1、 敬请参阅最后一页特别声明-1-证券研究报告 2023 年 7 月 10 日 行业研究行业研究 Tesla BotTesla Bot 引领产业开发热潮，低成本量产下零部件成“隐形冠军”引领产业开发热潮，低成本量产下零部件成“隐形冠军”人形机器人行业跟踪报告（二）机械行业机械行业 特斯拉公布最新版本特斯拉公布最新版本 Tesla BotTesla Bot，迭代速度亮眼。，迭代速度亮眼。最新版本最新版本 Tesla BotTesla Bot 在力矩控在力矩控制、环境感知、动作生成、手部抓取等方面表现亮眼制、环境感知、动作生成、手部抓取等方面表现亮眼。对比 2022 年 10 月 AI DAY上的表

2、现，2023 年 5 月份股东会上 Tesla Bot 的迭代主要表现在：身体控制能身体控制能力增强力增强；AIAI 视觉算法精进视觉算法精进；AIAI 训练实现端到端的动作生成训练实现端到端的动作生成；手臂可实现复杂抓手臂可实现复杂抓取操作取操作。特斯拉研发人形机器人优势明显，研发逻辑与算法复用，降低成本加速研发进度。特斯拉研发人形机器人优势明显，研发逻辑与算法复用，降低成本加速研发进度。受益于 AI 大模型，人形机器人硬件和软件耦合加速。AI 大模型快速发展，能够大幅提高机器人硬件和软件的耦合测试训练，加快机器人硬件迭代速度，提高人形机器人的产业化进度，Tesla Bot 的商业落地值得期

3、待。人形机器人关节解决方案初步确定人形机器人关节解决方案初步确定，通过关节复用为，通过关节复用为产业化提速。产业化提速。Tesla Bot 的28 个关节通过 6 种执行器复用来实现，分为 3 种旋转执行器和 3 种直线执行器，其中旋转执行器为“无框力矩电机+谐波减速器+传感器+轴承”，直线执行器为“无框力矩电机+反转式行星滚柱丝杠+传感器+轴承”，手部关节解决方案为“空心杯电机+传感器+齿轮”，全身预计合计使用 28 个无框力矩电机、14 个谐波减速器、14 个行星滚柱丝杠、12 个空心杯电机。核心零部件价值量占比高核心零部件价值量占比高，成“隐形冠军”。，成“隐形冠军”。以单台 2.5 万

4、美元售价计，测算无框力矩电机、空心杯电机、谐波减速器、滚柱丝杠的价值量占比约为 15%、5%、8%、12%，合计占比超过 40%，在 10 万台的销量假设下，无框力矩电机、空心杯电机、谐波减速器、滚柱丝杠对应的市场规模分别约为 3.9/1.3/1.9/2.9 亿美元。随着人形机器人产业化提速，核心零部件价值量占比较高，将成为“隐形冠军”。中国厂商具备性价比优势，或将深度受益。中国厂商具备性价比优势，或将深度受益。减速器环节：减速器环节：建议关注绿的谐波、中大力德、昊志机电。建议关注绿的谐波、中大力德、昊志机电。目前 Tesla Bot 减速器解决方案预计以谐波减速器为主、行星减速器为辅，国内谐

5、波减速器龙头为绿的谐波，中大力德减速器产品较为全面，昊志机电产品包括谐波减速器与无框力矩电机，有望实现人形机器人机电关节一体化。电机环节：电机环节：建议关注步科股份、昊志机电、鸣志电器、江苏雷利、禾川科技。建议关注步科股份、昊志机电、鸣志电器、江苏雷利、禾川科技。目前 Tesla Bot 电机以无框力矩电机和空心杯电机为主，国内步科股份和昊志机电可提供无框力矩电机产品，禾川科技作为国内通用伺服电机领域实力较强的公司，可提供无框力矩直驱电机。丝杠环节：丝杠环节：建议关注鼎智科技。建议关注鼎智科技。国内行星滚柱丝杠处于起步阶段，目前鼎智科技在微型行星滚柱丝杠的研发和生产上已有里程碑式达成。投资建议

6、：投资建议：建议关注国内成熟零部件供应商建议关注国内成熟零部件供应商，1）减速器成熟厂商绿的谐波、中大力德、昊志机电；2）无框力矩电机厂商步科股份、昊志机电、禾川科技；3）空心杯电机厂商鸣志电器、江苏雷利；4）滚柱丝杠厂商鼎智科技。风险分析：风险分析：人形机器人产业化进度不及预期、国产零部件厂商进入人形机器人供人形机器人产业化进度不及预期、国产零部件厂商进入人形机器人供应链不及预期。应链不及预期。买入（维持）买入（维持）作者作者 分析师：杨绍辉分析师：杨绍辉 执业证书编号：S0930522060001 分析师：陈佳宁分析师：陈佳宁 执业证书编号：S0930512120

