人形机器人：由‘外’到‘内’，智能革命

华西计算机团队2025年3月6日 分析师：刘泽晶SAC NO：S1120520020002邮箱：liuzj1@hx168.com.cn 核心观点 人形机器人：承载AI未来 人形机器人的外观和行为与人高度相似，能够适应人类的生存环境、使用人类的生产工具，形态更易令人产生共鸣，是具身智能最理想的载体。受政策出台、技术成熟、需求高涨和供给竞争等因素的推动，人形机器人正处于商业化爆发的前夜，生产成本快速下降，国内外巨头接连入局构建生态。 产业链：国产替代趋势明显 人形机器人产业链中价值占比最高的零部件是传感器、电机、丝杠和减速器。随着机器人工作向复杂、多类型任务转变，灵巧手和柔性皮肤配合成为人形机器人的“手”，使更精细、自主、安全的末端交互成为可能，可能成为未来人形机器人竞争的关键领域。随着国产机器人硬件迭代升级和逐步量产化，成本和供应链优势将逐渐显现，预计国产替代将加速。 代表性厂商：巨头跨界，初创涌现 近年来多方入局人形机器人市场，特别是特斯拉发布Optimus点燃了行业热潮。国外机器人厂商主要探索应用场景，国内机器人厂商以量产和普及为目标，跨界厂商则利用人形机器人满足主业在生产、销售等方面的需求。宇树科技发布Unitree G1，定价仅9.9万元起，有望推动人形机器人进入千家万户。Figure AI率先探索人形机器人实际应用，Figure 01已在宝马美国斯帕坦堡工厂进入试点环节，还与OpenAI合作推进机器人具身智能。 计算机领域：控制与感知 控制系统负责对人形机器人的行为和运动进行规划和控制，相当于“大脑”和“小脑”，视觉则是人形机器人对外感知的主要渠道，二者共同构成人形机器人的核心领域。机器人控制器市场目前由机器人整机厂商主导。但控制器研发门槛较高，随着规模更小、资金更少的人形机器人创业公司的增加和竞争加剧，第三方控制器厂商有望主导人形机器人控制器市场。机器视觉市场目前由美、日厂商占据主导地位。我们认为人形机器人成本在快速下降过程中，而对精度、稳定性、定制化等的要求低于工业需求，中国厂商未来有望利用成本优势开拓市场。 投资建议：受益标的：控制（云天励飞、软通动力、智微智能），传感（奥比中光、虹软科技、奥普特、思特威、联创电子），灵巧手（兆威机电、捷昌驱动、曼恩斯特）,HW、SLS链（祥鑫科技、秦安股份、豪能股份、隆盛科技），小米链（金杨股份、金博股份），宇树链（长盛轴承、曼恩斯特），仿真训练（索辰科技），其他（科远智慧、能科科技、麦迪科技）。 风险提示：1）宏观经济下行风险；2）行业竞争加剧；3）技术开发与应用进度不及预期；4）需求不及预期等。 目录01人形机器人：承载AI未来 03代表性厂商：巨头跨界，初创涌现 04计算机领域：控制与感知 05投资建议与风险提示 1.1.1人形机器人正进入快速发展期 人形机器人又称仿生机器人，一般认为人形机器人是一种模仿人类外形的机器人，除具备人形和模拟人类动作外还兼具智慧化和可交互性等特点，包含三大核心技术模块：环境感知模块、运动控制模块和人机交互模块。人形机器人正处于商业化爆发期前夜，普遍认为到2030年市场规模可达数百亿美元。Markets andMarkets预计全球人形机器人市场规模将由2023年的18亿 美元提升至2028年的138亿美元，年复合增速约50.2%。据高盛预测，乐观情况下2035年市场规模可能达到1540亿美元，相当于2021年电动汽车市场规模或手机市场规模的1/3。2024年4月首届中国人形机器人产业大会上发布的《人形机器人产业研究报告》预测，2024年中国人形机器人市场规模将达约27.6亿元，2026年达到104.71亿元，2029年达到750亿元，将占世界总量的32.7%，比例居世界第一，到2035年有望达到3000亿元规模。巨头纷纷入局，创业公司百花齐放，众多厂商快速迭代。