【全球新視野】特斯拉機器人專題：機器人，科技行業(yè)新一輪創(chuàng)新周期的起點

核心觀點：

特斯拉人形機器人激發(fā)市場活力，有望推動機器人行業(yè)快速落地和發(fā)展，特斯拉人形機器人Optimus預(yù)計3-5年內(nèi)研發(fā)成功，屆時價格有望不超過兩萬美元，意在創(chuàng)造人形機器人性價比之選。馬斯克對于其愿景為從 事“危險、重復(fù)、無聊”的工作。馬斯克對于項目的重視程度以及特斯拉以往制造電動車的技術(shù)與降本經(jīng)驗使得人形機器人發(fā)展開啟新篇章 。特斯拉人形機器人的入場，激發(fā)了服務(wù)機器人行業(yè)市場活力，科技大廠紛紛快速入局。

相較人形機器人，泛人形機器人或率先引爆市場，未來空間廣闊多場景開花，相對于人形機器人，其他泛人形服務(wù)類機器人擁有：(1)成本較低、(2)穩(wěn)定性強、(3)應(yīng)用場景明確的三大優(yōu)勢，較大概率率先落地。 在社會問題+經(jīng)濟發(fā)展+技術(shù)進(jìn)步三重驅(qū)動下，機器人市場規(guī)?？焖僭鲩L。據(jù)弗若斯特沙利文預(yù)計(轉(zhuǎn)引自優(yōu)必選招股書)，2026年將中國/全 球服務(wù)機器人市場規(guī)模達(dá)到1558億元/676億美元市場規(guī)模，行業(yè)空間前景廣闊。。

(資料圖)

類比智能手機發(fā)展歷程，機器人產(chǎn)業(yè)鏈零部件領(lǐng)域料將率先起勢。 機器人目前類似智能手機發(fā)展的初期，2007年的“蘋果時刻”類似于特斯拉Optimus原型機發(fā)布，吸引各方勢力紛紛搶灘機器人市場，后續(xù)隨著機器人“聯(lián)發(fā)科時刻”到來與供應(yīng)鏈逐步成熟，代工模式有望成為主流，驅(qū)動品牌端格局呈發(fā)散趨勢高中低端并存。更遠(yuǎn)未來品牌 端格局有望類似智能手機成熟期逐漸收斂，帶動供應(yīng)鏈縱橫整合打造平臺型供應(yīng)商，目前階段服務(wù)機器人仍處導(dǎo)入期，硬件先行，其中，減速器、伺服系統(tǒng)、傳感器組成的運動模塊作為基礎(chǔ)模塊支持運動功能，重要性強、價 值量占比高，基于成本與產(chǎn)能優(yōu)勢，國產(chǎn)替代空間較大。

1、特斯拉人形機器人引爆市場

1.1、近兩年特斯拉機器人快速迭代展現(xiàn)其強大研發(fā)能力

2023年3月1日，特斯拉在2023 Investor Day上展示了關(guān)于人形機器人Optimus的最新視頻。這個版本的Optimus可以到處走 動、進(jìn)行擰螺絲等工作。而馬斯克也透露其實驗室有多臺Optimus機器人。馬斯克指出，Optimus利用了特斯拉在制造方面的 專業(yè)知識，執(zhí)行器、電池組和 Optimus 的其他關(guān)鍵部件均由特斯拉定制設(shè)計。

近兩年特斯拉機器人快速迭代展現(xiàn)其強大研發(fā)能力。2021年8月19日，特斯拉在AI Day上首次公布人形機器人項目計劃。根 據(jù)2022 AI DAY中披露的細(xì)節(jié)，人形機器人的開發(fā)平臺在年初的2月就已經(jīng)制造完成，耗時僅6個月，并在隨后的4月、8月分 別實現(xiàn)了行走和手臂搖擺動作的能力。不到半年后的2022年9月30日，Optimus機器人原型機在2022 AI Day首秀，相比開發(fā) 平臺有了許多新的改變。2023年3月1日的投資者日上，特斯拉展示了Optimus四處走動、擰螺絲等工作能力。特斯拉不斷實 現(xiàn)機器人快速迭代向世人證明，擅長研發(fā)四輪機器人(汽車)的特斯拉在人形機器人領(lǐng)域仍有強勁的實力。

