机器人报告

人口老龄化叠加用工成本增加，倒逼制造业和服务业中用机器人取代人工。人形机器人一般与人类有着类似的身体结构和运动方式，更能适应于各类现实生活场景，因此能从专用转向通用，增大规模效应降低成本，是实现具身智能的最佳物理形态之一。

2023 年以来，受益于生成式 AI 的飞跃、特斯拉Optimus 提振市场信心等事件催化，人形机器人进展显著加快，量产可期，产业资本关注度提升。空心杯电机是机器人灵巧手关键零部件，确定性较强、技术壁垒较高，据我们此前机器人系列报告四中 Tesla Optimus 成本拆分测算，单台价值量预计为 7,200元，占机器人总成本的 4.43%，占手部执行器成本的 54.5%，人形机器人有望带来空心杯电机广阔新增市场。我们希望通过本文对空心杯电机原理、技术、规模等的介绍，为加深空心杯电机产业链的认识提

丝杠是传动领域的核心部件。丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品，在机器人、汽车、机床等领域有所应用。丝杠按其摩擦特性可分为三类：滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠。滚动丝杠的精度和传动效率较高，但其制造工艺较为复杂。

特斯拉人形机器人Optimus有望落地商业化，点燃人形机器人市场投资热情：✓ 人形机器人探索历史已超百年，但因技术不成熟、成本过高和应用场景有限等约束至今仍未大规模商业化应用。✓ 特斯拉机器人有望突破技术、成本和应用场景等既有瓶颈，实现大规模商业化应用：• 复用特斯拉汽车FSD技术，共享汽车产业链供应商，实现研发协调和生产协同，提升研发速度，降低研发生产成本；• 特斯拉超级工厂、人形机器人自我制造、汽车与火箭测试以及火星计划等应用场景助推人形机器人走向量产应用。

“具身智能”通用人型机器人，特斯拉的长期价值来源。特斯拉正在开发可以实现“具身智能”的人形机器人Optimus。目前已能直立行走、抓取物体和工具。机器人将复用FSD视觉感知算法和Dojo超算，AI训练速度极大提升，同时有望引导电车供应链直接迁移。特斯拉认为Optimus将颠覆机器人行业，影响到教育、医疗、酒店、公共设施、住宅、零售等领域，未来预计需求达百亿台以上。市场空间巨大，产业链上游链条长应用广泛。通用人形机器人的灵活性和环境适应能力高，不需要特别改造环境，且使用寿命和残值比其他机器人更高。

谐波减速器和行星滚柱丝杠构成了特斯拉人形机器人执行器的核心。执行器决定着机器人的负荷和精度。特斯拉的人形机器人共有 28 个大的执行器(不含手指执行器)，主要为两大类：直线/线性执行器和旋转执行器。旋转执行器由电机+谐波减速器+抱闸+双编码器+力矩传感器+轴承组成。直线执行器由电机+行星滚柱丝杠+位置编码器+力传感器+轴承组成。

人形机器人风起，潜在市场空间广阔。人形机器人是指具有与人类类似的身体结构和运动方式的智能机器人。人形机器人既需要极强的运动控制能力，也需要具备非常强的感知计算能力。人形机器人能适应各类现实生活场景，使得机器人能从专用转向通用，增大规模效应降低成本。人形机器人也被视为是实现具身智能的最佳物理形态之一。全球玩家正加速布局人形机器人赛道，下游应用场景有望打开，潜在市场空间十分广阔。特斯拉入局，加速人形机器人产业化落地。虽然此前技术水平和制造成本等问题使得人形机器人发展较慢，但特斯拉的入局，将加速人形机

人形机器人问世多年，特斯拉+ChatGPT 有望引爆。人形机器人是通过模仿人类的形态和行为设计制造出的机器人，目标辅助人类从而解放更多的生产力，从 1939 年电机械控制的 Elektro 至今已发展了 84 年。软件方面，ChatGPT 等大语言模型在历史上首次使得 AI 可以理解并帮助人类，即拓宽人形机器人可应用的开发领域，硬件方面，特斯拉等科技公司的入局使得规模化效应带来的降本可期，人形机器人有望在广阔的消费市场迎来自己的 iPhone 时刻。“感知-控制-执行”实现指令到执行，ZMP 模

人形机器人：劳动力替代空间广阔。机器人的发展跟随制造业自动化程度不断提升，从最早的单任务起重机式臂到机器人，再到能够与人直接交互的协作机器人，再发展到与人工智能结合的人形机器人。特斯拉人形机器人突破40个关节，有望达到人类的灵活水平，人形机器人不断迭代，产业化加速。受全球劳动力缺口持续扩大影响，人形机器人替代带动巨大市场需求，假设按照2030年105万台空间的计算（替代美国210万劳动力缺口的50%），市场规模达210亿美元。人形机器人商业化的解决方案以电机为主，主要是电机控制精度更高、应用更为

空心杯电机技术壁垒一是空心杯线圈绕组的设计和加工，二是绕线设备。鸣志电器产品达到了国际先进水平，且具有明显的价格优势，有望国产替代，且人形机器人会促使国内生产商加大研发投入，加快替代速度。目前空心杯电机主要被国外生产商所占据，国内生产商总体所占份额约为15%，预计到2028年将提升到40%。

控制电机是机器人“动力核心”。电机是一种将电能转换为机械能的装置，主要由外壳、定子、转子、绕组组成。电机种类众多，根据不同方式可以划分为不同种类，应用领域众多，本文主要关注应用在机器人领域的控制电机（伺服电机）。控制电机的产业链上游主要是磁性原材料、编码器、芯片和轴承等，其中磁性材料和编码器相对关键：1）磁性材料对电机性能影响较大，磁性材料中钕铁硼性能较好，渗透率有望提升；2）编码器的分辨率和精度与电机运动控制性能有着密切的关联，可分为磁编码器和光电编码器等，光编码器精度较高，成本较高，磁编码器

人形机器人作为 AI 原生应用最佳载体，场景的通用性、技术的完备性、成本的可控性相互促进，商业化进程有望加速，万亿市场增长“奇点”已至。 原生应用为新技术最佳投资方向，具身智能有望成为人工智能终极形态。 软件决定了人形机器人应用发展上限，硬件则决定下限，特斯拉 Optimus 硬软件实力突出，场景通用有望反哺成本下降曲线。考虑落地可行性，九大场景，人形机器人催生万亿蓝海应用市场。