人形机器人行业深度报告:国内机器人行业深度,量产元年,百家争鸣

360影视 2025-02-06 16:33 2

摘要:政策密集出台,中央地方齐发力,共同推进人形机器人产业加速发展。2023年11月,工信部发布《人形 机器人创新发展指导意见》,明确提出人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车之后的又一 颠覆性产品,并将其定位为重要的经济增长新引擎。随后各地相关行动方案&

产业在加速:宏观层面,政策频出,推动产业加速发展

政策密集出台,中央地方齐发力,共同推进人形机器人产业加速发展。2023年11月,工信部发布《人形 机器人创新发展指导意见》,明确提出人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车之后的又一 颠覆性产品,并将其定位为重要的经济增长新引擎。随后各地相关行动方案&发展规划纷纷出台,且在时 间节点上明确,计划于近年分别打造当地的人形机器人产业集群生态,推动产业逐步成熟。

产业在加速:中观层面,产业联盟&投资基金纷纷成立

人形机器人产业联盟&基金纷纷成立,集群效应有望逐步凸显。23年末以来,全国&各地区人形机器人产 业联盟纷纷成立,为行业发展注入强大动力。其中,牵头方既有地方政府,也有头部企业,以北京人形机 器人产业联盟为例,其于2024年4月正式成立,汇集了包括机器人本体企业、核心零部件企业、高校及科 研院所等在内的78家成员单位,联盟通过搭建共享技术平台、推动标准规范发展、建立产业链数据库等举 措,促进技术创新与应用落地,加速实验室到市场的转化。同时,产业基金同步密集成立且规模可观,推 动产业形成“资金—技术—产品”闭环。

产业在加速:微观层面,初创企业春笋涌现,融资风起

初创企业春笋涌现,融资数量大幅增长。一方面,目前初创企业 因其创始团队大多具备运动控制、大模型研发等背景,方向多集 中于机器人整机方向。另一方面,24年初创企业陆续走出A轮融 资,相关投资数量明显增多但总金额略有下降,主要系23年明星 项目效应明显(如智元、宇树等多于23年完成大额融资)。

差异化在显现:三类下游、三种形态

国内机器人大多瞄准三类下游进行布局,产品形态由非人形到类人形逐步拓展至双足人形。人形机器人可 以更高效完成工厂场景下自动化设备难以胜任的部分高精度、重复性工作,实现工业生产的完全自动化, 同时工厂场景相对规范化,相对易于模型训练。业内认为人形机器人将率先在工业场景被大批量应用。但 最终随着模型能力提升、泛化能力的提高,C端应用将为人形机器人打开更加广阔的空间。因此,根据自 身愿景与能力的不同,当前国内机器人企业分别瞄准三类下游—工业、家庭、泛通用(即工业&家庭)。 因此,国内机器人厂商的发展也经历了从非人形到类人形,再到双足人形的演变过程,其中非人形与类人 形通过对上肢&下肢进行成熟方案嫁接,能够快速适应工业场景的迭代,但随着对运动能力和智能化要求 的提高,双足人形机器人成为了各厂商的“最终方案”。

差异化在显现:上肢&下肢&视觉均存在差异化方案

上肢方案差异化:当前行业量产需求迫切,但受制于灵巧手的技术难度较高,且在部分工业场景中存在灵 活度冗余,众多厂商在其工业机器人产品中直接使用机械夹爪方案,同时在部分精细操作或康养领域,三 指灵巧手方案也在同步推广。 下肢方案差异化:部分厂商认为在大多数场景中,上肢是决定机器人功能的关键,下肢的通过性要求较低, 因此在下肢选择更加成熟且稳定性更强的轮式或履带方案。 视觉方案差异化:特斯拉使用纯视觉方案,但是多数国内企业选择多传感器方案(RGB摄像机+毫米波雷 达+激光雷达)。

打造机器人商业化飞轮模型,看好三类企业布局

机器人商业化飞轮模型:机器人的智能化能力提高需求借助海量场景的持续训练,而商业化的前提是大批 量制造下的质量把控与降本。因此,机器人行业商业化形成了“大量制造—场景打磨—快速迭代”的飞轮 模型。因此,我们认为互联网企业、车企、初创机器人公司有望引领行业发展。 初创企业—机制灵活与创始团队背景占优。通常情况下机器人企业的创始团队在某一领域(运动控制为主) 有技术领先,同时机制灵活可以有效激励团队,保持产品的快速迭代。 互联网企业—软件能力是核心。当前国内互联网公司多在语言模型有所布局,未来有望拓展到具身智能模 型,掌握智能化提升的关键能力。车企—制造为主,软件为辅。汽车工厂是人形机器人最有可能率先大批量应用的场景,同时车企的规模化 降本能力突出。此外,智能驾驶与人形机器人被认为是具身智能的两个终端应用,在技术底层上具备一定 的共同性。

