重磅利好（人形机器人有什么机会）

回顾一下：前段时间林教头写了《A股的牛市，可能不远了》、《2023年只剩2个月，经济会变好吗？》，一直在提美元是否继续加息的问题，并写道：

伺服电机广泛应用于机器人关节部位，直接影响机器人性能参数，每台机器人需要至少一台伺服系统，所以也是刚需环节。2025年伺服电机市场规模可达287亿元，2021-2025年CAGR约14%。

对于人形机器人来说，骨骼、皮肤都是边角料，要真正普及，还得看“大块头”能否国产替代并实现降本，也就是动力系统，其中涉及的行业非常多。动力系统能够根据决策层给出的指令做出相应动作，包括能源电池系统和执行机系统（减速器、伺服电机、控制器、丝杆等），减速器、伺服电机、控制器占比分别约为35%/20%/15%。

减速器的工作是把电机转速减下来，并得到较大的扭矩。比如机器人抬手臂的动作可能是缓慢的，但电机是高转速的，这就是减速器的作用。主要分为RV减速器、谐波减速器。通俗理解，RV减速器用于大关节，比如大臂、肩部等重负载的位置，谐波减速器主要看精密度，用于小臂、手腕、手指头等位置。

从细分领域来看：

这里聊一聊电机，它分为无框力矩电机、空心杯电机。

预计全球服务机器人市场规模将从2020年的138亿美元增长至2024年的290亿美元，2020-2024年CAGR约20%。从国内看，2024年我国服务机器人市场规模将达102亿美元，2020-2024年CAGR约29%。

不说这个，最近工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》，提出：

既然是人形机器人，就必须要实现人类的行为动作功能，比如基本的抓握，因此减速器是人形机器人中的刚需。

发展中国家钱比人贵，发达国家人比钱贵，我国也必然走向这个结局。我国制造业城镇单位就业人员（非私营单位）平均工资从2010年的30700元上涨到2021年的92459元，年均复合增速达到10.54%，然而，我国15-64岁人口占总人口比例不断下降，2021年仅为68.3%。

11月初联准会如预期地不再继续加息，全球市场因为美元不再“吸血”而纷纷走牛，市场底部确立。当然林教头还是认为，FED只是暂时停止加息罢了，这一轮小牛主要是情绪修复，真正大牛市要来，还得看全球流动性是否共振。暂停加息只是代表流动性不会继续变差，但从绝对值来看，美元依然是高息资产。

控制器负责处理用户指令并驱动伺服电机完成相应动作，其性能直接关系到机器人运行的稳定性、可靠性和精准性。机器人控制器需求量从2012年的0.6万套增长为2020年的24万套，复合增速59%。同期机器人控制器市场规模从0.68亿元增长至19.02亿元，复合增速52%。

2022年，中国机器人市场占据全球30%以上份额。中国机器人市场规模（所有的机器人）从2017年的64亿美元增长至2022年的174亿美元；且预计至2024年将增长至251亿美元。东吴证券预测，至2035年，中国机器人市场规模将进一步增长至2000亿美元，但中间逻辑没说清楚，这意味着2024-2035年间，该市场规模能持续保持20%以上的复合增速。

英伟达创始人兼CEO黄仁勋在ITFWorld2023半导体大会上表示，AI下一个浪潮将是“具身智能”，即能够理解、推理物理世界并与物理世界互动的智能系统。总之，机器越来越像人，要能感知到物理世界并与之互动，这就需要足够多的算力，所以这或许可以解释为什么最近算力又开始炒起来了。

动力系统：相当于人类的四肢，是机器人之所以是“人形”的关键，价值量占60%，价值量最大，是降本的关键，现阶段关节硬件成本约为63万元。而要将总成本控制在2万美元（15-20万元）以内，仅关节硬件部分需要降本70%以上。

