政策合力與頭部公司參與機(jī)器人掀起技術(shù)潮

本刊編輯部整理

上海證券在7月5日研報(bào)中指出，《北京市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案（2023—2025年）》的印發(fā)，短期看會(huì)提升市場預(yù)期，長期看是必須把握的產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇。之前的4日，浙商證券研報(bào)指出，字節(jié)跳動(dòng)擬入局機(jī)器人，持續(xù)看好人形機(jī)器人核心零部件供應(yīng)商。

上海證券：政策助力構(gòu)筑機(jī)器人產(chǎn)業(yè)新高地

據(jù)上海證券研報(bào)，6月28日北京市政府印發(fā)了關(guān)于《北京市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案（2023—2025年）》（以下簡稱《方案》）的通知?！斗桨浮分赋鰧⒃诒本┐蛟靽鴥?nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群，目標(biāo)意指使機(jī)器人核心產(chǎn)業(yè)收入達(dá)到300億元以上。

研報(bào)指出，今年以來國內(nèi)經(jīng)濟(jì)回暖復(fù)蘇，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行總體延續(xù)恢復(fù)，市場信心與經(jīng)濟(jì)動(dòng)能穩(wěn)中向好。其中，在工信部等部門印發(fā)《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《北京市“十四五”時(shí)期高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》背景下，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)保持高速增長，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)新動(dòng)能有效釋放：投資端1-5月高技術(shù)制造業(yè)固定投資同比增長12.8%，較整體固投高8.8個(gè)百分點(diǎn)；生產(chǎn)端5月高技術(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長，5月服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品產(chǎn)量增速為34.3%。為了形成創(chuàng)新要素集聚、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活躍的發(fā)展生態(tài)，打造國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群，《方案》計(jì)劃“到2025年，本市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力大幅提升，培育100種高技術(shù)高附加值機(jī)器人產(chǎn)品、100種具有全國推廣價(jià)值的應(yīng)用場景”，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展打造“北京樣板”，加速打造全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高地。

由點(diǎn)及面，協(xié)同助力機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。一方面，通過布局人形機(jī)器人、發(fā)揮機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，《方案》聚焦“醫(yī)療健康、協(xié)作、特種、物流”這四類優(yōu)勢(shì)機(jī)器人產(chǎn)品躍升發(fā)展；另一方面，在注重機(jī)器人產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的同時(shí)，通過打通上下游協(xié)同、軟硬結(jié)合的創(chuàng)新鏈條，夯實(shí)關(guān)鍵零部件基礎(chǔ)，突破產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)，強(qiáng)化人工智能大模型的支撐作用，推動(dòng)“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)穩(wěn)鏈、補(bǔ)鏈和強(qiáng)鏈”。最后，《方案》指出通過開展“機(jī)器人+”應(yīng)用示范，以加快形成標(biāo)志性場景、標(biāo)志性服務(wù)、標(biāo)志性模式和標(biāo)志性業(yè)態(tài)，建立“資源統(tǒng)籌—?jiǎng)?chuàng)新協(xié)同—環(huán)境優(yōu)化”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新生態(tài)，優(yōu)化機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間布局，我們認(rèn)為可以發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，推動(dòng)區(qū)域內(nèi)資源配置效率、提高行業(yè)產(chǎn)研融合水平、強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)效應(yīng)。

新動(dòng)能助力，有望從供需兩端帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)活力。此次北京市人民政府《方案》的印發(fā)進(jìn)一步明晰了區(qū)域機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向、支持力度和未來目標(biāo)，是繼《深圳市加快推動(dòng)人工智能高質(zhì)量發(fā)展高水平應(yīng)用行動(dòng)方案（2023-2024年）》、《上海市推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2023-2025年）》后對(duì)《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的進(jìn)一步布局。在需求端，面向醫(yī)療、制造、建筑、商貿(mào)物流、養(yǎng)老、應(yīng)急、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域重點(diǎn)需求加快應(yīng)用場景搭建；在供給端，立足產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作提升機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的對(duì)內(nèi)集聚和對(duì)外輻射作用。我們認(rèn)為，其有望從供需兩端協(xié)同發(fā)力，拓寬相關(guān)應(yīng)用的深度與廣度，加速機(jī)器人產(chǎn)業(yè)內(nèi)細(xì)分領(lǐng)域的突破發(fā)展，引領(lǐng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與企業(yè)行業(yè)的整合對(duì)接。