初创机器人企业:24年迎发布大年,百家争鸣

24年国内人形机器人百家争鸣,未来20年产业大趋势确立。优必选、宇树、乐聚、智元、傅里叶等国内 机器人厂商于2024年均发布了最新机型,头部企业基本全部具备双足机器人的开发能力,并且在尺寸、自 由度、负载等参数上均实现跨越式进步。

初创机器人企业:创始团队背景深厚,量产元年,初步商业化

创始团队均具备相关背景,预计工业场景率先落地,25年为商业化元年。从创始团队角度看,各家多具备 清华大学、上海交大、浙江大学、哈工大等理工强校背景,且屡次获得美团、腾讯、高瓴创投及其他产业 基金等众多明星投资方的加持,背景深厚。同时,国内头部机器人企业与车企等制造企业试点已近半年, 小批量测试阶段有望结束,25年开启量产销售,其中多家企业预计2025年全年销售超千台。由于下游客 户测试&研究需求旺盛,我们预计伴随国内企业订单交付,25年全年国内人形机器人销量有望近万台。

智元机器人:“天才少年”的热爱与梦想,开始即全栈

“天才少年”的热爱与梦想,创始团队背景突出。创始人彭志辉在2020年通过“天才少年计划”加入华为, 在昇腾计算产品线任人工智能边缘计算专家,参与自研昇腾NPU芯片体系的全栈开发。2023年离职,与上 海交大教授闫维新共同创业成立智元机器人。在具体分工上,闫维新主要负责机器人的“身体”,彭志辉则 负责机器人的“大脑”。

资本热捧,资方多元,开始即全栈。2023年2月以来,智元机器人已融资了8轮,融资速度惊人,估值已超 过70亿元,并预计2025年年初启动B轮融资。同时,投资人背景丰富,包括投资机构、地方国资、产业资本 等。此外,公司软件、硬件、大脑、小脑、云系统等都做,同时不考虑代工组装,直接在上海临港建厂投产, 开始即全栈。

宇树科技:八年炼成独角兽,核心部件自研

四足机器狗起家,全球市占率领先,成本低&硬件强。2016年,王兴兴用200万天使资金成立宇树科技, 开始四足机器人的研发,在2017年发布首款商业化四足机器人Laikago,应用端的需求反馈促进了四足机 器人的创新与研发,2021年1.6万元的Go1一年出货近千台,到2023年Go2价格降至1万元以下,宇树机 器狗的销售份额占到全球机器狗市场60%以上,居于行业主导地位。在机器狗的数据积累与成本控制经验 下,宇树在23年发布通用人形机器人H1,一年后,第二代G1实现售价9.9万起,显现出“成本低+硬件强” 的双重优势。

八年九轮融资,炼成独角兽。从2017年开始,宇树已经经历9轮融资,估值达到80亿人民币。在24年2月 的融资中,宇树科技获得了约10亿元的B2轮融资,是24年国内单笔融资数额最大的机器人公司,宇树科 技成为行业的“独角兽”。

互联网企业:投资&大模型&自研,从“大脑”开始

互联网企业转变进入方向,多以“投资+大模型”的方式从“大脑”方面布局人形机器人:人形机器人领域 前景广阔,2024年风口再起,虽然阿里、百度、腾讯等诸多互联网企业都开始尝试入局人形机器人,互联 网企业的入局方式偏向于保守,很少有亲自下场制造人形机器人本体,更多的是采用投资企业或基于本身 数据优势进行大模型研发的方式入局,关注软件端的大模型高于关注硬件,从 “大脑”方面发力。

互联网企业:模型逐步拓展,当前差距尚存

互联网企业多集中在通用大模型,与真正的具身智能大模型尚存差距。目前,国内的互联网大厂纷纷推出 自研多模态大模型,例如百度的文心、阿里的通义,腾讯的混元等。但当前的多模态大模型无法驱动“本 体”直接感知外部真实环境,并进行相应的任务决策与执行,更多的是依赖外部模块输入对外部的感知。 目前,国内的互联网企业也在往真正的具身智能大模型方面发展,其中运用昇腾亲和的 Transformer 架构 - 创新的 π 新架构的华为盘古大模型较为先进。另外,字节最新发布的GR-2机器人大模型聚焦机器人领域 ,可以无缝地将预训练阶段的知识转移到微调阶段,并且还考虑了多视角数据处理和全身控制算法,初步 具备世界大模型的能力。

华为:人形机器人成为鸿蒙生态系统重要部分

具身智能中心落地运营,与16家企业签订合作备忘录。2023年3月,华为、前海、宝安三方在华为中国合 作伙伴大会上签订合作协议。2024年9月,合作三方又在上海完成了创新中心的启动程序。2024年11月, 华为全球具身智能产业创新中心正式运营,该中心旨在联合企业协同创新,搭建高水平创新平台,提供一 站式产品技术交易服务,助力全球具身智能产业链的集散与升级。同时,华为全球具身智能产业创新中心 还与包括乐聚机器人、兆威机电、拓斯达、中坚科技、埃夫特、禾川人形机器人在内的16家企业签订合作 企业合作备忘录,其中合作企业涵盖人形机器人产业上下游。