1.2、特斯拉機器人的背景及意義

馬斯克期望人形機器人幫助人類創(chuàng)造一個勞動力不會短缺的富足社會。他曾在論壇、雜志、演講、公司會議等多個場合 表達(dá)對項目的理解和期望，表示Optimus人形機器人是公司2022年進(jìn)行開發(fā)的最重要的產(chǎn)品，對于人形機器人項目的定位 也逐步具體。總結(jié)來看，馬斯克開發(fā)機器人的動機是為了替代人類勞動， “借助機器人的力量，我們將創(chuàng)造一個商品和服務(wù)極度充裕的時代”。

1.3、三大因素助力特斯拉人形機器人實現(xiàn)終極目標(biāo)

1)機械解決方案的選擇在不斷的研發(fā)驗證中日益明晰，ATLAS使用的液壓驅(qū)動方案通過缸體和活塞桿相對運動實現(xiàn)直線運動，功率大、響應(yīng)快、精度高，但適用的溫度范圍小 、維護(hù)難度大且成本高昂。與液壓驅(qū)動相對應(yīng)的是氣壓驅(qū)動，氣壓驅(qū)動的結(jié)構(gòu)簡單、動作靈敏，成本也較低，但功率小 、剛度差、噪音大、速度不易控制。相比之下ASIMO采用的電機驅(qū)動方案在功率、控制性、成本等方面的表現(xiàn)較為平衡 ，也是目前應(yīng)用最廣的一種驅(qū)動方式。相關(guān)研發(fā)先例已經(jīng)證明，為了滿足人形機器人通用且能大規(guī)模量產(chǎn)的要求，電機 驅(qū)動的綜合效益是三大常見方案中最優(yōu)的，而特斯拉Optimus選擇的正是電機驅(qū)動方案。

2)規(guī)?；慨a(chǎn)是特斯拉一以貫之的法寶，規(guī)?；翘厮估瓕崿F(xiàn)降本的核心。近十年，特斯拉汽車的全球銷量從2.23萬輛增長到131.39萬輛，CAGR超50%，目前 特斯拉已在美國加州弗里蒙特、中國上海、美國德克薩斯州奧斯汀和德國柏林建成了超級工廠。全球化生產(chǎn)的布局幫助 特斯拉充分利用本土產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢，迅速實現(xiàn)產(chǎn)能數(shù)量級的提升。在2017-2022年的5年時間，特斯拉單車的平均銷售 價 格 從 約 11 萬 美 元 降 至 約 5 . 5 萬美元 ， 降 幅 5 0 % 左 右 ， 同 期 公 司 的 營 業(yè) 利 潤 率 從 - 1 5 % 提升至 1 7 % 。

3)特斯拉人工智能賦能人形機器人，特斯拉是截至目前全球唯一一家實現(xiàn)了自動駕駛核心領(lǐng)域全棧自研自產(chǎn)的科技公司。目前累計訓(xùn)練里程超已1億公里， 積累了數(shù)十億的圖片和標(biāo)注數(shù)據(jù)。 D1芯片采用7納米制造工藝，具有500億個晶體管和354個訓(xùn)練節(jié)點，內(nèi)部電路長達(dá)17.7公里，單片F(xiàn)P32算力可達(dá)22.6 TOPs，BF16 算力可達(dá)362 TOPs，同時具有GPU級的計算能力和CPU的連接能力，I/O帶寬是最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)芯片的2倍 。

