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1927年美國西屋公司制造了世界上第一臺(tái)人形機(jī)器人“Televox”，中間還有諸多嘗試者，但直到2022年特斯拉計(jì)劃制造Optimus，這一概念在百年沉浮之后才再度走到科技前沿。

更有2024年小鵬內(nèi)部成立機(jī)器人事業(yè)部，2024年11月華為親自下場(chǎng)做人形機(jī)器人。實(shí)際上，在國內(nèi)外做人形機(jī)器人的嘗鮮者中，一半位置都被車企占據(jù)，或親自做，或先投資占坑。

圖：國內(nèi)外主流人形機(jī)器人公司及進(jìn)展 資料來源：華泰證券

為什么是車企重燃了人形機(jī)器人行業(yè)的希望，為什么又是車企在眾人拾柴？難道通往人形機(jī)器人星際之門的鑰匙，真的掌握在車企手里？

01人形機(jī)器人的技術(shù)前沿一直是車企引領(lǐng)

1.本田與特斯拉的隔空對(duì)話

在Tesla的Optimus出圈之前，就有本田Asimo驚艷眾人，2000年本田推出能跳躍、擰瓶蓋的人形機(jī)器人Asimo，自由度達(dá)57個(gè)，身高在130cm左右，且首次采用純電機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力系統(tǒng)為鋰電池。

其技術(shù)能力不僅在當(dāng)年代表最高水平，也為現(xiàn)在指明了方向，現(xiàn)如今的人形機(jī)器人，都有Asimo的影子。只不過這款造價(jià)高達(dá)300萬美元以上的產(chǎn)品，無法走出展廳走上生產(chǎn)線，最終于2018年正式停產(chǎn)。

直到20年后，另外一家車企特斯拉接力，人形機(jī)器人的話事權(quán)就從其他行業(yè)又回歸到車企手中。

圖：知名人形機(jī)器人產(chǎn)品參數(shù)對(duì)比資料來源：廣發(fā)證券

特斯拉發(fā)展人形機(jī)器人的歷程：

• 2021年8月，AI Day提出人形機(jī)器人概念；

• 2022年9月，完成原型機(jī)Optimus，只能緩慢行走和簡(jiǎn)單揮手，比較笨拙；

• 2023年12月，發(fā)布第二代Optimus，行走速度提升30%，體重減輕10kg，機(jī)械件和傳感器全面增強(qiáng)；

• 2024年11月，OptimusGen3靈巧手更新并展示，且行走速度、運(yùn)動(dòng)技能和執(zhí)行任務(wù)靈活度進(jìn)一步提升；

• 2025年初，計(jì)劃進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段，到2026年目標(biāo)生產(chǎn)5~10萬個(gè)人形機(jī)器人。2027年增加10倍；當(dāng)年產(chǎn)量100萬臺(tái)時(shí)，單位成本下降到2萬美元以內(nèi)。

特斯拉人形機(jī)器人概念從2021年開始，3年多的時(shí)間就即將進(jìn)入量產(chǎn)階段，迭代速度遠(yuǎn)非Asimo能比。而且如果路線圖實(shí)現(xiàn)，則擁有更強(qiáng)的功能Optimus的成本只需要Asimo的1%還不到。

2.國產(chǎn)主機(jī)廠也開始布局人形機(jī)器人

雖然海內(nèi)外巨頭包括英偉達(dá)、谷歌、OpenAI、蘋果、三星、字節(jié)都加入人形機(jī)器人的戰(zhàn)局，但更多像當(dāng)年元宇宙熱潮一樣?，F(xiàn)在信息發(fā)達(dá)、高科技人員流動(dòng)頻繁，創(chuàng)新越來越有“跟風(fēng)與扎堆”的趨勢(shì)。