阿里:自研+投资,通义落地工业机器人

阿里2014年开始布局机器人领域,是中国最积极的互联网巨头。阿里在机器人领域的首次投资是2014 年的聊天机器人“小i”,现在已经是常见的在线客服。2016年,阿里和软银、富士康合作,开始将“软 银和法国 Aldebaran Robotics 研发的“人形机器人”Pepper 引入中国,在宝安机场、国家电网营业厅 等场所投入使用。2017年开始,阿里开始步入自研阶段,陆续成立消费机器人公司“天猫精灵”,发布 物流机器人“小蛮驴”,其后步入自研大模型阶段,2022年发布“通义”大模型,2023年发布语言大模 型“通义千问”,2024年发布开源大模型通义千问Qwen2,同年,阿里首投人形机器人企业逐际动力, 在人形机器人领域以“自研+投资”的方式逐步推进。

车企横向对比:各大车企跨界角逐人形机器人

2024年各大车企在人形机器人领域火热布局:广汽发布第三代具身智能机器人Go Mate,小鹏发布人形机 器人Iron,小米之前发布的Cyber One,奇瑞的Mornine等。目前车企在机器人领域的布局主要有三个主要 方式:投资(如吉利等)、自研(小鹏、小米、广汽等)和合作开发(奇瑞等)。

跨界角逐是必然,车企具有天然优势。人形机器人与汽车自动驾驶本质类似,都是“感知+决策+执行”,因 此车企的许多技术可以直接复用到人形机器人上。在决策层,AI芯片与智能驾驶芯片有共同性,如小鹏发布 的Iron机器人芯片便是用的自研图灵芯片。同时车企在电机、传感器、动力电池等供应链快速复用。在应用 端,车企的自有工厂是人形机器人落地的天然场所。

车企横向对比:华为领衔,头部企业优势突出

华为领衔,头部企业优势突出。基于智能驾驶与大模型在底层算法层面具备一定的共同性,我们选取智能驾 驶人员投入及目前云端算力的规模作为核心指标,对主流车企进行横向比较:头部车企的投入规模较高,与 第二梯队差距较大,其中华为领衔,在研发人员&算力规模方面均为国内第一。

应用场景:多环节替代,长期经济性凸显

需求迫切,大批量应用临界点已至。近半年国内车企开放众多工位测试人形机器人,机器替人需求迫切, 但当前机器人功能仍处于快速迭代阶段,车企多采用多个机器人替代1个工位(工厂中的生产单元,对应1 位或多位工人)的方案,后续随着机器人功能提升有望实现1:1替代。机器人开发周期一般为6~12个月, 24年下半年各大车企加快验证,目前大批量应用条件已基本具备,临界点已至。

以比亚迪工厂为例,人形机器人可用于外观检测、底盘装配、物流搬运等自动化设备仍无法全部完成且重 复率较高的生产环节,初期按照5%的渗透率(搬运较为简单,因此为10%),3台机器人对应1个工位, 对应自用需求8万台,若长期提高到28%渗透率,1台机器人即可替代1个工位,对应需求14万台。

长期来看,人形机器人降本空间大,经济性凸显:放量初期按照一台机器人成本40万算,3台替代一个工 位,回本周期7年。但若成本下降至12万元,1台替代一个工位,回本周期降至0.7年,经济性凸显。

国内机器人空间测算

国内机器人执行器空间测算: 目前人形机器人的研发和市场布局主要瞄准汽车、3C、搬运、配送等应用场景,后续也将在 能源开采,综合零售等工商业领域应用并进一步走进家庭。我们预计2030/2035年机器人新增需求将达到136/1163万台。

执行器:成本质量控制是核心,模组外采&部件自制趋势初现

“性能优异”“成本低廉”“快速响应”“供应稳定”是执行器环节的四大核心竞争力。系统性降本能力, 即做到大规模生产下的成本质量控制是国内执行器环节的核心,目前多数机器人企业规模较小,并不具备 规模化能力。

下游对模组整体采购比例提升,远期看执行器环节有望实现零部件全自制。当前机器人企业重点迭代运动 控制及模型能力,对硬件的制造、集成投入不足,因此对关节模组的整体采购需求增加。此外,当前机器 人仍处于功能实现阶段,对于零部件的选择更加侧重性能,因此部分核心零部件(如丝杠、减速器)仍需 要外采。但长期看,零部件自制一方面可以提升零部件的适配性,同时还可以增厚执行器企业利润,头部 企业也正通过自购设备&合资公司等方式进行研发,最终实现零部件全自制。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

来源:未来智库

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