从特斯拉擎天柱机器人的成本拆解来看，最贵的硬件是灵巧手，涉及到空心杯电机、行星减速器等，其次是谐波减速器、编码器、电机。而骨架、传感器、摄像头之类的价值不大。

按照使用场景，人形机器人大致可以分为：

市场格局方面，国产龙头是绿的谐波（Leader Drive）。

全球特种机器人市场规模将从2020年的66亿美元增长至2024年的140亿美元，复合增速21%。从国内看，2024年我国特种机器人市场规模可达34亿美元。特种机器人同期复合增速预计可达27%，高于全球6个pct。

再往前推，如果卢德分子们担心新科技革命导致人类失业，那么人类回到原始社会、农业社会得了，每个人一醒来就得担心今天的吃饭问题，所以都得脸朝黄土背朝天，这不人人有事干了？你愿意么？

人形机器人的产品力能否满足需求，取决于机器人运动控制、人工智能等方面的技术进步，而且人形机器人的成本仍处于高位，如ASIMO和Atlas成本在200万美元水平；WalkerX、CyberOne、Ameca等成本在10万美元的水平。展望远期，特斯拉期望将人形机器人的量产成本下降至2万美元上下。

广义上，只要能帮助人类拓展手脚和脑子的，都算机器人，比如扫地机器人，以及小爱同学，但很明显，这些并不算是“人形”的。人形机器人的最大作用是模拟人类，从而完成更复杂的工作。

但随着美元加息的结束，底部是确定了的，“更差的日子”至少不会有了。

决策层相当于人类的大脑，用于分析感知层收集的数据，并给出相应反馈动作指令，此层级涉及计算能力硬件和机器学习算法等。决策层其实就是之前我们熟悉的ChatGPT、AI产业链，关于这方面的文章，林教头写过很多了，不再罗嗦。

到2025年，我国人形机器人创新体系初步建立，“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破，确保核心部组件安全有效供给。整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产，在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用，探索形成有效的治理机制和手段。培育2-3家有全球影响力的生态型企业和一批专精特新中小企业，打造2-3个产业发展集聚区，孕育开拓一批新业务、新模式、新业态。到2027年，人形机器人技术创新能力显著提升，形成安全可靠的产业链供应链体系，构建具有国际竞争力的产业生态，综合实力达到世界先进水平。

虽然重磅文件出炉，但就目前来看，人形机器人产业还处于起步期，就跟什么元宇宙、GPT一样，有想象空间但还不成熟，从全球来看，也要到2025年才能初步商业化，预计到时候全球销量3万台左右，2030年渗透率1.5-2%，对应存量需求230万台，新增需求100万台 ，2035年销量有望突破1000万台。

传输层相当于人体的神经元，负责将感知层收集的数据传导给决策层和将决策层指令传输给动力系统，此层级包括以太网、高速连接器等。

2030年我国劳动力总数约9.58亿人。据《中国企业综合调查（CEGS）报告》数据，2025年中国劳动力替代率可达4.7%，2030年此数值约15%，复合增速26%。若以此增速估计，中国被替代劳动力数将从2021年的0.15亿人增加到2025年的1.2亿人。

中国作为世界最大的工业国，优势在于产业链齐全，电机、丝杠、减速器、传感器等应有尽有。

目前RV减速器市场被日企把持，但这几年来国产替代趋势明显。我国的双环传动市占率较高，其次是秦川机床、中大力德。不过有时候市场感兴趣的标的，和基本面的实力并不一定同步，从以往数据来看，双环传动吃掉了日本企业的大部分份额，而中大力德的市占率反而在下降，但是从市场来看，似乎中大力德炒得更多一些。

