证券研究报告 | 行业深度
2022年07月04日
机械设备
新纪元开启，特斯拉人形机器人有望引领万亿级蓝海市场。人形机器人更被
誉为机器人皇冠上的明珠。在所有机器人的研发中，人形机器人的挑战难度
是业界公认最高的。近日，特斯拉首席执行官马斯克在推特上称，特斯拉可
能在几个月内推出能够运转的人形机器人原型，他为此将这家电动汽车制造
商的第二个人工智能日推迟到9月30日。Tesla Bot 可能是2022年最重要
的产品开发项目，第一版有望在2023年投入生产，其将用来填补劳动力缺
口。从公布的参数看，Optimus 身高1.72m ，重量57kg ，负载20kg （手臂
附加5kg ），行走速度2m/s ，其运用了特斯拉最先进的AI 技术，并基于视
觉神经网络神经系统预测能力的自动驾驶技术驱动，其大脑是算力极强的
DOJO D1超级计算芯片，Optimus 机器人的推出，代表着特斯拉在人工智
能上迈出了一大步，具备极强的标杆带头作用，将为机器人产业链带来重大
发展机遇。考虑到特斯拉汽车在中国售价最低为30万元左右，预计Optimus
机器人的单体价格大体将位于17-30万元之间。根据国际劳工组织数据，
2021年全球劳动人口总数约34.5亿人，假设其中约11.6%的劳动者被机器
人取代，按价格25万元计算，全球人形机器人市场空间可达100万亿级别。
核心零部件成本占比超70%，机器代人浪潮下相关产业链有望持续受益。
机器人产业链的上游主要为零部件供应商，核心零部件为伺服系统、减速器、
控制系统等；产业链的中游为机器人本体提供商与集成供应商，主要负责机
器人本体的生产，并根据不同的应有场景和用途进行有针对性地系统集成和
软件二次开发。下游包括工业应用与服务应用，工业应用主要为汽车、电子、
金属加工等产业，服务应用范围较广，主要从事维护保养、修理、运输、清
洁、保安、救援、监护等工作。其中上游核心零部机器人产业链的核心环节，
以工业机器人为例，按成本拆分，减速器/伺服系统/控制系统/本体制造分别
占机器人成本的35%/25%/10%/15%，其中核心零部件成本合计约70%，
从目前特斯拉公布的应用范围来看，人形机器人为服务机器人的技术升级，
涉及到自动驾驶、视觉导航、传感器技术等多种技术融合，机械产业链方面
主要涉及到伺服电机、减速机、控制系统、驱动器与机器视觉等方面，我们
认为，特斯拉人形机器人推出有望加速机器代人浪潮来袭，上游核心零部件、
机器视觉等相关产业链有望直接受益。
重点公司推荐：我们认为，特斯拉人形机器人推出具备极强标杆意义，从产
业链角度出发，我们建议重点关注：1）三花智控：特斯拉热管理系统稳定
供应商，后续有望深度合作；2）中科三环：全球高性能钕铁硼顶级供应商
之一，稀土永磁电机渗透率提升下公司有望持续受益；3）双环传动：国内
RV 减速机头部玩家；4）绿的谐波：国内谐波减速就领跑者，持续受益于国
产替代；5）江苏雷利：中高端微特电机领军企业，外延并购切入高景气赛
道；6）鸣志电器：混合式步进电机龙头，打造系统级运动控制解决方案供
应商。
风险提示：特斯拉人形机器人延迟发布风险；销量不达预期、经济下行超预
期
增持（维持） 行业走势 作者 分析师 刘高畅 执业证书编号：S0680518090001 邮箱：********************研究助理 张一鸣 执业证书编号：S0680122020010 邮箱：********************研究助理 欧阳蕤 执业证书编号：S0680121120007 邮箱：******************* 相关研究 1、《机械设备：特斯拉人形机器人即将推出，相关产业链有望持续受益》2022-06-21 2、《机械设备：锂电设备仍存在板块性机会，重视估值、业绩的匹配性》2022-01-16 3、《机械设备：锂电设备景气无忧，聚焦估值合理性公司》2022-01-09
-32%-16%0%16%32%2021-072021-112022-032022-07机械设备沪深300
内容目录
一、破晓时分，特斯拉人型机器人引领万亿级市场 (4)
1.1 Tesla Bot有望引领行业风潮，AI新纪元或将开启 (4)
1.2 人形机器人是终极目标，万亿蓝海市场驱动国内外厂商推陈出新 (6)
二、核心零部件是机器人的关键，相关产业链有望持续受益 (10)
2.1机器人产业链拆解：核心零部件占整机成本70% (10)
2.2机器人用减速机需求巨大，行业成长动力充足 (11)
2.3 伺服系统：机器人的动力系统，工业领域市场规模近300亿元 (16)
2.4 控制系统：机器人的“大脑” (19)
三、重点公司推荐 (20)
3.1 三花智控：热管理龙头，特斯拉稳定供应商 (20)
3.2中科三环：打造全球高端钕铁硼顶级供应商 (21)
3.3 双环传动：汽车齿轮龙头，国内RV减速机舵手 (23)
3.4 绿的谐波：国内谐波减速机龙头 (24)
3.5江苏雷利：中高端微特电机领军企业，外延并购切入高景气赛道 (26)
3.6鸣志电器：混合式步进电机龙头，打造系统级运动控制解决方案供应商 (27)
风险提示 (28)
图表目录
图表1：Tesla Bot参数展示 (4)
图表2：Tesla Bot硬件配置 (5)
图表3：Tesla D1超级芯片参数展示 (6)机器人资料
图表4：人形机器人传感器展示及分布 (7)
图表5：世界上第一台人形机器人“Televox” (8)
图表6：早稻田大学的WABOT机器人 (8)
