北交所高端制造产业研究系列(二):软硬件协同升级提升场景落地预期 北交所机器人产业重点标的梳理
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2025-09-10 17:06:52
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产业链:软件端亟需整合AI 与ML 技术,硬件端关注关节执行器等突破进展。人形机器人上游核心部件包括传动(行星滚柱丝杠、减速器)、驱动(无框电机、空心杯电机)、感知(力传感器、视觉传感器)等多个模块,其中传动模块价值量较高,行星滚柱丝杠有望占据人形机器人最大成本份额(预计到2030 年占比19%),力传感器预计亦将占比超10%。产业政策加速落地驱动下,中国人形机器人市场增长潜力同样较大,2024 年市场规模约为27.6 亿元,预计2029 年增长至750 亿元。人形机器人产业的发展高度依赖整体技术体系的支撑,从硬件层面来看,关节执行器等核心技术的突破性进展或将是推动产业质变的关键;在软件层面,人形机器人需深度整合人工智能与机器学习技术,才有望获得接近人类的认知与交流能力。
目前部分国内头部企业在核心算法领域展现出强大的研发实力,例如宇树科技、优必选等在步态规划、视觉识别、平衡控制等关键领域均取得了显著成果。
机器人轴承:人形机器人高端轴承国产化率低于20%,中国企业正逐步突围。轴承是机器人的重要组成部件之一,起到支撑旋转部件、减小摩擦、提高效率的作用,轴承主要应用在机器人减速器、电机、丝杠等部件。工业机器人的轴承主要包括等截面薄壁轴承、交叉滚子轴承、谐波减速器轴承、直线轴承、关节轴承等,减速器是工业机器人的核心部件,而轴承则是减速器的关键零件。全球工业机器人轴承市场规模2023 年达90.04 亿元,预测至2029 年全球工业机器人轴承市场规模达135.85 亿元。人形机器人高端轴承目前处于发展期,国产化率仍低于20%,高端轴承市场基本被全球八大轴承企业垄断,下游汽车、机床、机器人等行业快速发展,中国企业正逐步突围。从轴承市场竞争格局看,国际企业方面,舍弗勒主要生产滚针轴承及液压顶杆等,不二越主要生产中小型球轴承,NSK 主要生产小型低噪音轴承,TIMKEN 主要生产英制圆锥滚子轴承;中国企业中,五洲新春已成功研发机器人谐波减速器柔性薄壁轴承等,光洋股份自研机器人减速器用交叉滚子轴承表面耐腐蚀镀黑铬技术,国机精工集中于高中端产品,人本股份、龙溪股份、长盛轴承等也在各自技术领域有所发展。
人形机器人传感器:人机交互核心部件,通过多模态感知体系覆盖力矩、视觉、触觉等维度。
力矩传感器:按照测量维度,力矩传感器可以分为一至六维。六维力传感器凭借全维度力矩测量能力,或将成为人形机器人动态控制的关键枢纽,市场空间广阔,预计2030 年全球六维力传感器市场规模达138.4 亿元。将六维力传感器安装在人形机器人的手腕、脚踝和灵巧手等部位,是业内对实现/提升人形机器人柔顺控制的共识。视觉传感器:机器人人机交互的核心媒介,其技术升级正重构机器人感知维度。当前各个厂商技术路线有所分化:特斯拉以2D传感器+FSD 算法主导优化,其他厂商则往往是融合多种视觉感知硬件,通过多传感器融合来突破环境感知的瓶颈,比如宇树科技通过3D 激光雷达+3D 深度相机融合来提升视觉性能。视觉感知是人形机器人获取环境信息的主要途径,其技术演进呈现2D 向3D 升级、视觉与激光雷达互补的特征。触觉传感器:人形机器人感知外界接触的重要工具,触觉感知的技术发展围绕高灵敏度、快速响应、低成本量产三大目标展开,未来3-5 年,MEMS 与电子皮肤有望形成“场景分工”:MEMS 传感器聚焦工业场景的刚性抓取(如零部件装配),电子皮肤则逐步渗透服务场景的柔性交互(如家庭护理)。随着人形机器人市场的高速增长,电子皮肤的需求量有望不断上升,预计2030 年我国人形机器人用电子皮肤市场规模达90.5 亿元,2024-2030 年复合增长率超60%。
