(一)人形機器人產業鏈
(二)人形機器人行業概況
定義：在外觀以及行為方面對人類予以模仿的自動化裝置被稱作人形機器人, 它除了擁有類似人的形體結構還有動作能力之外, 而且還融合了智能感知以及互動功能。
它的核心技術模組包含三大部分, 分別是: 環境感知, 運動控制, 人機互動。
中國人形機器人產業展現出廣泛分佈、各自具備不一樣特色的發展格局, 進而造就形成了“多點開花”的局面。不同的城市依靠自身本來就有的資源天賦條件, 構築起了有差異的競爭壁壘。
區域的佈局是以北京、上海、廣東作為核心, 憑藉區塊鏈等新興技術的應用場景來進行支撐, 初步顯露出發展的大概形狀。其中, 廣東省的深圳市是在人形機器人領域成長最為快速迅猛的地區, 它被稱作是“硬體之都”以及“產業化先鋒”。深圳具備全球前沿的硬體製造以及供應鏈體系, 這形成其突出優勢, 像優必選科技、宇樹科技、樂聚機器人等是代表企業。北京依靠深厚的科研力量、人才匯聚效應以及國家戰略中心的定位, 聚集了小米、京東等有名企業。上海借助國際化眼光、金融資本長處和高附加值產業應用情景（像汽車、高端製造、生物醫藥等）, 吸引了傅利葉智能、特斯拉中國等企業, 並且上海金融資本集中、外資研發中心數量多, 給予機器人多樣的應用情景。江蘇、山東、安徽及福建等地也在積極跟進。
就M2覓途諮詢所進行的初步統計情況來看, 全國與人形機器人相關的企業數量大概是150家左右, 在這當中, 有55家將企業集中地設定在了廣東省, 北京地區有企業16家, 江蘇地區有企業15家, 上海地區有企業12家, 除此之外的其餘各個地區, 企業分佈的數量相對來說比較少。
人形機器人的演進能夠劃分成三個階段:
第一階段, 也就是具備遙控操作器的階段, 其主要目標在於去模仿人類的外形, 並且要達成基礎動作的能力, 它是依靠人工進行遙控從而完成操作的, 此階段功能相對比較簡單, 機械結構設計著重於去模仿雙足直立以及基本關節的自由度, 以此來實現站立以及簡易動作。
第二階段，涵蓋可程式設計機器人 , 其核心要點在於達成穩定持續的動態運動 , 並且要在特定的場景範圍之內去執行相應任務。這類機器人能夠依據預先設定好的程序 , 自行重複開展操作 , 其擁有一定程度的自動化水準 , 在工業生產領域之中獲得了廣泛的運用。具有代表性的產品包含本田的 ASIMO , 波士頓動力的 ATLAS ，日本川田工業的 HRP 系列 , 韓國 KAIST 的 HUBO 等等。
第三階段，以智慧型手機器人為標誌, 其期待達成的目標是能夠實現自主智能, 並且達成規模化商業落地這個結果。智慧型手機器人會借助感測器, 對環境資訊予以採集獲取。它會憑藉智能技術, 去完成識別、理解以及推理等步驟。接著, 依靠這些, 它能夠自主進行決策, 然後開展行動, 以此來達成所設定的目標。這樣的智慧型手機器人, 典型的代表包含特斯拉Optimus、優必選Walker、宇樹H1等等。
隨著人工智慧時代來臨, 以及人口老齡化問題加重, 人形機器人被預計成為未來重要技術發展方向。2025年, 人形機器人進入量產階段, 到2026年, 商業化應用會迎來爆發。在形態方面, 主流人形機器人當前主要分成三類, 分別是輪式, 足式以及通用人形機器人。
(三)人形機器人產業鏈上游
