华福机械人形机器人专家分享北美头部机器人原厂最新情况20260118

Optimus V3性能参数升级 • 躯体与手部性能升级：相较于V2，V3在躯体与手部性能实现全方位升级：a.手部自由度从11DOF提升至22DOF+腕部3DOF，提升幅度达100%；b.驱动方式从手掌内置驱动器改为前臂电机驱动，通过类人体腱肌的线缆传动，大幅降低手部重量并提升灵活性，结构更贴近人类；c.触觉传感从基础力传感升级为多层电子皮肤加触觉反馈，可感知物体的摩擦力与重量。重量方面，V2整机重量为56.6kg，V3目标减重至46.6kg，目前已实现49.3kg，完成减重7.3kg，达目标的70%；行走速度从8km/h提升至10-12km/h，提升约30%。 AI与核心性能升级：V3在AI与核心性能上也有显著升级：a.AI架构从原有的V12、V13版本升级为适配FSDB 15的端到端神经网络，可实现自主导航操作，无需人类木偶式操控，机器人能独立识别、抓取和放置物体；b.续航时间从6小时提升至稳定的8-10小时，有效提升约25%；c.关节执行器体积较V2缩小10%，集成度进一步提升；d.腰部更换新型 减速器，增强了负载能力。 华福机械|人形机器人专家分享–北美头部机器人原厂最新情况参会者：华福研究员+行业专家1、 Optimus V3性能参数升级 躯体与手部性能升级：相较于V2，V3在躯体与手部性能实现全方位升级：a.手部自由度从11DOF提升至22DOF+腕部3DOF，提升幅度达100%；b.驱动方式从手掌内置驱动器改为前臂电机驱动，通过类人体腱肌的线缆传动，大幅降低手部重量并提升灵活性，结构更贴近人类；c.触觉传感从基础力传感升级为多层电子皮肤加触觉反馈，可感知物体的摩擦力与重量。重量方面，V2整机重量为56.6kg，V3目标减重至46.6kg，目前已实现49.3kg，完成减重7.3kg，达目标的70%；行走速度从8km/h提升至10-12km/h，提升约30%。 • AI与核心性能升级：V3在AI与核心性能上也有显著升级：a.AI架构从原有的V12、V13版本升级为适配FSDB 15的端到端神经网络，可实现自主导航操作，无需人类木偶式操控，机器人能独立识别、抓取和放置物体；b.续航时间从6小时提升至稳定的8-10小时，有效提升约25%；c.关节执行器体积较V2缩小10%，集成度进一步提升；d.腰部更换新型 减速器，增强了负载能力。 2、 10亿台量产愿景核心挑战 • 单机成本控制挑战：实现10亿台愿景的首要挑战是单机成本控制，目前Ultimus Boom成本为5.5万美金，距2万美元以下的目标仍有差距，目标年产百万台时成本降至2-2.5万美金。当前成本结构中，执行器占比56%，AI芯片成本5000-6000美元，手部成本9500美元（占比17.2%），腰部和盆骨7800美金（占比14.2%），大腿和小腿各7300美金（占比13.2%），降本需依赖规模效应与大陆供应链国产化推进。 • 供应链与可靠性挑战：第二大挑战是供应链从零搭建，BOAT人形机器人无成熟汽车供应链可直接复用，核心零部件如C3级行星滚柱丝杠等产能严重不足，单台需14个行星滚柱丝杠，当前全球产能无法支撑百万级量产需求。第三大挑战是零部件可靠性未达工业级标准，灵巧手寿命不足2个月，电子皮肤磨损快、驱动器键绳易老化断裂；减速器寿命约8000小时，叠加各执行器寿命后仍未达预期。 3、 V3降本与结构优化举措 可制造性与集成度优化：V3当前单台成本为5.5万美金，弗里蒙特产线目前处于半自动化状态，降本速度有限，需等奥斯汀百万级全自动化产线落地后，成本有望降至2万美金以下；当前弗里蒙特产线优化后成本可降至4万美金。为提升可制造性，V3在集成度上进行多方面优化：执行器将谐波、轴承、电机一体化，体积缩小10%，便于自动化组装；腰部谐波减速器更换为新型产品，搭配更新的减速器和电机；关节模组由T2总成商交付，降低集成复杂度。