摘要：2021 年 8 月特斯拉在 AI Day 上首次发布人形机器人 Optimus 概念，复盘 2022-2024 年机器人板块行情来看，特斯拉 Optimus 为行情主线，2024 年为华为机器人 行情元年，我们构建特斯拉机器人板块指数+华为机器人板块指数如下
2021 年 8 月特斯拉在 AI Day 上首次发布人形机器人 Optimus 概念，复盘 2022-2024 年机器人板块行情来看，特斯拉 Optimus 为行情主线，2024 年为华为机器人 行情元年，我们构建特斯拉机器人板块指数+华为机器人板块指数如下，其中特斯拉机 器人板块指数每个部件个股等权重构成该环节指数。
1.1. 特斯拉机器人及其部件指数复盘：从交易产业进展逐步聚焦确定性
2021 年 8 月特斯拉在 AI Day 上首次发布人形机器人 Optimus 概念，复盘特斯拉机 器人板块行情，我们分为四个阶段：
1、2022.2-2023.1 概念阶段
催化：2022.5 马斯克在汽车装配开幕式表示 23 年将生产第一版 Optimus，特斯拉 AI Day 预热;2022.10 特斯拉 Optimus 原型机首次亮相，计划 3-5 年内实现量产，售价控 制在 2 万美元； 交易 0-1 相关性，执行器环节涨幅最大，核心个股：拓普集团、三花智控、鸣志电 器、绿的谐波等。
2、2023.1-2023.12 卡位阶段
催化：2023 年 5 月特斯拉展示 Optimus 最新机型，实现多个机器人同时行走与抓取 物品; 趋势确认，交易产业进展/高壁垒，执行器（份额、订单）→灵巧手→丝杠，核心 个股：北特科技、昊志机电、鸣志电器、贝斯特、五洲新春等。
3、2023.12-2024.10 调整阶段
催化：2024.1， 马斯克称机器人 25 年量产，低于市场预期； 量产时间低预期，指数调整 45%，2024.2 板块反弹；
4、2024.10-2025.2 聚焦阶段
催化：2024.11.29 特斯拉灵巧手视频更新，可接住空中飞来的网球；2025.1.8 CES2025 的线上访谈中，马斯克表示：2026 年目标生产 5 万-10 万个人形机器人，2027 年 50-100 万台，超预期； 交易确定性，明确量纲测算弹性，核心个股：拓普集团、三花智控、肇民科技、五 洲新春、北特科技、绿的谐波等。
1.2. 华为机器人指数复盘：积极布局，发散阶段
华为自 22 年开始在具身智能方向有多种布局， 2023 年 6 月成立全资子公司极目 机器人，赛力斯为华为智选车深度合作伙伴，复盘华为机器人板块行情，目前仍处在 0-1 发散阶段。 催化：2024.10 赛力斯开始招聘机器人相关岗位；2024.11 华为（深圳）全球具身 智能产业创新中心宣布正式运营，并与乐聚机器人、大族机器人、拓斯达、兆威机电、 埃夫特等 16 家企业签署了战略合作备忘录；2025.1 预期赛力斯年会发布机器狗和机器 人样机； 交易 0-1 相关性，机器人本体公司涨幅最大，核心个股：埃夫特-U、中坚科技、拓 斯达、赛力斯；其次为兆威机电、蓝黛科技、豪能股份、富临精工等相关公司。
1.3. 机器人板块估值定价：
机器人与新能源汽车发展阶段类似，新能源汽车渗透率及汽车零部件 PE-TTM 复盘 如下： 1）新能源汽车渗透率40%，零部件 PE（TTM）≈15-20X。 以拓普集团、新泉股份、爱柯迪、银轮股份为例，新能源零部件在新能源渗透率高 增长的 2019-2024 年，PEG 维持在 1%左右，净利率在 10%左右。
我们以马斯克 2027 年目标 100 万台人形机器人销量类比新能源渗透率初期阶段（根 据后续测算，人形机器人年销量 400-500 万台阶段处在 B 端全面应用，开始向 C 端渗透阶段，仍处于行业爆发前期），给予零部件估值 30-50X， 目前减速器、灵巧手环节仍 具备较大弹性，国产替代空间大。