產業鏈的上游, 集中了技術的核心環節以及硬體基礎, 這對於人形機器人的性能上限, 還有成本構成, 有著決定性的影響。該領域主要包含五大關鍵類股, 分別是核心零部件, 晶片與計算平台, 基礎技術與研發工具, 關鍵原材料, 軟體與演算法。其中, 核心零部件佔據著最為核心以及價值的地位, 它涵蓋了諧波減速器, 無框力矩電機, 空心杯電機, 行星滾柱絲槓, 編碼器, 感測器以及軸承等。人形機器人的旋轉關節, 是由這些零部件共同構成的, 線性關節也是如此, 靈巧手同樣是由其構成 , 感知系統同樣是, 軀幹也進而由這些零部件共同構成, 所有這些均為其關鍵部分。
以特斯拉Optimus Gen2這種情況來講, 它的核心零部件涵蓋了電機, 還有感測器, 以及減速器和絲槓, 在總成本裡所佔的比重還是頗為可觀的。依據覓途諮詢所給出的資料, 絲槓的價值佔成本的比例是19.00%, 無框力矩電機價值佔成本比例為16.00%, 減速器價值佔成本比例是13.00%, 力感測器價值佔成本比例為11.00%, 空心杯電機價值佔成本比例是8.00%, 軸承價值佔成本比例為5.50%。
1.絲槓
於仿生機器人技術裡, 絲槓身為線性執行器的關鍵的那種部件, 承擔著把電機的旋轉動力精確且高效地轉變為直線運動的任務, 借此驅動機器人關節達成所需的力與位移。在特斯拉人形機器人的不斷升級處理程序當中, 最為顯著的改進其中之一是絲槓數量的增多。在它的第三代產品裡面, 靈巧手運用了“腱繩配合絲槓”的傳動系統, 並且採用了“電機與微型絲槓”相互結合的主動關節設計之處。
2023年, 中國絲槓市場有著約25.7億元人民幣的總規模 , 當中, 滾珠絲槓佔據61% , 梯形絲槓佔據35% , 行星滾柱絲槓佔據4%。
行星滾柱絲槓
在人形機器人這個領域當中, 行星滾柱絲槓意味著“高性能”方面的標竿, 它是高端技術路線裡的核心硬體, 相較於傳統滾珠絲槓, 將帶螺紋和多滾柱結構加以採用, 承載能力進而被大幅提升, 特斯拉Optimus改採用的此項零件能供應的全球範圍內僅有兩家公司, 分別是德國舍弗勒集團以及中國新劍傳動公。
2.靈巧手
用來模仿人類手部結構以及功能的機器人部件是靈巧手 , 它設計的重點不是單純的抓取 , 而是達成高精度操作。這類手部一般有三個或者更多手指 , 自由度超過十二個。在國際上 , 專長於靈巧手技術這事美國處於領先狀態。近些年 , 中國於這個領域也有了突出的進展 , 市場規模迅速擴大。
預計在二零二九年的時候, 全球人形機器人每年的產量將會達到一百萬台, 要是按照每一台都配備兩隻靈巧手來進行計算的話, 總共需要兩百萬隻。參考手機在實現大規模生產之後出現的降價趨勢, 靈巧手在實現量產以後單只的成本有希望降低到一點五萬元, 到那個時候這個細分市場的規模預計能夠達到三百億元人民幣。
3.減速器
在人形機器人的關節裡頭, 減速器起著“動力調節樞紐”的作用, 這個核心的精密部件, 關鍵功能便是把電機造出來的高速低扭輸出, 轉變為關節所需要的低速高扭運動, 此內容直接關聯到關節的輸出力、精度、平穩性以及壽命, 電機, 尤其是高性能無框力矩電機, 其高效工作區間一般轉速較高, 達到幾千至數萬轉每分鐘, 可是扭矩比較小, 然而機器人關節卻需要大扭矩、低轉速並且高精度的旋轉運動。把轉速降低、將扭矩放大這樣的效果, 是借助齒輪系由減速器來達成的, 所以人形機器人是一定要配備減速器的。按照應用場景去分, 人形機器人的減速器主要是涵蓋這三類: 諧波減速器, 精密行星減速器, RV減速器。
