1、证券研究报告|行业深度|机械设备 1/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 机械设备 报告日期：2024 年 03 月 13 日 特斯拉特斯拉 Optimus 引领技术实现，引领技术实现，国产零部件迎来机遇国产零部件迎来机遇 人形机器人人形机器人行业深度行业深度(硬件篇硬件篇)投资要点投资要点 特斯拉特斯拉 Optimus 迭代迅速，迭代迅速，已具备量产基础已具备量产基础 2023 年 12 月，特斯拉正式发布 Optimus Gen 2，与 2022 年 AI DAY 发布的 Gen 1相比，期间历经几次迭代，期间历经几次迭代，性能大幅度提升性能大幅度提升。在速度和敏捷性方面在速度和敏捷性

2、方面，Gen 2 的步行速度提高 30%(2024 年 2 月达到 0.6 米/秒，较 2024 年 1 月提升 30%)，可完成深蹲、瑜伽、跳舞等平衡动作；在重量和平衡方面在重量和平衡方面，Gen 2 的重量减轻了 10 公斤，改善了平衡性，保留了性能和耐力，新增 2 个自由度颈部、脚部力/扭矩感应和模仿人脚的铰接式脚趾；在手和传感方面在手和传感方面，Gen 2 设计了全新的灵巧手，所有手指都具有触觉感应功能，可以完成拿取和放下鸡蛋等精细动作。技术方案基本确定，技术方案基本确定，硬件实力不断升级硬件实力不断升级 人形机器人的总体架构主要包括感知层、决策层和执行层人形机器人的总体架构主要包括感

3、知层、决策层和执行层，感知层主要通过各类型传感器实时感知机器人的状态和环境信息，将信息流传递给决策层后，经过大模型及算法等处理分析后得出决策方案，进而由执行层的执行机构完成对应的动作。在硬件层面，特斯拉在硬件层面，特斯拉 Optimus 拥有拥有 14 个线性个线性执行器执行器、14 个旋转执行器和两个旋转执行器和两只灵巧手只灵巧手，其中线性执行器线性执行器的配置为无框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器+驱动器+球轴承+四点接触球轴承；旋转执行器旋转执行器的配置为无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+双编码器+驱动器+交叉滚子轴承+角接触球轴承；灵巧手灵巧手的配置为空心杯电机+行星减速器

4、+编码器+驱动器+蜗轮蜗杆/绳驱+触觉等传感器。人形空间或人形空间或接近接近 2000 亿元，亿元，国产厂商迎来机遇国产厂商迎来机遇 根据特斯拉 Optimus 所呈现的技术状态，我们认为 2024 年人形机器人量产版本有望初步成型，正式量产销售或在 2025 年。市场空间方面，我们测算当人形机器人销量为 10 万、50 万和 100 万台时，BOM 成本约分别为 25 万、18 万和 13 万元，市场规模有望分别达到 408 亿、1297 亿和 1659 亿元，成本端将具备应用经济性。高高壁垒壁垒和高价值零部件重合度较高，国产加速追赶和高价值零部件重合度较高，国产加速追赶(1)价值量：价值量

5、：力矩电机、行星滚柱丝杠、减速器、六维力/力矩传感器及芯片/算力/大模型的价值量较大，其次为空心杯电机和力传感器。(2)行业壁垒：行业壁垒：行星滚柱丝杠、六维力/力矩传感器、惯性和触觉/柔性传感器以及芯片/算力/大模型的行业壁垒很高，其次为电机和其他零部件等。(3)国产化率：国产化率：行星滚柱丝杠、惯性和触觉/柔性传感器的国产化率较低，但总体国产企业均处于追赶中，少部分对标国际。投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节 我们认为人形机器人的产业大趋势已经确定人形机器人的产业大趋势已经确定，国外以特斯拉 Optimus 为代表，规划 2025

6、年小批量量产；国内以优必选为代表，目前已在汽车厂实训测试，预计工业场景的量产临近；以三花、拓普为代表的国内零部件环节产能先行准备。我们我们预计企业送样预计企业送样、验证验证、定点、定点或产能规划等举措均可能成为一轮行情的催化剂或产能规划等举措均可能成为一轮行情的催化剂。建议关注：1)总成：总成：拓普集团、三花智控；2)无框力矩电机：无框力矩电机：步科股份、昊志机电、汇川技术、伟创电气、禾川科技等；3)空心杯电机：空心杯电机：鸣志电器、伟创电气、鼎智科技、江苏雷利、昊志机电等；4)行星滚柱丝杠：行星滚柱丝杠：北特科技、贝斯特、鼎智科技、江苏雷利、恒力液压、秦川机床、五洲新春等；5)减速器：减速器

7、：绿的谐波、昊志机电、中大力德、国茂股份、双环传动、丰立智能、精锻科技等。6)传感器：传感器：柯力传感、东华测试、康斯特、安培龙、峰岹科技、汉威科技、奥比中光、申昊科技等。7)设备：设备：浙海德曼、日发精机、华辰装备、宇环数控等。8)轻量化：轻量化：中研股份、新瀚新材等。风险提示风险提示 人形机器人产业化不及预期，技术方案迭代对零部件需求产生变化，零部件降价导致盈利能力下滑。行业评级行业评级:看好看好(维持维持)分析师：张雷分析师：张雷 执业证书号：S04 研究助理：虞方林研究助理：虞方林 行业深度 2/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录正文目录 1 特斯拉

8、特斯拉 Optimus 迭代迅速，引领人形机器人量产迭代迅速，引领人形机器人量产.4 2 技术方案基本确定，国产零部件迎来机遇技术方案基本确定，国产零部件迎来机遇.5 2.1 零部件总成.5 2.1.1 线性执行器.5 2.1.2 旋转执行器.6 2.1.3 灵巧手.6 2.2 细分零部件.7 2.2.1 无框力矩电机.7 2.2.2 行星滚柱丝杠.8 2.2.3 减速器.10 2.2.4 空心杯电机.13 2.2.5 传感器.15 2.2.6 伺服系统.17 3 政策推动人形机器人发展，国产化趋势加速政策推动人形机器人发展，国产化趋势加速.19 4 投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量

9、环节投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节.22 5 风险提示风险提示.24 3UgYiXtXjW8VnObRdN9PmOrRpNtPiNmMsRlOrQsOaQqRpPNZoOsOvPpOsM行业深度 3/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图表目录图表目录 图 1：特斯拉 Optimus 的迭代历程一览.4 图 2：人形机器人的总体架构.5 图 3：特斯拉 Optimus Gen1 的执行器构成.5 图 4：人形机器人的线性执行器构成.5 图 5：特斯拉 Optimus Gen1 的直线执行器构造.6 图 6：特斯拉 Optimus Gen1 的旋转执行器构造.6 图 7：特斯

10、拉 Optimus Gen1 的灵巧手构成.7 图 8：无框力矩电机的结构图示.7 图 9：无框力矩电机的应用图示.7 图 10：2022E 中国滚柱丝杠竞争格局(单位：%).9 图 11：精密导轨和丝杠的单价(单位：元/米，元/个).9 图 12：减速器的功能示意图.11 图 13：行星减速器的结构图示.11 图 14：谐波减速器的结构图示.11 图 15：RV 减速器的结构图示.11 图 16：2022 年全球精密行星减速器市场格局.12 图 17：2022 年中国精密行星减速器市场格局.12 图 18：2021 年全球谐波减速器市场格局.13 图 19：2021 年中国谐波减速器市场格局

11、.13 图 20：2020 年全球 RV 减速器市场格局.13 图 21：2021 年中国 RV 减速器市场格局.13 图 22：空心杯无刷电机结构图.14 图 23：传感器的功能示意图.16 图 24：人形机器人使用传感器的位置及数量.16 图 25：伺服系统的功能示意图.17 图 26：2021 年中国伺服系统市场格局.18 图 27：人形机器人各零部件的价值量、行业壁垒和国产化率的对比.21 表 1：直线机构性能对比.8 表 2：几类行星滚柱丝杠的参数对比.9 表 3：海外四家滚珠丝杠头部企业在国内的情况对比.10 表 4：行星、谐波、RV 减速器的结构、优缺点和应用领域对比.12 表