2.1. AI 赋能人形机器人，机器人远期将具备最强的泛化能力
人形机器人是实现具身智能的最佳物理形态之一。人形机器人一般是指具有与人类 类似的身体结构和运动方式（双足行走、双手协作等）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和计算能力。 具身智能：智能体通过与环境产生交互后，通过自身的学习，产生对客观世界的理 解和改造能力。具身智能是有身体并支持物理交互的智能体，人形机器人是实现具身智 能的最佳物理形态之一。
人形+AI，使得机器人远期将具备最强的泛化能力，能够链接人类生活中的各个场 景和现有工具，增强规模效应，来使得成本最低。 传统三大类型的机器人（工业机器人、服务机器人和特种机器人）均是针对特定的 场景和用途所涉及，工业机器人主要用于工业生产场景（包括汽车、电子、家电、金属 制品等），服务机器人主要面向医疗服务、商品配送、公共服务等领域，特种机器人则 主要面向深海探测、紧急救援以及消防的领域。 人类世界完全按照适合人类活动而设计，因此，采用人形设计（也就是第一性原理）的机器人叠加上高度智能能力的加持，将具备强大的泛化能力，远期可以链接人类社会 的各个场景。
人形机器人行业发展的底层驱动来看，长期劳动人口数量的减少和人工成本的上升 倒逼各个行业开始用机器人取代人工。从中美两国的数据来看：美国的制造业从业人数 占比持续下降，制造业人员平均工资持续上涨；中国的劳动力人口数量停止增长，制造 业人员平均工资也在提升上涨。
2.2. 人形机器人潜在发展空间广阔，2025 年人形机器人进入量产元年
人形机器人产业目前正处于行业发展的导入期，2025 年将是人形机器人的量产元年， 人形机器人后续将经过多阶段的发展，有望实现应用场景的扩散+技术迭代优化+成本持 续下降。
寻找商业化落地场景是人形产业加速发展的关键。早期的人形机器人大多没有很好 的实现商业化场景落地，因此产业化发展较为缓慢。人形机器人最早可以追溯至 1973 年日本早稻田大学研发出的 WABOT-1，此后行业中较为知名的厂商还包括波士顿动力、 软银机器人、本田等，但这些人形机器人产品最终没有实现良好的商业化落地（技术和 成本问题），因此人形机器人产业此前发展较为缓慢。
完全具备通用性的人形机器人短期内还面临着诸多挑战和难点，包括硬件、软件、 政策等方面的限制，因此我们判断人形机器人将率先在某些细分市场实现突破，并在持 续的迭代和完善中来不断提高通用性。 硬件端：技术方案当前仍不收敛，且整体 BOM 成本仍处于较高水平； 软件端：当前 AI 还不足以支持人形在所有场景具备泛化能力，需要理解物理世界 的人工智能。 政策端：人形机器人行业目前还不具备完备的法律法规和行业标准。
制造业工厂或为人形机器人率先突破的商业化落地场景。工厂场景封闭、秩序严格有序，场景复杂度明显低于 C 端场景。因此，工厂场景对 目前人形机器人的硬件功能，软件泛化能力以及早期成本等方面的容忍度更高，或将成 为人形机器人率先突破实现商业化落地的细分市场。
海外特斯拉持续创新引领+国内大量玩家跟随入局。特斯拉所拥有的技术创新能力 和降本能力，叠加车端已有工具和强大的供应链配合，共同助力特斯拉加速人形机器人 落地。
车企、机器人企业、互联网/科技企业多方入局。基于对人形机器人产业前景的看 好，国内车企、机器人企业、互联网/科技企业多方入局，如智元新创技术有限公司、优 必选科技股份有限公司、宇树科技有限公司、傅利叶智能科技有限公司、小鹏汽车科技 有限公司和小米科技有限责任公司等。 车企的优势在于车端智驾能力迁移+工厂应用场景优势+强大供应链支持；机器人企 业在传统机器人（如四足机器人、服务机器人）领域具有技术储备；互联网/科技企业在 AI 大模型、软件算法等领域具有领先优势。
3.1. 特斯拉：从概念机到实体，人形机器人持续迭代