除了巨頭，還有優(yōu)秀的第三方人形機(jī)器人公司，如Figure AI和宇樹科技。但人形機(jī)器人相比工業(yè)機(jī)器人擁有更高級(jí)的感知交互系統(tǒng)，對(duì)傳感模塊和軟件算法要求更高，第三方企業(yè)更大的優(yōu)勢(shì)是做單點(diǎn)的技術(shù)突破，很難成為指明方向的燈塔。

更值得重視的是車企成群的加入，我們認(rèn)為他們才是最理解機(jī)器人的群體，最有可能扮演引領(lǐng)者和破局者的角色。全球智能汽車龍頭自然是特斯拉，緊隨其后的就是國內(nèi)的幾家車企，目前大部分都開始加大在人形機(jī)器人上的投入。

小鵬：

• 2020年，收購四足機(jī)器人公司，成立鵬行智能，后成為內(nèi)部事業(yè)部。思路跟宇樹一樣，也是從四足發(fā)展到人形。

• 2021年發(fā)布首款智能機(jī)器馬，在動(dòng)力模組、運(yùn)動(dòng)控制、智能交互等方面實(shí)現(xiàn)突破。

• 2023年，推出首款雙足人形機(jī)器人PX5，身高178cm，體重70公斤，62個(gè)自由度；且首次使用圖靈AI芯片，搭載端到端大模型（支持30B參數(shù)大模型）和天機(jī)AIOS，擁有自主思考推理能力。

• 計(jì)劃機(jī)器人到公司P7產(chǎn)線的部分崗位開展工作，如貨架存取、零件組裝。是國內(nèi)從進(jìn)展上追蹤特斯拉最緊的一家車企。

華為：

• 2022年4月，開始關(guān)注人形機(jī)器人，與達(dá)闥機(jī)器人簽署合作協(xié)議聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，后來又在2023年6月投資成立極目機(jī)器人，專注AI技術(shù)應(yīng)用和智能制造解決方案，2024年3月，搭載盤古大模型的樂聚機(jī)器人亮相華為HDC大會(huì)。

• 2024年11月份躬身入局，成立智能創(chuàng)新中心，并與16家企業(yè)簽訂合作備忘錄。

圖：華為簽約合作備忘錄的重點(diǎn)公司梳理 資料來源：東吳證券

小米與小鵬思路類似，先是2021年發(fā)布了四足機(jī)器狗鐵蛋，2022年推出Cyberone這款人形機(jī)器人來表明態(tài)度，只不過研發(fā)投入并不多，不過雷軍表示未來會(huì)加大在人形機(jī)器人上的關(guān)注。

其他還有：2024 年 12月， 廣汽集團(tuán)在中國機(jī)器人網(wǎng)年會(huì)發(fā)布自研第三代具身智能人形機(jī)器人 GoMate；賽力斯近期發(fā)布機(jī)器人工程師招聘信息；而比亞迪、吉利、奇瑞等企業(yè)入局機(jī)器人也只是時(shí)間問題。

02變形金剛，汽車人從電影照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

幾年前有一個(gè)說法，智能汽車是手機(jī)+四個(gè)輪子。時(shí)至今日，人形機(jī)器人和智能汽車的共通之處已經(jīng)非常多；如果展望未來，更準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是智能汽車是帶輪子的機(jī)器人。

1.動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)：全面電動(dòng)化

特斯拉Optimus Gen1就搭載2.3kWh鋰離子電池組，而關(guān)節(jié)、靈巧手等都用的是各種制式的電機(jī)，而取消了很多傳統(tǒng)機(jī)器人中復(fù)雜的液壓系統(tǒng)。電池、電機(jī)與電控，不就正是當(dāng)下智能汽車的三控么。這也能理解為什么三花會(huì)成為T公司關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的供應(yīng)商。

未來固態(tài)電池的成熟，將進(jìn)一步提升人形機(jī)器人的續(xù)航、降低體重。在動(dòng)力總成上，汽車和人形機(jī)器人已經(jīng)殊途同歸。