12、5：行星、谐波、RV 减速器的技术指标对比.12 表 6：国际与中国空心杯电机产品对比-直径对比.14 表 7：国际与中国空心杯电机厂商产品对比-性能对比.15 表 8：各类型传感器的介绍.17 表 9：2023 年以来国内机器人政策汇总.19 表 10：人形机器人的 BOM 成本和市场规模测算.20 表 11：人形机器人 BOM 成本的详细拆分测算.20 表 12：行业相关公司估值表(单位：元，亿元，倍).22 行业深度 4/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 特斯拉特斯拉 Optimus 迭代迅速迭代迅速，引领人形机器人量产，引领人形机器人量产 2023 年 12 月，特斯拉正式发

13、布 Optimus Gen 2，与 2022 年 AI DAY 发布的 Gen 1 相比，期间历经几次迭代，主要有以下改变：(1)速度和敏捷性速度和敏捷性 Gen 1：最初的型号行走速度缓慢，步态机械感强，可完成抓取、搬运等简单动作。Gen 2：步行速度提高 30%(2024 年 2 月达到 0.6 米/秒，较 2024 年 1 月提升 30%)，可完成深蹲、瑜伽、跳舞等平衡动作。(2)重量和平衡重量和平衡 Gen 1：最初的型号缺乏实际应用所需的精细平衡，没有特别关注减轻重量。Gen 2：重量减轻了 10 公斤，改善了平衡性，保留了性能和耐力，新增 2 个自由度颈部、脚部力/扭矩感应和模仿人

14、脚的铰接式脚趾。(3)手和传感手和传感 Gen 1：最初的型号只能挥手，无法完成精细化动作。Gen 2：设计了全新的灵巧手，所有手指都具有触觉感应功能，可以完成拿取和放下鸡蛋等精细动作。图1：特斯拉 Optimus 的迭代历程一览 资料来源：特斯拉，浙商证券研究所 人形机器人的总体架构人形机器人的总体架构主要主要包括包括感知层、感知层、决策决策层和层和执行执行层层，感知层主要通过各类型传感器实时感知机器人的状态和环境信息，将信息流传递给决策层后，经过大模型及算法等处理分析后得出决策方案，进而由执行层的执行机构完成对应的动作。2021年年AI DAY概念概念机机参数参数身高173cm，体重73千

15、克；大脑由单块FSD芯片组成；电池：电压52V、容量2.3kWh；功耗：坐姿100W，快走500W；自由度：全身200+个，手部27个;结构：执行器减少至28个，有6种设计，负载10千克。能力：能力：独立直立行走但比较缓慢，手指关节可满足抓取电动工具、螺丝、覆盖在相框上的布等任务要求。2022年年AI DAY开发原型开发原型 Bumble C能力更新能力更新流畅走路、视觉学习周围环境；手臂力道控制精确，可以不打碎鸡蛋；手掌看上去柔性，可以拿捏不同物品。能力更新能力更新可排除现实世界的动态影响，仅依靠视觉完成物体分类(颜色分拣)，可以完成瑜伽动作，单脚平衡等。能力更新能力更新新增脸部LED电子灯

16、带、颈部覆盖材料；新增2自由度驱动的颈部、脚部力/扭矩传感器和模仿人脚的铰接式脚趾部分，膝盖增加盖板；重新设计机械手，具备11 个自由度，所有手指都有触觉，可以处理鸡蛋等精致物体；行走速度相比Gen1提升30%，重量减轻10千克。零部件变化零部件变化全新设计执行器和传感器、增加六维力传感器和触觉传感器、采用轻量化材料、电机性能提升和控制算法优化能力更新能力更新腿部动作更自然，更快；机械臂跟随摆动；躯干和四肢部分没有外壳包裹；能力更新能力更新步态稳健，体态接近人类；转向顺滑，且兼顾前进；速度约 0.6 米/秒，与12月提升30%。零部件变化零部件变化改进前庭系统、脚部轨迹以及地面接触逻辑，升级运

17、动规划器，缩短环路延迟。一年迭代一代，行动能力逐渐接近于人一年迭代一代，行动能力逐渐接近于人2023年年3月月 Gen12023年年12月月 Gen22023年年5月月 Gen12023年年9月月 Gen12024年年1月月 Gen22024年年2月月 Gen2首秀，无法正常工作。视频中实现了行走、下蹲、抓取物体和浇花等动作。行业深度 5/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图2：人形机器人的总体架构 资料来源：特斯拉，浙商证券研究所整理 2 技术方案技术方案基本基本确定，确定，国产零部件迎来国产零部件迎来机遇机遇 2.1 零部件零部件总成总成 根据 2022 年特斯拉 AI DAY 披露

18、，Optimus Gen 1 的执行器数量为 28 个(线性和旋转各14 个)，包括有 6 种设计类型(三类丝杠和三类无框力矩电机)，总体上左右对称，自上而下分别为肩部 6 个旋转执行器、大臂 2 个线性执行器、腕部 2 个旋转执行器、小臂 4 个线性执行器、腰部 2 个旋转执行器、髋部 4 个旋转执行器、大腿 4 个线性执行器、小腿 4 个线性执行器。图3：特斯拉 Optimus Gen1 的执行器构成 图4：人形机器人的线性执行器构成 资料来源：特斯拉，浙商证券研究所 资料来源：新剑传动官网，浙商证券研究所 2.1.1 线性执行器线性执行器 特斯拉特斯拉 Optimus 线性执行器的配置为

19、：线性执行器的配置为：无框力矩电机无框力矩电机+行星滚柱丝杠行星滚柱丝杠+力传感器力传感器+编码编码器器+驱动器驱动器+球轴承球轴承+四点接触球轴承四点接触球轴承。其中 1)电机电机：使用特斯拉自主研发的永磁电机。2)丝丝杠杠：使用反向式行星滚柱丝杠，具有较强刚性。3)编码器编码器：使用一个位置传感器。4)力传感力传感器器：由于丝杠没有反驱性，配置力 传感器。5)轴承轴承：使用深沟球轴承、四点接触球轴承。执行层决策层感知层力矩电机轴承滚珠/滚柱丝杠驱动器结构件空心杯电机CPU/GPU通讯系统人工智能算法力/位置传感器惯性传感器触觉传感器视觉传感器蜗轮蜗杆/腱绳驱动部件，主要提供动力传动及支撑等

20、部件，调整运动方式和扭矩、转速等在算力支持下，AI算法可处理和分析来自感知层的数据，并做出相应的决策减速器实时感知机器人的状态和环境信息，形成信息流螺母滚柱丝杠角接触轴承反向行星滚柱丝杠执行器壳体无框力矩电机多圈绝对值编码器驱动器拉压力传感器行业深度 6/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图5：特斯拉 Optimus Gen1 的直线执行器构造 资料来源：特斯拉，浙商证券研究所 2.1.2 旋转执行器旋转执行器 特斯拉特斯拉 Optimus 旋转执行器的配置为：无框力矩电机旋转执行器的配置为：无框力矩电机+谐波减速器谐波减速器+力矩力矩传感器传感器+双编双编码器码器+驱动器驱动器+交叉滚

21、子轴承交叉滚子轴承+角接触角接触球轴承球轴承。其中 1)电机电机：使用特斯拉自主研发的永磁电机。2)减速器减速器：使用谐波减速器，结构简单，减速比大，传动精度和传动效率较高。3)位置传感位置传感器器：使用两个，即双编码器，包括输入位置编码器、输出位置编码器。4)力传感器力传感器：使用一个非接触式扭矩传感器。5)轴承轴承：使用角接触轴承、交叉滚子轴承。图6：特斯拉 Optimus Gen1 的旋转执行器构造 资料来源：特斯拉，浙商证券研究所 2.1.3 灵巧手灵巧手 特斯拉特斯拉 Optimus 灵巧手单手配置为：灵巧手单手配置为：执行执行 6 个空心杯个空心杯关节关节+传动传动 5 个蜗轮蜗杆

