人形机器人行业专题二：发展意义重大，市场规模几何
人形机器人 专题二：发展意义重大，市场规模几何 人形机器人有望成为千亿美元级蓝海市场。随着人形机器人功能迈向多样化和普适化，产业分工日趋成熟，成本持续下探，人形机器人有望先在工商业普及，逐步拓展至家用、公共领域。根据测算分析，我们预计在中性假设下， 2035年全球人形机器人制造和家庭服务市场规模为1103亿美元，2025-2035 证券研究报告|行业深度报告 2023年12月06日 强于大市（维持评级） 行业走势 年CAGR为68.6%。 性能和成本优化有望加快产业发展。运动控制和续航是影响人形机器人经济效益曲线的重要因素，我们认为提高自由度、提升关节灵活性、优化续航和 热管理等方式有望增强人形机器人稳定性和持续性，提高产出价值。人形机器人售价和成本是影响经济效益曲线的另一重要因素，我们认为精简产品设 计、提升生产工艺水平、完善产业链分工等方式有望推动降本，提高人形机 17% 13% 8% 4% -1% -5% -10% -14% 家电沪深300 器人经济效益。 我国亟需政策扶持产业发展。人形机器人是多种前沿技术碰撞和融合下的产业，是衡量一国制造业水平和科技水平的重要标志。欧美日韩政府都将人形 机器人发展提至国家战略高度，通过政策和资金扶持技术研发和生产应用。我国核心技术呈快速赶超趋势，但与发达国家仍有较大差距，加之短期内普及动力偏弱，人形机器人产业亟需政策和资金扶持。可以预见，《人形机器人创新发展指导意见》发布后，各部门将加强合作，发布更多具体扶持措施，提高我国人形机器人产业竞争力。 投资建议：制造业主导早期需求，到2035年市场规模有望突破千亿美元，家庭/公共服务细分场景丰富，奠定长期发展空间。考虑到人形机器人重要战 略意义，借鉴欧美日韩产业发展经验，我国有望通过大力政策和资金扶持加快人形机器人产业发展，扶持力度有望超过以往。 人形机器人产业链相关标的：1）传感器：宇立仪器、奥比中光、柯力传感、Honeywell、Velodyne等；2）：控制器：固高科技、雷赛智能、RockwellAutomation等；3）电机：鼎智科技、鸣志电器、Kollmorgen、MACCON等；4）减速器：绿的谐波、双环传动、中大力德、汉宇集团、Harmonic、Nabtesco等；5）编码器：奥普光电、TAMAGAWA、Omron、Danaher等；5）丝杠：江苏雷利、恒立液压等；6）总成：三花智控、拓普集团等；7）整机：小米、优必选、Telsa、SoftBank、RainbowRobotics等。 风险提示：技术研发不及预期、降本进程不及预期、产业政策不及预期、商业化落地不及预期、产品市场实践不及预期 2022-122023-042023-082023-12 作者 分析师荣泽宇 执业证书编号：S1070523040002邮箱：rongzeyu@cgws.com 分析师刘鹏 执业证书编号：S1070520030002邮箱：liupeng@cgws.com 联系人陈玥桦 执业证书编号：S1070122080057邮箱：chenyuehua@cgws.com 相关研究 1、《人形机器人专题一：前景广阔，飞轮待启》 2023-11-27 内容目录 1.发展人形机器人意义重大4 1.1基本背景：快速迭代，市场化可期4 1.2需求视角：最具市场潜力的机器人5 1.3供给视角：庞大产业链蕴含广阔机遇6 1.4国家视角：战略意义非凡，鼓励扶持政策不断11 2.人形机器人市场规模测算14 2.1基础框架14 2.2制造业：有望率先普及，拉动行业规模化发展15 2.3家庭服务：起步期规模可能小于制造业21 2.4公共服务25 2.5测算总结与弹性分析28 3.结果分析与启示31 3.1测算结论与思考：市场潜力巨大，亟待多方共同努力31 3.2产业展望：突破技术关键点提质，规模化产业链降本增效33 3.3政策展望：政府和产业协作推动是全球共同趋势35 4.