特斯拉最初于 2021 年的 AI DAY 发布了人形机器人的概念机，并在两年不到的时 间内实现了快速迭代，完成了开发平台建造、Optimus 产品亮相以及电机扭矩控制、环 境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。 我们预计特斯拉人形机器人将于 2025 年进入量产阶段。当前 Optimus 迭代加速， 基本接近量产冻结版本，我们预计其将于 2025 年进入量产阶段，先期将用于特斯拉整 车工厂的生产线中，并继续保持迭代，后续有望在 2026 年实现对外部客户的销售。
3.2. 优必选
公司主要投资者包括高瓴创投，比亚迪，上汽投资，百度风投，三花控股集团等。 公司的内部研发团队在全球拥有超过 1,600 项专利，还与多所大学在人工智能相关领域 开展研发合作。 主要产品：公司的主要产品分为三个方向： 大型人形机器人：Walker 1 (2018)，Walker 2 (2019)， Walker X (2021)，熊猫机器 人优悠 (2021)，Walker S (2024)，Walker S1 (2024) 小型人形机器人：Alpha 1， Alpha 2， Alpha Ebot， Alpha Mini 悟空(教育) 教育机器人：偃师 最新技术应用：Walker S1 采用自研关节，搭载多模态规划大模型满足应用需求， 同时基于自研 ROSA 应用框架，提升开发效率。Walker S1 在 2024 年 10 月进入比亚迪 等车厂实训，实现与 L4 无人物流车等智能设备协同作业。经实训，其在稳定性、续航 等方面有显著提升。
3.3. 智元机器人
公司主要投资者包括深圳智能优选、腾讯等。2024 年，公司与北大成立了联合实验 室，与科大讯飞、软通动力签订战略合作协议，在大模型等通用机器人领域展开深度合 作。 主要产品：公司的主要产品分远征系列和灵犀系列： 远征系列：远征 A2 (2024) ，远征 A2-D-轮式 (2024) ，远征 A2-W-轮式 (2024) ， 远征 A2-Max (2024)，远征 A1 (2023) 灵犀系列：灵犀 X1 (2024) ，灵犀 X1-W (轮式) (2024) 最新技术应用：远征 A2 系列共有四款，分别擅长交互服务、数据采集、柔性制造 和重载特种服务。智元自研的关节、灵巧手的优异性能使得远征 A2-Max 可以搬运 40kg 的重物。目前远征 A2 的发展阶段处于通用原子技能阶段，即抽象出可复用的原子技能, 从而实现一定程度的泛化。
3.4. 傅利叶
公司目前已累计融资 11 轮，投资方包括软银、元璟资本、前海母基金等。傅利叶 长期与 ETH、UTAustin、清华大学等顶级院校合作，还与英伟达建立了深厚的合作关系， 是首批使用英伟达世界基础模型——NVIDIA Cosmos 的机器人公司。 主要产品：人形机器人 GR-1（2023）、GR-2（2024） 最新技术应用：GR-2 搭载自研执行器 FSA 2.0,实现更高动态响应，更灵活，更耐 冲击。目前已实现量产，以及银行、工厂、4S 店、展会，多场景落地交付；在未来， 结合傅利叶在康复领域积累的多年经验，GR 系列机器人还将探索智能康复助手等新的 应用场景。
3.5. 小鹏
在 2025 年 CES 展会上，小鹏汽车与英伟达达成了合作，将借助英伟达强大的计算 能力，推动人形机器人在感知、决策和执行等方面的性能实现质的飞跃。 主要产品：人形机器人 PX5 (2023)和 Iron (2024) 最新技术应用：Iron 拥有 62 个全身自由度和 15 个手部自由度，芯片采用自研图灵 AI 芯片，同时搭载了小鹏 AI 鹰眼视觉系统和天玑 AIOS 系统。目前，Iron 已经正式进入小鹏汽车工厂工作，承担小鹏 P7+汽车的部分组装生产任务。小鹏 Iron 未来还将会聚 焦在工厂和门店等场景，做与客户交流互动的迎宾工作。