現今, 全球精密減速器市場裡, 當下, 存在這樣的狀況, 國際精密減速器行業展現出一種海外品牌佔據主導地位的格局。在不同類型的減速器領域, 也就是RV減速器和諧波減速器領域當中, 日本品牌在市場上佔據著主導地位；然而在行星減速器領域, 德國品牌彰顯出了較強的競爭力。具體加以觀察, 在諧波減速器市場之中, 哈默納科佔據著82%的份額；在RV減速器市場裡面, 納博特斯克佔據著61%的份額。
全球精密減速器市場分析：當前，國際市場中的精密減速器行業呈現出海外品牌主導的競爭格局。在RV（行星齒輪減速器）和諧波減速器領域，日本品牌佔據市場主導地位；而在行星減速器領域，德國品牌則展現出較強的市場競爭力。具體來看，在諧波減速器市場，哈默納科佔據了82%的市場份額；而在RV市場，納博特斯克的市場份額達到了61%。
4.感測器
有著實現智能、安全、靈活互動必備條件之稱的人形機器人, 其感知自身狀態也就是本體感知, 以及解讀外部環境也就是環境感知, 所依賴的基礎是感測器, 當前, 機器人執行起環境感知任務時, 普遍運用雷射雷達、攝影機、毫米波雷達、超聲波感測器以及全球定位系統也就是GPS等。
觸覺感測器
對靈巧手需求增大, 觸覺感測器成關鍵發展方向, 它賦予機器人“觸覺”能力, 視作能達成精細操作的核心技術。目前從發展趨勢來講, 觸覺感測器正朝著高密度、柔性化以及多功能整合方向向前演進, 電子皮膚是現在所面臨的前沿課題, 不過成本控制、耐用性提升以及訊號處理技術依舊面臨重大挑戰。
六維力矩感測器
六維力矩感測器, 是人形機器人裡技術門檻特別高且極為關鍵的感測器當中的一個, 它被稱作是機器人達成“觸覺感知”以及“精準操作”的寶貴元件。它的核心功能在於即時監測執行器狀態, 給控制系統提供關鍵資料, 以此保障機器人動作的準確性。在特斯拉人形機器人的設計裡面, 手腕關節採用了六維力矩感測器, 腳腕關節也採用了六維力矩感測器。
視覺感測器
在人工智慧範疇裡, 前沿技術之一是機器視覺所含的視覺感測器, 此視覺感測器核心原理是, 賦予機器具備“人眼”功能的同時還賦有“大腦”功能, 進而讓機器可以自主去測量, 也可以自主對檢測對象予以, 評估, 通過這樣的方式, 實現最終智能化檢測的目的。
人工智慧技術廣泛落地, 人形機器人技術取得進步, 在此情況下, 可以預計, 到2030年的時候, 力感測器市場規模將會超過300億元人民幣。
(四)人形機器人產業鏈中游
產業鏈的上游, 主要是提供“原材料”, 以及“操作手冊”, 這裡說的“操作手冊”也就是核心零部件與演算法；中游所扮演的角色, 就如同“廚師”以及“廚房”一樣, 它的職責是把原材料加工製作成完整的“成品”那, 這個人形機器人的整體設計、整合以及製造就是“成品”。中游這個環節, 是技術整合與產品落地的關鍵節點, 它的核心目標在於, 要在成本、性能、可靠性以及量產可行性之間, 尋找到最佳的平衡, 以此打造出實用的人形機器人產品。
中游可不是單個角色, 而是個由好多不同主體組成的生態系統, 具有代表性的企業有特斯拉（Optimus）、波士頓動力（Atlas）、優必選（Walker）、Figure AI、智元機器人等, 包括潛在的消費電子/汽車電子代工巨頭像富士康、立訊精密等, 還有機器人領域的專業代工廠。國內方面, 宇樹、眾擎、智元、傅利葉、小鵬、小米、華為等均是人形機器人領域的有力競爭者。特別是華為, 那怕其產品還沒有正式去發佈, 然而資本市場對它懷有比較高的期待, 預估華為的人形機器人一旦給推出, 將會成為市場裡的獨立鏈條。