如特斯拉三次发布Optimus性能更新迭代视频；DeepMind与斯坦福大学联合推出的MobileAloha也 两次迭代更新；沉寂许久的波斯顿动力放出Atlas拾起并搬运汽车零部件的视频；宝马将Figure AI的人形机器人投入工厂试用；华为全球具身智能产业创新中心正式运营，与乐聚机器人等16家企业签署了合作备忘录，正式入局人形机器人领域；宇树科技发布了低价人形机器人UnitreeG1；丰田人形机器人CUE6完成了24.55米的远距离篮球投篮，创下了机器人篮球投篮的最远纪录；英伟达、OpenAI相继宣布开发机器人基础大模型。人形机器人产业目前尚处于产业化初期，面临着生产成本高昂等诸多制约因素，但正在快速改善。据高盛测算，单台人形机器人的制造成本已从去年50000 -250000美元降至30000-150000美元之间，降幅达40%。 1.2.1政策东风至之催化应用落地 国内政策 国际政策 2023年11月国家工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》明确指出阶段发展目标，强调整机产品批量生产、产业规模化发展、深度落地各类应用场景 人形机器人技术加速演进，正成为全球科技创新的制高点和经济增长的新引擎。世界各国纷纷制定相关战略规划抢占新高地。2023年1月12日，国际机器人联合会(IFR)发布最新版《世界机器人研发计划》。日本、韩国、欧盟、德国和美国采取了各不相同的研发资助战略。 2025年 2027年 人形机器人创新体系初步建立“大脑、小脑、脑体”等一批关键技术取得突破，整机产品实现批量生产培育2-3家有全球影响力的生态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 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体系，构建具有国际竞争力的产业生态产业加速实现规模化发展，应用场景更加丰富，相关产品深度融入实体经济，成为重要的经济增长新引擎 日本政府出台的《机器人新战略》在2022年投入了超过9.305亿美元，包括将成为下一代人工智能和机器人核心的集成技术； 韩国政府出台的《第三版智能机器人发展计划》，推动机器人成为第四次工业革命的核心产业。政府为《2022智能机器人行动计划》拨款1.722亿美元； 欧盟的重点研究与创新框架计划《地平线欧洲》，2021年至2022年为机器人相关工作计划提供了总计1.985亿美元的资金(EU,2020)； 德国政府的《高科技战略2025》，每年都将提供6900万美元的资金，到2026年，总预算为3.45亿美元。研究课题包括数字辅助系统，例如人机协作或支持移动办公的解决方案(BMBF,2018)； 美国《国家机器人计划3.0》(NRI-3.0)》提供了1400万美元的资金支持，主要研究集成机器人系统(NSF,2021)。美国航空航天局(NASA)推出的《从月球到火星》计划，旨在提高机器人性能，以协同支持深空人类探索及科学任务(IFR,2023)。 1.2.2零部件接近成熟，大模型助力智能 硬件方面，人形机器人所需的大部分核心零部件已处于发展期，部分接近成熟期（如动力电池、行星减速器、无框力矩电机），为人形机器人行业的爆发式发展奠定了技术基础。 软件方面，大语言模型和多模态大模型的蓬勃发展赋予人形机器人使用自然语言进行交互的能力和自主决策的能力，从而推动了人形机器人的智能化、通用化进程。如英伟达通过GROOT项目提供通用人形机器人基础模型，降低了具身智能门槛，合作方包括1XTechnologies、Agility Robotics、Apptronik、波士顿动力、FigureAI、傅利叶智能、Sanctuary AI、宇树和小鹏；达闼机器人的RobotGPT是为实现机器人在复杂应用场景下的多模态行为而提供的交互生成型AI模型，以Transformer为基础，具备多模态（文本、语音、图片、视觉、运动、点云等）融合感知、认知、决策和行为生成能力。 