3.6. 小米
行业布局：通过成立实验室、子公司、投资企业等方式进行人形机器人行业布局： 小米机器人：2022 年，小米机器人实验室发布了人形机器人 CyberOne。2023 年， 小米将人形机器人业务剥离，成立“北京小米机器人技术有限公司”。2024 年 6 月，小 米团队宣布将推进 Cyber 在自家制造产线上的分阶段落地。 小雨智造：2023 年，小米集团成立了小雨智造，专注于开发适用于工业领域的大 模型机器人技术。 投资初创企业：小米顺为资本参与了宇树科技等人形机器人公司融资。 主要产品：Cyberone“铁大”（2022） 最新技术应用：自 2022 年发布 Cyberone，小米暂未发布最新产品。
3.7. OpenAI
人形机器人行业布局 重启机器人团队 在 2024 年，OpenAI 重启了 2021 年解散的内部机器人团队。该 团队为机器人开发人工智能模型，曾发布多项研究成果。目前该团队重启，已知 Meta AR 眼镜的前硬件主管凯特琳·卡利诺夫斯基（Caitlin Kalinowski）已加入 OpenAI，领导 该公司的机器人和消费硬件业务。2025 年 1 月，OpenAI 硬件部门总监凯特琳·卡利诺 夫斯基透露，OpenAI 将开发配备定制传感器的机器人，并发布了相关招聘信息。 与多家芯片厂商构建合作关系 OpenAI 正在与博通、台积电合作自研定制 AI 推 理芯片。此外在 2024 年 OpenAI 的新一轮融资中，英伟达也参与其中，虽然并未披露具 体的投资金额，但还是预示着 OpenAI 和英伟达的更深层次合作。 投资人形机器人初创公司 在 2023 年，OpenAI 投资了 Figure AI 、1X 和 Physical Intelligence 等多家企业。2023 年 3 月，OpenAI 领投挪威机器人初创公司 1X。1X 于 2024 年 9 月正式发布其最新人形机器人原型 NEO Beta。2024 年 2 月，OpenAI 参与了机器人 初创公司Figure的6.75亿美元B轮融资。Figure最新的人形机器人Figure 02借助OpenAI 定制的 AI 模型与人类对话交互。此外，OpenAI 还在 2024 年参与了 Physical Intelligence 的两轮融资。
3.8. Figure
公司主要投资者包括微软、Open AI、英伟达、亚马逊旗下基金、英特尔资本及多 个顶级投资者。在技术合作层面，OpenAI 和 Figure 一同开发机器人多模态模型。微软 提供云计算资源及基础设施以支持大规模训练。英伟达将和 Figure 构建全栈系统、库和 模型以优化仿真、训练和推理流程。 主要产品：Figure 01（2023）、Figure 02（2024） 最新技术应用：Figure 02 身高 168cm，体重 60kg。搭载了新款执行器、灵巧手并 集成了新的 AI 模型。在 2024 年 12 月，Figure 客户运送的 Figure 02 机器人已开始工作， 正式开始创收。并且 Figure 02 已经在宝马工厂进行了数周的试运行，其性能在试运行 期间得到了显著提升。
3.9. 1X Technologies
公司启动过多轮融资，投资方包括：OpenAI 、三星 NEXT 、Tiger Global 、中坚 科技等。2022 年起，1X 就与 OpenAI 在机器人 AI 模型方面展开合作。同时，英伟达也 是 1X 的合作伙伴，为其提供软件开发工具。此外，1X 与中坚科技在供应链和产业方面 的合作也正在推进当中。 主要产品：EVE（2023）、NEO Beta（2024） 最新技术应用：NEO Beta 专为家庭场景设计，可以完成多项家务。此外在 1X 的测 试中，NEO 在安保、物流、制造、操作机械以及处理复杂任务等行业中的工业任务中 同样表现出色。并且 NEO 已具备完成多种家务的能力，包括递鸡蛋，整理高脚杯等处 理易碎品的任务。
