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和而不同,Tesla bot和车供应链异同点分析

金融2023-02-08陈传红国金证券持***
和而不同,Tesla bot和车供应链异同点分析

敬请参阅最后一页特别声明 1 预计Tesla bot与电动车供应链重叠度较高,但是因功能要求差异,除了目前部分车供应链龙头公司天花板打开之外,预计会带来诸多新技术方向的投资机会: (1)不同点1:Tesla bot以海外供应链为主,关注海外建厂的零部件厂商。特斯拉机器人(Optimus)供应链基本来自海外,经统计,电池系统(宁德时代、科达利)、驱动系统(鸣志电器、恒帅股份、汇川技术等)、热管理(银轮股份、三花智控)、摄像头(舜宇光学、联创电子)、传感器(华域汽车)和结构件(拓普集团)供应商在海外已建厂或筹建工厂,对于获取Optimus订单具有区域优势。 (2)不同点2:相比车端,电池成本占比降低,电机电控成本占比提高。电池在电车/机器人成本占比分别为38%、2%,电机电控单位价值量大幅提升,由12%上升至约40%。因此,车和bot在三电上的导向性差异度较大,bot对电池成本的容忍度比车要高,预计高质量和体积比能量的电池应用空间更大。 (3)不同点3:执行系统是Optimus外购价值量最大环节,bot控制电机数量和复杂性高于车。机器人电机要求更高控制精度和响应速度,同时单机要求的电机数量更多(28个关节电机和12个手部空心杯电机),国内对应环节的成本低、技术高的企业如鸣志电器(美国建厂+步进电机和空心杯电机)、双环传动(RV减速器技术灵敏性)、中科三环(特斯拉合作磁材厂商)、恒帅股份(美国筹建工厂+微电机隐形冠军)等公司均有机会进入bot供应链;运动算法比车端更为复杂,因为动作需要更多执行器配合,并且动作更具多样性。 相同点:云端训练平台dojo和车一样使用自动标注与数据孪生,它将感知系统获取到的信息转化为计算机能理解的信息,用于构造机器人眼中的世界,与车端协同效应较强。 bot与车供应链存在共同点和异质性,建议关注海外建厂的汽零公司三花智控、拓普集团、恒帅股份等;另外,建议重点关注各环节新技术、新材料和新工艺。(1)电机:一体化关节是最重要的发展方向,对应使用低速高扭电机,当电机扭矩足够大时可减少对减速器的使用;(2)碳纤维:当前模型与特斯拉预计体重水平相差较大,骨骼和肢体或采用纤维制备,同时采用更轻更小的零部件,以实现轻量化;(3)电池:机器人要求更高能量密度的电池以减少体重和体积,关注高比能量方向的技术如超高镍、软包等;(4)安全件:机器人平衡性难以保障,为避免摔坏核心零部件或误工,主动安全上依赖特斯拉防撞算法,被动安全上可以采用安全气囊等。 人形机器人技术迭代不及预期风险,产品销量不及预期风险,人形机器人投资不及预期风险。 特斯拉机器人零部件专题报告 敬请参阅最后一页特别声明 2 内容目录 一、和而不同:供应链可共用,产品导向存在异质性 ................................................. 6 1、不同点1:供应链主要在海外 .............................................................. 6 2、不同点2:成本结构差异大,电池成本占比降低,电机占比最大 ................................ 6 3、不同点3:电机和减速器要求更高的操作精度 ................................................ 7 4、不同点4:视觉算法与车端相似,重塑运动算法 ............................................. 10 5、相同点1:依托车端FSD技术,Dojo超算平台赢在起跑线 ..................................... 11 6、相同点2:与车端共享供应链 ............................................................. 12 二、寻找高贝塔:关注新材料与新工艺 ............................................................ 14 1、一体化关节是最重要的发展方向,性价比亟待提升 ........................................... 14 2、低速高扭电机,减少减速器成本 ........................................................... 15 3、碳材料质量轻弹性强,机器人轻量化必备 ................................................... 16 4、高比能量需求迫切:电池材料齐上阵,向高能量密度发展 ..................................... 17 5、安全件降低摔倒概率,减少维修成本 ....................................................... 18 三、产业链公司梳理 ............................................................................ 18 1、热管理:三花智控—特斯拉汽车热管理供应商 ............................................... 18 2、热管理:银轮股份—深耕热管理,成就国产龙头 ............................................. 20 3、结构件:拓普集团—打造平台化战略,绑定大客户驱动高增长 ................................. 22 4、电机:鸣志电器—电机&控制器领先,已实现全球化布局 ...................................... 25 5、微电机:恒帅股份—清洗系统隐形冠军,新品拓展致21年收入高增长 .......................... 27 6、减速器:绿的谐波—率先实现谐波减速器国产替代 ........................................... 31 7、齿轮及减速器:双环传动—高精密齿轮龙头 ................................................. 33 四、投资建议 .................................................................................. 35 五、风险提示 .................................................................................. 35 图表目录 图表1: 与机器人相关的汽车零部件公司海外建厂情况 .............................................. 6 图表2: 智能电动车成本结构:电池占比约38% ..................................................... 7 图表3: 人形机器人电池成本下降,电机电控成本上升 .............................................. 7 图表4: 运动控制系统 .......................................................................... 7 图表5: 机器人上主要采用控制电机 .............................................................. 8 图表6: Optimus所用线性执行器能拉起半吨重的钢琴 ............................................... 8 图表7: 特斯拉电动车5种电机参数 .............................................................. 9 特斯拉机器人零部件专题报告 敬请参阅最后一页特别声明 3 图表8: 特斯拉机器人AI DAY6种关节驱动器参数 .................................................. 9 图表9: 减速器配合电机起到降低转速并增大扭矩的作用 ............................................ 9 图表10: 少齿差减速器特点对比:谐波减速器综合性质更适用于人形机器人 ........................... 9 图表11: Optimus采用谐波减速器 ............................................................... 10 图表12: 环境识别算法与车端相同,但基础数据进行了重新采集和训练 .............................. 10 图表13: 机器人运动算法需要同时控制多个电机组合完成多样化的动作 .............................. 11 图表14: 特斯拉自动标注和数据孪生同时应用于车和机器人 ........................................ 11 图表15: 机器人可沿用车端的智能行驶数据闭环 .................................................. 12 图表16: 特斯拉机器人与车端可共享AI、芯片、算法、热管理、摄像头体系 .......................... 13 图表17: 模块化关节核心零部件系统框架 ........................................................ 14 图表18: Optimus概念形态 ..................................................................... 15 图表19: Optimus现状 ......................................................................... 15 图表20: 人形机器人关节逐步采用准直驱驱动器 .................................................. 16 图表21: 碳纤维被制作成机器人构件的流程 ...................................................... 16 图表22: 碳纤维可用于机器人的躯干和四肢各个部位 .............................................. 17 图表23: 特斯拉车撞击模拟模型具有3900万个自由点 ............................................. 18 图表24: 主动防摔作用机制 .................................................................... 18 图表25: AI智能防摔气囊可用于机器人 .......................................................... 18 图表26: 安全气囊机构 ........................................................................ 18 图表27: 三花智