产业解析+分支梳理:
工业机器人三大核心零部件分别为减速器(成本占比25-30%)、伺服系统(成本占比25%左右)、控制器(成本占比20%左右),其中伺服系统主要由驱动器、电机、编码器所组成。
与工业机器人的环境特定、追求效益、对精度和力矩要求高等特点相比,服务机器人工作环境处于不确定性较大的领域,应用场景比较复杂,对环境识别、控制算法、人工智能等要求更高。服务机器人的核心零部件及技术主要包括激光雷达、视觉识别、SLAM导航、伺服舵机、语音技术等,根据我们得知的某服务机器人内部数据显示,成本构成中大头为传感器(22%)、机加件(20%)。
综合考虑人形机器人既需要类似工业机器人的对精度和力矩的控制,又需要类似服务机器人对环境的感知能力,再结合特斯拉机器人视频中展示的零部件+T产业链调研,我们对人形机器人运动控制层面核心零部件拆分如下表所示:
1)从价值量上看:电机环节(旋转和直线环节均在2万元/个机器人)>传感器(力矩传感器价格较高,特别是高性能的六维价格甚至上万一个,考虑到T可能不同关节要求不同)>谐波减速器(1.7万元/个机器人)>空心杯电机(0.8万元/个机器人,海外厂商价格在3-5k,国产厂商表示可降低至600元+)。其他零部件如精密齿轮箱、行星滚珠丝杠、轴承、编码器等价值量约在小几千元/个机器人。
2)从壁垒上看:六维力矩传感器>空心杯电机>行星滚珠丝杠>精密行星齿轮箱。注意:价值量最大的电机环节(包括驱动器难点在于大批量生产+保持高精度下的一致性、稳定性,以及小型化(此前电机多用于机床行业,电机较大)。
六维力矩传感器:在国内属于卡脖子环节,做的最好的系宇立仪器(进入ABB供应链,非上市)。传感器生产技术要点多,流程复杂,一方面上游包括芯片(考研供应链配套),另一方面,考验厂家对应用场景的把握(现实应用场景复杂、多变)。
空心杯电机:国内能做的企业有鸣志电器、鼎智科技。关键技术于绕线,绕线的核心难点在于空心杯电机无铁芯转子的结构带来了绕线困难,海外绕线具体工艺处于保密状态,国内很多生产还处于手工或者半手工状态(无成熟的设备)。
行星滚珠丝杠:国内企业(非上市)仅具备单件生产能力,和海外大规模量产企业仍有较大差距。壁垒在于设计(有专利壁垒)、原材料(微量元素配方)、工艺know-how(热处理等)。
二
个股梳理:
减速器:产能有限,扩产困难,现有受益
002031巨轮智能(RV减速器+控制系统)
688017绿的谐波(谐波减速器)
002896中大力德(RV、行星减速器)
300403汉宇集团(谐波减速器)
300503昊志机电(欧洲瑞诺、谐波)
600835上海机电(纳博、RV)
002472双环传动(RV)、000837秦川机床(RV)、603915国茂股份等
其他挖掘:联诚精密、横河精密、优德精密等
伺服系统、控制系统:
成本占比:行星滚柱丝杠(30%)≈无框电机(30%)>谐波减速器(20%)>空心杯电机(10%)≈传感器(10%)。
电机:
海外博世、电装
603728鸣志电器:空心杯电机
300660江苏雷利:微特电机、电子水泵
873593鼎智科技:行星滚柱丝杠+空心杯电机,300660江苏雷利的子公司分拆上市
688160步科股份:无框力矩电机
003021兆威机电:机器人关节舵机
300969恒帅股份、600580卧龙电驱、002249大洋电机、002801微光股份,002979雷赛智能、002892科力尔、603960克来机电等
以特斯拉擎天柱为例,40个机电关节除了12个手指关节采用小电机,其余关节从目前已有的人形机器人来看均采用无框力矩电机,我们预计需求28个,以目前的销售价格1000个左右计,Optimus单台价值量有望需求2.8万元。国内仿生机器人龙头优必选已经选用步科股份相关产品。
伺服系统:
688320禾川科技(伺服系统国内市占率第二)+300124汇川技术,002527新时达(国内机器人与运动控制行业领先企业,国内最大伺服系统经销商),300161华中数控(国产高档数控系统行业龙头)、300508维宏股份(数控系统)、信捷电气、峰绍科技、柏楚电子等
伺服电机编码器:
目前火热的人型机器人中每个关节都需要编码器,单个机器人的编码器价值量非常的大,大约为机器人电机价值量的三分之一。国内目前产量最大的也是唯一高端编码器企业是002338奥普光电旗下的禹衡光学,旗下的光栅编码器已经供货沈阳新松机器人和安徽某机器人公司,未来人形机器人时代这个是绕不开的标的。
热管理:
002050三花智控、002011盾安环境、002126银轮股份等
线缆:
301310鑫宏业。机器人线缆成本占比约为3-5%,价值量占比较大,具备想象空间。基于机器人频繁往复、快速移动及不断扭曲等要求,机器人线缆需要具备高柔性、抗压力强等特点,国内具备量产高端机器人线缆的企业较少,竞争格局相对较优。后续有望受益于工业机器人&人形机器人的放量。
机器视觉、3D传感:
688400凌云光(机器视觉中国龙头)、688686奥普特(机器视觉零部件国产龙头)、300802矩子科技、688003天准科技、大恒科技、华兴源创、炬光科技、海康威视、大华股份、神思电子、佰奥智能、哈工智能、英飞拓、新北洋、泰禾智能等
002036联创电子等
688322奥比中光:3D传感平台型公司国内3D传感领军企业
AI算法:
科大讯飞、海康威视、旷视科技、云从科技等
本体制造、系统集成:
300024机器人、002527新时达、002747埃斯顿(焊接、光伏、锂电领域机器人龙头)
688218江苏北人、301199迈赫股份(汽车智能制造装备系统)、600215派斯林
克莱机电、奥联电子、埃夫特、拓斯达、科大智能、博实股份、亚威股份、蓝英装备、爱仕达等等
特斯拉供应链:
002050三花智控(据说拿到特斯拉机器人结构件、热管理甚至是总包的订单)
601689拓普集团(据说拿到特斯拉机器人结构件订单)
002635安洁科技(实锤配套参与特斯拉机器人)
002036联创电子、世运电路、水晶光电、韦尔股份等
传感器、芯片:
603662柯力传感、300007汉威科技、300507苏奥传感等
芯片受益公司为603893瑞芯微、688048长光华芯、韦尔股份、格科微、思特威等
原材料类:
钕铁硼:
000970中科三环、300748金力永磁,正海磁材、宁波韵升、大地熊、安泰科技、中钢天源等
轻量化材料(碳纤维、铝、镁等):
3M、中复神鹰等
带感知能力的皮肤