拆分来看，特斯拉人形机器人主要包括躯干、四肢和手部等结构。特斯拉人形机器 人的躯干中集成了电池包模组，且机器人的“大脑”同样位于躯干中；四肢部分主要为 28 个执行器，分为直线和旋转两类；最新一代灵巧手具备 22 个自由度，手部动作更加 流畅。 执行器布置方案为 14 个直线执行器+14 个旋转执行器，分布在肩部（3 个旋转）× 2、大臂（1 个直线）×2、小臂（2 个直线+1 个旋转）×2、腰部（2 个旋转）、髋部（2 个旋转）×2、大腿（2 个直线）×2 和小腿（2 个直线）×2。
特斯拉人形机器人各环节 BOM 成本拆分：其中旋转/直线关节总成、无框力矩电机、 谐波减速器、行星滚柱丝杠以及传感器环节的价值量较高。
4.1. 执行器总成：单价高，拓普/三花为特斯拉核心供应商
执行器总成结构方案： 1）旋转执行器方案：电机+谐波减速器+双编码器（位置传感器）+扭矩传感器+轴 承； 2）直线执行器方案：电机+行星滚柱丝杠+编码器（位置传感器）+力传感器+轴承。 执行器总成潜在市场空间广阔：按执行器（包括直线和旋转）单个价值量 3000 元 计算，单人用量 28 个，则 100 万台人形机器人对应的执行器总成市场规模高达 840 亿 元。
三花智控、拓普集团等特斯拉汽车供应链中的核心玩家通过能力迁移和延伸，布局 人形机器人执行器总成赛道，有望打开新的成长空间。
4.2. 滚柱丝杠：工艺 know how 和生产设备壁垒高筑，降本空间大
行星滚柱丝杠是将丝杠旋转运动转变为螺母直线运动的传动机构。核心结构包括丝 杠、滚柱、螺母、内齿圈、保持架和弹性挡圈。 行星滚柱丝杠具有高精度、高效率、大负载、寿命长、体积小的特点，可适用复杂 精密场景。行星滚柱丝杠由于高数量接触点，能够承受更高的静载和动载，静载为滚珠 丝杠的 3 倍，寿命为滚珠丝杠的 15 倍，同载荷下体积比滚珠丝杠小 1/3。
核心指标之一，虽因地区不同存在多套标准体系，但数字越小代表精度越高。以日本 JIS 和国标 GB 为例，其精度衡量标准均是：在一段固定长度的水平距离内（300mm 或 2π 弧度），行程波动的竖直带宽处于相应精度规定的范围。
螺母内螺纹加工是工艺 know how 壁垒，砂轮磨削精度最高但当前难以量产，技术 路线仍待收敛。滚柱丝杠生产工序繁多，螺母工艺流程含毛坯热处理、半精车、铣螺纹、 粗磨、淬火、磨削/车削等步骤，其中内螺纹加工精度是影响产品性能的核心因素。当前 反向式滚柱丝杠主流技术路线为以车代磨（淬火后）、磨削，磨削精度更高，但受限于 设备效率等因素，难以大规模量产。 依赖高精度进口磨床设备，成本高、采购周期长。丝杠工艺所需的高精度磨床高度 依赖于日系、欧系进口，单台价值量上百万，成本较高，且采购周期较长，一定程度限 制了行业发展。
空间弹性大。国内滚柱丝杠市场空间不足 10 亿元，人形应用的落地有望带来上百亿元 增量。2022 年全球/国内滚柱丝杠市场规模分别约为 85/4.4 亿元。在人形应用方面，假 设人形机器人全国量产达 100 万台，单台含 14 个线性执行器（对应 14 个滚柱丝杠）， 规模效应下单丝杠价值 1 千元，测算出增量空间为 135.6 亿。 国产替代尚处早期，海外企业仍是市场主力。2021 年内资企业国内市场占有率不到 20%。
人形机器人预期快速放量，国内许多主营业务与丝杠具有工艺同源性的企业加速入局。马斯克在一场连线访谈中透露：26 年目标生产 5-10w 台人形机器人，27 年再翻 10 倍。随着人形机器人的放量节奏加快，国内主营汽零、机械等业务的公司，依托同源性 工艺纵向拓展丝杠业务。
4.3. 减速器：谐波为主流方案，国产替代空间大