2008年起至2025年, 這是人形機器人規模化生產開始的階段。在這個關鍵的時期裡頭, 特斯拉的人形機器人“柯博文”（Optimus）會進入到試制的流程之中。特斯拉有著這樣的計畫, 要去製造5000至10000台的柯博文機器人, 並且已經預訂了1萬至1.2萬台所需要的零部件。
在全球範疇內, 中國機器人產業所佔地位正接連不斷地日益顯著起來: 憑藉著一直持續著的技術進步並且還有強有力的政策支援, 中國機器人產業鏈正以快速地態勢在發展著。當下, 中國人形機器人所處市場的增長速度預計將會超過全球平均水準。一直到2030年的時候, 市場規模有希望接近於380億元, 每年的複合增長率超過61%, 銷售量將會由0.40萬台增長至27.12萬台。在全球這個範圍內, 預計到2030年市場規模將會增長到150億美元, 每年的複合增長率超過56%, 銷售量將會由1.19萬台增長至60.57萬台。整個機器人市場呈現出滾雪球式的增長態勢。
(五)人形機器人產業鏈下游
重點聚焦於怎樣“製造”人形機器人, 此舉集中在其中的上游與中游；產業鏈之中的下游, 著重點圍繞“應用”以及“銷售”展開, 當中涵蓋應用場景、商業模式以及市場生態。此部位是構成實現產業爆發以及達到價值驗證的關鍵核心部分, 與人形機器人能不能給社會帶來現實的經濟效益直接掛鉤。針對勞動力人口呈現減少態勢以及人力成本出現上升傾向的情況, 各個行業對於人形機器人的需求將會快速增長, 並且需求增長的速度受到成本效益的影響。
極為廣泛的人形機器人應用範圍裡邊, 包含著工業生產以及物流運輸, 還有商業服務跟特殊作業, 家庭及個服務也在其中, 醫療還有教育等好些個行業。這裡, 工業製造和物流領域是首先實現了應用的, 而且市場需求是最為迫切的；家庭與個人服務領域, 雖然說市場前景廣闊得很, 可技術門檻相對來說是比較高的。隨著技術不斷進步, 還有成本逐步降低, 人形機器人是有望在更多領域達成商業化落地的。
(六)前景展望
市場有這樣一個預測, 就是預計的情況是, 到2040年的時候, 中國人形產業的市場規模將會接近3兆元。依據行業分析報告來看, 表示到2026年時, 市場規模有著有望實現翻倍的情況, 從而突破200億元；到2030年的時候, 市場規模有望能夠達到1000億元, 並且年複合增長率預計超過60%。不過此階段中, 人形機器人會主要應用在工業領域, 去執行重複性的服務工作。隨著資料不斷積累以及演算法持續最佳化, 預計在 2031 年到 2035 年這個時間段, 人形機器人會逐漸進入商業服務範疇, 像酒店、街道、醫療輔助等這些領域當中, 去提供商用服務。到達 2035 年以及之後之時, 人形機器人有希望進入家庭生活情景裡, 提供靈活多樣且多元的家庭服務, 以此滿足老齡化家庭的陪伴等方面需求。馬斯克曾於 CES 2025 展會上做出預測, 未來人形機器人與人類數量的比例有可能達到 3:1 到 5:1 這樣的狀況, 全球人形機器人數量將會達到 200 億至 300 億台。
伴隨人工智慧大模型同機器人硬體技術向深度層面交融, 中國人形機器人市場預估在二零二六年至二零二八年這段時期迎來快速增長階段, 並且會率先於工業以及服務業領域達成大規模應用。在政策扶持、資本注入以及技術進步這三重驅動力作用下, 中國有希望成為全球人形機器人產業的關鍵一極。 (TOP行業報告)