7、001 联系人：李佳琦联系人：李佳琦 行业与沪深行业与沪深 300300 指数对比图指数对比图 -12%-2%8%19%29%05/2208/2211/2202/23机械行业沪深300 资料来源：Wind 相关研报相关研报 北京出台机器人行动方案并重视人形机器人布局，产业化有望加速人形机器人行业跟踪报告（2023-06-28）特斯拉“擎天柱”亮相，关注价值量高的核心零部件环节特斯拉 AI DAY 行业事件点评（2022-10-08）科技创新再次带来机械设备崛起，国产机器人关键零部件大概率将受益于 Tesla Bot 产业链机械行业周报 2022 年第 31 周（7.2

8、4-7.30）要点要点 敬请参阅最后一页特别声明-2-证券研究报告 机械行业机械行业 目目 录录 1 1、Tesla BotTesla Bot 持续进化，引领产业开发热潮持续进化，引领产业开发热潮.5 1.1、Tesla 公布最新 Tesla Bot，迭代速度亮眼.5 1.2、Tesla 引领开发热潮，多家科技巨头入局人形机器人.6 1.3、上游零部件协同机器人发展，下游场景打开想象空间.7 2 2、商业化低成本量产，零部件成“隐形冠军”商业化低成本量产，零部件成“隐形冠军”.9 2.1、Tesla Bot 软硬件初步出炉，零部件为量产关键.9 2.2、机电关节价值量高，相关零部件成“隐形冠军

9、”.11 3 3、本土厂商具备性价比优势，或将深度受益本土厂商具备性价比优势，或将深度受益.12 3.1、减速器：谐波减速器为主，行星减速器或为替补.12 3.2、电机：以无框力矩电机、空心杯电机为主.12 3.3、丝杠：行星滚珠丝杠.14 4 4、风险提示风险提示.15 PZdUnXhUnVeVEVfWkZ8O8Q8OsQrRnPsRjMrRsNlOnMtR9PrRwOwMmRrMxNsPvN 敬请参阅最后一页特别声明-3-证券研究报告 机械行业机械行业 图目录图目录 图 1：从概念图到二代机，Tesla Bot 快速迭代（左图“Today”为 2022/10/1，右图时间为 2023/5）

10、.5 图 2：身体控制能力增强，独立行走并精确控制力矩.6 图 3：AI 视觉算法更进一步.6 图 4：AI 训练实现端到端的动作生成.6 图 5：手臂可实现复杂抓取动作.6 图 6：（双足）人形机器人主要行业参与者与产品展示.7 图 7：人形机器人产业链分布.8 图 8：2021 年以来中国机器人行业规模稳步增长.8 图 9：Optimus 搭载车载自动驾驶 FSD 芯片.9 图 10：Optimus 关节分布情况.9 图 11：除手部外，全身 28 个机电关节复用 6 种执行器.10 图 12：6 种执行器（3 种旋转类型+3 种直线类型）方案示意图.10 图 13：Optimus 的仿生

11、人手设计.11 图 14：自适应手指和丝杠结构.11 图 15：行星减速器结构示意图.12 图 16：谐波减速器结构示意图.12 图 17：无框力矩电机示意图.13 图 18：空心杯电机结构示意图.13 图 19：滚柱丝杠示意图.14 图 20：特斯拉滚珠丝杠示意图.14 敬请参阅最后一页特别声明-4-证券研究报告 机械行业机械行业 表目录表目录 表 1：双足机器人主要参数对比.7 表 2：核心零部件（电机、减速器、丝杠）的价值量拆分.11 表 3：国内谐波减速器与行星减速器厂商列举.12 表 4：国内无框力矩电机与空心杯电机厂商列举.14 敬请参阅最后一页特别声明-5-证券研究报告 机械行业

12、机械行业 1 1、Tesla BotTesla Bot 持续进化持续进化，引领产业开发热潮，引领产业开发热潮 1.11.1、TeslaTesla 公布最新公布最新 Tesla BotTesla Bot，迭代速度亮眼，迭代速度亮眼 从概念到实物，从概念到实物，Tesla Bot Tesla Bot“OptimusOptimus”快速迭代，有望实现从快速迭代，有望实现从 0 0 到到 1 1。2021 年，马斯克在 AI Day 上发布通用机器人计划，正式提出 Tesla Bot 概念；2022 年，在特斯拉第二个 AI DAY 上人形机器人 Optimus 原型机重磅亮相，尽管步态、动作等不太完

13、善但已初具雏形；8 个月后（2023 年 5 月），特斯拉股东会上视频展示二代机器人集体出街，步态更加协调，并进入了特斯拉工厂执行简单的任务。相比上一次亮相，Optimus 在电机扭矩和力度控制等方面更精确，并能探索和记忆环境，PSD 算法与人形机器人底层模块的耦合性大为改善。图图 1 1：从概念图到二代机，：从概念图到二代机，Tesla BotTesla Bot 快速迭代（左图“快速迭代（左图“TodayToday”为”为 2022/10/12022/10/1，右图时间为，右图时间为 2023/52023/5）资料来源：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料，2023 年 5 月特

