人形机器人：从行走到搏击

1、行业上半年表现与投资主线 ·上半年市场表现回顾：2025年上半年，人形机器人板块在二级市场受青睐，行情演绎充分。从产业发展看，上半年可总结为‘从行走到搏击’。回顾行情，板块上涨由估值和乐观预期驱动，有三波上涨：去年底至今年1月初，特斯拉马斯克预计2027年机器人量产50100万台；春晚后，宇树机器人亮相，体现行走能力。板块调整受业绩与宏观因素影响，4月初特朗普关税政策影响出海链条，业绩期市场对汽车零部件及工程机械供应链企业有压力（如新能源车价格压力、地产修复持续性存疑），股价调整明显。 ·未来投资三条主线：基于产业演进逻辑，未来人形机器人行业投资有三条主线。机器人若具备类似真人能力（学习、思考、任务完成、反馈进步），需大脑、小脑及本体取得突破，但当前难以短期内完成，行业投资呈波浪式迭代。需在不确定性中寻找确定性，关注这三条主线。 2、细分场景放量潜力分析 ·消费级割草机器人：消费级割草机器人作为细分场景，功能性聚焦、客户痛点明确，解决成本与核心功能即可放量。对比欧洲富士华与国内9号公司智能割草机，欧洲产品割草宽度有优势，但国内产品价格更具竞争力。技术上，GPS与RTK技术进步使智能割草机可自主规划路线，产品力提升有助于解决劳动力成本。美国家政花园割草单次费用4080美元，智能割草机效率提升约6倍，最多节省4小时工时。政策上，智能割草机符合欧美环保政策，欧盟有噪音及污染物排放法规，美国加州要求2028年零排放。德国从中国进口割草机均价低于1万美元/吨，从全球进口超1.1万美元/吨，国内企业成本优势显著。解决产品力和渠道后，国内企业有望加速割草机渗透率提升。 ·养老康养机器人：养老康养机器人属蓝海产业，源于老龄化需求、产品必要性和政策支持。据联合国数据，2035年中国65岁以上有养老护理需求的中老年人口将超4700万，约为2023年两倍。半自理和失能老人需求紧迫，康复和护理机器人推广或更快。政策上，日本排泄类养老机器人政府补贴上限30万日元/台，机构实际支出约24万日元。中国工信部2025年6月发布试点，20252027年为养老机器人试点周期，要求企业进行200户家庭产品验证和20家养老机构认证。综合因素，该领域优秀企业未来有望脱颖而出。 3、硬件零部件国产化进展 ·旋转关节谐波减速器：在旋转关节谐波减速器领域，技术方案存在两类主流方向。其一为高减速比方案，采用谐波减速器加扭矩电机，具备精度高、扭矩大的优点，但对减速器体积和质量要求较高，推高整体成本，后续降本需求显著；其二为准直驱方案，采用高扭矩电机配低减速比行星减速器，无需额外传感器且行星减速器刚性较好，但存在体积大、散热要求高的缺点。从行业格局看，2020 2023年谐波减速器行业集中度有所下降，CR3从67%降至60%，主要因新布局企业增加；但头部企业哈莫纳科市占率保持高位，从37%提升至39%，显示低端产品价格竞争对高端产品影响有限，高端谐波减速器仍具高壁垒，国产突破需时间。企业动态方面，哈莫纳科机器人订单出货比连续四个季度高于1.0，需求表现良好，订单增量部分来自人形机器人新订单，主要来自工业机器人国产品牌高端化出货增长。其2024年在中国市占率提升至12%以上。关于用量，哈莫纳科方案显示单只手需16个谐波减速器，分为RSF3（小尺寸）和5号（大尺寸）各8个。但企业预计，到2025财年（2025年10月2026年3月）实现100亿日元订单仍有挑战，反映主要客户进展或低于预期。 ·线性执行器与丝杠：线性执行器的核心矛盾点集中在高端设备依赖进口。以内螺纹磨床为例，海关数据显示其出口金额约1100万美元，而进口金额接近4000万美元，主要进口国为德国、日本、瑞士，CR3约65%。从产业布局看，海外市场中，丝杠早期多用于航天、军工等对成本不敏感的高端场景，主要由伊维莱、GSA等隐形冠军供应，后伊维莱被舍弗勒收购， GSA并购roliver；国内企业多为跨界布局，如恒立液压从工程机械领域切入，早期将滚珠丝杠应用于工业机床和半导体领域；北特科技等则依托传统汽车零部件供应关系，向客户迭代送样。