22、个蜗轮蜗杆/绳驱绳驱+若若干个传感器干个传感器。特斯拉 Optimus 每只灵巧手使用了 6 只空心杯关节，在灵巧手中相应的传动配置是：空心杯关节+蜗轮蜗杆+绳传动，在空心杯关节之后引入了一级蜗轮蜗杆：一方面是针对线传动做旋转方向的转换，另一方面是利用蜗轮蜗杆的自锁特性去提升灵巧手的负载(自锁)能力。在空心杯关节内，空心杯电机具备高速低扭矩的特点，一般要配合减速箱以实现较小空间获得较大手指抓握力，此外还包括编码器和驱动器等。此外，灵巧手是末端感知和执行的关键部位，预计触觉和力等类型的传感器将大量使用。行业深度 7/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图7：特斯拉 Optimus Gen1

23、的灵巧手构成 资料来源：特斯拉，浙商证券研究所 2.2 细分零部件细分零部件 2.2.1 无框力矩电机无框力矩电机 无框力矩电机无框力矩电机是一种以输出扭矩为衡量指标的无框架式永磁电机是一种以输出扭矩为衡量指标的无框架式永磁电机，只有定子和转子，无，只有定子和转子，无轴、轴承、外壳或端盖等轴、轴承、外壳或端盖等，在机器人、医药、机床、包装、印刷、加工和通用自动化等领域广泛应用。它主要有以下优势：1)极高的刚度：极高的刚度：无框力矩电机可以作为直驱动力源，它不需要皮带和皮带轮，丝杆或齿轮箱，就能直驱负载。2)效率高：效率高：由于无框力矩电机直接集成到机器的结构中，降低了风摩损失，因此效率高。3)

24、静音：静音：由于无框力矩电机直接集成到机器的结构中，改变了传动方式(甚至不用减速机)，带来了明显的静音效果。4)稳定性高、低维护性：稳定性高、低维护性：由于无框力矩电机直接集成到机器的结构中，减少了所用的零件，因此机器更易稳定工作。5)配置灵活、安装方配置灵活、安装方便：便：不需要电机接口，利用配合公差和工业粘合剂安装到机器外壳即可，占用空间小，适合机器人驱动集成化。图8：无框力矩电机的结构图示 图9：无框力矩电机的应用图示 资料来源：科尔摩根，浙商证券研究所 资料来源：步科股份，浙商证券研究所 5个蜗轮蜗杆个蜗轮蜗杆+绳驱传动绳驱传动驱动器通过齿轮或蜗轮蜗杆将旋转变成直线运动，控制手指动作。

25、传感器传感器触觉传感器等6个驱动个驱动/执行装置：空心杯关节执行装置：空心杯关节包括空心杯电机+多级行星减速器+编码器+驱动器多级行星减速箱：多级行星减速箱：在较小空间获得较大手指抓握力空心杯电机：空心杯电机：定子线圈无铁芯，高速低扭矩行业深度 8/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 国内无框力矩电机起步较晚，步科股份在国内市占率较高。国内无框力矩电机起步较晚，步科股份在国内市占率较高。海外龙头公司包括TQRobodrive(德国)、Kollmorgen(美国)、Alliedmotion(美国)、Aerotech(美国)、Parker(美国)等。国内厂商主要有步科股份、航天电器、昊志机电、

26、微精电机等，其中步科股份在国内的市场份额较高。2.2.2 行星滚柱丝杠行星滚柱丝杠 行星滚柱丝杠行星滚柱丝杠是一种由主丝杠、滚柱、螺母、齿圈、法兰盘等组成，可实现直线运动与是一种由主丝杠、滚柱、螺母、齿圈、法兰盘等组成，可实现直线运动与旋转运动相互转换的精密传动机构旋转运动相互转换的精密传动机构，应用于航空航天、新能源装备、高精密机床、汽车、船舶与机器人等高端技术领域。与滚珠丝杠相比：与滚珠丝杠相比：行星滚柱丝杠的优势包括：(1)滚柱与丝杠接触半径更大，且所有滚柱同时参与啮合，接触点多，比滚珠丝杠在相同丝杠直径下承载能力提高承载能力提高 6 倍、相同负载下比倍、相同负载下比滚珠丝杠节省滚珠丝杠

27、节省 1/3 空间、寿命提高空间、寿命提高 14 倍、工作环境温度范围提高倍、工作环境温度范围提高 2 倍倍。当滚柱丝杠直径为120mm 时，其推力可达 120t；(2)滚柱丝杠用滚动摩擦代替滑动摩擦，与滚珠丝杠传动效率相当，润滑良好的情况下效率可达润滑良好的情况下效率可达 90%。(3)滚柱相对于螺母没有轴向运动，因此具有加速、具有加速、旋转和减速的能力旋转和减速的能力，转速可达 6000r/min，直线速度 2m/s，加速度 7000rad/s2，而滚珠丝杠很难达到上述指标。(4)采用行星机构控制滚柱运动，不需要滚动件循环装置，且高速运转时产生的振动噪声较小振动噪声较小。(5)可在恶劣环境

28、下使用可在恶劣环境下使用。(6)拆卸方便拆卸方便，拆卸时可不拆下滚柱，直接将螺母旋出。表1：直线机构性能对比 直线电机系统 气动伺服系统 液压伺服系统 齿轮齿条系统 滚珠丝杠系统 行星滚柱丝杠系统行星滚柱丝杠系统 承载能力 低 高 很高 高 高 很高很高 寿命 较长 较长 较长 较长 较长 很长很长 速度 较快 较快 中等 较快 中等 较快较快 有无泄露 无 有 有 有 无 无无 位置可控性 容易 很困难 困难 容易 容易 容易容易 抗冲击性 高 高 很高 高 很高 很高很高 机械刚度 中等 低 高 高 中等 较高较高 相对体积 小 大 大 大 中等 小小 摩擦 小 中等 小 小 小 小小 效

29、率-中等 中等 很高 很高 较高较高 安装 简单 复杂 复杂 简单 简单 简单简单 资料来源：行星滚柱丝杠承载与摩擦特性研究，浙商证券研究所 按照结构和运动特点分类，有标准式标准式行星滚柱丝杠、反向式反向式行星滚柱丝杠、循环式循环式行星滚柱丝杠、差动式差动式行星滚柱丝杠和轴承环式轴承环式行星滚柱丝杠五种形式。其中反向式行星滚柱丝杠可将其螺母作为电机转子实现电机和丝杠一体化设计，形成结构紧凑、重量更小的一体式机电作动器，但需要加工较长的螺母内螺纹以保证丝杠行程，适用于中小负载、小行程和高速等场合，包括航空航天、机器人等领域。行业深度 9/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表2：几类行星滚柱

30、丝杠的参数对比 资料来源：新剑传动官网，浙商证券研究所 境境外巨头技术和产品相当成熟，占据主要市场。外巨头技术和产品相当成熟，占据主要市场。目前，国外的行业巨头(如德国 Schaeffler、美国 Exlar、瑞典 Ewellix、瑞士 Rollvis、瑞典 SKF 公司、日本 NTN 株式会社等公司)已经形成了相对成熟的行星滚柱丝杠产品系统，并在其精度等级、润滑维护、应用平台等方面形成了一定的理论体系，基本在行星滚柱丝杠领域形成了技术垄断。根据E 公司滚柱丝杠产品营销策略研究，目前中国行星滚柱丝杠市场主要由外资和中国台湾企业占据，2022 年预计仅有南京工艺和济宁博特略有出货，行业急需加速国

31、产替代。图10：2022E 中国滚柱丝杠竞争格局(单位：%)图11：精密导轨和丝杠的单价(单位：元/米，元/个)资料来源：E 公司滚柱丝杠产品营销策略研究，浙商证券研究所 资料来源：禾川科技公告，浙商证券研究所 *导轨规格为 HSR15C2SS+1000L；丝杠规格为 DIK1605-6RRGO+1000LC5，禾川科技数据为公司预测 26%26%14%12%8%8%3%3%Rollvis(瑞士)GSA(瑞士)Ewellix(瑞典)Rexroth(德国)南京工艺(国产)济宁博特(国产)CMC(美国)优仕特(中国台湾)-500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,50

