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国内机器人行业分析：量产元年，百家争鸣

新材料行业研报

2025-03-03

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摘要

· 产业明显提速，差异化渐显，短期工业场景有望率先落地，长期空间广阔。1)产业在加速：产业政策密集出台，产业联盟&基金纷纷成立，融资数量大幅增长，推动产业形成"资金一技术一产品”闭环。2)差异化渐显：国内机器人在上下肢、视觉等硬件方案及模型路线等软件层面存在差异化且仍未收敛。3)短期爆发在即，长期空间广阔：应用环节较为明确为汽车、3C行业，有望率先起量，逐步延伸至其他制造业及搬运、零售等服务业，有望于2030年走进家庭。据测算，预计2030/2035年机器人新增需求达178/994万台。随大脑逐步完善及场景拓宽，关节数增加，线性关节逐步渗透，灵巧手收敛至五指方案，测算2035年大批量生产后，单体执行器价值量约6万元，旋转/线性执行器市场空间达2130/4031亿元。

· 初创机器人企业:背景多元，量产在即，潜力无限。梳理了智元、宇树、优必选、乐聚、普渡、傅利叶、银河通用、众擎、星动纪元、千寻智能共10家企业，初创企业机制较为灵活，创始团队在某一领域（运动控制为主）背景深厚，2024年头部企业均发布最新机型，具备双足机器人的开发能力，并与车企等制造企业试点近半年，小批量测试阶段有望结束，25年开启量产销售，多家企业预计2025年全年销售超千台。1)智元、宇树、优必选、乐聚进度较为领先，在全栈式布局、硬件性能&成本控制、场景应用、股东背景等领域具备优势;2)银河通用、星动纪元、众擎、千寻智能则在大模型、运动控制算法等细分方向较为领先;3)普渡、傅利叶由原本配送/康复机器人拓展，硬件&量产能力优秀。

· 互联网&整车企业：多元形式入局，推动产业加速。1)互联网企业：多以投资&大模型&自研方式入局，关注软件端的大模型高于关注硬件，从“大脑”方面发力。目前国内互联网企业多集中于语言模型，也纷纷推出自研多模态大模型，也在往具身智能大模型方向发展，但与海外龙头企业仍有一定差距。其中，华为布局较为多样，模型端一盘古大模型较为领先，志在让人形机器人成为鸿蒙生态系统重要部分，车端一场景&制造资源协同，共同赋能国产人形机器人，投资端一注资极目机器人，加大投入。2)整车企业：人形机器人在“感知+决策+执行”层面与智能驾驶均具备共同性，同时车企在应用端也是天然的落地场所，目前在智能驾驶投入层面华为于研发人员&算力规模均国内第一，有望于人形机器人领域延续领先地位。

研报目录：

一、产业提速，差异化渐显

1、产业在加速

（1）宏观层面，政策频出，推动产业加速发展

政策密集出台，中央地方齐发力，共同推进人形机器人产业加速发展。2023年11月，工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，明确提出人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车之后的又-颠覆性产品，并将其定位为重要的经济增长新引擎。随后各地相关行动方案&发展规划纷纷出台，且在时间节点上明确，计划于近年分别打造当地的人形机器人产业集群生态，推动产业逐步成熟。

（2）中观层面，产业联盟&投资基金纷纷成立

人形机器人产业联盟&基金纷纷成立，集群效应有望逐步凸显。23年末以来，全国&各地区人形机器人产业联盟纷纷成立，为行业发展注入强大动力。其中，牵头方既有地方政府，也有头部企业，以北京人形机器人产业联盟为例，其于2024年4月正式成立，汇集了包括机器人本体企业、核心零部件企业、高校及科研院所等在内的78家成员单位，联盟通过搭建共享技术平台、推动标准规范发展、建立产业链数据库等举措，促进技术创新与应用落地，加速实验室到市场的转化。同时，产业基金同步密集成立且规模可观，推动产业形成“资金一技术一产品”闭环。

（3）微观层面，初创企业春笋涌现，融资风起

初创企业春笋涌现，融资数量大幅增长。一方面，目前初创企业因其创始团队大多具备运动控制、大模型研发等背景，方向多集中于机器人整机方向。另一方面，24年初创企业陆续走出A轮融资，相关投资数量明显增多但总金额略有下降，主要系23年明星项目效应明显（如智元、宇树等多于23年完成大额融资）。