人形机器人应用:未来人形机器人落地场景或将由工业服务向家庭服务,再向商业服务演进。
未来人形机器人落地场景或将由工业服务向家庭服务,再向商业服务演进,主要基于两大核心逻辑:场景的标准化程度、任务的复杂程度由简至繁。工业场景的标准化程度最高,包括标准化物料数据和场景标签;家庭场景的标准化程度中等,人形机器人的活动范围相对有限,交互对象较多元;商业场景标准化程度较低,人形机器人面临的环境最开阔多变,其交互对象最多元。未来人形机器人优先胜任工种以工业(质检、搬运等)、家庭(健康监测、搬运等)、商业(演出),逐渐向复杂的工业总装、家务、餐饮制作等演进。全球各地区人形机器人公司瞄准的场景各有侧重。北美人形机器人优先应用于仓储物流、工业生产和特种应用,欧洲人形机器人以家庭服务应用场景为主。中国人形机器人以工业生产为主要应用场景,占比达到29%,因其能满足中国制造业智能化提升的自动化、智能化等需求。聚焦汽车制造场景应用,全球典型机器人进厂落地优先工种覆盖搬运、质检、工站衔接(物料传递)、基础组装(紧固等)。其中,特斯拉、小鹏、优必选、傅利叶、Apptronik、Figure 已进厂。
北交所公司:运动执行、传感器等领域的重点标的梳理。开特股份拟与旭彤电子等成立合资公司,布局具身智能赛道;奥迪威深耕传感器领域,推出水下测距传感器、柔性传感器等产品;鼎智科技是运动控制解决方案稀缺标的,多元布局滚珠丝杆、空心杯电机等产品;丰光精密自主研发了谐波减速器产品,2025 年目标达到10 万套产能;万达轴承是叉车轴承单项冠军,积极拓展海康、三一、库卡等工业机器人客户;泰德股份的机器人薄壁柔性专用轴承处于内部验证阶段,相关工艺积累深厚;苏轴股份滚针轴承产品可配套RV 减速机,应用于工业机器人关节;明阳科技的自润滑衬套、金属注射成型相关产品可应用到机器人领域;威贸电子与图灵机器人战略合作,推进连接器、PEEK 材料在机器人中的验证;创远信科与凯盛机器人战略合作,向其提供电信号测试及软硬件测试解决方案;铁大科技拟投资推行科技和狗熊机器人切入机器人赛道。
风险提示:机器人产业政策方向变化风险、技术创新风险、质量控制风险 机构:华源证券股份有限公司 研究员:赵昊 日期:2025-09-10
目前部分国内头部企业在核心算法领域展现出强大的研发实力,例如宇树科技、优必选等在步态规划、视觉识别、平衡控制等关键领域均取得了显著成果。
机器人轴承:人形机器人高端轴承国产化率低于20%,中国企业正逐步突围。轴承是机器人的重要组成部件之一,起到支撑旋转部件、减小摩擦、提高效率的作用,轴承主要应用在机器人减速器、电机、丝杠等部件。工业机器人的轴承主要包括等截面薄壁轴承、交叉滚子轴承、谐波减速器轴承、直线轴承、关节轴承等,减速器是工业机器人的核心部件,而轴承则是减速器的关键零件。全球工业机器人轴承市场规模2023 年达90.04 亿元,预测至2029 年全球工业机器人轴承市场规模达135.85 亿元。人形机器人高端轴承目前处于发展期,国产化率仍低于20%,高端轴承市场基本被全球八大轴承企业垄断,下游汽车、机床、机器人等行业快速发展,中国企业正逐步突围。从轴承市场竞争格局看,国际企业方面,舍弗勒主要生产滚针轴承及液压顶杆等,不二越主要生产中小型球轴承,NSK 主要生产小型低噪音轴承,TIMKEN 主要生产英制圆锥滚子轴承;中国企业中,五洲新春已成功研发机器人谐波减速器柔性薄壁轴承等,光洋股份自研机器人减速器用交叉滚子轴承表面耐腐蚀镀黑铬技术,国机精工集中于高中端产品,人本股份、龙溪股份、长盛轴承等也在各自技术领域有所发展。