14、斯拉股东会官方资料，光大证券研究所 最新版本最新版本 Tesla BotTesla Bot 在力矩控制、环境感知、动作生成、手部抓取等方面表现亮在力矩控制、环境感知、动作生成、手部抓取等方面表现亮眼眼。对比 2022 年 10 月 AI DAY 上的表现，2023 年 5 月份股东会上 Tesla Bot的迭代主要表现在：1）身体控制能力增强。身体控制能力增强。新版 Optimus 四肢、动力结构外露，更具机械感，能够独立在室外行走且步态更加协调，电机力矩控制更精确，可做到不踩碎鸡蛋，腿部驱动单元自适应地面摩擦力；2）AIAI 视觉算法精进。视觉算法精进。Optimus 能感知并记忆周边环境，

15、使用与特斯拉电动汽车相同的 FSD 系统进行控制；3）AIAI 训练实现端到端的动作生成。训练实现端到端的动作生成。传感器捕获工程人员示教动作，AI 算法精准识别，并可通过 AI 算法复制到 Optimus 身上，实现从图像直接到关节角度的动作生成过程；4）手臂可实现复杂抓手臂可实现复杂抓取操作。取操作。Optimus 可使用工具、实现物品抓取，可以自己组装机械臂、机械腿，可完成车间简单的生产任务。敬请参阅最后一页特别声明-6-证券研究报告 机械行业机械行业 图图 2 2：身体控制能力增强，独立行走并精确控制力矩：身体控制能力增强，独立行走并精确控制力矩 图图 3 3：AIAI 视觉算法更进一

16、步视觉算法更进一步 资料来源：2023 年 5 月特斯拉股东会公开资料、光大证券研究所整理 资料来源：2023 年 5 月特斯拉股东会公开资料、光大证券研究所整理 图图 4 4：AIAI 训练实现训练实现端到端的动作生成端到端的动作生成 图图 5 5：手臂可实现复杂抓取动作：手臂可实现复杂抓取动作 资料来源：2023 年 5 月特斯拉股东会公开资料、光大证券研究所整理 资料来源：2023 年 5 月特斯拉股东会公开资料、光大证券研究所整理 特斯拉研发人形机器人优势明显，研发逻辑与算法复用，降低成本加速研发进度。特斯拉研发人形机器人优势明显，研发逻辑与算法复用，降低成本加速研发进度。在开发逻辑方

17、面，擎天柱应用了特斯拉汽车的开发逻辑，例如减少零部件数量及复杂程度，将传感器、充电管理、融合计算等汇集到躯干电池组中完成；并根据汽车撞击试验，模拟机器人摔倒场景并保护机器人大脑，即中央计算平台，有效降低研发成本。在行走能力方面，特斯拉的全自动驾驶系统 FSD 直接被应用在擎天柱身上，擎天柱利用摄像头获取数据，以神经网络进行计算。目前，公司以通用型 AI 算法支持机器人研发，开拓特斯拉未来长期价值，增强机器人在感知、决策和控制方面的性能，加快研发进度。行业领先与产业协同，有望产品商业化。行业领先与产业协同，有望产品商业化。特斯拉机器人尚处于人形机器人领域领先水平，在视觉 AI 算法、人工智能芯片

18、、AI 训练平台方面有突出表现，且拥有丰富的自动驾驶应用实践，有望打破人形机器人的发展桎梏，即商业化。值得关注的是，特斯拉企业成本控制能力较强，特斯拉机器人可共用其成熟的汽车供应链，有利于降低制造成本，有望加速商业化进程。1.21.2、TeslaTesla 引领开发热潮，多家科技巨头入局人形机器人引领开发热潮，多家科技巨头入局人形机器人 人形机器人行业参与者众多，但商业化落地困难。人形机器人行业参与者众多，但商业化落地困难。波士顿、本田、敏捷、特斯拉、优必选、小米等科技公司纷纷加入人形机器人研发行列，推出了多款人形机器人产品，在腿部模式、负载、步行速度、续航等方面各有特色，但普遍存在无法商 敬

19、请参阅最后一页特别声明-7-证券研究报告 机械行业机械行业 业化的问题。目前，仅本田第三代 ASIMO 提供租赁服务，特斯拉 Optimus 公布预估报价，但尚无任何人形机器人实现商业化。图图 6 6：（双足）人形机器人主要行业参与者与产品展示：（双足）人形机器人主要行业参与者与产品展示 资料来源：河马机器人官网、小米官网、傅利叶智能官网、光大证券研究所整理 表表 1 1：双足机器人主要参数对比：双足机器人主要参数对比 公司产品名公司产品名 波士顿波士顿 20162016 版版 AtlasAtlas 本田第三代本田第三代 ASIMOASIMO 敏捷机器人敏捷机器人 CassieCassie 特

20、斯拉特斯拉 OptimusOptimus 优必选优必选 Walker XWalker X 小米小米 CyberOneCyberOne 公布时间 2016 年 2000 2016 年 2021 年 2021 年 2022 年 体重 80kg 48kg 31kg 56.7kg 63kg 52kg 身高 150cm 130cm 115cm 173cm 139cm 177cm 步行速度 5.4km/h 2.7km/h 5km/h 8km/h 3km/h 3.6km/h 全身自由度 共 28 个 DOF 臂 12+颈 2+腰 2+腿 12 共 57 个 DOF 臂14+颈3+手26+腰2+腿 12 共

