机器人系列深度报告：具身智能大时代，算力芯片筑底座

具身智能大时代，算力芯片筑底座 机器人系列深度报告 分析师：熊军SAC执业证书编号：S0910525050001分析师：王臣复SAC执业证书编号：S0910523020006报告日期：2025年08月25日 本报告仅供华金证券客户中的专业投资者参考请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 核心观点 u物理智能是AI大模型架构发展的关键方向、算力是具身智能实现之载体：英伟达在CES 2025重磅发布Cosmos世界基础模型平台。据英伟达官网介绍，物理AI体系包含以Omniverse、Cosmos、Isaac Sim等关键组成部分。其中Cosmos平台利用了超过2000万小时的视频训练数据，旨在“教会AI理解物理世界”。黄仁勋在CES大会上表示，物理AI将彻底改变价值50万亿美元的制造业和物流业，从汽车、卡车到工厂、仓库，所有移动的事物都将实现机器人化，并由AI驱动。在2025年8月8日开幕的2025世界机器人大会上，2025具身智能机器人十大发展趋势发布，这十大趋势中提到了“物理实践、物理模拟器与世界模型协同驱动的具身感认知”、“从控制角度来看，可以融合模型预测，强化学习和生命科学的具身智能控制”等。感知、决策、执行是具身智能机器人系统核心，本轮具身智能机器人快速发展离不开AI大模型的兴起，我们认为，算力作为大模型发展的底座，将成为具身智能机器人发展的核心关键支撑点。 u技术尚未收敛，存在两种主流架构：在具身大模型的路径上，目前两种主流方式为端到端的具身模型和分层决策模型。分层决策是一种将复杂任务分解成多个层级处理的方法。在这种架构中，每一层都有其独特的责任和功能，从而提高系统的灵活性和实时响应能力。端到端模式是指直接从多模态感知输入生成输出动作的系统。出于对成本和技术可实现性的考量，分层决策模型是国内大多数具身智能初创公司的选择。端到端架构将「大脑」和「小脑」合为一体，优点是减少误差传递，但是该模式需要海量数据，全程调用大模型，资源消耗巨大。 u人形机器人空间广阔，算力芯片前景可期：根据《前瞻产业研究院2025年人形机器人产业发展蓝皮书》显示，2023年全球人形机器人市场规模约21.6亿美元，到2029年全球人形机器人产业规模预期达324亿美元。根据中国通信院《人形机器人产业发展研究报告（2024年）》显示，从现在到2028年，全能型人形机器人将整体处于Lv1等级，我国整机市场规模约在20至50亿元；2028年到2035年，人形机器人整体预计进入Lv2等级，整机市场规模达到约50至500亿元；2035年到2040年，人形机器人整体进入Lv3等级，整机市场规模达到约1千至3千亿元；2040年到2045年，人形机器人整体进入Lv4等级，实现工业场景和服务场景规模应用，整机市场规模达到约5千至1万亿元；2045年后，人形机器人整体进入Lv5等级，在用人形机器人超过1亿台，进入各行业领域，整机市场规模可达约10万亿元级别。 u投资建议：建议关注寒武纪-U、瑞芯微、星宸科技、全志科技、晶晨股份、地平线机器人-W。 u风险提示：技术迭代不及预期的风险、下游需求不及预期的风险、人形机器人量产进度不及预期的风险、市场竞争加剧的风险、国际地缘政治冲突加剧风险。 目录 一、人形机器人蓄势待发 二、算力是人形机器人大脑 三、相关标的 风险提示 1人形机器人发展历程 人形机器人起步于1960年代后期，以日本的研究成果最为瞩目，2016年美国波士顿公司发布机器人ATLAS后，人形机器人进入快速发展阶段人形机器人的发展历程主要分为三个阶段：第一阶段，是以早稻田大学仿人机器人为代表的早期发展阶段：1973年日本早稻田大学理工学院的四个实验室联手启动了Wabot项目。这项工作由被称为“日本机器人研究之父”的人形机器人学先驱加藤一郎教授领导。研发出世界上第一款人形机器人WABOT-1。