1.2.3蓝海市场，未来可期 随着人口老龄化的加剧和社会对智能化生产、服务的需求增长，在养老陪护、医疗辅助、公共安全、智能制造等领域，人形机器人的市场需求迅速增长。从下游应用看，人形机器人兼具消费品与资本品的属性。根据IFR的数据，2017-2021年，工业机器人市场规模从163亿美元增长至175亿美元，年均增速为1.8%；服务机器人市场规模从66亿美元增长至172亿美元，年均增速为27.1%，特种机器人市场规模从38亿美元增长至82亿美元，年均增速为21.2%。人形更具优势的服务场景需求增长远快于工业的情况佐证了“人形机器人是蓝海市场”的结论。 人形机器人在医疗市场中以多种方式被使用，如作为患者护理助理，能执行测量生命体征、给药等任务，还可通过对话或触摸为患者提供情感支持。人形机器人还被用于养老陪护，如提醒独居老人服药。人形机器人可通过改善应急响应和日常监视来改变公共安全。它们可以快速穿越灾区、寻找幸存者并提供援助，从而降低人类救援人员的风险；还可以在大型活动期间检测异常情况、威慑犯罪并确保人群安全，增强应急响应能力并提供持续监控。在这些服务场景中，人形更容易被人接受，也更具情感价值，相比工业场景更具优势。Research Nester预测医疗健康领域人形机器人市场规模将从2024年的24亿美元增长至2037年的137亿美元，复合年增长率约16.7%。 智能制造方面，人形机器人更能适应现有的为人准备的生产环境，还具备更强的通用性，可与工业机器人形成互补。宝马在美国斯帕坦堡工厂试点部署了Figure01；小鹏自研的Iron被用于组装小鹏P7+汽车的部分组件；特斯拉Optimus在工厂学会了分装电池单元，还能从故障中自主恢复；优必选工业人形机器人WalkerS被用于蔚来汽车制造工厂进行门锁质检、安全带检测、车灯盖板质检、贴车标等工作。 1.2.4供给竞争推动普及化趋势 市场竞争：近年来越来越多的厂商（如特斯拉、奇瑞、小米、小鹏、NAVER）开始布局人形机器人，导致竞争日益激烈。各大厂商为争夺市场份额，不断推出性能更优异、价格更低廉的产品。市场竞争压力推动人形机器人价格不断下降，也推动了技术的进步与成本的优化。特别是中国厂商的进入，依靠中国供应链在规模与完备性上的优势，极大降低了终端产品价格，如宇树科技推出的G1机器人售价仅9.9万元起。规模效应：随着人形机器人产量增加，规模效逐渐显现，降低了单位产品的固定成本，使得人形机器人的价格更具竞争力。根据赖特定律，产品累计产量每增加一倍，生产成本将下降一个固定比例。参考Model3累计产量与生产成本间的关系，我们认为人形机器人累计产量每增加一倍，生产成本将下降15%。成本的降低反映在价格上，又进一步扩大需求，人形机器人行业将进入正向循环。工业机器人的发展：人形机器人和工业机器人具有很多相同的零部件，如丝杠、传感器、承轴，二者相互促进、相互带动。我国工业机器人产量从2016年的65102台提高到2023年的377084台，复合年增长率达28.52%。更高的产量降低了零部件的平均成本，间接降低了人形机器人的生产成本。 1.3.1具身智能理想载体 “具身智能”一词具有浓厚的技术哲学色彩。1945年，法国哲学家梅洛·庞蒂提出“具身性”概念，认为人类通过身体与周围的环境进行互动和感知，进而理解世界。1950年，被称为“人工智能之父”的英国计算机科学家艾伦·图灵在《计算机器与智能》中首次提出“具身智能”（Embodied Intelligence）这一概 念。 顾名思义，具身智能是指将AI融入机器人等物理实体，赋予它们具有像人类一样的感知、学习和与环境动态交互的能力。相比传统机器人，具身智能机器人具备智能化程度高、工作场景限制小、能自主规划复杂工作的等特点，成为国内外厂商和科研机构的竞争焦点。 在生活中，可感知周边环境的智能扫地机器人、已进入路测的自动驾驶汽车，都可被视为具身智能的雏形，而人形机器人的外观和行为与人高度相似，能够适应人类的生存环境、使用人类的生产工具，形态更易令人产生共鸣，是具身智能最理想的