21、10 个 DOF 每条腿 5 共 40 个 DOF 臂12+颈2+手12+腰2+腿 12 共 41 个 DOF 臂14+颈3+手12+腿12 共 21 个 DOF 臂 10+颈 1+腿 10 腿部模式 跖行模式 跖行模式 跖行模式 跖行模式 跖行模式 趾行模式 腿部自由度 单腿 6 个 DOF 髋 3+膝 1+踝 2 单腿 6 个 DOF 髋 3+膝 1+踝 2 单腿 6 个 DOF 髋 3+膝 1+踝 2 单腿 5 个 DOF 髋 3+膝 1+踝 1 单腿 6 个 DOF 髋 3+膝 1+踝 2 单腿 5 个 DOF 髋 3+膝 1+踝 1 面部 无 无 无 屏幕 屏幕 屏幕 双手 无十指

22、有十指 无十指 有十指 有十指 无十指 负载 约 20.41kg 1kg/硬拉 68kg 扛重 20.41kg 伸展状态单臂 1.5kg 双手 3kg 1.5kg 续航 1h 1h 1h/2h 2h 商业化情况 暂无商业化对象 暂无商业化对象 暂时出席会展/表演等/计划对外出售 暂无商业化对象 暂时出席会展/表演等/售价/没有大规模商业化。只租不卖，租用一天约200 万日元/预计售价 2.5 万美元/资料来源：河马机器人官网、光大证券研究所整理 1.31.3、上游零部件协同机器人发展，下游场景打开想象空上游零部件协同机器人发展，下游场景打开想象空间间 人形机器人产业链可以分为上中下游三个层次。

23、人形机器人产业链可以分为上中下游三个层次。上游主要是零部件和软件系统供应商，包括电机、关节、传感器、控制器、操作系统等等，这些零部件和软件系统的质量和技术水平直接影响到机器人的性能和稳定性。中游是人形机器人本体的制造商，负责将各个零部件组装成完整的机器人产品，并进行测试和质检。下 敬请参阅最后一页特别声明-8-证券研究报告 机械行业机械行业 游则是人形机器人的终端应用市场，包括医疗、教育、救灾救援、公共安全、生产制造、家庭陪护等多个领域。人形机器人产业上游为零部件及软件系统，下游为终端应用场景。人形机器人产业上游为零部件及软件系统，下游为终端应用场景。以特斯拉人形机器人为例，硬件由以传感器、减

24、速器、电机、滚柱丝杠、轴承为主的零部件构成，组装形成人形机器人本体，经过与算法软件的耦合测试，最后应用于工业、服务、教育、医疗、巡检、清洁和娱乐等下游终端应用需求领域。图图 7 7：人形机器人产业链分布：人形机器人产业链分布 资料来源：高工机器人产业研究所、光大证券研究所整理 上游软硬件技术更迭，为机器人发展提供坚实基础。上游软硬件技术更迭，为机器人发展提供坚实基础。随着互联网、计算机技术不断发展，机器人从机械自动化转变为人工智能化，未来将融合 5G、云计算等向自主服务型发展。针对减速器、伺服控制器、传感器等核心零部件技术，国内国产化进程加快，优质企业涌现，为机器人制造提供坚实基础。下游应用场

25、景不断开发下游应用场景不断开发。人形机器人行业处于初期，不断探索应用场景，从早期应用的工业机器人领域和小型事故驱动器到现在的服务型机器人领域，下游需求场景不断开发。供给侧和需求侧双重推动，机器人市场规模较快增长。供给侧和需求侧双重推动，机器人市场规模较快增长。在国家“数字经济”“专精特新”相关政策大力推动下，机器人相关技术不断突破，机器人产品更迭与供给加快，应用领域也在不断拓宽促进需求增加，推动机器人市场规模突破新高。据艾媒咨询，2021 年中国机器人行业市场规模为 1306.8 亿元，预计 2022 年行业市场规模将达 1712.4 亿元，同比增长 31.0%，2027 年中国机器人行业市场

26、规模有望接近 6000 亿元。图图 8 8：20212021 年以来中国机器人行业规模稳步增长年以来中国机器人行业规模稳步增长 资料来源：艾媒咨询、光大证券研究所整理 敬请参阅最后一页特别声明-9-证券研究报告 机械行业机械行业 特斯拉人形机器人已实现工业场景应用，商业化或迎来曙光。特斯拉人形机器人已实现工业场景应用，商业化或迎来曙光。特斯拉人形机器人一代已投入特斯拉弗里蒙特工厂的简单工作之中，比如移动零件或用扳手将螺栓固定在汽车上，印证人形机器人在工业场景的可行性，未来可能拓宽人形机器人应用领域至服务场景，为其商业化产业化带来可能。2 2、商业化低成本量产，零部件成“隐形冠军”商业化低成本量