2.決策與感知：智能化基座相同

隨著智能駕駛?cè)驿侀_，大家猛地發(fā)現(xiàn)，人形機(jī)器人和智能汽車的智能化基座是共通的。

仍以特斯來為例，其智駕FSD系統(tǒng)，是AI、機(jī)器視覺和傳感器融合的平臺(tái)，在當(dāng)前多模態(tài)模型方向上還疊加了實(shí)時(shí)決策，這些技術(shù)場(chǎng)景如避開障礙物同樣適用于人形機(jī)器人。

Optimus的大腦智能化與FSD的協(xié)同效應(yīng)不要太明顯。據(jù)了解，特斯拉車隊(duì)對(duì)于數(shù)據(jù)獲取和反饋的機(jī)制已經(jīng)直接拓展至人形機(jī)器人項(xiàng)目，自動(dòng)駕駛的端到端基座模型也可以直接應(yīng)用于機(jī)器人，機(jī)器人模型訓(xùn)練的底層算力也同樣是基于 Dojo 超算平臺(tái)。

至于傳感器方案，那更是像素級(jí)的“照搬”了。Optimus 和特斯拉一貫堅(jiān)持的一樣，采用純視覺方案；國內(nèi)人形機(jī)器人，則跟車采取了同樣的做法，選擇視覺+激光雷達(dá)+毫米波雷達(dá)的組合方案，用冗余度來彌補(bǔ)技術(shù)的差距，比如小米Cyberone采取Mi Sense空間視覺模組與深度相機(jī)結(jié)合方案。

3.未來技術(shù)復(fù)用性只會(huì)更高

至于如討論比較多的行星滾柱絲杠、傳感器、減速器、靈巧手等高價(jià)值機(jī)械件，這些和早期的汽車一樣，都未脫離機(jī)械設(shè)備的范疇，只需做小型化和定制化改造。隨著智能汽車和人形機(jī)器人技術(shù)趨向雷同，車企做人形機(jī)器人從硬件技術(shù)上來看，都具有很強(qiáng)的技術(shù)復(fù)用性。

算法的技術(shù)復(fù)用性甚至更高。AI在人形機(jī)器人技術(shù)路徑中將扮演勝負(fù)手的角色，2024年AI已經(jīng)帶動(dòng)人形機(jī)器人飛速進(jìn)展的一年。雖然OpenAI和英偉達(dá)都開始大力投入人形機(jī)器人，但在這個(gè)垂直領(lǐng)域，車企的優(yōu)勢(shì)過于明顯：

• 大量存量車輛搜集和標(biāo)注的私域數(shù)據(jù)、積累的獨(dú)特算法，將直接成為人形機(jī)器人的養(yǎng)料。

• 車廠大量的產(chǎn)線，提供了人形機(jī)器人最好的實(shí)踐訓(xùn)練場(chǎng)景，在起點(diǎn)更高的情況下后勁反而更足。

• 機(jī)器人不僅僅是車企的“打工人”，更為車企提供新終端入口，助其獲取用戶數(shù)據(jù)，是車企無法放棄的新移動(dòng)終端。

03放量的前提是降本，只有車企有這個(gè)能力

1.放量的前提是降本

技術(shù)講得再天花亂墜，所有科技產(chǎn)品放量的前提都是降本。隔壁AI的Scaling Law搖搖欲墜，反而催生了AI應(yīng)用全面爆發(fā)的預(yù)期。回到制造業(yè)本身上來，剛過去不久的工業(yè)機(jī)器人，其加速滲透的完整歷史，可以提供最佳參照。

1996年-2021年，我國工業(yè)機(jī)器人進(jìn)口均價(jià)由4.76萬美元/臺(tái)下降到1.34萬美元/臺(tái)，價(jià)格下降超過70%，這極大促進(jìn)了國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的繁榮，也間接幫助了中國高端制造業(yè)的升級(jí)。