32、0精密导轨单价(元/米)精密丝杠单价(元/个)行业深度 10/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 选用选用材料应满足高强度、耐磨性和良好的切削加工性能。材料应满足高强度、耐磨性和良好的切削加工性能。根据滚珠丝杠副的传动受载特点，丝杠和螺母的材料应该满足高强度、耐磨性和良好的切削加工性能。一般的丝杠都要进行调质处理，经过热处理后达到较高的硬度和耐磨性。一般选用 T10、9Cr18、9Mn2V、GCr15 等钢，也可以加入硅和锰，即 GCr15SiMn，提高其耐磨性能。较常用的螺母材料是铸造青铜 ZQSn10-1、ZQA19-4 或者铸造青铜、耐磨铸铁等。加工环节是行星滚柱丝杠的核心环节加工环

33、节是行星滚柱丝杠的核心环节。行星滚柱丝杠的生产多以磨削为主，高精度磨床为核心设备。例如瑞典 Ewellix、瑞士 GSA 及 Rollvis 等全球领先行星滚柱丝杠厂商的生产工艺均为研磨，精确制造，生产效率较低，价格较高；而德国 Rexroth 采用轧制工艺，技术门槛较高，批量制造、生产效率高，制造成本更低，因此成品价格较低。表3：海外四家滚珠丝杠头部企业在国内的情况对比 尺寸 系列 产品 制造 工艺 产品应用 价格水平(与Ewellix 相比)销售渠道 销售布局 Ewellix(瑞典)，原隶属于 SKF 线性运动技术事业部 齐全 线性驱动器、升降柱、直线导轨、直线滚珠轴承、直线模组、机器人第

34、七轴等 研磨 工业 较高 直销为主 交货速度较慢，尤其是小批量的常规产品 Rollvis(瑞士)，2016年被 GSA 并购 齐全 直径范围从 5mm 至245mm，导程范围从 0.1mm至 50mm 的几乎全系列滚珠丝杠 研磨 军工和工业 低 10%-15%分销为主 在国内设有 3-5 人的销售办事处拓展 OEM 业务 GSA(瑞士)齐全 直径范围从 5mm 至245mm，导程范围从 0.5mm至 50mm 的滚珠丝杠 研磨 军工和工业 低 20%-25%全部分销 在国内的销售工作委托北京一家经销商全权代理 Rexroth(德国)，隶属于博世力士乐 较齐全 直线导轨、滚珠和滚柱丝杠、电动缸和

35、直线运动模组等产品 轧制 工业 低 10%-20%直销为主 比 Ewellix 拥有更大的销售团队和经销商网络 资料来源：E 公司滚柱丝杠产品营销策略研究，浙商证券研究所 2.2.3 减速器减速器 减速器又称减速机，在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用，减速器又称减速机，在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用，主要应用在机械传动领域。主要应用在机械传动领域。目前常用的精密减速器包括目前常用的精密减速器包括行星行星、谐波、谐波、RV 减速器等减速器等。(1)行星行星减速器是减速器是一种主要利用行星齿轮传动结构降低输出转速、增加输出扭矩的传动一种主要利用行星齿

36、轮传动结构降低输出转速、增加输出扭矩的传动装置装置，主要由行星齿轮、行星架和太阳轮构成的行星齿轮传动机构。行星齿轮传动结构是传动效率最高的齿轮传动结构。精密行星减速器工作时，通常是伺服电机等原动机驱动太阳轮旋转，太阳轮与行星轮的啮合驱动行星轮产生自转；同时，由于行星轮另外一侧与减速器壳体内壁上的环形内齿圈啮合，最终行星轮在自转驱动下将沿着与太阳轮旋转相同方向在环形内齿圈上滚动，形成围绕太阳轮旋转的“公转”运动。行业深度 11/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图12：减速器的功能示意图 图13：行星减速器的结构图示 资料来源：科峰智能招股书，浙商证券研究所 资料来源：科峰智能招股书，浙商

37、证券研究所 (2)谐波减速器谐波减速器是一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过其与刚轮的相互是一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过其与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的传动装置作用，实现运动和动力传递的传动装置，其构造主要由带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)、带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)、波发生器三个基本构件组成。谐波减速器工作时，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式，由电机带动波发生器转动，柔轮作为从动轮，输出转动，带动负载运动。(3)RV 减速器减速器是是由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，

38、传动比大，在一定条件下具有自锁功能的传动机械。图14：谐波减速器的结构图示 图15：RV 减速器的结构图示 资料来源：科峰智能招股书，浙商证券研究所 资料来源：创工品官网，浙商证券研究所 在优劣势和应用领域的对比上，在优劣势和应用领域的对比上，(1)行星减速器行星减速器的优点是传递扭矩大、传动效率高、寿命长，缺点是单级传动比范围小，可应用在机器人的大腿等关节；(2)谐波减速器谐波减速器的优点是传动精度高，重量和体积小、运转平稳、传动比大，缺点是传递扭矩较小、传动效率稍低，适用于机器人的小臂、腕部和手部等关节；(3)RV 减速器减速器的优点是传动比范围广、传动效率高、承载能力强，缺点是结构复杂、

39、制造难度大和成本高，适用于机器人负载较重的机座、大臂、肩部等大关节。行业深度 12/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表4：行星、谐波、RV 减速器的结构、优缺点和应用领域对比 减速器类别 结构特点 优点 缺点 应用领域 行星减速器 体积比较小，主要包括行星轮、太阳轮和内齿圈。精密行星减速器单级转动比都在 10 以内，且减速级数一般不会超过 3 级 扭矩大、精度可高达 1以内、单级传动效率高达 97%、高载荷、高刚性、质量轻、寿命可长达 2 万小时、免保养 单级传动比范围小 移动机器人、新能源设备、高端机床、智能交通等行业的精密传动装置 谐波减速器 主要包括波发生器、柔轮与刚轮。减速器工

40、作时，波发生器会发生可控变形，同时依靠柔轮、刚轮的啮合传递动力 传动精度高，重量和体积小，运转平稳、传动比大 传递扭矩相对较小，传动效率低、使用寿命有限 机器人中负载较小的小臂、腕部和手部等关节、航空航天、精密加工设备和医疗设备领域 RV 减速器 主要包括两级传动装置，分别为渐开线行星齿轮传动和摆线针轮行星传动 传动比范围广至 31-171，传动效率高达 85%-92%，传动平稳性高，承载能力强，刚性和耐过载冲击性能好，传动精度高 结构复杂、制造难度大、成本高 机器人中负载较重的机座、大臂、肩部等大关节 资料来源：科峰智能招股书，浙商证券研究所 表5：行星、谐波、RV 减速器的技术指标对比 主

41、要指标 精密行星减速器 谐波减速器 RV 减速器 传动效率 95%70%80%传动精度()180 60 60 传动比 3-512 30-160 30-192.4 设计寿命(h)20,000 8,000 6,000 扭转刚度(Nm/arc min)10-370 1.34-54.09 20-1,176 额定输出转矩(Nm)40-1,200 6.6-921 101-6,135 噪音(db)65 60 70 温升()30 40 45 资料来源：科峰智能招股书，浙商证券研究所 在在竞争格局上竞争格局上，(1)行星减速器行星减速器：根据 QY Research 统计的销售金额数据，日本新宝、纽卡特、威腾斯

42、坦是全球精密行星减速器市场的主要供应商。日本新宝、科峰智能及纽氏达特是中国精密行星减速器市场的主要供应商，2022 年市场占有率分别为 20.4%、11.7%、9.4%。图16：2022 年全球精密行星减速器市场格局 图17：2022 年中国精密行星减速器市场格局 资料来源：QY Research，浙商证券研究所 资料来源：QY Research，浙商证券研究所 13%11%11%7%5%53%日本新宝纽卡特威腾斯坦精锐科技科峰智能其他厂商20%12%9%7%5%46%日本新宝科峰智能纽氏达特精锐科技利茗其他厂商行业深度 13/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 (2)谐波减速器：谐波减速

