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当前信息:【全方位 重磅 无死角】人形机器人零部件拆解 + 弹性空间测算

韭研公社     2023-06-26 19:16:53


(资料图片仅供参考)

传统机器人是工具,人形机器人是下一代智能终端

随着AI的快速发展,人形机器人成为AI落地的最强硬件,目前行业已经迎来重要的拐点,产业出现了新的变化

其中人形机器人的核心是特斯拉

今年和明年,都是人形机器人从0到1的阶段,也是投资最暴利的阶段

特斯拉发布人形机器人Optimus,明年5万台落地,未来全球100万台销量预期

包含:旋转关节14+直线关节14+手部关节12

具体如下表:

旋转关节构成:无框电机+谐波减速机+角接触轴承+交叉滚子轴承+编码器+力矩传感器

直线关节构成:无框电机+行星滚柱丝杠+深沟球轴承+四点接触球轴承+力矩传感器+编码器

旋转关节和直线关节,一共28个,是机器人整个板块的核心

所有的炒作,都是围绕这28个关节展开

如果看好机器人,那么全球龙头特斯拉的 Optimus是必须要详细了解的

接下来把28个关节中最重要的一些零部件细说一下,从中找到弹性最大的

1、电机:用的是无框力矩电机,原因是对比伺服电机和步进电机,可以提供更高的扭矩,适用于人形机器人的低速+高力矩要求

无框力矩电机的工艺要求很高,适用于全身28个关节,无论是旋转关节还是直线关节,都不可替代,是所有零部件中难度最大价值量最高的环节

海外最好的是科尔摩根,国内龙头步科股份

2、传感器:力矩传感是核心感力模块,主要用于提升机器人安全性,形成电机-减速机-传感器的关节总成设计。

海外龙头ATI,国内主要厂商:柯力传感,苏州固锝

3、减速器:核心为谐波减速器,优点明显(结构简单、传动比高,精密度高),早期有传闻腿部的谐波减速器可能被替代,但是从目前调研结果来看,替代概率不大,谐波减速器仍然是减速器中最重要的,后续可能会提升耐久性

国内主要厂商:绿的谐波、双环传动、秦川机床、昊志机电、中大力德

4、上下肢传动方式:

(1)上肢传动方式:滚珠丝杠为主,将滚珠往复运动转化为丝杠直线运动,相较于一般的皮带、链条等传动方式摩擦小、维护成本低

(2)下肢传动方式:行星滚柱丝杠为主,单台机器人使用数量为8个,性能显著由于滚珠丝杠,主要体现在耐外力冲击和寿命方面

目前对于下肢传动方式,分歧比较大

行星滚柱丝杠为最佳方案,但难度大,成本高

国内主要厂商:鼎智科技(已送样)、南方精工、贝斯特、恒立液压

可替代方案:连杆结构+电机+行星减速器+轴承

国内主要厂商:三联锻造(连杆)、中大力德+双环传动(行星减速器)

5、手部关节:包含12个关节

手部关节比较简单,没有太复杂的结构

最核心的是空心杯电机,也是第一波炒作重点

国内主要厂商:鸣志电器、伟创电气、鼎智科技

以上就是特斯拉机器人的重要零部件拆解

当然除了这些外,还有包括执行器、伺服电机、控制器、轴承、线缆、本体集成等其他零部件,但是价值量和难度都不高,弹性上来看比较小,所以就不展开详细叙述

其中,划红线的是重点

这几天查阅了大量的资料,并且请教了一些专业人士和卖方首席,最后得出结论

从弹性角度来看,人形机器人中,最重要的两个核心零部件分别是:

行星滚柱丝杠和无框力矩电机

1、行星滚柱丝杠

主要用在下半身关节,价格较高,目前海外垄断,舍弗勒售价2万/个

这个显然是特斯拉不能接受的,所以后面还是要来找中国厂商拿便宜货

国内的只有鼎智科技做出来了,并且已经送样

贝斯特在研发中

预计价值量:下半身一共8个,降本后1200-1400,价值量总计1万/个

市占率保守估计30%,100万台的量,对标营收30亿,净利率10%

对应利润3亿,给50倍PE,市值增量150亿

2、无框力矩电机

人形机器人有低速+高力矩要求,目前市场上的电机有且只有无框力矩电机可以匹配,并且无论是旋转关节还是直线关节,一共28个关节,全都要用

无框力矩电机是特斯拉机器人所有零部件中,唯一一个适用于全部躯干关节的

重要性不言而喻

国际市场目前也是垄断,做的最好的是美国科尔摩根

国内只有步科股份

预计价值量:单个无框力矩电机500元左右

全身用量28个,对应价值量为万/个

市占率保守估计30%,100万台的量,对标营收42亿,净利率15%

对应利润亿,给50倍PE,市值增量315亿

可能会有人觉得100万台的预期是不是太高了

贴一下天风证券的行业测算表:

可以看到,100万台的增量,只需要2-3年的时间就可以完成

行业年复合增速330%,每年翻三倍

即使全球出货量达到100万台,渗透率也仅仅只有%

所以按照100万台的估算是合理且保守的

再提一下这个渗透率的问题

特斯拉的机器人量产后,成本可以做到15-20万/台左右

这玩意以后就跟汽车差不多

先从B端开始,然后走向C端,打破认知

美国汽车的渗透率是87%,全球汽车的渗透率是20%

100万台对标的%渗透率,其实真的很保守很保守

市场有多大,走一步看一步,但是想象空间,绝对爆炸

原因就在于,AI的发展

普通的人形机器人可能并不是很吸引人,但是

结合了 GPT 的机器人,你受得了吗?

以上就是关于人形机器人零部件的拆解和弹性分析

写的很清晰了

当然我做的工作远不止于此,今天只挑重点说,不然篇幅就太长了

总结:

机器人星辰大海,行业空间和想象力都无懈可击

所有零部件中,无框力矩电机和行星滚柱丝杠是弹性最大的环节

一方面是工艺难度大,另一方面价值量高

对标上市公司为步科股份+鼎智科技

都有几倍的想象空间

想博弈弹性的,建议都买,成年人不做选择

如果一定要二选一,那就选择无框力矩电机

因为丝杠目前有可替代方案,如果成本降不下来可能退而求其次

而无框力矩电机,没得选

当然,唯一的风险就是没有进入特斯拉供应链

换句话说,如果确定进入,那还能是几十亿的市值吗

举个例子:

确认进入一供的三花智控和拓普集团,现在市值是1060亿和840亿

而这两个,都是过去几年的十倍长牛股

其实看看现在的特斯拉汽车就能知道,国产化是必然的

国产化里面,如何选择,并不难

特定的工艺,能做的公司其实就那么几家

比如无框力矩电机,国产化就只有步科,特斯拉有的选吗?

难得是认知和持股

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