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文档简介

1、目录1. 人形机器人发展历程人形机器人技术不断成熟人形机器人典型产品介绍Tesla Bot即将面世2. 特斯拉人形机器人将带动服务机器人行业产业化落地3. 特斯拉人形机器人产业链分析4. 投资建议5. 风险分析1.1 人形机器人技术不断成熟图表:人形机器人技术不断成熟人形机器人发展历程人形机器人研究起步于双足行走的模仿,拓展至人工智能的研发。由日本早稻田大学加藤一郎教授率先解决了人形机器人的双足行走问题, 至此揭开了人形机器人研究的序幕。行走机构的设计以及相应控制方法的解决推动着人形机器人迈向自主式:1973年,加藤一郎等人在WL-5 的基础上配置了机械手以及人工视觉、听力装置组成了自主式机器

2、人WAROT-1,人形机器人的研究也逐渐扩展到人工智能方面。人形机器人在控制方法和人工智能技术不断更迭的基础上取得了迅速发展,商业化条件日益成熟。1990年以来,机器人的行走能力、智能化 和功能也越来越强大,本田公司的ASIMO是行业的典范。2010以来,互联网的发展推动人形机器人受到了更多大众关注,技术也愈发成熟, 2015年,Pepper的市售是人形机器人走入大众市场的重大尝试,2021年波士顿动力旗下Atlas的跑酷视频一经发出便收获百万点赞,电动车巨 头Tesla也于2021年宣布将推出人形机器人产品“擎天柱”,预计该项目的价值将超过电动车和FSD芯片。资料来源:波士顿动力、优必选等官

3、网,中信建投1.2 人形机器人典型产品介绍图表:典型人形机器人参数梳理PepperSophiaAtlasMercuryStuntronicsHRP-5PWalkerDigitAmeca发布时间2015年2016年2016年2018年2018年2018年2018年2019年2021年发布厂商Meka Robotics、Walt Disney日本软银集团Hanson Robotics Boston Dynamics UT Asutin、ImagineeringAIST优必选Agility Robotics Engineered artsApptronik适用场景商业与教育领域研究、教育和娱研发平台

4、研发平台电子动画特技替建筑与大型工程家庭场景和办公仓库、商店、快娱乐或展示中心 乐身场景递公司高度120cm167cm150cm150cm175cm182cm130cm155cm187cm重量28kg20kg80kg22kg40kg101kg63kg42.2kg49kg速度3km/hNA5.4km/h4km/hNANANANANA成本NANANA$150,000NANANANANA价格$30000NANANANA不超过6位数NA$250,000$133,000自由度20832861037411651典型人形机器人梳理近年来各类人形机器人产品陆续推出,功能与应用场景各有不同。波士顿动力专注于强化

5、 “运动智能”的能力。2018年发布的 最新版机器人已经可以实现左右脚交替三连跳40cm台阶,2021年完成高难度跑酷动作;Agility Robotics致力于制造行走机器 人,发明了具有移动性和操纵能力的类人机器人Digit,是世界上第一款销售的两足机器人;优必选以制造家用智能机器人为愿 景,在2021年发布的Walker X是全球第一款可商业化的大型仿人服务机器人;Engineered arts关注于制造人形娱乐机器人,CES 2022登台亮相的Ameca被称为“机器人的未来面孔” 。资料来源:各公司官网,中信建投1.2 人形机器人典型产品介绍-软银/Pepper资料来源:软银集团官网,

6、中信建投资料来源:软银集团官网,中信建投图表:Pepper外形展示图表:Pepper发展历程2014年6月,Pepper首次对外展示2014年7月,成立了 子公司软银机器人。2015年6月18日, SBRH获阿里巴巴、 富士康联合投资145 亿日元2015年6月, Pepper公开发售2016年,软银 机器人与微软 共同宣布战略 合作2018年,Pepper进入中国市场2020年8月, Pepper正式停产性能较弱、商业化失败的人形机器人Pepper是由日本软银集团和法国Aldebaran Robotics研发的类人型情感机器人,主要被用于商业以及教育情景。Pepper通过视野系统来察觉 人类

7、表情,通过语音识别系统来识别人类的语音语调以及特定表现人类强烈感情的字眼。然后情感引擎把上述一系列面部表情、语音语调和 特地字眼量化处理,通过量化评分最终做出对人类积极或者消极情绪的判断,并用表情、动作、语音与人类交流、反馈。Pepper于2015年进 入市场,并于2020年8月份停产,其面向普通消费者的销售价格折合人民币约为1.27万元。Pepper自推出以来,迄今为止只生产了约2.7万台, 并且库存不足2000台。Pepper发展内外交困,商业化进程中断。Pepper只有20个电机,只有上半身为人形,硬件条件薄弱且难以捡起精细的物体,可靠性也较弱; Pepper 情感引擎开发较为落后,完成