43、器：全球谐波减速器市场集中度较为集中，哈默纳科和绿的谐波是全球谐波减速器市场主要供应商，2021 年市场占有率分别为 82%、7%。在中国市场，哈默纳科、绿的谐波及来福谐波是主要供应商，2021 年市场占有率分别为 35.5%、24.7%、7.7%。其中绿的谐波是国内谐波减速器龙头企业。图18：2021 年全球谐波减速器市场格局 图19：2021 年中国谐波减速器市场格局 资料来源：QY Research，浙商证券研究所 资料来源：QY Research，浙商证券研究所 (3)RV 减速器：减速器：日本的纳博特斯克占据着全球 RV 减速器的主要市场；在国内，纳博特斯克、双环传动及住友占据前三，

44、2021 年市场占有率分别为 53%、14%、5%。图20：2020 年全球 RV 减速器市场格局 图21：2021 年中国 RV 减速器市场格局 资料来源：QY Research，浙商证券研究所 资料来源：华经产业研究院，浙商证券研究所 2.2.4 空心杯电机空心杯电机 空心杯电机的主要组成部分包括空心杯绕组、转子组件、传感器组件、法兰、轴承、磁空心杯电机的主要组成部分包括空心杯绕组、转子组件、传感器组件、法兰、轴承、磁轭等轭等，永磁体作为转子，绕组作为定子，三相定子绕组采用绕线杯结构，电枢绕组以自支撑的形式分布在气隙中，绕线杯式绕组是实现消除齿槽转矩的关键部件，定子组件是由三相对称分布的绕

45、组、磁轭、引出线焊接板等组成，转子组件主要是由轴承、永磁体和转子护套组成。82%7%11%哈默纳科绿的谐波其他36%7%25%8%4%5%16%哈默纳科日本新宝绿的谐波来福谐波德福机器人大族传动其他61%18%4%17%纳博特斯克住友SPINEA其他53%14%5%4%4%3%3%2%12%纳博特斯克双环住友飞马中大力德南通振康智同泰川其他行业深度 14/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 空心杯电机的优势为高功率密度、空心杯电机的优势为高功率密度、高节能、高散热和过载、低噪声、响应快等高节能、高散热和过载、低噪声、响应快等。空心杯电动机在结构上突破了传统电机的转子结构形式，采用的是无铁芯

46、转子，也叫杯型转子。这种新颖的转子结构彻底消除了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，从而减少了转子自身的机械能损耗。由于转子的结构变化而使电动机的运转特性得到了极大改善，不但具有突出的节能特点，更为重要的是具备了铁芯电动机所无法达到的控制和拖动特性。图22：空心杯无刷电机结构图 资料来源：高速空心杯电动机控制技术研究，浙商证券研究所 全球空心杯电机市场全球空心杯电机市场主要由欧美企业占据主要由欧美企业占据，2022 年全球空心杯电机年全球空心杯电机 CR5 为为 67%。按照业务营收规模来看，瑞士 Maxon、德国 Faulhaber、瑞士 Portescap 占据

47、全球主要市场份额，此外，第二梯队美国 Allied Motion Technologies、日本 Nidec Copal、日本 Orbray 也表现较突出。国际头部企业历史积淀悠久，技术积累深厚，营收规模处于前列，而中国空心杯电机发展较晚，在规模和技术积累等方面与国际头部企业相比有一定差距。表6：国际与中国空心杯电机产品对比-直径对比 空心杯电机厂商 有刷空心杯直径(mm)无刷空心杯直径(mm)Mason 6-65 4-90 Faulhaber 6-38 3-44 Portescap 6-38 12-35 鸣志电器 8-24 13-30 鼎智科技/16-42 拓邦股份 16-40 12-40

48、资料来源：头豹研究院，浙商证券研究所 行业深度 15/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 中国本土厂商中，鸣志电器产品性能参数中国本土厂商中，鸣志电器产品性能参数较优较优。通过各厂商相似尺寸产品性能参数对比，鸣志电器空心杯电机基本与瑞士 MAXON、德国 FAULHABER 瑞士 PORTESCAP 对标，主要性能满足机器人应用要求。在额定转矩和额定电流(对应电机力矩)方面鸣志电器与 Maxon接近，略低于 Portescap；在热阻(对应电机发热情况)方面，鸣志电器与 Maxon 和 Portescap接近，优于 Faulhaber。表7：国际与中国空心杯电机厂商产品对比-性能对比 Ma

49、xon Faulhaber Portescap 鸣志电器 产品 ECX SPEED13L Series 1218 B 12ECP48 8B 21 ECU13026H06 尺寸(mm)13 12 12 13 额定电压(V)18 6 9 6 额定电流/最大连续电流(A)1.42/3.3 1.34 额定转矩/最大连续转矩(mNm)5.16/8.1 2.77 空载转速(rpm)41,900 30,500 36,000 24,600 电机效率 79%62%/69%重量(g)34 8.3 30 19 外壳-环境热阻(C/W)19.5 48.3 24.2 32 绕组-外壳热阻(C/W)2 10.6 2.5

50、3.69 最大绕组温度(C)155 125 125 155 机械时间(ms)3.25 7.7 1.1 5.67 资料来源：头豹研究院，浙商证券研究所*截至 2023 年 9 月数据 2.2.5 传感器传感器 传感器是用于侦测环境中所生事件或变化，并将此讯息传送出至其他电子设备传感器是用于侦测环境中所生事件或变化，并将此讯息传送出至其他电子设备(如中央如中央处理器处理器)的装置，通常由敏感元件的装置，通常由敏感元件、转换元件转换元件、转换电路转换电路和辅助电源和辅助电源组成组成。(1)按用途分按用途分包括压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传

51、感器、热敏传感器。(2)按原理分按原理分包括振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。(3)按输出信号分按输出信号分包括模拟传感器：将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器：将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。开关传感器：当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。行业深度 16/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图23：传感器的功能示意图 资料来源：CSDN，浙商证券研究所 在人形机器人中，在人形机器人中，较为广泛使用的传感器较为广泛使用的传感器包括包括力矩力矩传感器传感器(主要主

52、要包括一维和六维包括一维和六维)、位位置传感器、置传感器、触觉传感器触觉传感器、视觉传感器、惯性传感器等、视觉传感器、惯性传感器等。目前特斯拉 Optimus 方案采用的梳理分别为 1 个视觉传感器、28 个一维力/力矩传感器、六维力传感器 4 个(手腕和脚踝)、42个编码器、10 个触觉传感器和 2 个惯性传感器。我们认为，未来在产业成熟后，随着零部件成本的下降，为了提高机器人的感知、平衡和执行能力，企业可能会在颈、肩和腰部增配六维力矩传感器，在头、胸和髋部增配惯性传感器，在关节处或手部增配更多力/力矩传感器，在足部新增力/力矩传感器或触觉传感器，以及电子皮肤(柔性传感器)等部件。图24：人

53、形机器人使用传感器的位置及数量 资料来源：特斯拉，浙商证券研究所 *未来可能增配的传感器为主观判断 关于各类型传感器的国产化情况，关于各类型传感器的国产化情况，力/力矩传感器是机器人中使用最为广泛和价值量占比最高的一类传感器，其中一维力/力矩传感器整体技术壁垒较低，国产化率较高；但六维力/力矩传感器技术壁垒和售价较高，国内企业包括坤维科技、宇立仪器、蓝点触控和鑫精诚。视觉传感器已在消费电子和智能汽车领域大量使用，产业链较为成熟。触觉传感器目前国内尚处于追赶阶段。惯性传感器中的 MEMS 方案，国内企业在关键指标上已经对标国际企业。信号类型信号类型包括电阻、电容、电感、霍尔、压电等物理效应，或温

54、度、压力、位置、力、加速度、流量等物理量，以及生物、化学等其他类型敏感元件转换元件转换电路传感器传感器输出信息输出信息输入信号输入信号信号类型信号类型包括模拟、数字和开关等辅助电源头部：视觉传感器*1+摄像头成本优先成本优先，适合前期量产性能优先性能优先，后期打造旗舰产品视觉传感器*12(前/后等)接近觉传感器*14(前/后、头/脚等)碰撞传感器*14(前/后、头/脚等)力控制环力控制环手部：六维力*2、触觉*10足部：六维力*2关节：旋转关节一维力矩*14，直线关节一维力*14_位置控制环位置控制环旋转关节的编码器2*14直线关节的位移传感器*14_其他其他惯性传感器*2力控制环力控制环手部