1984年该团队推出第二代人形机器人WABOT-2。第二阶段，是以本田仿人机器人为代表的系统高度集成发展阶段：以日本本田公司为代表，最初版本从1986年的E0开始发展，从简单完成交替双腿外展行走，发展到2011年ASIMO机器人正式面世，实现平稳行走的“i-WALK”技术，整体造型设计风格为类人类形态，可在普通楼梯和斜坡等环境中自由移动，还可以添加满足用户需求的专用动作。第三阶段，是以波士顿动力仿人机器人为代表的高动态运动发展阶段：2013年美国波士顿动力公司发布第一代Atlas，具有极强的平衡性和越障能力，能够承担危险环境搜救任务。2024年，特斯拉人形机器人Optimus第2代在2024 WAIC世博展览区第1次亮相，可搬运重物，可以轻拿鸡蛋。2025年1月28日，宇视科技机器人产品G1的头部搭载了Intel Real SenseD435深度相机和LIVOX-MID3603D激光雷达，实现360度全方位探测感知。G1配备了先进的三指灵巧手Dex3-1，能够进行精细且灵敏的物体操作。 1.2人形机器人技术架构 u从技术角度来看，人形机器人主要由“大脑”、“小脑”和“肢体”三个部分组成。u“大脑”负责实现环境感知、行为控制、人机交互等任务级能力，目前主要是基于人工智能大模型技术，同时也可通过云边协同，提高机器人的智能水平。u“小脑”负责控制人形机器人的运动，目前主要基于人工智能、自动控制、机器人操作系统（ROS，Robot Operating System）等技术，实现复杂环境下的运动控制。u“肢体”负责实现高动态、高爆发、高精度运动，集成了人体运动力学、机械结构设计、新材料、传感器等诸多技术，包括仿人机械臂、灵巧手、腿足等关键结构，并通过集成传感器和长续航动力单元，实现能源-结构-感知一体化。 人形机器人的组成 基于人工智能大模型实现环境感知、行为控制、人机交互等任务级能力通过云边协同、提高智能水平 大脑 任务级交互 肢体控制人形机器人的运动基于人工智能、自动控制、机器人操作系统(ROS)等技术实现复杂环境下的运动控制 小脑 全身运动控制 实现高动态、高爆发、高精度运动集成人体运动力学、机械结构设计新材料、传感器等技术包括仿人机械臂、灵巧手、腿足等集成传感器和长续航动力单元，实现能源-结构-感知一体化 1.3人形机器人量产的关键要素 u技术要素 u商业要素 上游产业链为核心零部件，其中行星滚柱丝杠价值量占比较高，制造难度大，国内多依赖进口。未来国产替代逻辑将会对核心零部件的成本控制起到重要作用，我国目前杭州新剑机电传动股份有限公司（未上市）生产人形机器人规格行星滚柱丝杠。 成本要素：人形机器人存在卡脖子问题，制造成本较高。目前，本田、NASA与通用汽车、波士顿动力等人形机器人产品成本或售价均超过200万美元，其他企业的人形机器人产品成本或售价也相对较高。马斯克表示，人形机器人的成本至少要控制在2万至3万美元之间才能实现量产。相比之下，当前的人形机器人距离实现量产还有一定的差距。 从底层算法模型来看机器人的软件可以分为大脑与小脑。目前大小脑发展不均衡相较于智能大脑的智力快速提升人形机器人的小脑即运动控制发展停留在初期，主要制约因素之一是数据采集数据采集直接影响到了形机器人的学习和适应能力对实现大规模量产构成了障碍。 应用要素：人形机器人无法适应多场景的不同需求安全与伦理要素：市场缺乏人形机器人相关标准规范 1.4人形机器人全球头部玩家 1：Tesla 2：Figure Al 3：Agility Robotics 4：Boston Dynamics 5：Unitree（优必选） 1：1X Technologies 2：Agibot 3：Apptronik 4：Beijing HRIC（北京人形机器人创新中心）5：EngineAl6：Engineered Arts 7:Fourier Intelligence 8:Kepler9:Robot Era 10:Sanctuary Al 11:Xpeng（小鹏）人形机器人产业链上中下游企业 中游：人形机器人制造 TeslaFigure AlAgility RoboticsBoston DynamicsUnitree（优必选）1X TechnologiesAgibot 下游：人形机器人应用 工业制造 1.5人形机器人产业最新动态 按照智能化程度，人形机器人可被分为L0至L5六个层级，目前人形机器人正在从L3向L4过渡。 