市场格局方面，海外企业科尔摩根、TQGroup、日本电产等具有较大领先优势；国内无框力矩电机行业处于发展初期，主要包括步科股份、昊志机电。

2021年我国工业机器人市场规模约75亿美元，占比全球43%，预计2024年我国工业机器人市场规模有望达115亿美元，在全球工业机器人销售额比重有望达50%。

行星滚柱丝杠主要起到将电机的旋转运动转换为直线运动的作用。其主要由滚柱丝杠、滚柱螺母、滚柱、内齿圈、压盖和挡圈组成，国内行星滚柱丝杠当前还处于发展的早期阶段，生产难度较大，以往产能主要集中于欧洲、美国等，主要企业包括瑞士GSA和瑞典Ewellix，国内企业较少布局。

服务机器人：应用范围较广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作，占36%。

鸣志电器是国产龙头，品达到了国际先进水平，有望率先在人形机器人细分赛道实现国产替代，鸣志电器是特斯拉的供应商，容易打入人形机器人供应链，有望用在特斯拉擎天柱上。

空心杯电机长相如下图，它应用于人形机器人的机械手部关节。空心杯电机的定子是位于电机内圈的永磁体，转子是杯状的自支撑线圈，位于电机外侧。

ABB和安川占据国内机器人控制器约58%的市场份额，国内厂商竞争力较弱，市占率不足20%。国内主要有埃夫特、埃斯顿，但市场份额非常低。

所以担心AI、机器人的发展导致自己的行业被颠覆、自己的工作被替代的，都是固步自封的借口罢了，是现代的卢德分子。

我国谐波减速器市场规模2020年约15.7亿元，预计到2025年谐波减速器市场规模有望达47亿元，2021-2025年CAGR约25%，其中机器人用谐波减速器市场规模约30亿元，2021-2025年CAGR约25%。

现在要找个年增速20%的行业很难了，人形机器人作为一项新兴产业，有望保持10年以上的持续高增速，而且我们和发达国家的起跑线差距并不远。

海外厂商占据主要市场份额，以Maxon、Faulhaber、Portescap等为代表的外资企业拥有较大优势。国内厂商如鸣志电器、江苏雷利、兆威机电等均布局了空心杯电机产品，但是无法自动化量产导致成本高，应用较少。

无框力矩电机长相如下图，看得出主要用于机器人的关键中，用于驱动，目前主要用于协作机器人，主要由定子和转子两部分组成，没有外壳及端盖等，可为负载提供稳定的力矩。

2022年，全球人形机器人市场规模只有16.2亿美元，但是到2032年，市场有望达到286.6亿美元，10年复合增长率达33.28%，虽然不高，但确实是个高速增长的赛道。

刚轮带有内齿的刚性环，工作过程中与柔轮外齿相啮合。以日本哈默纳科为代表的国外厂商普遍采用球墨铸铁，球墨铸铁具备切削性能好、自润滑、导热好、比重小等优势，长期以来都是保证减速器寿命的最佳选择，ADI（等温淬火球墨铸铁）材料料在高硬度切削性能、石墨球直径及分布密度、服役温度区间等方面均优于传统球墨铸铁，为国内谐波减速器原材料选择开拓了一条新的道路。

相较于传统工业机器人，人形机器人的自由度大幅提升，预计将使用比工业机器人更多的减速器与电机，9年复合增速91%，大于行业整体增速。

想起一部美剧叫《太空部队》，剧中的美国佬们为了和中国开展太空竞争，派了好几个人去月球，这些人被绑上火箭的时候一个个怕得要死，因为出个国都有可能遭遇风险，何况上月球？还能回来吗？家人朋友怎么办？此一去会不会是永别？虽然去月球听起来很让人兴奋，但真的让你来一下，估计都躲远远的。那么为什么不派机器人去呢？

而中国的弱势也很明显，那就是“技不如人”，作为全球最大的市场，钱都被老外赚走了。

2021年上半年，国产品牌汇川技术市场占有率从9.8%升至15.9%，反超安川等日系厂商，首次问鼎。

德国厂商博世处于第一梯队；日系厂商日本电装和森萨塔处于第二梯队；国产厂商苏奥传感、正扬电子与禾赛科技处于第三梯队。可见，国产替代是传感器增长的主要逻辑，自从芯片被卡脖子后，中国人对产业链的不安全感日益增加，无论什么东西被老外占了大头，我们就想着国产替代，这种危机感成了近几年中国科技发展的直接动力。