另外在制造業(yè)中，還有一個(gè)不成文的標(biāo)準(zhǔn)，就是如果一個(gè)設(shè)備與一個(gè)熟練工人一年的工資相當(dāng)，那么將進(jìn)入全面爆發(fā)期。而國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人需求量從2019年后就開始井噴，也催生了像埃斯頓這樣的5倍大牛股，彼時(shí)剛好觸及了成本拐點(diǎn)，即機(jī)器人價(jià)格等于工人一年的工資。再比如掃地機(jī)器人，價(jià)格下降到5000元左右就開始進(jìn)入甜蜜期，這大概相當(dāng)于一年保潔的費(fèi)用。

圖：工業(yè)機(jī)器人及人工成本對(duì)比 資料來源：民生證券

2.只有車企有這個(gè)能力

馬斯克的早就給出指引，人形機(jī)器人達(dá)到100萬臺(tái)大規(guī)模量產(chǎn)之后，售價(jià)可降至2-2.5萬美元，成本將下降到2萬美元以內(nèi)。但是拆分完主要的零部件之后，大部分人認(rèn)為這是不可能完成的任務(wù)。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)零部件的價(jià)格信息匯總，當(dāng)前Optimus的一臺(tái)的制造BOM成本在7.1萬美元左右，要完成超過70%的成本下降，難度可謂巨大。更何況當(dāng)前的Optimus Gen3還不夠智能和靈巧，未來升級(jí)還要繼續(xù)堆料、加大數(shù)據(jù)投喂訓(xùn)練，成本可能在一定的時(shí)間內(nèi)不降反升。

圖：Optimus軟硬件總成本占比

在所有制造業(yè)門類中，最大的就是汽車、3C和家電這三個(gè)，也只有這三個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)，可能有能力完成人形機(jī)器人如此大野心的降本規(guī)劃。

我們最看好的仍然是汽車企業(yè)來實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的降本。

對(duì)于家電企業(yè)，確實(shí)也是制造密集型，諸如美的收購了機(jī)器人巨頭庫卡，就是想往這個(gè)方向嘗試，但是工業(yè)機(jī)器人與人形機(jī)器人，完全是兩個(gè)不同的概念。3C行業(yè)實(shí)力不容小覷，但其最強(qiáng)技能包點(diǎn)在集成上面，因此估計(jì)會(huì)成為人形機(jī)器人量產(chǎn)階段重要的參與方，比如立訊精密、比亞迪電子都有人形機(jī)器人的儲(chǔ)備。

而車企的成本控制能力是所有制造業(yè)中最強(qiáng)，不管是哪個(gè)年代，車企都是流水線作業(yè)的工程能力的珠峰：汽車行業(yè)10-20%的毛利率，家電行業(yè)30-50%的毛利率，3C行業(yè)20-40%的毛利率。

汽車行業(yè)前有豐田的精益生產(chǎn)理念，現(xiàn)有特斯拉的第一性原理，所有壓降成本的詞都是汽車行業(yè)發(fā)揚(yáng)光大的。

3.流水線是天然的練兵場(chǎng)

汽車工廠中的流水線，有沖壓、焊接、涂裝和總裝這四大標(biāo)準(zhǔn)工藝，還有一些非標(biāo)的任務(wù)，工作環(huán)境高度封閉穩(wěn)定，有大規(guī)模的高質(zhì)量實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)，所以被認(rèn)為是人形機(jī)器人早期訓(xùn)練學(xué)習(xí)的理想場(chǎng)景，人形機(jī)器人將得到可靠的訓(xùn)練和優(yōu)化，同時(shí)還能完成人工勞動(dòng)任務(wù)，與汽車生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)共贏，形成良性循環(huán)。