图表7：国内第一台人形机器人“先行者” (8)
图表8：波士顿动力机器狗SpotMini (9)
图表9：波士顿动力人形机器人Atlas (9)
图表10：优必选（下）和北京钢铁侠科技（上）人形机器人产品展示 (9)
图表11：Optimus单体回本时间预测 (10)
图表12：人形机器人全球市场空间预测 (10)
图表13：机器人产业链全景图 (11)
图表14：工业机器人核心零部件成本占比约70% (11)
图表15：服务机器人除关键硬件外，算法、软件等价值量也较高 (11)
图表16：工业机器人减速机用量（万台） (12)
图表17：工业机器人减速机市场格局 (12)
图表18：谐波减速器与RV减速器对比 (12)
图表19：谐波减速器构成 (13)
图表20：谐波减速机应用占比 (13)
图表21：中国谐波减速机市场规模及预测（亿元） (13)
图表22：协作机器人国产化率较高，Top5 中除优傲外均为内资品牌 (14)
图表23：人体关节数量与人形机器人对应减速器类型 (14)
图表24：中国谐波减速机市场份额（2020年） (15)
图表25：RV减速器构成 (15)
图表26：中国RV减速机市场规模 (16)
图表27：2021年RV国内市场竞争格局 (16)
图表28：伺服系统组成 (16)
图表29：伺服电机产业链 (17)
图表30：步进电机结构图 (17)
图表31：伺服电机结构图 (17)
图表32：步进电机和伺服电机的性能差异 (17)
图表33：中国伺服系统市场规模 (18)
图表34：2020年中国伺服系统主要供应商市场份额 (18)
图表35：运动控制系统构成 (19)
图表36：工业机器人控制器市场规模 (19)
图表37：中国工业机器人控制供应商市场份额 (20)
图表38：公司营收及利润稳步增长（亿元） (20)
图表39：公司汽车业务占比持续提升 (20)
图表40：公司盈利能力小幅波动 (21)
图表41：高研发投入保持竞争优势 (21)
图表42：Model Y热泵系统 (21)
图表43：烧结钕铁硼综合性能优异 (22)
图表44：中科三环注重上游资源以及稀土磁材加工产能布局，行业积淀深厚 (23)
图表45：中科三环成立以来30余年，持续自主创新、内生增长，逐步成长为全球高端钕铁硼磁材龙头供应商 (23)
图表46：公司市场布局覆盖范围广阔 (24)
图表47：公司业绩逐步释放（亿元） (24)
图表48：减速机业务持续放量（亿元） (24)
图表49：中国谐波减速机市场份额（2020年） (25)
图表50：公司营收保持稳定增长（亿元） (25)
图表51：2021年公司收入中机器人领域贡献较大 (25)
图表52：毛利率始终保持较高水平 (26)
图表53：费用率持续保持稳定 (26)
图表54：江苏雷利营业收入（亿元） (26)
图表55：江苏雷利归母净利润及增速（亿元） (26)
图表56：江苏雷利业务结构 (27)
图表57：江苏雷利综合毛利率及各产品毛利率 (27)
图表58：鸣志电器营业收入（亿元） (27)
图表59：鸣志电器归母净利润（亿元） (27)
图表60：鸣志电器业务结构 (28)
图表61：鸣志电器综合毛利率及分产品毛利率 (28)
图表62：公司海外业务占比在40%-45%之间 (28)
一、破晓时分，特斯拉人型机器人引领万亿级市场
1.1 Tesla Bot有望引领行业风潮，AI新纪元或将开启
特斯拉Bot原型机预计9月30日发布。马斯克在特斯拉年度的AI开放日上，首次公
开展示了双足类人机器人Optimus（擎天柱）的想法，并预计会在2022年完成，第一
版可在2023年投入生产，近日，其又在推特上表示预计在9月30日的特斯拉第二个人
工智能日（AI Day）发布产品。根据此前公布的参数，特斯拉的Optimus擎天柱身高5
英尺、体重125磅，行走速度为每小时5公里，最多可提45磅的物品，这款机器人运
用了特斯拉最先进的AI技术，基于特斯拉在自动驾驶领域的技术积累进行开发，被称为
是2022年最重要的产品开发项目，甚至可能比汽车业务更重要。实际上，根据艾隆·马
斯克的说法，拥有智能驾驶功能的汽车正像是一种“有轮子的半智能机器人”。
图表1：Tesla Bot参数展示
资料来源：特斯拉，国盛证券研究所
特斯拉人形机器人主要配置：
⚫身高5尺8寸（约1.73米），头部带有显示屏，用以展示信息
⚫采用Autopilot的摄像头作为视觉感知传感器，共八个摄像头
⚫采用FSDComputer作为计算核心
⚫脖子、胳膊、手、腿、躯干累计搭载了40个机电传动器
⚫搭载多相机神经网络、基于神经网络的规化、自动标记、算法训练等
⚫以轻量材料打造，最高时速达5英里/小时
图表2：Tesla Bot硬件配置
资料来源：特斯拉，国盛证券研究所
基于特斯拉自动驾驶技术，自研芯片和提供算力的FSD硬件是核心。根据马斯克的说
法，想要解决自动驾驶问题，需要先解决真实世界的人工智能，因此从产品的角度来看，
在人形机器人上，其运用了特斯拉最先进的AI技术也不足为奇。Tesla Bot基于视觉神
经网络神经系统预测能力的自动驾驶技术，并配备了算力极强的DOJO D1超级计算芯片，
加上其有望配备大众所期待的FSD Chip 2.0硬件驱动，实际上，Tesla Bot的发布更多展
现出特斯拉已经成为了一家由“自研芯片+自研算法”驱动的人工智能公司。
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