摘要:需要指出的是作为通用化程度高、高度集成和智能化的机器人,人形机器人既需要极强的运动控制能力,也需要强大的感知和计算能力。其技术难点在于尽可能模仿人的各类场景下“感知-认知-决策-执行”的过程,涉及仿生感知认知技术、生机电融全技术、人工智能技术、大数据云计算技术
需要指出的是作为通用化程度高、高度集成和智能化的机器人,人形机器人既需要极强的运动控制能力,也需要强大的感知和计算能力。其技术难点在于尽可能模仿人的各类场景下“感知-认知-决策-执行”的过程,涉及仿生感知认知技术、生机电融全技术、人工智能技术、大数据云计算技术、视深导航技术等各领域的尖端技术。
抛开人工智能来看,机器人本体环节主要目标是降低成本大批量生产,在整个价值链中的占比应该不会很大。从整机成本来看,核心零部件分别是传感器、电机、丝杠和减速器。
1、传感器:较强的差异化盈利空间
传感器:尽管传感器行业市场规模庞大,但是传感器行业需要较高的定制化程度,需要匹配产品进行长周期的逆向研发才能推出专用的传感器,通用化程度较低,没有大单品的逻辑,因此也提供了较强的差异化盈利空间。
触觉传感器,柔性触觉传感器技术仍由国外企业领先,市场以国外厂商为主。全球范围内柔性触觉传感器生产商主要包括 Novasentis、Tekscan,Inc.、JapanDisplayInc.、Baumer Group、Fraba Group、Syntouch、Canatu、Sensel、FORCIOT、钛深科技等。2022 年,全球前五大厂商占有大约 57.1%的市场份额;视觉传感器,其传感器方案和需求场景与自动驾驶存在类似之处,自动驾驶传感器厂商、机器视觉厂商都是人形机器人传感器的潜在参与者。
六维力矩传感器,在竞争格局上,受益于机器人市场需求催化,中国六维力矩传感器市场近年来入局者逐年增加,坤维科技、鑫精诚、宇立仪器、蓝点触控等国内企业先后进入该领域,并在机器人、汽车、3C 等应用领域上占据了一席之地。ATI、SCHUNK 等海外企业作为全球龙头,积累多年,仍旧有明显的领先优势。有望受益标的:柯力传感、东华测试。
2、电机:需要高度定制化生产
电机:目前电机市场参与者众多,电机型号纷繁复杂,针对人形机器人的电机需要高度定制化生产,目前供应链格局仍具有较大的不确定性。其中,空心杯电机是人形机器人灵巧手的关键零件,空心杯应用领域较高端,设计及制造壁垒高,市场空间相对无刷、伺服等通用产品更小。海外头部企业历史积淀悠久,技术积累深厚,行业地位较高。
2022 年全球空心杯电机 CR5 为 67%,前五名企业包括 Faulhaber、Portescap、AlliedMotion Technologies、Maxon Motor 及 Nidec Copal Corporation。国内部分厂商在空心杯领域亦有布局,未来随人形机器人普及有望打开市场空间。有望受益标的:鸣志电器、兆威机电、拓邦股份、微光股份。
3、丝杠:标准化程度较高
丝杠:丝杠作为传动部件,是标准化程度较高的零部件产品,相对于人形机器人其他零部件,其核心壁垒在于高端机床等设备和批量化生产能力。丝杠是将旋转运动变成直线运动的传动附件,具备较高的承载力和精度。滚柱丝杠负载高、寿命长且导程小,主要用于承载要求更高的大臂、大腿、小腿。
市场格局方面,2022年国内行星滚柱丝杠市场主要被国外厂商占据,国外龙头制造商 Rollvis 市场份额占比分别为 26%,国内行星滚柱丝杠厂商合计市场份额占比为 19%,其中以南京工艺、博特精工为代表,市场份额均为 8%。
江苏恒立液压线性驱动器项目聚焦于电动缸和滚珠丝杠设备的研发。无锡贝斯特则利用在智能装备及工装领域的先发优势,全面布局直线滚动功能部件,大力开拓高端机床、半导体装备、机器人等市场。有望受益标的:恒立液压、贝斯特。
4、减速器:国产替代空间广阔
减速器:减速器是连接动力源和执行机构的中间机构,具有匹配转速和传递转矩的作用,是机器人使用的精密传动装置。根据负载不同,减速器可划分为谐波减速器、行星减速器和 RV 减速器。2022 年我国谐波减速器市场竞争格局中,哈默纳科市场份额最大,占比 38%,其次是绿的谐波市场份额为 26%。
目前,我国国产品牌在市场占有率不断提升,国产谐波减速器已基本可以实现国产替代;2022 年全球行星减速机头部厂商主要包括赛威传动、纽卡特、威腾斯坦等,市场份额分别为 12.18%、11.73%和 11.61%。在精密行星减速器领域,由于其技术含量高,生产工艺复杂,存在较高的进入壁垒,目前市场主要参与者为外资厂商、合资厂商,高端精密行星减速器国产化率较低。
日本新宝、科峰智能及纽氏达特是我国精密行星减速器市场的主要供应商,2022 年市场占有率分别为 20.4%、11.7%、9.4%;2022 年我国 RV 减速器市场中,行业龙头为纳博特斯克,市场份额约为 52%,其次是双环传动,市场份额约为 15%。未来国产化程度望进一步有望进一步提升,有望受益标的:双环传动、绿地谐波、中大力德。
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来源:小林科技观察