2、差异化在显现

（1）三类下游、三种形态

国内机器人大多瞄准三类下游进行布局，产品形态由非人形到类人形逐步拓展至双足人形。人形机器人可以更高效完成工厂场景下自动化设备难以胜任的部分高精度、重复性工作，实现工业生产的完全自动化，同时工厂场景相对规范化，相对易于模型训练。业内认为人形机器人将率先在工业场景被大批量应用。但最终随着模型能力提升、泛化能力的提高，C端应用将为人形机器人打开更加广阔的空间。因此，根据自身愿景与能力的不同，当前国内机器人企业分别瞄准三类下游一工业、家庭、泛通用(即工业&家庭)。因此，国内机器人厂商的发展也经历了从非人形到类人形，再到双足人形的演变过程，其中非人形与类人形通过对上肢&下肢进行成熟方案嫁接，能够快速适应工业场景的迭代，但随着对运动能力和智能化要求的提高，双足人形机器人成为了各厂商的“最终方案”。

（2）上肢&下肢&视觉均存在差异化方案

· 上肢方案差异化：当前行业量产需求迫切，但受制于灵巧手的技术难度较高，且在部分工业场景中存在灵活度冗余，众多厂商在其工业机器人产品中直接使用机械夹爪方案，同时在部分精细操作或康养领域，三指灵巧手方案也在同步推广。

· 下肢方案差异化：部分厂商认为在大多数场景中，上肢是决定机器人功能的关键，下肢的通过性要求较低因此在下肢选择更加成熟且稳定性更强的轮式或履带方案。

· 视觉方案差异化：特斯拉使用纯视觉方案，但是多数国内企业选择多传感器方案（RGB摄像机+毫米波雷达+激光雷达）。

（3）模型路线&数据获取方式仍未收敛

模型路线上：与智能驾驶不同，人形机器人“大脑”选择端到端还是分层决策目前仍有较大争议一短期看又在工厂场景中应用，分层决策因其任务拆解特性更能胜任，而端到端方式在通用泛化能力上具备优势（需要大量数据积累）。

数据获取路线上：部分厂商持续追求高质量数据，因此需要动作捕捉，但是效率低。而另一部分企业大量使用仿真环境下的虚拟数据，模型迭代快，但模型与硬件的融合程度相对较弱。

模型创新：如FAV和BEV，在智能驾驶中BEV广泛应用，但是机器人的遮挡对计算演进阻碍较大，因此智元机器人首次推出了FAV，允许根据场景灵活重置锚定视角。

二、商业化飞轮模型下，看好三大类厂商布局

1、打造机器人商业化飞轮模型，看好三类企业布局

· 机器人商业化飞轮模型：机器人的智能化能力提高需求借助海量场景的持续训练，而商业化的前提是大批量制造下的质量把控与降本。因此，机器人行业商业化形成了“大量制造一场景打磨一快速迭代”的飞轮模型。因此，我们认为互联网企业、车企、初创机器人公司有望引领行业发展。

· 初创企业一机制灵活与创始团队背景占优。通常情况下机器人企业的创始团队在某一领域运动控制为主有技术领先，同时机制灵活可以有效激励团队，保持产品的快速迭代。

· 互联网企业一软件能力是核心。当前国内互联网公司多在语言模型有所布局，未来有望拓展到具身智能模型，掌握智能化提升的关键能力。

· 车企一制造为主，软件为辅。汽车工厂是人形机器人最有可能率先大批量应用的场景，同时车企的规模化降本能力突出。此外，智能驾驶与人形机器人被认为是具身智能的两个终端应用，在技术底层上具备一定的共同性。

2、初创机器人企业

（1）24年迎发布大年，百家争鸣

24年国内人形机器人百家争鸣，未来20年产业大趋势确立。优必选、宇树、乐聚、智元、傅里叶等国内机器人厂商于2024年均发布了最新机型，头部企业基本全部具备双足机器人的开发能力，并且在尺寸、自由度、负载等参数上均实现跨越式进步。