我們認(rèn)為，從短期來看，《方案》的印發(fā)或能在經(jīng)濟(jì)增長恢復(fù)階段引領(lǐng)增長新動(dòng)能更好地釋放，提升市場預(yù)期，穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)增長目標(biāo)；從長期來看，推進(jìn)國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展是參與全球新一輪科技革命的重要一環(huán)，是必須把握的產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇，對(duì)于把握創(chuàng)新發(fā)展主動(dòng)權(quán)、實(shí)現(xiàn)“自主可控”的產(chǎn)業(yè)迭代有望起到積極作用。

浙商證券：看好人形機(jī)器人核心零部件供應(yīng)商

據(jù)晚點(diǎn)LatePost，字節(jié)跳動(dòng)的管理層明確了做機(jī)器人的業(yè)務(wù)方向，一是生產(chǎn)一些機(jī)器人，優(yōu)先服務(wù)字節(jié)跳動(dòng)的電商履約需求；二是關(guān)注前沿技術(shù)，探索把AI大模型能力用到機(jī)器人上。公司目前并未確定機(jī)器人的具體形態(tài)與具體數(shù)量目標(biāo)。

根據(jù)晚點(diǎn)LatePost推測，字節(jié)跳動(dòng)或?qū)⒀邪l(fā)具備移動(dòng)能力的、能在電商倉里送貨的分揀機(jī)器人，以及帶有視覺感知能力、能自己打包貨物的機(jī)械臂，用于服務(wù)字節(jié)自己電商履約的需求。行業(yè)里，前者的對(duì)標(biāo)產(chǎn)品有亞馬遜的Kiva，國內(nèi)公司有極智嘉、快倉等；后者的對(duì)標(biāo)公司有Mujin（日本）、梅卡曼德、XYZ等。字節(jié)機(jī)器人團(tuán)隊(duì)已有約50人，計(jì)劃年底擴(kuò)充到上百人。

浙商證券指出，人形機(jī)器人具身執(zhí)行核心部件價(jià)值量占比約62%，關(guān)注絲杠、電機(jī)、減速器等。伺服系統(tǒng)方面，空心杯電機(jī)用于手部，價(jià)值量占比約4%，國產(chǎn)化程度較低，大批量生產(chǎn)為核心難點(diǎn)；無框力矩電機(jī)用于身體關(guān)節(jié)，價(jià)值量占比約21%，轉(zhuǎn)矩密度、溫升、額定和最高轉(zhuǎn)速、成本控制是核心。絲杠方面，人形機(jī)器人中可能會(huì)用到梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠，價(jià)值量占比約14%。其中行星滾柱絲杠可適應(yīng)高速重載工作，生產(chǎn)制造難度最大，目前主要依賴進(jìn)口，國產(chǎn)廠商在原材料、加工工藝、試驗(yàn)與檢測等方面有待提升。減速器方面，人形機(jī)器人中主要用到行星減速器、RV減速器、諧波減速器，價(jià)值量占比約17%。目前減速器行業(yè)日系廠商占主導(dǎo)，國內(nèi)廠商關(guān)鍵技術(shù)已攻克，在工藝經(jīng)驗(yàn)積累方面仍有提升空間。

人形機(jī)器人具身感知核心部件價(jià)值量占比約18%，關(guān)注力矩傳感器、慣導(dǎo)等人形機(jī)器人的感知系統(tǒng)。

2030年人形機(jī)器人全球市場空間預(yù)計(jì)達(dá)475億元，CAGR達(dá)19%。關(guān)注核心標(biāo)的方面，人形機(jī)器人重點(diǎn)關(guān)注價(jià)值量占比高、國產(chǎn)化空間大、毛利率高的行星滾柱絲杠、空心杯電機(jī)等環(huán)節(jié)，如鳴志電器、匯川技術(shù)、恒立液壓、秦川機(jī)床、長盛軸承、雙環(huán)傳動(dòng)、綠的諧波、三花智控、拓普集團(tuán)等。

國金證券：機(jī)器人孕育新空間

國金證券在7月5日研報(bào)中指出，高端裝備“大腦”，機(jī)器人孕育新空間。運(yùn)動(dòng)控制器+執(zhí)行器（驅(qū)動(dòng)電機(jī)）+傳感器構(gòu)成運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等高端裝備的核心基礎(chǔ)部件：運(yùn)動(dòng)控制主要指按照運(yùn)動(dòng)軌跡要求，在復(fù)雜條件下把規(guī)劃指令變成期望的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過執(zhí)行器（通常由伺服驅(qū)動(dòng)+電機(jī)構(gòu)成）實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，并通過傳感器完成閉環(huán)反饋。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是高端裝備的核心基礎(chǔ)部件，決定了裝備的精度、效率，同時(shí)其也是不同品牌高端裝備形成差異化競爭的重要構(gòu)成。