2、人形機器人尚在早期階段，泛人形應(yīng)用領(lǐng)先落地

2.1、應(yīng)用場景不足+高技術(shù)高成本，人形機器人仍處于早期階段

大規(guī)模應(yīng)用剛需場景不足、技術(shù)復(fù)雜及高成本是當(dāng)前人形機器人難以成熟落地的主要原因。 目前人形機器人功能相對簡單、初步智能，具體的應(yīng)用場景尚不清晰，已有的人形機器人很多都被掃地/倉庫機器人、割草機 、步行輔助裝置等更加專業(yè)化且成本低廉的機器人替代。部分公司已經(jīng)對人形機器人的應(yīng)用場景展開探索，但結(jié)果仍待觀察，人形機器人技術(shù)復(fù)雜、門檻高，目前多數(shù)雙足機器人都是在“位控”和“力控”這兩類控制模式上發(fā)展，一些新技術(shù)例如深度學(xué)習(xí) 、強化學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)機器人技術(shù)還并未出現(xiàn)進(jìn)一步結(jié)合，在商業(yè)應(yīng)用上還需攻克穩(wěn)定性問題。人形機器人制造成本高昂，成本控制有賴于大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)及多方位的技術(shù)，高成本也導(dǎo)致其租金昂貴、難以推廣。

2.2、解決三大痛點，泛人形機器人商業(yè)化落地更具條件

泛人形機器人應(yīng)用場景更加專一，滿足明確市場需求。專業(yè)機器人定位相比人形機器人應(yīng)用場景更加明確，其更多地是在 高危、高重復(fù)性場景中替代人工、在日常家居環(huán)境中針對特定事項輔助人工。 簡化性能，泛人形機器人穩(wěn)定性高。人形機器人需要滿足通用目的，而泛人形機器人只用針對特定場景進(jìn)行培訓(xùn)，設(shè)計結(jié) 構(gòu)和對技術(shù)的要求更簡單，靈活度、環(huán)境自適應(yīng)要求相對較低，因此穩(wěn)定性高，更容易商業(yè)化。 泛人形機器人成本較低，提供大規(guī)模落地可能性。與人形機器人動輒幾十萬甚至上百萬美元的成本相比，泛人形機器人電 機數(shù)量少、要求精度低、加工難度和精度低，成本較低。 服務(wù)機器人市場規(guī)模巨大，預(yù)計2026年全球?qū)⒂?76億美元市場規(guī)模。

3、借智能手機之歷史，鑒機器人之未來

3.1、機器人望迎“蘋果時刻”，未來“聯(lián)發(fā)科時刻”推動其快速發(fā)展

智能手機發(fā)展復(fù)盤：“蘋果時刻”大單品引爆市場， “聯(lián)發(fā)科時刻”大幅度降低行業(yè)成本與門檻，推動行業(yè)快速發(fā)展，蘋果時刻：2007年iPhone發(fā)布，宣告智能手機時代到來，引發(fā)智能機熱潮，2010年推出iPhone4，帶動智能手機行業(yè)爆發(fā)。 聯(lián)發(fā)科時刻：2010年聯(lián)發(fā)科加入安卓聯(lián)盟，提供整合芯片系統(tǒng)解決方案，使手機成本降低2/3，同時大幅降低手機廠商的技術(shù) 門檻并縮短產(chǎn)品的上市時間，安卓眾多品牌跟隨，高中低端供給并存，品牌混戰(zhàn)，推動智能機滲透率持續(xù)快速提升。

3.2、機器人初期呈百花齊放局面，后期有望復(fù)現(xiàn)智能手機格局逐步收斂趨勢

智能手機初期龍頭引領(lǐng)，成長期品牌混戰(zhàn)，成熟期份額集中。2007年后在國外蘋果iPhone1的發(fā)售背景下，早期國內(nèi)華為、小 米、OPPO、VIVO等品牌快速入局，逐漸瓜分傳統(tǒng)功能機市場份額。在2010年聯(lián)發(fā)科加入安卓聯(lián)盟提出低成本硬件方案后，行 業(yè)門檻快速拉低，白牌快速成長搶占市場份額。2016年后，行業(yè)進(jìn)入成熟期，白牌衰落，主要緣于白牌創(chuàng)新后勁不足服務(wù)缺失 、市場政策收緊、努力方向分叉、品牌市場下沉等。此外，品牌呈現(xiàn)逐步集中趨勢，由于終端的消費屬性，各品牌有不同的價 格及產(chǎn)品定位，分別面向不同的消費圈層。智能手機格局呈現(xiàn)從品牌林立、山寨并行發(fā)展至品牌收斂、山寨衰退的趨勢。