27、产，零部件成“隐形冠军”2.12.1、Tesla BotTesla Bot 软硬件初步出炉，零部件为量产关键软硬件初步出炉，零部件为量产关键 软件方面，研发逻辑与算法复用，降低成本加速研发进度。软件方面，研发逻辑与算法复用，降低成本加速研发进度。特斯拉人形机器人的头部配置智能驾驶摄像头+屏幕，在内部配置了 DOJO 超级计算器并搭载特斯拉自研的“D1”AI 训练芯片，并与汽车共用 AI 系统，实现算法迭代上的协同。图图 9 9：OptimusOptimus 搭载车载自动驾驶搭载车载自动驾驶 FSDFSD 芯片芯片 图图 1010：OptimusOptimus 关节分布情况关节分布情况 资料来源

28、：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料、光大证券研究所整理 资料来源：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料、光大证券研究所整理 硬件方面，全身硬件方面，全身 4040 个机电关节，解决方案初步公布。个机电关节，解决方案初步公布。根据 AI DAY 公开资料，Tesla Bot 全身 40 个关节，其中双腿 12 个、双手 12 个、双臂 12 个，脖子 2个、躯干 2 个。特斯拉为了实现最经济的成本方案，对 40 个关节通过工作力矩的点云分析寻求最大共性，最终将 40 个关节简化为 6 种执行器，通过 6 种执行器的复用实现 28 个自由度。敬请参阅最后一页特别声明-1

29、0-证券研究报告 机械行业机械行业 图图 1111：除手部外，全身：除手部外，全身 2828 个机电关节复用个机电关节复用 6 6 种执行器种执行器 资料来源：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料、光大证券研究所整理 6 6 种执行器合计使用种执行器合计使用 2828 个电机个电机+14+14 个减速器个减速器+14+14 个滚柱丝杠。个滚柱丝杠。6 种执行器又分为3 种旋转执行器+3 种直线执行器，其中旋转执行器解决方案为无框力矩电机无框力矩电机+谐谐波减速器波减速器+传感器传感器+轴承轴承，用来实现类似人体关节的旋转运动；直线执行器解决方案为无框力矩电机无框力矩电机+行星滚柱丝

30、杠行星滚柱丝杠+传感器传感器+轴承轴承，用来实现类似人体肌肉的拉伸运动。图图 1212：6 6 种执行器（种执行器（3 3 种旋转类型种旋转类型+3+3 种直线类型）方案示意图种直线类型）方案示意图 资料来源：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料、光大证券研究所整理 Tesla BotTesla Bot 拥有仿生人手设计，拥有自适应抓取能力。拥有仿生人手设计，拥有自适应抓取能力。每个手掌具有 6 个执行器，实现 11 个自由度，手部内置控制器驱动手指并接收传感器反馈，实现人手的本体感知。手部执行器采用空心杯电机+齿轮+传感器的解决方案，因此双手合计使用 12 个空心杯电机。敬请参阅

31、最后一页特别声明-11-证券研究报告 机械行业机械行业 图图 1313：OptimusOptimus 的仿生人手设计的仿生人手设计 图图 1414：自适应手指和丝杠结构：自适应手指和丝杠结构 资料来源：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料、光大证券研究所整理 资料来源：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料、光大证券研究所整理 2.22.2、机电关节价值量高机电关节价值量高，相关零部件成相关零部件成“隐形冠军”“隐形冠军”Tesal BotTesal Bot 机电关节成本较高。机电关节成本较高。Tesla Bot 全身 40 个关节共使用 28 个无框力矩电机、14 个减

32、速器、14 个行星滚柱丝杠、12 个空心杯电机，对应成本约 7 万人民币，其余的轴承、力矩传感器等零部件单个价值量较低且技术壁垒不高。因此我们认为要重视电机、减速器、行星滚珠丝杠的高价值，重视国内厂商进入供应链的机会。表表 2 2：核心零部件（电机、减速器、丝杠）的价值量拆分：核心零部件（电机、减速器、丝杠）的价值量拆分 方案方案 用量用量（个）（个）单价单价（元）（元）合计成本合计成本（万元）（万元）国内厂商国内厂商 电机 无框力矩电机 28 1000 2.80 步科股份、昊志机电等 空心杯电机 12 800 0.96 鸣志电器、江苏雷利等 减速器 谐波减速器 14 1000 1.40 绿的

33、谐波、中大力德、昊志机电等 行星减速器（可能用到）600-中大力德等 丝杠 行星滚珠丝杠 14 1500 2.10 鼎智科技等 合计 7.26 资料来源：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料、光大证券研究所预测 注：各零部件使用数量参考了 2022 年 Tesla AI DAY 公开资料，行星滚柱丝杠单价 1500 元为假设价格，零部件单价和用量为估计值，随着硬件解决方案迭代和量产进度可能会有较大变化。减速器减速器+电机电机+丝杠占丝杠占 Tesla BotTesla Bot 价值量（以价值量（以 2.52.5 万美元售价计）约万美元售价计）约 40%40%。根据特斯拉目前公布的关

