人形机器人赛道竞逐激烈 国产厂商蓄势技术突破
随着人工智能技术飞速发展,机器人有望实现类人智能。海通证券机械行业分析师赵玥炜指出,人形机器人也被称为类人机器人,所谓“仿人”的本质在于这类高级机器人具备类人的感知、决策、行为和交互能力。人形机器人不仅具有类人的外形和感知功能,还具有类人的思维和控制能力,并且在行为上展现出“类人特征”,例如双足运动平衡和控制。
2022年,特斯拉推出了首款人形机器人“擎天柱”,引发广泛关注。从特斯拉到英伟达再到波士顿动力等全球科技巨头,纷纷进军人形机器人领域,将人形机器人从梦想变为现实。在中国,人形机器人产业从政策端到产业端的发展路径日益清晰。2023年11月,工业和信息化部发布了《人形机器人创新发展指导意见》,明确提出要到2025年初步建立人形机器人创新体系,到2027年产业综合实力达到世界先进水平,成为重要的经济增长新引擎。
赵玥炜表示,“人工智能技术发展、劳动力缺口及人工智能普及等因素有望打开人形机器人市场空间”。一方面,人工智能技术的加持将提升人形机器人的渗透率。人工智能的主要研究方向包括语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等,这些方向对于机器人智能化至关重要。其中,机器翻译、智能控制、专家系统和语言与图像理解既是人工智能研究的重点,也是智能机器人研发的难点。人工智能实际上是将人的智能赋予其他工具,机器人则为智能化提供了一个良好的载体。
劳动力缺口和人工智能的成熟普及将进一步扩大人形机器人市场空间。赵玥炜指出,人形机器人作为更高效的劳动力,可在工业化场景中弥补人力短缺。市场调研机构Markets and Markets的数据显示,人形机器人市场规模预计将从2023年的18亿美元增长到2028年的138亿美元,年复合增长率约为50.2%。据特斯拉官方微信公众号,特斯拉机器人预计将在3至5年内交付,年产量将达到数百万台,价格可能低于2万美元。
在人形机器人中,执行器是核心部件,类似于新能源汽车中的动力电池。执行器关键零部件包括电机、减速器、滚动物件和力矩传感器等。赵玥炜分析认为,空心杯电机在批量生产和装配方面存在困难,手工制作的方式无法满足客户对生产效率和产品稳定性的要求。海外厂商Maxon、Faulhaber等公司在空心杯电机领域深耕多年,已形成强大的品牌效应和技术壁垒。国内厂商也已开始布局,正加速追赶。减速器方面,应用于多关节机器人的减速器主要有RV减速器和谐波减速器。国内RV减速器的工艺水平与国外厂商存在一定差距,但国内RV减速器需求量大,市场规模不断增长。国内谐波减速器企业正在迅速追赶国际水平。
随着人形机器人产业化进程的加速,核心执行器零部件的国产化率有望提升。
执行器是提供受控和有限移动或定位的机械装置。其制造工艺复杂,对工艺设备和模具的精密度要求较高。还需要根据产品生产特点定制工艺装备和模具。
目前,执行器关键零部件如丝杠、减速器和微特电机等国产化率较低。尤其是在行星滚柱丝杠、空心杯电机和六维力矩传感器等产品领域,由于下游市场规模较小和应用范围受限,愿意大规模布局的企业较少。
国内相关企业可以通过把握特斯拉人形机器人带来的发展机遇,实现技术创新和突破。