人形机器人成为近年融资热点，受各界资本青睐。根据中国通信院《人形机器人产业发展研究报告（2024年）》显示，2014年到2024年第3季度，涉及我国人形机器人企业投融资事件共176起，占全球40%，投融资金额超55亿美元，占全球52%；涉及美国人形机器人企业投融资事件共106起，占全球24%，投融资金额超34亿美元（其中有20笔投融资金额未披露），占全球33%。国外企业融资单体金额平均高于我国，Figure AI及波士顿动力均获50亿美元级投资。 1：2025年智能机器人发展大会上，埃斯顿酷卓科技正式发布第二代人形机器人Codroid02。2：2025年7月11日，中国移动采购与招标网显示，智元机器人和宇树科技中标中移（杭州）信息技术有限公司人形双足机器人代工服务采购项目，项目总预算高达1.2405亿元（含税），是国内人形机器人产业迄今公开的最大单笔（招标）订单。3：特斯拉计划于2026年正式向公众推出Optimus，并已开始着手建设生产线，以实现大规模生产。 1.6人形机器人潜在市场空间 u全球人形机器人市场规模持续增长。根据《前瞻产业研究院2025年人形机器人产业发展蓝皮书》显示：2023年全球人形机器人市场规模约21.6亿美元。随着技术的进步预计未来人形机器人将在更多场景中实现商业化应用不仅提升生产效率还将在教育和家庭生活中扮演更加积极的角色。到2029年全球人形机器人产业规模预期达324亿美元。u在人工智能方面，人形机器人与多模态大模型协同发展，根据中国通信院《人形机器人产业发展研究报告（2024年）》显示当前全球大模型市场规模约200到300亿美元，其中多模态大模型占比约10%，达20亿美元。综合技术进展情况和需求侧情况预计，从现在到2028年，我国整机市场规模约在20至50亿元。2028年到2035年，人形机器人整体预计进入Lv2等级，以特种场景应用为主，工业场景逐步落地，综合技术进展情况和需求侧情况预计，整机市场规模达到约50至500亿元。2035年到2040年，人形机器人整体进入Lv3等级，在工业场景形成规模，服务场景逐步落地，整机市场规模达到约1千至3千亿元。2040年到2045年，人形机器人整体进入Lv4等级，实现工业场景和服务场景规模应用，整机市场规模达到约5千至1万亿元。2045年后，人形机器人整体进入Lv5等级，在用人形机器人超过1亿台，进入各行业领域，整机市场规模可达约10万亿元级别。 目录 一、人形机器人蓄势待发 二、算力是人形机器人大脑 三、相关标的 风险提示 2.1大模型开启机器人新时代 u传统的AI机器人感知系统基于部署在受控环境中的深度学习方法实现，缺乏分布偏移和泛化能力，不利于AI机器人在开放式复杂环境的应用推广。大模型的训练基于互联网海量数据使得大模型拥有卓越的泛化能力，并拓展了迁移学习（Transfer Learning）和模型扩展（Scaling）的概念。通过适配特定应用，AI大模型可以为多类型下游任务提供通用框架，让机器人既能理解环境，又能动态、智能执行各类任务，这样机器人可以更自主、更灵活、更高效。 2.2物理智能是AI大模型架构发展的关键方向 u英伟达在CES 2025重磅发布Cosmos世界基础模型平台。据英伟达官网介绍，物理AI体系包含以Omniverse、Cosmos、Isaac Sim等关键组成部分。其中Cosmos平台利用了超过2000万小时的视频训练数据，旨在“教会AI理解物理世界”。黄仁勋在CES大会上表示，物理AI将彻底改变价值50万亿美