特斯拉 2023 年年度股東大會上釋出了 Optimus 人形機器人最新示範視訊，馬斯克表示，特斯拉的長期價值可能來自于 Optimus 人形機器人，如果人形機器人和人的比例是2:1 左右，那麼人們對機器人的需求量可能是 100 億乃至 200 億個，遠超電動車的數量。
以 ChatPGT 為代表的大模型正在引領新一輪人工智能浪潮，特斯拉的 Optimus 人形機器人顯示了其相關技術正在快速發展，有望推動行業技術進步、産業降本，加速人形機器人商用化場景落地。#人工智能#
根據麥肯錫報告，到2030年，全球約有4億個工作崗位将被自動化機器人取代，按20%滲透率和15-20萬人形機器人單價來測算，全球人形機器人市場空間可達到12—16萬億元。中性預測下，2030年全球人形機器人市場規模855億元，2021-2030年市場規模CAGR可達到71%。#人形機器人#
在人形機器人商業化趨勢下，具備高成本效益優勢的國産零部件供應商有望受益。産業鍊中四大環節值得重點關注：
減速器環節
核心零部件在機器人生産過程中的成本占比較高，控制器、伺服系統及減速器的占比分别為15%、20%、35%，是影響下遊機器人性能和利潤空間的關鍵。
關注樂晴智庫，洞悉産業格局！
減速器是一種精密的動力傳達機構，其利用齒輪的速度轉換器，使伺服電機在一個合适的速度下運轉，并精确地将轉速降到工業機器人各部位需要的速度，提高機械體剛性的同時輸出更大的力矩。RV減速器和諧波減速器是工業機器人最主流的精密減速器。RV減速器由于具有更高的剛度和回轉精度，一般放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置，而諧波減速器一般放置于放置在小臂、腕部或手部。
減速器類型包括諧波減速器與RV 減速器。
相較于RV減速器，諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降，具備體積小、傳動比高、高精密度等特性，主要應用于機器人小臂、腕部或手部。
價格方面諧波減速器也更為便宜。根據綠的諧波招股說明書披露，諧波減速器1000-5000元/台，而RV減速器為5000-8000元/台。#機器人#
工業機器人中多關節機器人所需諧波減速器較多，且多關節機器人滲透率仍有望繼續提升。
諧波減速器産品下遊應用領域示意圖：
市場格局方面來看，在RV減速器領域，2021年日本巨頭納博特斯克國内市場銷量雖占五成，但較2020年收縮3%，而雙環傳動市占率上行6%，達到15%，國内廠商中珠海飛馬、中大力德、南通振康、秦川機床等也占據一定的市場佔有率。
從産品類型來看，國産諧波減速器替代相對明顯，目前已湧現如綠的、來福等優質廠商，2021年，僅綠的諧波已達到25%的市場佔有率。
伺服環節
伺服系統以物體的位移、角度、速度為控制量，能夠跟蹤目标任意變化的自動化控制系統，通常由伺服驅動器和伺服電機組成。伺服系統是在變頻技術基礎上的延伸産品，能夠按控制指令的要求，對功率進行放大、變換與調控等處理，精準、快速、穩定地控制驅動裝置輸出的力矩、速度和位置。
伺服系統上遊原材料供應充足，下遊需求十分旺盛。
上遊原材料包括電子元器件、IC 晶片、五金件、PCB 四大類，其中具體又包括連接配接器、電容器、半導體、接口器件、處理器、隔離器件、壓鑄件、沖壓件等。
下遊應用廣泛，涵蓋紡織、電子、機器人、醫療、光伏行業和锂電等多個行業。
目前以機器人、锂電、光伏為代表的行業處于高景氣度區間，整體行業規模增速較高，未來有望有力支撐伺服系統的發展。
伺服系統産業鍊：
資料來源：信達證券
伺服為國産化率較高環節。國内工控巨頭彙川以變頻器技術同源發展伺服，根據MIR資料，彙川伺服系統市場佔有率從2015年的5.7%提升至2022年Q3的20.9%，榮登全球第一的寶座，市占率領先于第二名西門子10.6pp。對比曾占據中國市場一時的松下、安川等企業，國産伺服已獲市場認可，未來滲透率有望進一步提升。
資料來源：MIR DATABANK、工控網、西南證券
旋轉關節環節
旋轉執行器包括無框電機、諧波減速器、雙編碼器、力矩傳感器、角接觸軸承交叉滾子軸承。從早期階段推演到終局狀态（單機售價2萬美金時），降價空間最大的為無框電機（降價75%）、諧波減速器（降價75%）、角接觸軸承（降價64%）。
旋轉關節結構較為複雜，多個零部件具有較大降本空間：
特斯拉機器人的旋轉關節采用高低速雙編碼器和力矩傳感器。編碼器方面，目前國産編碼器的精度和綜合性能和國外差距較大，國内高精度市場被日本廠商多摩川和尼康壟斷，國内廠商主要面向中低端市場。傳感器方面，全球傳感器市場的主要廠商有霍尼韋爾、意法半導體、飛思卡爾、博世、飛利浦等，中國市場上的高端傳感器進口占比高達85%，國産化率低，未來國産化空間較大。
特斯拉機器人關節處使用的軸承可以複用新能源汽車的軸承供應鍊，加速降本。
國際八大軸承公司在國際軸承市場的市場占有率合計達70.70%，中國企業占20.30%。
大陸軸承産業目前大而不強，國内軸承行業規模較大，但參與者多且同質化現象嚴重，行業集中度低。中國前六大軸承公司的營業收入在國内市場占比僅為20.30%。
高端軸承市場被以SKF、NSK為代表的國際廠商占據，國内廠商以生産小型、中低端軸承為主。是以，國産軸承廠供應深溝球軸承、角接觸軸承以及四點接觸軸承更具備優勢。
深溝球軸承示意圖：
滾動體以日本椿中島、美國NN為主的外資品牌掌握全球最先進的生産技術，國内企業中，以力星股份、五洲新春為代表的企業能夠滿足I級精度的要求，正在向更高端滾動體突破，同時此類國産企業正在擴充産能，實作部分滾動體的國産化。此外，國内仍有一部分中部規模（千萬元以上、1億元以下）、以及以低技術含量産品為主的小規模滾動體企業。#5月财經新勢力#
線性關節
線性關節價值占比較高，國内生産商較稀缺。
特斯拉機器人全身使用12個線性執行器（亦稱為伺服電缸），采用無框電機+滾柱絲杠的方案。絲杠的傳動精度高，輸出力能力強，但反驅透明度差（是以需要力傳感器），響應速度偏慢。這套驅動方案可以實作高剛性，但可能會限制下肢高動态的運動能力。
滾柱絲杠是滾珠絲杠的一種細分品類，制造難度較大。目前高精度滾珠絲杠技術壁壘高，海外廠商占據壟斷地位。國内僅有少量具備小批量研發制造能力的企業，包括秦川機床、新劍傳動、鼎智科技。
特斯拉機器人線性、旋轉關節處使用的無框電機是去掉軸、軸承、外殼、回報或端蓋的伺服電機，隻包含定子和轉子。海外廠商包括科爾摩根、Maxon、日本電産、Moog電機位列全球無框電機市場第一梯隊，國内供應商包括步科股份、昊志機電。
關注樂晴智庫，洞悉産業格局！