55、：六维力*2、触觉*10+足部：六维力*2、触觉*若干颈/肩/腰部：六维力*4关节：旋转关节一维力矩*14+，直线关节一维力*14+_位置控制环位置控制环旋转关节的编码器2*14+直线关节的位移传感器*14+_其他其他惯性传感器*6电子皮肤行业深度 17/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表8：各类型传感器的介绍 类型 构成 功能 用量(个)国产化情况 视觉传感器 光学镜头、影像传感器、数字信号处理单元和输出接口等 模拟人眼进行物体识别和图像处理。成本低、响应速度快、精度高 1 市场较为成熟，国内以奥比中光、舜宇光学为代表 力、力矩传感器 一维力/力矩 力敏元件、转换元件、电路部分等 在

56、执行器内检测拖动力或关节转动时所承载的力矩 28 市场较为成熟，国产化率较高 六维力/力矩 弹性体、底盘、基座和顶盖等 同时测量三个轴向力和三个轴向力矩，准确获取驱动关节和肢体末端触感力学信号的感知，以及防摔倒等功能 4 壁垒很高，国内技术尚有差距。国际市场以美国 ATI、德国 SCHUNK、加拿大 Robotiq、丹麦 OnRobot 等为代表，国内以坤维科技、宇立仪器、蓝点触控和鑫精诚为代表 触觉传感器 类型包括接触觉传感器、力-力矩觉传感器、压觉传感器和滑觉传感器 模拟人类的触觉来检测和量化振动、力和压力，将其转换为可供机器人感知的电信号输出 10 国内技术落后较多，尤其在三维/六维触觉

57、传感器，国外企业已能够满足高端机器人的要求 惯性传感器 加速度计(或加速度传感计)和角速度传感器(陀螺)；单、双、三轴组合 IMU(惯性测量单元)，AHRS(包括磁传感器的姿态参考系统)检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度(DoF)运动，是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件 2 MEMS 惯性传感器市场主要被国外占据，包括 Honeywell、ADI、Northrop Grumma 等，国内在关键指标上已经对标国际。资料来源：与非网，澎拜网，hypersen，百度百科，高工机器人，付立悦多维力传感器的静动态性能研究，浙商证券研究所 2.2.6 伺服系统伺服系统 伺服系统指经由

58、闭环控制方式达到对一个机械系统的位置、速度和加速度的控制伺服系统指经由闭环控制方式达到对一个机械系统的位置、速度和加速度的控制，可，可精精确地跟随或复现某个过程。确地跟随或复现某个过程。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。其主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。伺服系伺服系统统的的构成包括被控对象、执行器和控制器构成包括被控对象、执行器和控制器(负载、伺服电动机和功率放大器、控制器和反馈负载、伺服电动机和功率放大器、控制器和反馈装置装置)。(1)执行器的功能在

59、于提供被控对象的动力，其构成主要包括伺服电机和功率放大器，伺服电机包括反馈装置(编码器)如光电编码器，旋转编码器或光栅等(位置传感器)。(2)控制器的功能在于提供整个伺服系统的闭环控制如转矩控制、速度控制、位置控制等，伺服驱动器通常包括控制器和功率放大器。反馈装置除了位置传感器，可能还需要电压、电流和速度传感器。图25：伺服系统的功能示意图 资料来源：CSDN，浙商证券研究所 伺服控制器PWM放大器伺服电机反馈处理器运动控制器负载*红色为伺服驱动器组成部分，黄色为伺服电机组成部分行业深度 18/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2021 年，我国伺服系统市场主要集中于汇川、安川、松下、三

60、菱，分别占据年，我国伺服系统市场主要集中于汇川、安川、松下、三菱，分别占据 16%、11%、10%、9%的市场份额。的市场份额。随着近几年贸易摩擦不断加剧，国内厂商自研能力逐步增强，伺服系统的产品质量和技术水平提升。2021 年，内资伺服系统市场份额增长至 35.79%，份额提升明显。图26：2021 年中国伺服系统市场格局 资料来源：MIR，浙商证券研究所 16%11%10%9%8%8%3%3%2%2%28%汇川安川松下三菱西门子台达禾川科技无锡信捷埃斯顿行业深度 19/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 政策推动政策推动人形人形机器人发展机器人发展，国产化趋势加速，国产化趋势加速

61、中国机器人中国机器人尤其人形机器人尤其人形机器人，发展获得政策大力支持。发展获得政策大力支持。2023 年以来中国工信部、各级政府相继发布政策鼓励机器人发展，根据“机器人+”应用行动实施方案，到 2025 年，制造业机器人密度较 2020 年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升，部分省份加快推进传统制造业的智能转型，鼓励支持工业企业向智能化方向发展。表9：2023 年以来国内机器人政策汇总 时间 发布部门 政策 内容 2023 年 1 月 工信部等 17部门“机器人+”应用行动实施方案 到 2025 年，制造业机器人密度较 2020 年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业

62、应用深度和广度显著提升，聚焦 10 大应用重点领域，突破 100 种以上机器人创新应用技术及解决方案，推广 200 个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景，全方位支持机器人行业发展。2023 年 4 月 山东省人民政府 山东省制造业创新能力提升三年行动计划(20232025 年)加快突破工业母机、关键原材料、机器人、光电子、高端软件等核心领域，精准补齐基础零部件、基础元器件、基础材料、基础软件、基础工艺等“五基”短板。加快布局人形机器人人形机器人、元宇宙、量子科技、未来网络、碳基半导体、类脑计算、深海极地、基因技术、深海空天开发等前沿领域。2023 年 5 月

63、深圳市人民政府 深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(20232024 年)开展通用型具身智能机器人通用型具身智能机器人的研发和应用、积极打造国家新一代人工智能创新发展试验区和国家人工智能创新应用先导区等。2023 年 6 月 北京市人民政府 北京市机器人产业创新发展行动方案(20232025 年)到 2025 年，本市机器人产业创新能力大幅提升，培育 100 种高技术高附加值机器人产品、100 种具有全国推广价值的应用场景，万人机器人拥有量达到世界领先水平，形成创新要素集聚、创新创业活跃的发展生态。全市机器人核心产业收入达到 300 亿元以上，打造国内领先、国际先进的机器人产业

64、集群。2023 年 10 月 上海市 上海市促进智能机器人产业高质量创新发展行动方案(2023-2025年)加快通用机器人特别是人形机器人工程化应用加快通用机器人特别是人形机器人工程化应用，提升上海在通用机器人领域的影响力。重点攻关具身智能等先进技术，开发通用人形机器人原型机，实现人形机开发通用人形机器人原型机，实现人形机器人面向场景应用的优化迭代器人面向场景应用的优化迭代，促进类脑智能等前沿技术与机器人融合创新，进一步提高智能水平。采用“制造业创新中心采用“制造业创新中心+重点企业”方式布局人形机器人制重点企业”方式布局人形机器人制造业创新中心造业创新中心，加快打造具有国际影响力的人形机器人

65、产品和通用人工智能大模型。建设三个公共服务平台，智能机器人检测与中试验证创新中心、人形机器人人形机器人制造业创新中心制造业创新中心、通用机器人产业研究院等。资料来源：工信部，山东省、深圳市、北京市和上海市人民政府官网，浙商证券研究所 从市场空间来看，根据特斯拉从市场空间来看，根据特斯拉 Optimus 所呈现的技术状态，我们认为所呈现的技术状态，我们认为 2024 年人形机器年人形机器人量产版本有望初步成型，正式量产销售或在人量产版本有望初步成型，正式量产销售或在 2025 年。年。2024 年 2 月底优必选 Walker S 人形机器人已进入蔚来汽车进行检测工作；据特斯拉马斯克所称，Opt