我們觀察到，國內(nèi)外主流人形機(jī)器人廠商的落地場(chǎng)景均為汽車工業(yè)，特斯拉、華為和小鵬自不用多說；第三方的機(jī)器人公司也都尋求與車企合作，優(yōu)必選WalkerS已經(jīng)進(jìn)入蔚來汽車工廠，F(xiàn)igureAI今年也會(huì)將產(chǎn)品放進(jìn)寶馬工廠進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。

從需求量上來看，特斯拉假設(shè)遠(yuǎn)期擴(kuò)充到1000萬輛車的年產(chǎn)能，理論上需要配備的工人要50萬，一臺(tái)機(jī)器人替代2個(gè)工人，未來特斯拉內(nèi)部工廠需求量在10-20萬臺(tái)，由此也可以推導(dǎo)出整個(gè)汽車行業(yè)人形機(jī)器人的需求量在50萬臺(tái)左右，也是最大的單一下游。

04如何順應(yīng)時(shí)代潮流？跟上頭部車企的腳步

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)確定性向上，但把握難度大。除了產(chǎn)業(yè)仍處在0-1的早期之外，還跟引領(lǐng)者馬斯克的個(gè)人風(fēng)格有很大的關(guān)系，經(jīng)常被認(rèn)為是在炒作。

蘋果公司，不管是喬布斯還是庫克，基本上產(chǎn)品非常成熟好用了才會(huì)拿出來驚艷所有人，是極致的完美主義者。而馬斯克卻是極致的理想主義者，所以總是先放衛(wèi)星來設(shè)立一個(gè)遙不可及的目標(biāo)，最后通過極強(qiáng)的工程化能力實(shí)現(xiàn)自己吹過的牛。

但是短期經(jīng)常遭遇挫折，導(dǎo)致波動(dòng)巨大。不管是特斯拉本身股價(jià)，還是SpaceX，還是人形機(jī)器人莫不如是。

只要引領(lǐng)者仍是馬斯克，未來波動(dòng)也仍將持續(xù)。我們認(rèn)為波動(dòng)中更好的追蹤點(diǎn)，就是遵循車企與人形機(jī)器人的深度融合主線，尤其2025年車企入局和進(jìn)展都會(huì)加速，可能更好的為我們描繪出產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的尋寶圖。比如眾多產(chǎn)業(yè)鏈信息告訴我們，在最新的硬件進(jìn)中，最值得關(guān)注的就是靈巧手，微型絲杠、無刷有齒槽電機(jī)數(shù)量或有變化，來增加手部自由度和操作靈巧度。

當(dāng)然，跟隨車企及其產(chǎn)業(yè)鏈的腳步中，還有一條暗線逐漸浮出水面，那就是中美競(jìng)爭(zhēng)。人形機(jī)器人賽道，特斯拉代表的美國陣營，華為小米小鵬等代表的中國陣營，并沒有太大的差距，大家基本處在同一起點(diǎn)上。

美國強(qiáng)調(diào)制造業(yè)回流，現(xiàn)在最大的瓶頸就是高昂的工人成本，在美國從事制造業(yè)的工人平均年薪為6萬美元左右。如果能夠用機(jī)器人去進(jìn)行替代，那么中國的制造業(yè)優(yōu)勢(shì)將蕩然無存，因此中國發(fā)展人形機(jī)器人的緊迫性也一點(diǎn)都不低。

而國內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于完善且實(shí)力雄厚的硬件產(chǎn)業(yè)鏈，包括滾柱絲杠、密減速器、機(jī)械模組、電機(jī)等，且相關(guān)企業(yè)都具備極強(qiáng)的降本能力。車企主導(dǎo)人形機(jī)器人浪潮，也將會(huì)讓硬件供應(yīng)鏈與新能源汽車供應(yīng)鏈高度重疊。這也是為什么特斯拉選用三花和拓普作為Tier1供應(yīng)商。

時(shí)代大潮、中美競(jìng)合，人形機(jī)器人的精彩紛呈才剛剛開始。