3.3、機器人產(chǎn)業(yè)鏈價值呈微笑曲線分布，供應(yīng)鏈初期零部件先行

智能手機產(chǎn)業(yè)鏈價值整體呈微笑曲線分配，下游品牌集中帶動供應(yīng)鏈相應(yīng)變化。 上游主要為芯片及傳感器，毛利率與集中度較高;中游主要為零部件及組裝環(huán)節(jié)，毛利率與集中度較低;下游為終端品牌獲 額外溢價，毛利率與集中度較高，動態(tài)來看，智能手機發(fā)展中后期，在下游產(chǎn)品訂單加速向頭部品牌、手機廠商等集中過程中，會導(dǎo)致中上游供應(yīng)鏈也相應(yīng)發(fā) 生變化。

3.4、機器人發(fā)展硬件先行尋求突破，驅(qū)動其未來進(jìn)入應(yīng)用生態(tài)發(fā)展期

復(fù)盤智能手機發(fā)展，硬件突破驅(qū)動智能手機應(yīng)用需求產(chǎn)生，復(fù)盤智能手機的發(fā)展歷程，其前期主要由硬件技術(shù)進(jìn)步推動，而隨著設(shè)備性能提升和功能增加，給內(nèi)容和應(yīng)用的創(chuàng)新帶來更多可能，2007年iPhone 1多點觸控屏幕幫助擺脫物理鍵限制，重新定義智能手機，此時消費者對于智能手機使用需求并不明確疊加應(yīng)用生態(tài)匱乏， 后續(xù)隨著開發(fā)者的逐步增加，APP功能逐步豐富，移動游戲、視頻等新興應(yīng)用開始逐步盛行，消費者需求與應(yīng)用APP形成正反饋，驅(qū)動智 能手機進(jìn)入應(yīng)用生態(tài)發(fā)展階段。

3.5、類比消費電子供應(yīng)鏈，中后期機器人代工環(huán)節(jié)有望爆發(fā)

智能手機主要為芯片與操作系統(tǒng)的“軟硬件結(jié)合”催化后續(xù) 代工模式爆發(fā)。安卓系統(tǒng)+ARM架構(gòu)芯片提供標(biāo)準(zhǔn)化解決 方案，極大降低智能手機的生產(chǎn)成本與門檻，催化智能手 機代工模式的爆發(fā)。此外，新能源汽車在電動化時代核心 部件為三電系統(tǒng)，代工模式稀缺，供應(yīng)鏈管理主要為分層 分級管理，為適應(yīng)智能化時代所需要軟硬件結(jié)合的需求在 生產(chǎn)模式和供應(yīng)鏈管理上部分采用當(dāng)前智能手機的模式， 三電系統(tǒng)OEM化。例如，品牌與代工廠的合作，如蔚來和 小鵬，采用了類似蘋果手機制造的代工模式，及水平化的 供應(yīng)鏈管理模式等。

3.6、機器人與智能手機產(chǎn)業(yè)鏈相似，前期全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤姘倩R放

機器人與智能手機產(chǎn)業(yè)鏈相似，有望復(fù)現(xiàn)智能手機發(fā)展階段變化，前期全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤姘倩R放。2007年IPhone發(fā)布標(biāo)志智能手 機時代到來，引發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新變革，吸引多玩家入局，創(chuàng)新驅(qū)動下產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)密切合作、百花齊放。中期則依靠技術(shù)的持續(xù)更 新驅(qū)動市場快速增長，如“聯(lián)發(fā)科時刻”提供標(biāo)準(zhǔn)化軟硬件方案，帶動白牌入局加劇競爭，品牌呈發(fā)散趨勢高中低端并存驅(qū)動滲透 率快速提升。疊加供應(yīng)鏈逐步成熟，催化代工模式爆發(fā)。后期市場格局逐漸走向收斂，份額集中，大廠整合資源縮短產(chǎn)業(yè)鏈或 建立固定合作關(guān)系，打造服務(wù)大客戶供應(yīng)鏈體系，供應(yīng)商亦縱橫整合打造平臺型企業(yè)提升客戶粘性與配套價值量。

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