34、节解决方案，价值量占比较高的零部件分别为无框力矩电机、行星滚柱丝杠、谐波减速器、空心杯电机。以单台 2.5 万美元售价计，测算无框力矩电机、空心杯电机、谐波减速器、滚柱丝杠的价值量占比约为 15%、5%、8%、12%，合计占比超过 40%。在 10 万台的销量假设下，无框力矩电机、空心杯电机、谐波减速器、滚柱丝杠对应的市场规模分别约为 3.9/1.3/1.9/2.9亿美元。随着人形机器人产业化提速，核心零部件价值量占比较高，成为“隐形冠军”。敬请参阅最后一页特别声明-12-证券研究报告 机械行业机械行业 3 3、本土厂商具备性价比优势本土厂商具备性价比优势，或将深度受益或将深度受益 3.13.

35、1、减速器：谐波减速器为主，行星减速器或为替补减速器：谐波减速器为主，行星减速器或为替补 目前谐波减速器是人形机器人关节的最优解决方案。目前谐波减速器是人形机器人关节的最优解决方案。2022 年 10 月份 Tesla AI DAY 上特斯拉公布的减速器方案为谐波减速器，谐波减速器主要由谐波发生器、刚轮、柔轮构成，是通过柔轮的弹性变形传递运动，优势是体积小、重量轻、传动比高、精度高，在集成度要求较高的人形机器人上是最优的减速器方案，但是谐波减速器的柔轮容易受到冲击碰撞发生形变，因此在刚性方面存在一定缺陷。行星减速器在容易发生碰撞的关节可替代谐波减速器。行星减速器在容易发生碰撞的关节可替代谐波减

36、速器。行星减速器由行星齿轮、太阳齿轮、行星架和驱动轴构成，是通过齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来实现减速，原理较为简单且结构刚性较好。考虑到人形机器人复杂的工作场景，存在发生磕碰的可能性，因此行星减速器或许在一些容易发生碰撞的关节替代谐波减速器，例如膝盖、腿部等。因此整体来讲，人形机器人关节的减速器方案预计以谐波减速器为主，行星减速器或为替补。图图 1515：行星减速器结构示意图：行星减速器结构示意图 图图 1616：谐波减速器结构示意图：谐波减速器结构示意图 资料来源：兆威机电官网、光大证券研究所整理 资料来源：绿的谐波招股说明书、光大证券研究所整理 目前，国内谐波减速器厂商包括绿的谐波、

37、中大力德、昊志机电；行星减速器厂商主要包括中大力德、巨轮智能。表表 3 3：国内谐波减速器与行星减速器厂商列举：国内谐波减速器与行星减速器厂商列举 公司名称公司名称 主营业务主营业务 相关产品相关产品 收入规模收入规模（亿元）（亿元）归母净利润归母净利润（亿元）（亿元）总毛利率总毛利率 绿的谐波 国内谐波减速器龙头公司，产品以谐波减速器为核心，广泛用于工业机器人、数控机床等 谐波减速器 4.46 1.55 48.7%中大力德 产品包括精密减速器、谐波减速器、传动行星减速器及减速电机 谐波减速器、行星减速器 8.98 0.66 24.1%昊志机电 以中高端电主轴产品为核心、以电主轴精密零配件制造

38、为支撑 谐波减速器 9.87 0.22 36.9%巨轮智能 目前国内规模较大、技术领先和首家上市的轮胎模具开发制造企业 行星减速器 9.90 0.38 13.4%资料来源：Wind，各公司公告，光大证券研究所整理 注：相关财务数据均为 2022 年数据 3.23.2、电机：以无框力矩电机、空心杯电机为主电机：以无框力矩电机、空心杯电机为主 无框力矩电机的中空结构便于走线，适用于集成度较高的人形机器人。无框力矩电机的中空结构便于走线，适用于集成度较高的人形机器人。无框力矩电机属于无刷直流永磁电机，由驱动器提供三相交流电源形成旋转的电磁场，以 敬请参阅最后一页特别声明-13-证券研究报告 机械行业

39、机械行业 驱动永磁体转子在磁场中转动，组成零部件为独立的转子和定子：转子由固定在轮毂上的高能稀土磁体组成，轮毂安装在轴和轴承组件上；定子由绕组组成并安装在机械设备外壳内。无框电机取消外壳和轴承，将定子和转子分别直接固定在设备上，并借助设备外壳巧妙地实现防护，可缩减整体空间和提高设备防护等级。图图 1717：无框力矩电机示意图：无框力矩电机示意图 资料来源：中国供应商网、光大证券研究所整理 空心杯电机采用无铁芯转子，提高能量转换效率。空心杯电机采用无铁芯转子，提高能量转换效率。空心杯电机属于有刷直流电机，采用无铁芯转子，可彻底消除由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从