運(yùn)動(dòng)控制器為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)“大腦”，通用運(yùn)動(dòng)控制器主要分為PLC、嵌入式、PC-Based三大類：運(yùn)動(dòng)控制器主要任務(wù)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制的要求和傳感器件的信號(hào)進(jìn)行必要的邏輯、數(shù)學(xué)運(yùn)算，為電機(jī)或其他動(dòng)力和執(zhí)行裝置提供正確的控制信號(hào)，性能直接決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能水平。

工業(yè)機(jī)器人通常采用PC作為上位機(jī)完成人機(jī)交互/軌跡規(guī)劃，基于PLC或PC-Based控制器通過關(guān)節(jié)控制、位置控制、力控制實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制：工業(yè)機(jī)器人通常采用PC作為上位機(jī)完成人機(jī)交互和軌跡規(guī)劃，確定運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)，再通過單/多關(guān)節(jié)控制（由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電流、速度、位置檢測實(shí)現(xiàn)閉環(huán)），位置控制（可通過笛卡爾位置控制在關(guān)節(jié)控制基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)），力控制（采用多維力傳感器獲取笛卡爾坐標(biāo)系中的力信息實(shí)現(xiàn)反饋）實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制，最終經(jīng)過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過齒輪組、減速器等為關(guān)節(jié)提供動(dòng)能，通過關(guān)節(jié)速度、位置、力控制實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)。

人形機(jī)器人在工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)“類人”屬性，步態(tài)控制、手臂控制、軌跡規(guī)劃要求均更高，難度預(yù)計(jì)將顯著提升，有望帶來市場需求增量：人形機(jī)器人采用“類人”結(jié)構(gòu)，步行狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)屬于非線性和強(qiáng)耦合，易受環(huán)境因素干擾，假設(shè)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)分別為3/1/3個(gè)自由度，僅下肢就為一個(gè)14自由度系統(tǒng)，多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)控制難度較高。在手臂控制除多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)帶來的難度外，其“類人”屬性對(duì)于沖擊（代表力矩變化的快慢，影響振動(dòng)、機(jī)械磨損等因素）控制的要求更高，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的抓取和抬舉物品，并且為了實(shí)現(xiàn)與環(huán)境交互，需要引入視覺傳感器來完成空間定位實(shí)現(xiàn)軌跡規(guī)劃。更多的聯(lián)動(dòng)關(guān)節(jié)數(shù)量、更多的傳感器都將加大運(yùn)動(dòng)控制難度，同時(shí)在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中，軌跡規(guī)劃的應(yīng)用需要專業(yè)工程師通過編程處理，學(xué)習(xí)成本較高，考慮人形機(jī)器人未來有消費(fèi)級(jí)應(yīng)用場景，軌跡規(guī)劃必須通過軟件進(jìn)行封裝，將功能集成并設(shè)計(jì)出可視化界面，從而降低使用門檻。

運(yùn)動(dòng)控制2022年全球市場空間155億美元，2019年國內(nèi)市場空間425億元人民幣，中高端運(yùn)動(dòng)控制市場以海外品牌為主，國內(nèi)企業(yè)在各自領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)一定突破：根據(jù)MARKETSANDMARKETS數(shù)據(jù)，2022年全球運(yùn)動(dòng)控制市場空間155億美元，預(yù)計(jì)到2027年達(dá)到200億美元，CAGR5.2%。根據(jù)固高科技招股說明書數(shù)據(jù)，2019年國內(nèi)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)市場規(guī)模425億元人民幣，其中運(yùn)動(dòng)控制器、伺服系統(tǒng)市場規(guī)模分別為85/340億元人民幣。目前高性能運(yùn)動(dòng)控制及伺服系統(tǒng)市場參與者主要為海外廠商如歐姆龍、倍福、ACS、Aerotech等，國內(nèi)企業(yè)分別在運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了一定突破，根據(jù)雷賽智能招股說明書數(shù)據(jù)，通用運(yùn)動(dòng)控制器中的PCBased控制卡市場，固高科技、雷賽智能、成都樂創(chuàng)、眾為興為代表的國內(nèi)品牌占據(jù)了70%以上的市場份額；根據(jù)睿工業(yè)數(shù)據(jù)，2021年匯川技術(shù)、禾川科技伺服市場占有率分別達(dá)到了16.3%/2.8%實(shí)現(xiàn)突破，但仍有較大國產(chǎn)替代空間。

考慮運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)市場空間較大，且隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展有良好成長前景，建議重點(diǎn)關(guān)注禾川科技、華中數(shù)控、埃斯頓、匯川技術(shù)、雷賽智能。

（本文提及個(gè)股僅做分析，不做投資建議。）