减速器氛围谐波、行星、RV 三类，目前国内外主流机器人本体厂均采用谐波或行 星方案。减速器是一种传动设备，主要作用是降低输出转速，增加转矩，提升载荷能力。 可以分为谐波、行星、RV 三大类，根据性能差异分别适用于不同场景。
谐波减速器主要下游应用领域为机器人。2019-2023 年中国谐波减速器市场规模 CAGR=16.54%，行业整体处增长通道中。谐波下游应用主要是机器人，占比大半，随 着人形放量有望显著受益。 国内市场断层龙一为日企，国产替代进行时。24H1 哈默纳科国内市占率为 36%， 断层领先，其在全球市占率约为 80%，产品以高精度、高可靠性和高性能著称。根据 GGII 调研，2022-2023 年以哈默纳科为代表的外资企业份额持续收缩，国内企业产品性 能的提升加速国产替代进程。
行星减速器市场规模约为谐波的一半，下游应用更多元。2023 年中国行星减速器 市场规模为 12.8 亿元，约为谐波减速器（24.9 亿）的一半。从需求来看，机床、新能源 设备、机器人等领域多元分布。 行星减速器技术门槛高，国内市场外资占显著主导地位。中国行星减速器市场被日 系、台系、德系企业分羹大头，2023 年内资企业科峰智能和中大力德合计市占率仅 17%。 其中日本新宝市占率最高（20%），无级变速机起家，行星减速器占据全球主导地位。
国内多家做齿轮、减速器起家的企业，不断完善机器人领域应用技术，有望逐步拓 展人形业务。
4.4. 传感器：构成人形机器人感知系统，六维技术高壁垒
传感器是能感受被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传 感器之于机器人就像各种感知器官之于人类，视觉传感器、力/力矩传感器、触觉传感器 和 IMU 共同构成了人形机器人的感知系统，为机器人提供了全面的环境感知和自身的 状态监测能力。
当人形机器人达到量产 100 万台，预计传感器市场空间约 282 亿。假设刚开始上量 规模效应显著，随着量产规模的提升，降本降价速度放缓，测算出当人形机器人量产 100 万台后，传感器合计市场空间约为 282 亿。
传感器：六维技术和成本壁垒高，批量生产困难。六维力传感器通常采用应变片式， 其主要壁垒为：1）技术：结构设计、标定与检测、算法设计相较一维力传感器难度提 升。2）成本：应变片、人工、标定设备、解耦算法成本投入高。ATI 系国内六维市场 最大玩家，国内企业以宇立、坤维、鑫精诚为代表。受益于机器人需求催化，六维力传 感器入场玩家逐年增多，但受限于高技术壁垒，具备批量化产品供应能力的厂商较少。
4.5. 灵巧手：方案持续迭代，关注零部件机遇
特斯拉机器人灵巧手当前已经历了三代方案变化，从 to B 简单场景向 to C 复杂自 适应应用靠拢。第一代灵巧手采用蜗轮蜗杆+腱绳传动的欠驱动方案，灵巧手模组由空 心杯电机+电机驱动器+行星减速器+编码器组成。 二代手相比一代手增加了指尖触觉传感器。二代手含有 11 个自由度、6 个电机， 装配传感器使得触觉感知能力显著增强，能够更精准地感知物体表面的特性。
三代手相比二代手自由度翻倍达到 22 个，且将驱动器从手部移至手臂。三代手更 加拟人手，自由度从 11 提升到 22，手指更加灵活。且在手臂、手腕增加 3 个自由度，将驱动器从手部移至手臂，模仿人类手臂和手部肌肉发力方式。 方案持续迭代，因应用场景需要或多种方案并存。随着方案的快速迭代和应用场景 的开拓，我们判断二代手和三代手都将并存，综合考虑功能完备性和成本，to B 场景用 二代手，to C 场景用三代手，且或具有热插拔功能。
4.6. 结构件：铝合金结构件供应商有望受益于轻量化
主营铝合金结构件的汽零企业有望受益于人形轻量化趋势。机器人轻量化是大势所 趋，PEEK 材料和铝镁合金是常用方案，做汽车领域铝合金压铸件的企业有望迁移应用 至人形领域。
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来源：未来智库