40、而减少了转子自身的机械能损耗，具有能量转换效率高、响应极快、运行稳定性强、电磁干扰少和能量密度大等特点。图图 1818：空心杯电机结构示意图：空心杯电机结构示意图 资料来源：万泰电机官方微信公众号、光大证券研究所整理 敬请参阅最后一页特别声明-14-证券研究报告 机械行业机械行业 表表 4 4：国内无框力矩电机与空心杯电机厂商列举：国内无框力矩电机与空心杯电机厂商列举 公司名称公司名称 主营业务主营业务 相关产品相关产品 收入规模收入规模（亿元）（亿元）归母净利润归母净利润（亿元）（亿元）总毛利率总毛利率 无框力矩电机 步科股份 专注于工业自动化设备控制核心部专注于工业自动化设备控制核心部件与

41、工业物联网/互联网软硬件领域 无框力矩电机 5.39 0.91 37.9%禾川科技 聚焦于工业自动化领域，主要产品包括伺服系统、PLC 等，覆盖工业自动化领域的控制层、驱动 无框力矩电机 9.44 0.90 30.44%昊志机电 以中高端电主轴产品为核心、以电主轴精密零配件制造为支撑 谐波减速器、无框力矩电机、编码器 9.87 0.22 36.85%空心杯电机 鸣志电器 公司是一家运动控制领域综合制造商，覆盖多种电机 空心杯电机 29.60 2.47 38.2%伟创电气 专注于电气传动和工业控制，主营产品包括变频器、伺服系统和运动控制器等产品 空心杯电机 9.06 1.40 35.9%江苏雷利

42、 聚焦于微特电机领域，已经形成以微型步进电机、同步电机、直流有刷电机、直流无刷电机、微型水泵等多种电机产品为主导的产品线 空心杯电机 29.00 2.59 28.5%资料来源：Wind，各公司公告，光大证券研究所整理 注：相关财务数据均为 2022 年数据 3.33.3、丝杠：行星滚珠丝杠丝杠：行星滚珠丝杠 将直线运动转为旋转运动，承载能力极强。将直线运动转为旋转运动，承载能力极强。滚柱丝杠是将直线运动转化为旋转运动的传动装置，具有摩擦损失小、传动效率高、精度高、高速进给和微进给可能、轴向刚度高、不能自锁、具有传动的可逆性等特点。行星滚柱丝杠主要由丝杠、螺纹滚柱、螺母构成：6-12 个螺纹滚柱

43、丝杠布置在螺纹丝杠的周围，滚柱螺母内使用的是小螺纹滚柱与主丝杠相互啮合，这一结构使螺母结构类似于行星齿轮箱，滚柱丝杠拥有众多接触点，承载能力极强。图图 1919：滚柱丝杠示意图：滚柱丝杠示意图 图图 2020：特斯拉滚珠丝杠示意图：特斯拉滚珠丝杠示意图 资料来源：沐风机械官方微信公众号、光大证券研究所整理 资料来源：2022 年 Tesla AI DAY 公开资料、光大证券研究所整理 人形机器人采用反向式行星滚柱丝杠。人形机器人采用反向式行星滚柱丝杠。正常行星滚柱丝杠通过丝杠旋转带动螺母实现轴向运动，而反向式通过驱动螺母带动丝杠轴向运动，可以理解成将螺母作为电机转子实现电机和直线传动机构（丝杠

44、）融合的复合产品，其难度在于：1）螺母加工难度高螺母加工难度高：通常加工普通螺母里的内螺纹滚道时，厂商采用砂轮中间穿一根杆子的办法，通过杆子的弯折，将砂轮送进内部，并磨削内部螺旋沟道。但反向式行星滚柱丝杠上的螺母比较长，螺母越长，杆子和螺母就会出现碰撞干涉。2）人形机器人用行星滚珠丝杠比普通产品规格小很多，丝杠越小加工难度越高人形机器人用行星滚珠丝杠比普通产品规格小很多，丝杠越小加工难度越高。敬请参阅最后一页特别声明-15-证券研究报告 机械行业机械行业 国外研发较为完善，国内尚处于初级阶段国外研发较为完善，国内尚处于初级阶段。外国企业，如德国舍弗勒集团、瑞典斯凯孚、瑞士力姆泰克等，在滚柱丝杠

45、的精度等级、润滑维护、机构搭建等方面建立了较为成熟的理论，并具有成熟产品。但国内滚柱丝杠行业仍处于初级阶段，国内鼎智科技在微型行星滚柱丝杆的研发与生产上已达成里程碑式突破。4 4、风险提示风险提示 人形机器人产业化进度不及预人形机器人产业化进度不及预期期 Tesla Bot 虽然迭代速度较快，在产品性能提升方面取得较大进展，但仍处于研发阶段。考虑到人形机器人集成度高、研发难度大，存在人形机器人产业化进度不及预期的风险。国产零部件厂商进入人形机器人供应链不及预期国产零部件厂商进入人形机器人供应链不及预期 如果国内零部件的性能达不到 Tesla bot 的使用标准，国内零部件厂商存在无法进入人形机