（2）创始团队背景深厚，量产元年，初步商业化

创始团队均具备相关背景，预计工业场景率先落地，25年为商业化元年。从创始团队角度看，各家多具备清华大学、上海交大、浙江大学、哈工大等理工强校背景，且屡次获得美团、腾讯、高瓴创投及其他产业基金等众多明星投资方的加持，背景深厚。同时，国内头部机器人企业与车企等制造企业试点已近半年，小批量测试阶段有望结束，25年开启量产销售，其中多家企业预计2025年全年销售超千台。由于下游客户测试&研究需求旺盛，我们预计伴随国内企业订单交付，25年全年国内人形机器人销量有望近万台。

3、互联网企业

（1）投资&大模型&自研，从“大脑”开始

互联网企业转变进入方向，多以“投资+大模型”的方式从“大脑”方面布局人形机器人:人形机器人领域前景广阔，2024年风口再起，虽然阿里、百度、腾讯等诸多互联网企业都开始尝试入局人形机器人，互联网企业的入局方式偏向于保守，很少有亲自下场制造人形机器人本体，更多的是采用投资企业或基于本身数据优势进行大模型研发的方式入局，关注软件端的大型高于关注硬件，从“大脑”方面发力。

（2）模型逐步拓展，当前差距尚存

互联网企业多集中在通用大模型，与真正的具身智能大模型尚存差距。目前，国内的互联网大厂纷纷推出自研多模态大模型，例如百度的文心、阿里的通义，腾讯的混元等。但当前的多模态大模型无法驱动“本体”直接感知外部真实环境，并进行相应的任务决策与执行，更多的是依赖外部模块输入对外部的感知。目前，国内的互联网企业也在往真正的具身智能大模型方面发展，其中运用昇腾亲和的 Transformer 架构创新的 π 新架构的华为盘古大模型较为先进。另外，字节最新发布的GR-2机器人大模型聚焦机器人领域可以无缝地将预训练阶段的知识转移到微调阶段，并且还考虑了多视角数据处理和全身控制算法，初步具备世界大模型的能力。

4、车企横向对比

（1）各大车企跨界角逐人形机器人

· 2024年各大车企在人形机器人领域火热布局：广汽发布第三代具身智能机器人Go Mate，小鹏发布人形机器人lron，小米之前发布的Cyer One，奇瑞的Mornine等。目前车企在机器人领域的布局主要有三个主要方式：投资（如吉利等）、自研（小鹏、小米、广汽等）和合作开发（奇瑞等）。

· 跨界角逐是必然，车企具有天然优势。人形机器人与汽车自动驾驶本质类似，都是“感知+决策+执行”，因此车企的许多技术可以直接复用到人形机器人上。在决策层，AI芯片与智能驾驶芯片有共同性，如小鹏发布的lron机器人芯片便是用的自研图灵芯片。同时车企在电机、传感器、动力电池等供应链快速复用。在应用端，车企的自有工厂是人形机器人落地的天然场所。

（2）华为领衔，头部企业优势突出

（3）其他车企：渐次入局，人形机器人成为新热土

三、空间测算及零部件梳理

1、应用场景：多环节替代，长期经济性凸显

· 需求迫切，大批量应用临界点已至。近半年国内车企开放众多工位测试人形机器人，机器替人需求迫切，但当前机器人功能仍处于快速迭代阶段，车企多采用多个机器人替代1个工位(工厂中的生产单元，对应”位或多位工人)的方案，后续随着机器人功能提升有望实现1:1替代。机器人开发周期一般为6~12个月24年下半年各大车企加快验证，目前大批量应用条件已基本具备，临界点已至。

· 以比亚迪工厂为例，人形机器人可用于外观检测、底盘装配、物流搬运等自动化设备仍无法全部完成且重复率较高的生产环节，初期按照5%的渗透率(搬运较为简单，因此为10%)，3台机器人对应1个工位对应自用需求8万台，若长期提高到28%渗透率，1台机器人即可替代1个工位，对应需求14万台。

· 长期来看，人形机器人降本空间大，经济性凸显：放量初期按照一台机器人成本40万算，3台替代一个工位，回本周期7年。但若成本下降至12万元，1台替代一个工位，回本周期降至0.7年，经济性凸显。