投资建议38 风险提示39 图表目录 图表1：小米人形机器人CyberOne4 图表2：优必选人形机器人Walker4 图表3：人形机器人发展历程5 图表4：恐怖谷理论5 图表5：集成感知-驱动-反馈功能的人工神经肌肉纤维的概念示意图6 图表6：人形机器人系统组成7 图表7：人形机器人产业链8 图表8：人形机器人主要零部件成本结构9 图表9：人形机器人代表企业10 图表10：《人形机器人创新发展指导意见》重点关注的产业环节11 图表11：人形机器人产业发展政策汇总11 图表12：全球人形机器人市场规模预测框架14 图表13：特斯拉新能源车早期价格变化15 图表14：工业机器人平均进出口均价15 图表15：人形机器人成本预测16 图表16：制造业收入成本分析假设16 图表17：美国制造业平均时薪和CPI同比增速17 图表18：英国制造业平均时薪和CPI同比增速17 图表19：中国制造业收入成本分析17 图表20：美国制造业收入成本分析18 图表21：存在劳动力缺口的情景假设18 图表22：不存在劳动力缺口的情景假设19 图表23：美国制造业劳动力缺口的预测19 图表24：全球制造业劳动力缺口预测19 图表25：2025-2035年全球制造业人形机器人销量20 图表26：人形机器人成本预测20 图表27：2025-2035年全球制造业人形机器人市场规模20 图表28：全球制造业人形机器人销量—中性假设21 图表29：全球制造业人形机器人市场规模—中性假设21 图表30：全球新能源汽车销量21 图表31：全球智能手机出货量21 图表32：我国城镇居民冰箱百户保有量22 图表33：我国城镇居民空调百户保有量22 图表34：四种情景假设下的复合增长率23 图表35：2025-2040年全球家庭服务人形机器人销量23 图表36：2025-2035年全球家庭服务人形机器人市场规模23 图表37：全球家庭服务人形机器人销量—中性假设24 图表38：全球家庭服务人形机器人市场规模—中性假设24 图表39：2025-2035年全球家庭服务人形机器人渗透率24 图表40：服务业收入成本分析假设26 图表41：美国服务业平均时薪和CPI同比增速26 图表42：英国服务业平均时薪和CPI同比增速26 图表43：中国公共服务场景收入成本分析27 图表44：美国公共服务场景收入成本分析28 图表45：2025-2035年全球人形机器人销量预测29 图表46：2025-2035年全球家庭服务人形机器人市场规模预测29 图表47：全球整体销量结构—悲观假设29 图表48：全球整体销量结构—保守假设29 图表49：全球整体销量结构—中性假设30 图表50：全球整体销量结构—乐观假设30 图表51：2035年制造业销量弹性分析30 图表52：2035年家庭服务销量弹性分析30 图表53：全球人形机器人市场销量—中性假设31 图表54：全球人形机器人市场规模—中性假设31 图表55：全球人形机器人制造业和家庭服务销量增速对比—中性假设32 图表56：全球人形机器人制造业和家庭服务销量增速对比—乐观假设32 图表57：全球制造业人形机器人销量结构—中性假设32 图表58：AI技术发展历程33 图表59：主要人形机器人续航34 图表60：主要人形机器人自由度34 图表61：主要人形机器人售价和成本35 图表62：欧美日韩主要机器人政策36 图表63：现阶段我国人形机器人发展目标和主要任务36 图表64：2022年全球人形机器人技术专利总量排名37 图表65：2022年全球近五年年均专利申请数前十名37 图表66：人形机器人部分相关标的38 1.发展人形机器人意义重大 1.1基本背景：快速迭代，市场化可期 人形机器人（HumanoidRobot）是机器人的重要分支，其特点是类似于人类外型的特征，例如有头部、躯干和手脚，但不一定有头发、五官、牙齿等细微特征。