目前灵巧手 寿命不超过两个月，电子皮肤磨损更快，但整体技术方向正确。 材料与结构轻量化设计：V3通过材料与结构的多重优化实现轻量化与降本：a.采用欠驱动设计，通过优化算法分配冗 余自由度，减少主动驱动区数量，核心食指、中指设四个自由度，拇指和小指设五个自由度，可根据动态任务灵活分配； b.手部驱动结构重构，将驱动从手掌移至前臂，空心杯电机替换为直流无刷电机，采用丝杠直驱代替卷线筒+锥齿轮结构，避免高频弯曲导致的金属丝线断裂，提升运行可靠性；c.材料体系升级，用铝镁合金加PEEK复合材料替代传统金 属加塑料，外壳采用铝镁合金加皮革复用材料代替原铝合金，在保证结构刚性的同时降低重量。 4、 V3核心零部件配置变化 • 减速器配置数量变化：V3减速器配置较V2多有调整：谐波减速器从V2的10-12个增至14个，用于手、手腕、肩、腰等旋转关节，适配高精度环节需求；行星减速器维持6个，仍应用于腿部、髋部等大扭矩关节；微型齿轮箱从6个增至10个，用于灵巧手指驱动，调整旨在实现22个手部控制单元、提升末端执行精度以完成穿针、弹奏等精细化任务、增强触觉反馈能力。整机减速器总数量从28-30个增至36个。 • 丝杠配置数量变化：V3丝杠配置数量提升：行星滚柱丝杠维持14根，应用于腿、髋、腰线性执行器；大型滚珠丝杠维持6-8根，单价约800-900元人民币，用于手臂和躯干执行器；微型滚珠丝杠从28个增至40个，单价约200元人民币，用于灵巧手。整机丝杠总数量从34根增至48根，新增部分为微型滚珠丝杠，助力提升手部精细控制能力。 5、 量产规划与成本价格timeline • 各阶段量产规模规划：按时间维度梳理Optimus各阶段量产规模及配套布局：2025年量产规模为数千台，核心用于内部数据测试及工厂数据收集，依托弗里蒙特试产线推进；2026年规划量产5万台，应用场景聚焦内部工厂及企业试点，产线涉及儋州产能与弗里蒙特产线，其中弗里蒙特产线极限爬坡周产可达2000-2500台，因缺乏成熟应用场景，实际按5万台规模规划；2027年目标量产10-30万台，进入工业化规模化部署阶段，核心需求来自奥斯汀Gigacasting自动驾驶汽车生产工厂；2028年目标量产100万台，覆盖工业及消费品市场，实现双线满产；2029年全面商业化，目标量产500-1000万台。 • 成本与售价阶段目标：按时间节点明确Optimus各阶段成本、售价及毛利率目标：目前试产期产品成本为4-5万美元；2026年下半年至2027年处于商业化初期，产品售价为3-3.5万美元，BOM成本控制在2.5-3万美元，毛利率维持在10%-20%；2028-2029年进入规模化时期，售价降至2-3万美元，BOM成本优化至1.8-2.2万美元，供应链成熟后毛利率可达25%；2030年进入成熟期，售价稳定在2-2.5万美元，BOM成本进一步降至1.2-1.8万美元，毛利率提升至40%。 6、 供应链体系与国产厂商参与 核心供应商体系与认证：Optimus核心供应商覆盖多环节，线性执行器涉及拓普、三花，旋转关节总成包含五洲等，传感器相关供应商也在体系内。供应商认证周期为6-12个月。当前投资主线分为四类：a.旋转模组及解读器领域（如司令、 星泉）；b.头部结构件领域（如蓝思、君盛）；c.确定性较高的微型丝杠量产交付环节（如恒力、荣泰、五洲）；d.电子皮肤等新技术领域（如海辉、恒辉、安防、恒帅）。 • 国产厂商参与与新增供应商：Optimus V3设计除部分细节待优化外已基本冻结，核心执行器完成工程定型，主要供应商已收到量产图纸，处于小批量验证阶段，2026年Q1将正式定型。本轮新增国产供应商包括原贴牌轴承企业（凭借减速器+轴承一体化及集成电机实现突破）、海辉安防（电子皮肤）、日盈电子、恒帅（电机）等。此外，具备潜力的潜在关注厂商有汉威（触觉传感器）、龙胜（轻量化谐波减速器）、安培龙（六维力矩传感器）等。 