并直接或間接收取服務費用的活動。證券研究報告是證券投資咨詢業務的一種基本形式,指證券公司、證券投資咨詢機構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,并向客戶發布的行為。法律聲明 本報告由國元證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)在中華人民共和國境內(臺灣、香港、澳門地區除外)發布,僅供本公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。若國元證券以外的金融機構或任何第三方機構發送本報告,則由該金融機構或第三方機構獨自為此發送行為負責。本報告不構成國元證券向發送本報告的金融機構或第三方
56、機構之客戶提供的投資建議,國元證券及其員工亦不為上述金融機構或第三方機構之客戶因使用本報告或報告載述的內容引起的直接或連帶損失承擔任何責任。本報告是基于本公司認為可靠的已公開信息,但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的信息、資料、分析工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的投資建議或要約邀請。本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司建議客戶應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。在法律許可的情況下,本公
57、司及其所屬關聯機構可能會持有本報告中所提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,還可能為這些公司提供或爭取投資銀行業務服務或其他服務,上述交易與服務可能與本報告中的意見與建議存在不一致的決策。免責條款 本報告是為特定客戶和其他專業人士提供的參考資料。文中所有內容均代表個人觀點。本公司力求報告內容的準確可靠,但并不對報告內容及所引用資料的準確性和完整性作出任何承諾和保證。本公司不會承擔因使用本報告而產生的法律責任。本報告版權歸國元證券所有,未經授權不得復印、轉發或向特定讀者群以外的人士傳閱,如需引用或轉載本報告,務必與本公司研究所聯系并獲得許可。國元證券研究所 合肥合肥 上海上海 北京北京 地址:安徽省合肥市梅山路 18 號安徽國際金融中心 A 座國元證券 地址:上海市浦東新區民生路 1199 號證大五道口廣場 16 樓國元證券 地址:北京市東城區東直門外大街 46 號天恒大廈 A 座 21 層國元證券 郵編:230000 郵編:200135 郵編:100027