其概念需要区别于人型机器人（Android），后者又被称为仿生人，是一种旨在模仿人类外观和行为的机器人，尤其是指具有和人类相似肌体的种类。现阶段人型机器人的概念主要停留在 科学幻想领域，常见于电影、电视、漫画、小说等。机器人学领域已经可以设计出功能化、拟真化的人形机器人。 图表1：小米人形机器人CyberOne图表2：优必选人形机器人Walker 资料来源：小米官方微博，长城证券产业金融研究院资料来源：优必选官网，长城证券产业金融研究院 人形机器人技术起步于1960年代后期，以日本的研究成果最为显著。根据产品运动和交互功能成熟度，其发展历程可大致分为四个阶段： 早期发展阶段（2000年以前）：1973年早稻田大学研发出的世界第一款人形机器人WABOT-1的WL-5号两足步行机。1986年，日本本田开始进行人形机器人ASIMO的研究，并成功于2000年发布第一代机型。本田第一代ASIMO可以实现无线遥感，产品形态足够小型化和轻量化，但运动平衡性较差、智能化程度较低。 高度集成发展阶段（2000-2015）：这一阶段参与企业逐渐增加，他们主要攻克特定场景下的人形机器人，例如2003年日本丰田发布的“音乐伙伴机器人”，其可以实现吹喇叭、拉小提琴等乐器演奏功能；日本本田推出的第三代ASIMO，其利用传感器避开障碍物等自动判断并行动的能力，还能用五根手指做手语，或将水壶里的水倒入纸杯。 高动态运动发展阶段（2015年至今）：这一阶段运动能力明显提升，例如2016年美国波士顿动力公司发布的双足机器人Altas具有较强的平衡性和越障碍能力，能够承担危险环境搜救任务。优必选发布的WalkerX采用U-SLAM视觉导航技术，实现自主规划路径；基于深度学习的物体检测与识别算法、人脸识别等，可以在复杂环境中识别人脸、手势、物体。但是目前人形机器人仍难实现运动和交互功能的融合，产品实用性较差、成本较高。 高度智能化发展阶段（2025年左右至今后）：特斯拉有望在2025年前后落地一款 兼具高动态运动性能和高度智能化的人形机器人Optimus，并且有望小批量应用于汽车工厂。若这一目标能够实现，有望较大程度推动人形机器人智能化进程。 较早落地的智能双足机器人之一，可以实现无线遥 2000年以前本田第一代ASIMO等 感，产品形态足够小型化和轻量化 图表3：人形机器人发展历程 时间阶段代表产品主要功能 2000-2015年本田第三代ASIMO等 具备利用传感器避开障碍物等自动判断并行动的能力，还能用五根手指做手语，或将水壶里的水倒入纸杯。至此人形机器人已具备初步的行动能力，逐步向特定场景应用发展 2025年左右特斯拉Optimus等 产品运动和交互性能基本满足独立工作需要，可在工厂等领域小批量应用，AI技术发展有望加速机器人智能化 参与者快速增多，技术研发侧重于运动能力或者交 波士顿动力Atlas、优必 2015年至今互能力，使得产品具有更好的平衡性和越障能力，选WalkerX等 交互能力也有明显提升 资料来源：中国机器人网，长城证券产业金融研究院整理 1.2需求视角：最具市场潜力的机器人 外观形态接近人类，更易被人类接受。援引中国科学院深圳先进院创新发展处处长、深圳市机器人协会秘书长毕亚雷的观点，目前我们所处的物理世界，都是按照人的尺寸大小设计。而人形机器人的外观形态是最接近人的一类机器人，根据恐怖谷理论，随着机器人逐步“人形化”，人类社会对其接受度有望逐步提升。 图表4：恐怖谷理论 资料来源：IEEESpectrum，长城证券产业金融研究院 机能和思维接近人类，更易成为人类社会活动的重要参与者。近似于人的机体和动能设计，意味着人形机器人能够像人一样行动，完成人在制造业、农业、服务业中从事的各种重复、繁琐工作。AI技术赋能下人形机器人可能具备自主学习能力，能够像人一样思 考，完成与人一定程度上的沟通交流、情感陪伴。目前最新研究成果显示人形机器人可以通过人造肌肉来模拟人类工作，这意味着人形机器人机能设计有望进一步拟人化。 思维能力上，Ch
