人形机器人行业深度（硬件篇）：特斯拉Optimus引领技术实现国产零部件迎来机遇-240313（25页）.pdf

1、证券研究报告|行业深度|机械设备 1/25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 机械设备 报告日期：2024 年 03 月 13 日 特斯拉特斯拉 Optimus 引领技术实现，引领技术实现，国产零部件迎来机遇国产零部件迎来机遇 人形机器人人形机器人行业深度行业深度(硬件篇硬件篇)投资要点投资要点 特斯拉特斯拉 Optimus 迭代迅速，迭代迅速，已具备量产基础已具备量产基础 2023 年 12 月，特斯拉正式发布 Optimus Gen 2，与 2022 年 AI DAY 发布的 Gen 1相比，期间历经几次迭代，期间历经几次迭代，性能大幅度提升性能大幅度提升。在速度和敏捷性方面在速度和敏捷性

2、方面，Gen 2 的步行速度提高 30%(2024 年 2 月达到 0.6 米/秒，较 2024 年 1 月提升 30%)，可完成深蹲、瑜伽、跳舞等平衡动作；在重量和平衡方面在重量和平衡方面，Gen 2 的重量减轻了 10 公斤，改善了平衡性，保留了性能和耐力，新增 2 个自由度颈部、脚部力/扭矩感应和模仿人脚的铰接式脚趾；在手和传感方面在手和传感方面，Gen 2 设计了全新的灵巧手，所有手指都具有触觉感应功能，可以完成拿取和放下鸡蛋等精细动作。技术方案基本确定，技术方案基本确定，硬件实力不断升级硬件实力不断升级 人形机器人的总体架构主要包括感知层、决策层和执行层人形机器人的总体架构主要包括感

3、知层、决策层和执行层，感知层主要通过各类型传感器实时感知机器人的状态和环境信息，将信息流传递给决策层后，经过大模型及算法等处理分析后得出决策方案，进而由执行层的执行机构完成对应的动作。在硬件层面，特斯拉在硬件层面，特斯拉 Optimus 拥有拥有 14 个线性个线性执行器执行器、14 个旋转执行器和两个旋转执行器和两只灵巧手只灵巧手，其中线性执行器线性执行器的配置为无框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器+驱动器+球轴承+四点接触球轴承；旋转执行器旋转执行器的配置为无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+双编码器+驱动器+交叉滚子轴承+角接触球轴承；灵巧手灵巧手的配置为空心杯电机+行星减速器

4、+编码器+驱动器+蜗轮蜗杆/绳驱+触觉等传感器。人形空间或人形空间或接近接近 2000 亿元，亿元，国产厂商迎来机遇国产厂商迎来机遇 根据特斯拉 Optimus 所呈现的技术状态，我们认为 2024 年人形机器人量产版本有望初步成型，正式量产销售或在 2025 年。市场空间方面，我们测算当人形机器人销量为 10 万、50 万和 100 万台时，BOM 成本约分别为 25 万、18 万和 13 万元，市场规模有望分别达到 408 亿、1297 亿和 1659 亿元，成本端将具备应用经济性。高高壁垒壁垒和高价值零部件重合度较高，国产加速追赶和高价值零部件重合度较高，国产加速追赶(1)价值量：价值量

5、：力矩电机、行星滚柱丝杠、减速器、六维力/力矩传感器及芯片/算力/大模型的价值量较大，其次为空心杯电机和力传感器。(2)行业壁垒：行业壁垒：行星滚柱丝杠、六维力/力矩传感器、惯性和触觉/柔性传感器以及芯片/算力/大模型的行业壁垒很高，其次为电机和其他零部件等。(3)国产化率：国产化率：行星滚柱丝杠、惯性和触觉/柔性传感器的国产化率较低，但总体国产企业均处于追赶中，少部分对标国际。投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节 我们认为人形机器人的产业大趋势已经确定人形机器人的产业大趋势已经确定，国外以特斯拉 Optimus 为代表，规划 2025

6、年小批量量产；国内以优必选为代表，目前已在汽车厂实训测试，预计工业场景的量产临近；以三花、拓普为代表的国内零部件环节产能先行准备。我们我们预计企业送样预计企业送样、验证验证、定点、定点或产能规划等举措均可能成为一轮行情的催化剂或产能规划等举措均可能成为一轮行情的催化剂。建议关注：1)总成：总成：拓普集团、三花智控；2)无框力矩电机：无框力矩电机：步科股份、昊志机电、汇川技术、伟创电气、禾川科技等；3)空心杯电机：空心杯电机：鸣志电器、伟创电气、鼎智科技、江苏雷利、昊志机电等；4)行星滚柱丝杠：行星滚柱丝杠：北特科技、贝斯特、鼎智科技、江苏雷利、恒力液压、秦川机床、五洲新春等；5)减速器：减速器