7、 量产核心供应链瓶颈• 三大核心供应链瓶颈：a. C3级行星滚柱丝杠：良品率不足是核心问题，尽管拓普获得舍弗勒的GSA丝杠并供应给多家企业，但国产替代进程中C3精度的良品率仍有待提升；b.空心杯电机：当前年产量约500万台，但单台需配备35-40个，存在产能缺口，伟创、兆威等已进入供应链；c. 灵巧手总成：工艺复杂度高，寿命问题未解决，德昌、梯电等虽布局相关产品，但性能仍有待优化。 8、 自研执行器战略与格局演变• 自研执行器核心考量：a.成本控制：当前执行器占Ultima总成本的56%，目标将占比降至40%；参考汽车电机经验，批量自研可降低成本20%-30%，规模达百万级别后，执行器可节约约十亿美元。 b.技术保密：执行器设计决定机器人本体上限，属核心技术，原厂不希望关键技术外流，且自研便于快速迭代，无需反复与供应商沟通规格变更。 c.供应链安全：受地缘政治及贸易摩擦影响，原厂采取分散供应链策略，自研可避免依赖外部供应商，降低单一供应商风险，通讯微电机供应商已实现多元化。 供应链格局演变趋势：短期（2026-2027年），原厂仍高度依赖拓普、三花等外部供应商爬坡，自研能力有限；中期（2 028-2030年），将形成自研+外采非核心零部件的双轨格局，供应商从总成供应商转变为制造服务商，价值量占比明显下降；长期来看，AI、线性执行器等核心零部件自研占比达60%-70%，结构件、连接器等通用零部件仍保持外采。 9、 特斯拉内部资源与架构调整• 组织架构与资源倾斜：特斯拉机器人业务组织架构迎来调整，机器人团队从FSD部门独立为AI机器人事业部，负责人更替为Sock且其被提升为副总裁。内部资源优先级发生显著变化，原汽车>FSD>机器人的顺序变为FSD=机器人>汽车，80%长期价值聚焦机器人，2026年被定为高度攻关的关键年，研发迭代从常规节奏转为高度攻关模式。AI训练资源目前由FSD与Autopilot共享，60%的专利优先机器人，企业定位也从汽车公司转变为AI与机器人公司。 10、 短期关键催化里程碑梳理 1-2年关键催化里程碑：按时间顺序梳理2026-2027年核心催化事件及要点如下：a. 2026年2-3月：V3正式发布会，影响全产业链，重点关注自主能力与设计定型；b. 2026年Q1：财报披露V3首次量产数据，影响核心供应商板块，关注产能、良率及部署数；c. 2026年H2：完成首批外部交付，影响Tier 1和Tier 2板块，重点关注商业模式的认证情况；d. 2026年Q2-Q3：开展FSDB V15物理AI验证，影响AI软件类板块，关注泛化能力；e. 2026年：部署火星任务，具备PR效应，关注其里程碑式象征意义；f. 2026-2027年：实现零组件寿命从当前2个月突破至12个月以上，影响核心供应商；g. 2027年：奥斯汀Gigafactory工厂投产，影响全产业链，关注千万级产能；同年H2启动家庭版预售，影响消费电子类板块，关注C端市场验证。 11、 V3受益厂商与V4迭代展望 • V3核心受益厂商：分梯队梳理V3量产核心受益厂商：a.第一梯队确定性最高，包括拓普、三花，新建也凭借量产规模具备高确定性；b.第二梯队包括明志、兆威、武周以及新建工的间接工滚筒轴式相关业务，其中明志涉及3个月营销手升级，荣泰、恒力这类头部四杠企业同样在受益范围内；c.第三梯队可关注安培龙、双环传动、北特等，其中双环传动是RV一改供应商，北特的零售手四缸用量达34~48根，2026年国产替代核心标的量产1000台起步。 • V4版本迭代展望：2027年启动V4研发，产品迭代周期为18~24个月，核心优化方向为：a.进一步降本降重，目标将重量压至40公斤以下；b.去键基化以解决寿命问题；c.提升模块化程度以便于维护；同时将适配消费市场推出功能简化 的家庭版本。 12、 核心补充要点提示 • 核心风险与竞争要点：a.马斯克个人薪酬与奥提马斯交互挂钩，激励机制明确；b.存在系统管制的潜在不可控