2、国内机器人空间测算

从节奏上看，目前自动化程度较高，头部企业较为集中，应用环节较为明确的汽车、3C有望率先起量。

国内机器人执行器空间测算：目前人形机器人的研发和市场布局主要瞄准汽车、3C、搬运、配送等应用场景，后续也将在能源开采，综合零售等工商业领域应用并进一步走进家庭。我们预计2030/2035年机器人新增需求将达到178/994万台。

3、执行器：成本质量控制是核心，模组外采&部件自制趋势初现

· “性能优异”“成本低廉”“快速响应”“供应稳定”是执行器环节的四大核心竞争力。系统性降本能力即做到大规模生产下的成本质量控制是国内执行器环节的核心，目前多数机器人企业规模较小，并不具备规模化能力。

· 下游对模组整体采购比例提升，远期看执行器环节有望实现零部件全自制。当前机器人企业重点迭代运动控制及模型能力，对硬件的制造、集成投入不足，因此对关节模组的整体采购需求增加。此外，当前机器人仍处于功能实现阶段，对于零部件的选择更加侧重性能，因此部分核心零部件(如丝杠、减速器)仍需要外采。但长期看，零部件自制一方面可以提升零部件的适配性，同时还可以增厚执行器企业利润，头部企业也正通过自购设备&合资公司等方式进行研发，最终实现零部件全自制。

4、减速器：谐波减速器是关节的最佳方案，国产份额逐步提升

· 谐波减速器为人形机器人旋转执行器的最优方案。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。谐波减速器负载小、精度高、结构紧凑，在工业机器人领域用于小负载六轴、小负载SCARA及协作机器人，在人形机器人中主要应用于小臂、大臂等上肢旋转关节。

· 柔轮和钢轮的制造是核心，国产厂商份额逐步提升。谐波减速器由柔轮、钢轮及波发生器组成，关键指标为减速比、平均负载转矩最大值、寿命、精度、强度等，其中柔轮和钢轮的制造难点在于材料选择、加工工艺及对热处理/齿形精度的控制。哈默纳克此前全球份额超80%，但国内绿地、来福份额逐步突破，23年日哈默纳克和新宝在国内已下降至45%。

5、丝杠：国内大规模应用暂未成风，T降本后有望带动方案升级

· 滚柱丝杠是人形机器人线性执行器的最佳方案。人形机器人向更加拟人化的方向演进时，双足、双臂需采用连杆结构，连杆末端采用“电机+丝杠”结构，能够满足刚性、载荷、运动精度和连续性要求。丝杠采用滚柱丝杠和T型丝杠（不用滚珠因其负载能力稍弱）。

· 工艺及设备共同形成滚柱丝杠壁垒，人形机器人规模化后有望带动国产方案升级。滚柱丝杆难点在于精度的控制。从工艺角度看，热处理（影响寿命）、精磨（影响精度）、装配（影响一致性）是核心；其次，对设备的精度要求极高，精磨设备交货周期需1-2年。当前，滚柱丝杠仅用于航空等高端领域应用，特斯拉量产带动降本后有望带动国产机器人方案升级，线性执行器渗透率有望逐步提升。

6、灵巧手：远期空间广阔，短期方案仍未收敛

· 灵巧手对提高机器人柔性意义重大，是人形机器人手部的最终方案，但方案目前仍未收敛。灵巧手作为未端执行器，是机器人与环境相互作用的最后环节与执行部件，对提高机器人的柔性和易用性有着极为重要的作用，其性能的优劣在很大程度上决定了整个机器人的工作性能。目前有三种主流的传动方式，其中连杆传动精度较高，是目前的主流方向，但因其对电机要求较高且相对笨重，各家也在积极研发蜗轮蜗杆、腱绳方案，目前仍未收敛。

· 多家企业纷纷推出灵巧手产品，目前还处于功能验证阶段。相对于关节模组已经相对成熟，灵巧手目前仍处于研发及功能验证阶段，目前最新推出的产品多为12自由度，后续有望随着材料、方案逐步成熟，自由度预计将进一步增加，灵活度提升。