66、imus 预计 2025 年开始交付；智元机器人则在 2024 年 3 月初与临港集团达成战略合作，将推动智元机器人在临港奉贤的首期量产制造基地的落成。在零部件环节，在 2024 年 1 月，三花智控公告，拟总投资不低于 50 亿元，在杭州建设包含先途智能变频控制器生产基地项目、机器人机电执行器和域控制器研发及生产基地；拓普集团公告，拟投资 50 亿元，规划用地 300 亩，在宁波建设机器人核心部件生产基地。我们测算得到，当人形机器人销量为我们测算得到，当人形机器人销量为 10 万、万、50 万万和和 100 万台时，万台时，BOM 成本约分别为成本约分别为25 万万、18 万万和和 13 万

67、元，市场规模有望分别达到万元，市场规模有望分别达到 408 亿、亿、1297 亿和亿和 1659 亿元，当前降本是亿元，当前降本是核心。核心。行业深度 20/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表10：人形机器人的 BOM 成本和市场规模测算 单位 阶段一 阶段二 阶段三 人形机器人销量 万台 10 50 100 BOM 成本 万元/台 25 18 13 直线执行器 7.3 5.1 3.6 旋转执行器 8.0 5.6 3.9 灵巧手 2.0 1.4 1.0 其他(含 FSD、非力/力矩传感器、电池)7.2 6.1 4.8 售价 万元/台 41 26 17 毛利率 40%30%20%市场规模

68、 亿元 408 1,297 1,659 资料来源：特斯拉，鑫椤锂电，电子工程专辑，芯动联科招股书，浙商证券研究所*忽略结构件等极少量成本 表11：人形机器人 BOM 成本的详细拆分测算 单位 阶段一 阶段二 阶段三 单位 阶段一 阶段二 阶段三 无框力矩电机 一维力/力矩传感器 单台用量 个 28 28 28 单台用量 个 28 28 28 单价 元/个 1500 1050 735 单价 元/个 800 560 392 单台价值量 万元 4.20 2.94 2.06 单台价值量 万元 2.24 1.57 1.10 价值量占比 17%16%16%价值量占比 9%9%8%市场规模 亿元 42 14

69、7 206 市场规模 亿元 22 78 110 空心杯电机 六维力/力矩传感器 单台用量 个 12 12 12 单台用量 个 4 6 8 单价 元/个 700 490 343 单价 元/个 8000 4000 2000 单台价值量 万元 0.84 0.59 0.41 单台价值量 万元 3.20 2.40 1.60 价值量占比 3%3%3%价值量占比 13%13%12%市场规模 8 29 41 市场规模 亿元 32 120 160 谐波减速器 惯性传感器 单台用量 个 14 14 14 单台用量 个 2 4 6 单价 元/个 2000 1400 980 单价 元/个 5000 3500 2450

70、 单台价值量 万元 2.80 1.96 1.37 单台价值量 万元 1.00 1.40 1.47 价值量占比 11%11%10%价值量占比 4%8%11%市场规模 亿元 28 98 137 市场规模 亿元 10 70 147 行星减速器 摄像头 单台用量 个 12 12 12 单台用量 个 2 5 8 单价 元/个 500 350 245 单价 元/个 400 280 196 单台价值量 万元 0.60 0.42 0.29 单台价值量 万元 0.08 0.14 0.16 价值量占比 2%2%2%价值量占比 0%1%1%市场规模 亿元 6 21 29 市场规模 亿元 1 7 16 行业深度 21

71、/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 行星滚柱丝杠 编码器 单台用量 个 14 14 14 单台用量 个 54 54 54 单价 元/个 2000 1400 980 单价 元/个 500 350 245 单台价值量 万元 2.80 1.96 1.37 单台价值量 万元 2.70 1.89 1.32 价值量占比 11%11%10%价值量占比 11%10%10%市场规模 亿元 28 98 137 市场规模 亿元 27 95 132 单列向心球轴承等 电池 单台用量 套 14 14 14 单台用量 kwh 3 5 10 单价 元/套 400 280 196 单价 元/wh 0.4 0.3 0.2

72、 单台价值量 万元 0.56 0.39 0.27 单台价值量 万元 0.12 0.15 0.2 价值量占比 2%2%2%价值量占比 0%1%2%市场规模 亿元 6 20 27 市场规模 亿元 1 8 20 交叉滚子轴承等 FSD 芯片和内存等 单台用量 套 14 14 14 单台用量 套 1 1 1 单价 元/套 400 280 196 单价 元/套 28000 19600 13720 单台价值量 万元 0.56 0.39 0.27 单台价值量 万元 2.8 1.96 1.372 价值量占比 2%2%2%价值量占比 11%11%10%市场规模 亿元 6 20 27 市场规模 亿元 28 98

73、137 资料来源：特斯拉，鑫椤锂电，电子工程专辑，芯动联科招股书，浙商证券研究所*忽略结构件等极少量成本 横向对比各零部件，横向对比各零部件，(1)价值量对比：价值量对比：力矩电机、行星滚柱丝杠、减速器、六维力/力矩传感器及芯片/算力/大模型的价值量较大，其次为空心杯电机和力传感器。(2)行业壁垒对比：行业壁垒对比：行星滚柱丝杠、六维力/力矩传感器、惯性和触觉/柔性传感器以及芯片/算力/大模型的行业壁垒很高，其次为电机和其他零部件等。(3)国产化率对比：国产化率对比：行星滚柱丝杠、惯性和触觉/柔性传感器的国产化率较低，但总体各零部件国产企业均处于追赶国际龙头的过程中，部分环节技术水平达到国际领

74、先。图27：人形机器人各零部件的价值量、行业壁垒和国产化率的对比 资料来源：特斯拉，浙商证券研究所 行业壁垒无框力矩电机价值量空心杯电机行星滚柱丝杠谐波减速器行星减速器一维力/力矩传感器六维力/力矩传感器惯性传感器触觉/柔性传感器芯片/算力/大模型高中高高低中高中低高较高较高很高中中中很高很高很高很高国产化率较高中低较高较高较高中低低中*价值量占比10%为高，在5%-10%之间为中，5%为低；判断具有主观性，仅供参考行业深度 22/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 投资建议投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节 我们认为我们认为人形机器人

75、人形机器人的的产业大趋势已经确定，产业大趋势已经确定，国外以国外以特斯拉特斯拉 Optimus 为代表，为代表，规规划划 2025 年小批量量产年小批量量产；国内以优必选为代表，国内以优必选为代表，目前已在汽车厂实训测试，预计目前已在汽车厂实训测试，预计工业工业场场景的景的量产临近量产临近；以以三花、三花、拓普为代表的拓普为代表的国内国内零部件环节产能先行准备零部件环节产能先行准备。在这期间，。在这期间，我们我们预计企业的预计企业的送样送样、验证验证、定点、定点或产能规划等或产能规划等举措均可能成为一轮行情的举措均可能成为一轮行情的催化催化剂剂。建议关注：建议关注：1)总成：总成：拓普集团、三

76、花智控；2)无框力矩电机：无框力矩电机：步科股份、昊志机电、汇川技术、伟创电气、禾川科技等；3)空心杯电机：空心杯电机：鸣志电器、鼎智科技、江苏雷利、昊志机电、拓邦股份、伟创电气等；4)行星滚柱丝杠：行星滚柱丝杠：北特科技、贝斯特、鼎智科技、江苏雷利、恒力液压、秦川机床、五洲新春等；5)减速器：减速器：绿的谐波、昊志机电、中大力德、国茂股份、双环传动、丰立智能、精锻科技等。6)传感器：传感器：柯力传感、东华测试、康斯特、安培龙、峰岹科技、汉威科技、奥比中光、申昊科技等。7)设备：设备：浙海德曼、日发精机、华辰装备、宇环数控等。8)轻量化：轻量化：中研股份、新瀚新材等。表12：行业相关公司估值表