在产品力方面，中国滚珠丝杠目前主要以性价比优势抢占市场，海关出口数据显示，中国滚珠丝杠出口均价约1014美元/千克，较德国、日本进口产品价格低80%以上，后续需进一步提升产品力。 ·末端执行器与传感器：末端执行器中，灵巧手是重要增量方向，主要分为工具类（如夹子）和仿真手。研发重点在于系统简化与小型化，主流技术为电机驱动，技术路线分全驱动与欠驱动。全驱动为每个自由度配独立执行器，精度高但成本高；欠驱动为自由度数量大于执行器数量，结构简单但精度低、降本空间大，行业存在混合应用（如食指全驱动、小指欠驱动）。当前灵巧手价格差异显著，从几万元至近百万元不等，仍处于技术收敛到标准化生产的过渡阶段。核心部件空心杯电机全球CR5约67%，国内逐步追赶，若人形机器人量产100万台，按单台12个用量测算，对应市场规模约72亿元。传感器方面，机器人应用的传感器种类和部位多样，以特斯拉机器人为例，需视觉传感器、位置传感器、14个一维力矩传感器、14个一维压力传感器、4个6维力矩传感器及薄膜传感器等。中国传感器市场有三大增量：工业自动化率提升带动压力与视觉传感器需求（2025年市场规模约800亿）、新能源车渗透率提升推动车用传感器市场（突破1000亿）、半导体领域国产替代需求。其中，六维力传感器因对非线性力学信号处理要求高，壁垒显著，预计2027年单价仍可维持3.6万元左右，较2024年或有提升。 4、软件技术与训练系统进展 ·大脑与小脑任务划分：大脑与小脑是机器人智力提升的两大关键因素。其中，大脑聚焦于任务级的规划和决策，通过输入自然语言与输入端交互，拆解目标任务；小脑负责运动规划和控制，更低层级的脑干级则通过伺服的电流、速度、位置进行伺服级控制。对比工业机器人与人形机器人的控制复杂度，工业机器人依赖0和1的逻辑语言，由工程师输入指令后执行，控制轴数通常在3到7轴以内；而人形机器人需对自然语言进行输入、分析、理解及执行，数据复杂程度更高，控制轴数约35轴（哈莫纳克指引）。在控制技术路径上，主要分为两类：传统方法偏向工业机器人的基于模型控制，前期需工程师大量工作，但因穷举法难以覆盖所有场景，灵活性不足，日本本田在该领域推进程度较高；学习方法包括强化学习和模仿学习，强化学习类似幼童自主探索环境，前期工作量少但后期数据收集和过滤任务重，模仿学习则基于人类行为进行模仿，北京理工大学及日本相关企业有此类产品推出。 ·训练系统与平台：训练系统是机器人智力提升的基础，其数据来源主要有四类：遥控操作数据质量高但成本高（一台遥控设备初始购置成本约35万元，人工费用300元/天仅能采集500条数据，规模化训练需百万量级数据）；仿真合成数据与真实世界交互数据存在较大差异；人类动作捕捉数据质量较好，但需后期数据对齐和补充，且成本较高。3D动作捕捉系统作为核心训练基础环节，当前主要应用于娱乐业（游戏开发、电影制作）和体育竞技（运动员分析），但存在成本过高（专业级设备7.5-15万美元，年维护成本额外增加15%-20%）、专业人员短缺（2023年人员缺口约35%，单名专业人员培训费用1.2-1.5万元）等问题。国内方面，去年年底智元在上海工厂采用真机加仿真模式，日产高质量数据可达数万条；北京推进的机器人训练平台年产超百万条多模态数据。此外，英伟达推进的物理AI平台是重要训练平台，其推出训练、仿真、运行三个平台，支持机器人及开发者迭代训练。2025年3月，英伟达推出Cosmos世界基础模型，引入开放式、可定制的物理AI模型，并推出两款适用于人形机器人和自动驾驶训练的数据引擎，首批客户包括OneX、Bigger AI、Uber等机器人及自动驾驶头部企业。英伟达的人形机器人专用计算平台（涵盖控制、视觉、语言模型）对机器人大脑形成有力补充。