这个后面讲。

结构单元：占比10%，包括骨骼、皮肤、腹膜等。这些主要是一些新材料的板块，比如骨骼，一般使用轻量化铝合金、耐磨损碳纤维结构件，光威复材、中复神鹰受益。皮肤是用以包覆和感知的有机工程塑料和树脂材料，通常具有感知能力，它旨在重现人类皮肤响应环境因素变化的能力（如热量和压力的变化）。腹膜是用以保护缓冲内部器件的聚氨酯填充材料。

从OFweek的统计来看，减速器是机器人降本的关键，其次是本体、伺服系统。这是影响机器人降本的三大关键。下文也主要讲讲减速器、伺服系统。

机器人能做人能做但不想做的工作，更能做人想做但是不能做的工作。

谐波减速器主要由3个部分构成：刚轮、柔轮、波发生器。

柔轮由合金钢制成，呈薄圆柱形杯状，开口端有外齿，径向具备较大的弹性，工作过程中柔轮呈椭圆形，柔轮由于其特殊的运动模式，对材料提出更加严苛的要求，因为柔轮不断变形，并且要同时承受弯曲和扭转两种应力，长时间运转容易导致柔轮疲劳断裂，从而造成谐波减速器失效，影响使用寿命。

特种机器人：应用程度相对较低，占11%。

人形机器人涉及的产业很广，但主要是三大系统。

工业机器人：面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，能自动执行工作，靠自身动力和控制能力来实现各种功能，目前市场占比53%。

技术渗透需要降本（性价比），一般是从G到B再到C，先从单一任务（火星探测等）到能执行普通任务的、家用人形机器人（哆啦A梦）。所以一开始的应用场景，考虑政府和大机构，比如军事、航空航天、公共事务，后面才是千家万户。

智能AI系统：占比15%，是机器人的大脑和神经系统，又可以细分为感知层、传输层、决策层，类似人类从五感，到神经系统，到大脑的过程。

什么叫劳动力替代？就是随着AI、机器人行业的发展，可以被替代的劳动力，两年后将达到1.2亿人。机器代替人其实是社会的进步，然而每个时代，都有蠢货想逆时代潮流而动，比如卢德分子，是19世纪英国民间对抗工业革命、反对纺织工业化的社会运动者。在该运动中，常常发生毁坏纺织机的事件。这是因为工业革命运用机器大量取代人力劳作，使许多手工工人失业。后世也将反对任何新科技的人称做卢德主义者。

机器人用RV减速器需求量从2014年的18万台增长至2020年的47.5万台。按照RV减速器均价6000测算，2020年RV减速器市场规模约29亿元。

而中国制造最大的本事，就是在技术能赶上老外的前提下，把成本打下来，让人形机器人得以普及。

那么，为什么国家要突然提起人形机器人？主要还是解决劳动力下降的问题。

然而纺织机发明后，导致失业者增多、饿殍满地了吗？没有，因为劳动力从这个行业里释放了出来，人们不用再操心怎么制造更多衣服的问题，因此才出现了各类新行业。然后互联网出现了，人类开始发Email，邮差失业了，但是互联网催生了新产业和新岗位。

2024年，A股的牛市会来吗？不知道，如果我敢打包票，那我是神仙，我只能说我会持续观察。

感知层相当于人类的感觉器官，涉及各类传感器。2016年中国智能传感器市场规模约108亿美元，2020年增长至148亿美元，复合增速约8%。从国产化率方向看，我国智能传感器国产化率从2016年的13%增长至2020年的31%，复合增速24%。

波发生器由一个专门设计的薄滚珠轴承组成，该轴承安装在椭圆轮毂上，通常用作输入并连接到伺服电机，大概就是这么一个原理。