46、器人供应链的风险。敬请参阅最后一页特别声明-16-证券研究报告 行业及公司评级体系行业及公司评级体系 评级评级 说明说明 行行 业业 及及 公公 司司 评评 级级 买入 未来 6-12 个月的投资收益率领先市场基准指数 15%以上 增持 未来 6-12 个月的投资收益率领先市场基准指数 5%至 15%；中性 未来 6-12 个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至 5%；减持 未来 6-12 个月的投资收益率落后市场基准指数 5%至 15%；卖出 未来 6-12 个月的投资收益率落后市场基准指数 15%以上；无评级 因无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，

47、或者其他原因，致使无法给出明确的投资评级。基准指数说明：基准指数说明：A 股市场基准为沪深 300 指数；香港市场基准为恒生指数；美国市场基准为纳斯达克综合指数或标普 500 指数。分析、估值方法的局限性说明分析、估值方法的局限性说明 本报告所包含的分析基于各种假设，不同假设可能导致分析结果出现重大不同。本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性，估值结果不保证所涉及证券能够在该价格交易。分析师声明分析师声明 本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告，并对本报告的内容和观点负

48、责。负责准备以及撰写本报告的所有研究人员在此保证，本研究报告中任何关于发行商或证券所发表的观点均如实反映研究人员的个人观点。研究人员获取报酬的评判因素包括研究的质量和准确性、客户反馈、竞争性因素以及光大证券股份有限公司的整体收益。所有研究人员保证他们报酬的任何一部分不曾与，不与，也将不会与本报告中具体的推荐意见或观点有直接或间接的联系。法律主体声明法律主体声明 本报告由光大证券股份有限公司制作，光大证券股份有限公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格，负责本报告在中华人民共和国境内（仅为本报告目的，不包括港澳台）的分销。本报告署名分析师所持中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格编号已披露

49、在报告上海品茶。中国光大证券国际有限公司和 Everbright Securities(UK)Company Limited 是光大证券股份有限公司的关联机构。特别声明特别声明 光大证券股份有限公司（以下简称“本公司”）成立于 1996 年，是中国证监会批准的首批三家创新试点证券公司之一，也是世界 500 强企业中国光大集团股份公司的核心金融服务平台之一。根据中国证监会核发的经营证券期货业务许可，本公司的经营范围包括证券投资咨询业务。本公司经营范围：证券经纪；证券投资咨询；与证券交易、证券投资活动有关的财务顾问；证券承销与保荐；证券自营；为期货公司提供中间介绍业务；证券投资基金代销；融资融券业务；

50、中国证监会批准的其他业务。此外，本公司还通过全资或控股子公司开展资产管理、直接投资、期货、基金管理以及香港证券业务。本报告由光大证券股份有限公司研究所（以下简称“光大证券研究所”）编写，以合法获得的我们相信为可靠、准确、完整的信息为基础，但不保证我们所获得的原始信息以及报告所载信息之准确性和完整性。光大证券研究所可能将不时补充、修订或更新有关信息，但不保证及时发布该等更新。本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次发布时光大证券研究所的判断，可能需随时进行调整且不予通知。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。客户应自主作出投资决策并自行承担投资风险。本报告中的信息

51、或所表述的意见并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，本公司及作者均不承担任何法律责任。不同时期，本公司可能会撰写并发布与本报告所载信息、建议及预测不一致的报告。本公司的销售人员、交易人员和其他专业人员可能会向客户提供与本报告中观点不同的口头或书面评论或交易策略。本公司的资产管理子公司、自营部门以及其他投资业务板块可能会独立做出与本报告的意见或建议不相一致的投资决策。本公司提醒投资者注意并理解投资证券及投资产品存在的风险，在做出投资决策前，建

52、议投资者务必向专业人士咨询并谨慎抉择。在法律允许的情况下，本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易，也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行、财务顾问或金融产品等相关服务。投资者应当充分考虑本公司及本公司附属机构就报告内容可能存在的利益冲突，勿将本报告作为投资决策的唯一信赖依据。本报告根据中华人民共和国法律在中华人民共和国境内分发，仅向特定客户传送。本报告的版权仅归本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式、任何目的进行翻版、复制、转载、刊登、发表、篡改或引用。如因侵权行为给本公司造成任何直接或间接的损失，本公司保留追究一切法律责任的权利。所有本报告中

53、使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。光大证券股份有限公司版权所有。保留一切权利。光大证券股份有限公司版权所有。保留一切权利。光大证券研究所光大证券研究所 上海上海 北京北京 深圳深圳 静安区南京西路 1266 号 恒隆广场 1 期办公楼 48 层 西城区武定侯街 2 号 泰康国际大厦 7 层 福田区深南大道 6011 号 NEO 绿景纪元大厦 A 座 17 楼 光大证券股份有限公司关联机构光大证券股份有限公司关联机构 香港香港 英国英国 中国光大证券国际有限公司中国光大证券国际有限公司 香港铜锣湾希慎道 33 号利园一期 28 楼 Everbright Securities(UK)Company LimitedEverbright Securities(UK)Company Limited 6th Floor,9 Appold Street,London,United Kingdom,EC2A 2AP