人形机器人传感器:人机交互核心部件,通过多模态感知体系覆盖力矩、视觉、触觉等维度。
力矩传感器:按照测量维度,力矩传感器可以分为一至六维。六维力传感器凭借全维度力矩测量能力,或将成为人形机器人动态控制的关键枢纽,市场空间广阔,预计2030 年全球六维力传感器市场规模达138.4 亿元。将六维力传感器安装在人形机器人的手腕、脚踝和灵巧手等部位,是业内对实现/提升人形机器人柔顺控制的共识。视觉传感器:机器人人机交互的核心媒介,其技术升级正重构机器人感知维度。当前各个厂商技术路线有所分化:特斯拉以2D传感器+FSD 算法主导优化,其他厂商则往往是融合多种视觉感知硬件,通过多传感器融合来突破环境感知的瓶颈,比如宇树科技通过3D 激光雷达+3D 深度相机融合来提升视觉性能。视觉感知是人形机器人获取环境信息的主要途径,其技术演进呈现2D 向3D 升级、视觉与激光雷达互补的特征。触觉传感器:人形机器人感知外界接触的重要工具,触觉感知的技术发展围绕高灵敏度、快速响应、低成本量产三大目标展开,未来3-5 年,MEMS 与电子皮肤有望形成“场景分工”:MEMS 传感器聚焦工业场景的刚性抓取(如零部件装配),电子皮肤则逐步渗透服务场景的柔性交互(如家庭护理)。随着人形机器人市场的高速增长,电子皮肤的需求量有望不断上升,预计2030 年我国人形机器人用电子皮肤市场规模达90.5 亿元,2024-2030 年复合增长率超60%。
人形机器人应用:未来人形机器人落地场景或将由工业服务向家庭服务,再向商业服务演进。
未来人形机器人落地场景或将由工业服务向家庭服务,再向商业服务演进,主要基于两大核心逻辑:场景的标准化程度、任务的复杂程度由简至繁。工业场景的标准化程度最高,包括标准化物料数据和场景标签;家庭场景的标准化程度中等,人形机器人的活动范围相对有限,交互对象较多元;商业场景标准化程度较低,人形机器人面临的环境最开阔多变,其交互对象最多元。未来人形机器人优先胜任工种以工业(质检、搬运等)、家庭(健康监测、搬运等)、商业(演出),逐渐向复杂的工业总装、家务、餐饮制作等演进。全球各地区人形机器人公司瞄准的场景各有侧重。北美人形机器人优先应用于仓储物流、工业生产和特种应用,欧洲人形机器人以家庭服务应用场景为主。中国人形机器人以工业生产为主要应用场景,占比达到29%,因其能满足中国制造业智能化提升的自动化、智能化等需求。聚焦汽车制造场景应用,全球典型机器人进厂落地优先工种覆盖搬运、质检、工站衔接(物料传递)、基础组装(紧固等)。其中,特斯拉、小鹏、优必选、傅利叶、Apptronik、Figure 已进厂。
北交所公司:运动执行、传感器等领域的重点标的梳理。开特股份拟与旭彤电子等成立合资公司,布局具身智能赛道;奥迪威深耕传感器领域,推出水下测距传感器、柔性传感器等产品;鼎智科技是运动控制解决方案稀缺标的,多元布局滚珠丝杆、空心杯电机等产品;丰光精密自主研发了谐波减速器产品,2025 年目标达到10 万套产能;万达轴承是叉车轴承单项冠军,积极拓展海康、三一、库卡等工业机器人客户;泰德股份的机器人薄壁柔性专用轴承处于内部验证阶段,相关工艺积累深厚;苏轴股份滚针轴承产品可配套RV 减速机,应用于工业机器人关节;明阳科技的自润滑衬套、金属注射成型相关产品可应用到机器人领域;威贸电子与图灵机器人战略合作,推进连接器、PEEK 材料在机器人中的验证;创远信科与凯盛机器人战略合作,向其提供电信号测试及软硬件测试解决方案;铁大科技拟投资推行科技和狗熊机器人切入机器人赛道。
风险提示:机器人产业政策方向变化风险、技术创新风险、质量控制风险 机构:华源证券股份有限公司 研究员:赵昊 日期:2025-09-10
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