77、(单位：元，亿元，倍)代码代码 简称简称 最新收盘价最新收盘价 总市值总市值 EPS(元元/股股)PE 2024/3/12(亿元亿元)22A 23E 24E 25E 22A 23E 24E 25E 总成总成 601689.SH 拓普集团 60.27 701 1.46 1.89 2.61 3.52 41 32 23 17 002050.SZ 三花智控 25.51 952 0.69 0.84 1.04 1.28 37 30 24 20 603728.SH 鸣志电器 58.04 244 0.59 0.41 0.69 1.04 99 142 84 56 无框力矩电机无框力矩电机 688160.SH 步

78、科股份 56.80 48 1.08 1.01 1.15 1.45 52 56 50 39 300124.SZ 汇川技术 65.70 1,759 1.61 1.82 2.32 2.91 41 36 28 23 300503.SZ 昊志机电 16.40 50 0.07-.SH 伟创电气 32.34 68 0.67 0.99 1.35 1.78 49 33 24 18 688320.SH 禾川科技 32.39 49 0.60 0.66 0.90 1.22 54 49 36 27 空心杯电机空心杯电机 603728.SH 鸣志电器 58.04 244 0.59 0.41 0.69

79、1.04 99 142 84 56 300660.SZ 江苏雷利 28.01 89 0.82 1.08 1.41 1.74 34 26 20 16 873593.BJ 鼎智科技 39.31 38 1.05 1.11 1.21 1.62 37 35 33 24 300503.SZ 昊志机电 16.40 50 0.07-.SH 伟创电气 32.34 68 0.67 0.99 1.35 1.78 49 33 24 18 行业深度 23/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 002139.SZ 拓邦股份 9.09 115 0.46 0.45 0.59 0.76 20 20 15

80、12 行星滚柱丝杠行星滚柱丝杠 603009.SH 北特科技 14.95 54 0.13 0.15 0.24 0.31 117 103 63 48 300580.SZ 贝斯特 31.06 105 0.67 0.83 1.05 1.35 46 37 30 23 300660.SZ 江苏雷利 28.01 89 0.82 1.08 1.41 1.74 34 26 20 16 873593.BJ 鼎智科技 39.31 38 1.05 1.11 1.21 1.62 37 35 33 24 601100.SH 恒立液压 57.25 768 1.75 1.82 2.15 2.67 33 31 27 21 0

81、00837.SZ 秦川机床 9.88 100 0.27 0.22 0.31 0.41 36 45 32 24 603667.SH 五洲新春 19.12 70 0.40 0.46 0.66 0.86 48 42 29 22 减速器减速器 688017.SH 绿的谐波 135.80 229 0.92 0.68 0.96 1.41 147 200 141 96 300503.SZ 昊志机电 16.40 50 0.07-.SH 国茂股份 13.92 92 0.63 0.61 0.79 0.95 22 23 18 15 002896.SZ 中大力德 35.74 54 0.44 0.5

82、5 0.67 0.88 81 65 53 40 002472.SZ 双环传动 24.41 208 0.68 0.96 1.22 1.53 36 26 20 16 301368.SZ 丰立智能 46.65 56 0.37 0.64 0.84 1.04 125 73 55 45 300258.SZ 精锻科技 10.40 50 0.51 0.56 0.70 0.87 20 18 15 12 传感器传感器 603662.SH 柯力传感 32.02 90 0.92 1.10 1.38 1.71 35 29 23 19 300354.SZ 东华测试 48.03 66 0.88 1.27 1.81 2.45

83、 55 38 27 20 300445.SZ 康斯特 20.95 45 0.36 0.47 0.63 0.78 59 44 33 27 301413.SZ 安培龙 68.96 52 1.18 1.29 1.86 2.74 58 53 37 25 688279.SH 峰岹科技 103.42 96 1.54 1.85 2.50 3.13 67 56 41 33 300007.SZ 汉威科技 17.00 56 0.84 1.00 1.00 1.35 20 17 17 13 002338.SZ 奥普光电 29.92 72 0.34 0.52 0.77 1.10 88 58 39 27 688322.S

84、H 奥比中光-UW 34.00 136-0.72-0.56-0.19 0.17-47-60-178 202 300853.SZ 申昊科技 20.99 31-0.44 1.37 1.86 2.38-47 15 11 9 设备设备 688577.SH 浙海德曼 76.46 41 1.10 0.66 1.08 1.51 69 116 71 51 002520.SZ 日发精机 5.46 44-1.91-0.77 0.07 0.13-3-7 84 44 300809.SZ 华辰装备 27.30 69 0.19 0.47 0.60 0.74 146 58 45 37 002903.SZ 宇环数控 19.2

85、7 30 0.36 0.41 0.55 0.71 54 47 35 27 轻量化材料轻量化材料 688716.SH 中研股份 31.23 38 0.46 0.40 0.70 1.02 68 79 45 31 301076.SZ 新瀚新材 27.84 37 0.80 0.94 1.37 1.78 35 30 20 16 资料来源：Wind，浙商证券研究所*采用 wind 一致预期 行业深度 24/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 风险提示风险提示 人形机器人产业化不及预期。人形机器人产业化不及预期。全球人形机器人产业还处于发展早期，目前尚未实现规模化量产和广泛商业化应用。全球人形机器人

86、行业处于发展的早期阶段，高昂的初始投入成本和研发费用在阻碍市场增长，未来产业化进程需要依赖 AI 赋能及产业链协同降本。技术方案迭代对零部件需求产生变化。技术方案迭代对零部件需求产生变化。目前特斯拉的人形机器人方案初具形态，未来若盯住商业化和降本的目标，实际方案可能有所变化，从而导致相关供应链公司需求产生较大波动。零部件降价导致盈利能力下滑。零部件降价导致盈利能力下滑。目前人形机器人无论是前期研发费用，还是制造费用都非常高昂，人形机器人的实际推广依赖于零部件的规模降本，电机、减速器等零部件价格下降将会影响公司盈利能力。行业深度 25/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 股票投资评级说明股票

87、投资评级说明 以报告日后的 6 个月内，证券相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准，定义如下：1.买 入：相对于沪深 300 指数表现20以上；2.增 持：相对于沪深 300 指数表现1020；3.中 性：相对于沪深 300 指数表现1010之间波动；4.减 持：相对于沪深 300 指数表现10以下。行业的投资评级：行业的投资评级：以报告日后的 6 个月内，行业指数相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准，定义如下：1.看 好：行业指数相对于沪深 300 指数表现10%以上；2.中 性：行业指数相对于沪深 300 指数表现10%10%以上；3.看 淡：行业指数相对于沪深 300 指数表现10%以

88、下。我们在此提醒您，不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准。我们采用的是相对评级体系，表示投资的相对比重。建议：投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况，比如当前的持仓结构以及其他需要考虑的因素。投资者不应仅仅依靠投资评级来推断结论。法律声明及风险提示法律声明及风险提示 本报告由浙商证券股份有限公司(已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格，经营许可证编号为：Z39833000)制作。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料，但浙商证券股份有限公司及其关联机构(以下统称“本公司”)对这些信息的真实性、准确性及完整性不作任何保证，也不保证所包含的信息和建议不发生任何变更。本

89、公司没有将变更的信息和建议向报告所有接收者进行更新的义务。本报告仅供本公司的客户作参考之用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅反映报告作者的出具日的观点和判断，在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议，投资者应当对本报告中的信息和意见进行独立评估，并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，本公司及/或其关联人员均不承担任何法律责任。本公司的交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。本公司没有将此意见及建议

90、向报告所有接收者进行更新的义务。本公司的资产管理公司、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。本报告版权均归本公司所有，未经本公司事先书面授权，任何机构或个人不得以任何形式复制、发布、传播本报告的全部或部分内容。经授权刊载、转发本报告或者摘要的，应当注明本报告发布人和发布日期，并提示使用本报告的风险。未经授权或未按要求刊载、转发本报告的，应当承担相应的法律责任。本公司将保留向其追究法律责任的权利。浙商证券研究所浙商证券研究所 上海总部地址：杨高南路?729 号陆家嘴世纪金融广场?1 号楼?25 层 北京地址：北京市东城区朝阳门北大街?8 号富华大厦?E 座?4 层 深圳地址：广东省深圳市福田区广电金融中心?33 层 上海总部邮政编码：200127 上海总部电话：(8621)80108518 上海总部传真：(8621)80106010