8、的指令都是事先设定好的,这让 Pepper的对话能力难以解决实际问题;法国企业和东京管理层之间的文化冲突使得 Pepper的开发节奏缓慢。1.2 人形机器人典型产品介绍-波士顿动力/Atlas图表:波士顿动力旗下机器人发展历程图表: 展现“跑酷”技能的第三代Atlas外形展示运动性能优异的双足人形机器人,未实现商业化波士顿动力成立于1992年,致力于研究AI仿真和具有高机动性、灵活性和移动速度的先进机器人。 Atlas是波士顿动力旗下旨在突破全身运动极限的研发平台,被设计用于各种搜救任务,但目前仍处于实验室阶段,没有市售。Atlas高性能结构件与模型预测技术打造优异运动性能。 定制电池、阀门和

9、液压动力单元使Atlas能够为其28个液压关节提供高功率,以实现高度的灵活性;Atlas执行的每个动作都源自其行为库中的动作模板,在运动过程中,Atlas的模型预测控制器(MPC)会调整其发力、姿势、动作发生时机等细节,并允许Atlas跨行为边界预测下一步的行动,使每一步动作都自然的连贯起 来;Atlas通过头部的RGB摄像头和TOF深度传感器获取更加全面的环境信息,并利用多平面分割算法从点云中提取平面,构建 出Atlas看到的不同对象的模型,再基于它构建的模型来规划路径;3D打印零件赋予其跳跃和翻腾所需的强度/重量比。资料来源:波士顿动力官网,中信建投资料来源:波士顿动力官网,中信建投1.2

10、 人形机器人典型产品介绍-优必选/Walker适用场景多元的国产人形机器人优必选2012年成立于深圳,是一家集人工智能和人形机器人研发、平台软件开发运用及产品销售为一体的全球性高科技创新企业。Walker机 器人是优必选自主研发的一款大型仿人服务机器人。Walker X是优必选Walker系列的最新款机器人,于2021世界人工智能大会首次公开亮相, 目前已率先在商用服务和科研开发两大方向进行落地探索。Walker X满足客户的多场景应用需求和消费者的多元化需求,仍在进行商业化探索。 Walker X具备41个高性能伺服关节构成的四肢以及多维 力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等全方位的感

11、知系统;并采用了U-SLAM视觉导航技术以及基于深度学习的物体检测与识别算法, 全面升级了视觉定位导航和手眼协调操作技术,自主运动及决策能力大幅提高,实现了平稳快速地行走和精准安全的交互,可在多种场景下 提供智能化服务。同时,Walker X还采用了模块化设计,不仅便于使用和维护,降低成本,也为大规模量产做了准备。2016年优必选搭 建Walker原型机。2018年优必选在 CES上正式发布 第一代Walker。2019 年1月CES正式发布Walker 第二代。2021年7月WAIC全球发布WalkerX2021年9月优必选 熊猫机器人优悠 全球发布资料来源:优必选官网,中信建投资料来源:优

12、必选官网,中信建投图表: Walker X外形展示图表: Walker发展历程及八大功能1.2 人形机器人典型产品介绍-AgilityRobotics/Digit亚马逊参投的兼具移动性和操纵能力的人形机器人,价格昂贵Digit是Agility Robotics公司推出的兼具移动性和操纵能力的人形机器人。主要将被投入到物流、仓库等使用场景,同时也会会被出售给执 法和军事部门,但只提供非武器化功能。截止2022年4月,Amazon已宣布计划建造的多层机器人配送中心多达11个,部署了超过35万台各种各 样的机器人,而即便如此,依然无法满足其对物流的需求,因此Amazon依旧在加速对机器人配送上的布局

13、。2022年4月,Agility Robotics获 得AIIF(亚马逊旗下)参投的1.5亿美元B+轮融资,将用于提高Amazon仓库的自动化程度,减少工作人员可能收到的伤害。Digit应用场景灵活多样,但价格昂贵,商业化规模小。Digit的膝盖关节可以做到向后弯曲,这意味着它可在各种表面上改善平衡性和稳定 性。Digit支持大多数的软件API,用户可利用其控件和视觉算法来开发用户应用程序,也可将Digit用作开发平台并编写低级代码,Digit是 一个数据执行机构,在与福特的合作案例中,自动驾驶汽车和云端之间的数据交换可以用于操纵Digit机器人。同时Digit具有可折叠性,能 够实现随车叠放

14、甚至车内充电,应用场景更加灵活。目前官网公布的成套价格为25万美元,2021年度出货量为40到60台。Agility Robotics官网,中信建投Agility Robotics官网,中信建投图表: Digit外形展示图表: Digit发展历程1.2 人形机器人典型产品介绍-EngineeredArts/Ameca2021年12月2日, Engineered Arts 研发了Ameca2021年12月22日, 发布Ameca互动视频2022年1月, CES 2022登台亮相Engineered Arts官网,中信建投Engineered Arts官网,中信建投图表: Ameca外形展示图表:

15、 Ameca发展历程面部表情逼真但是运动性能较弱的娱乐人形机器人Ameca由英国科技公司Engineered Arts开发,重49kg,高1.87m,身体共有52个模块,支持51种关节运动,被称为“机器人的未 来面孔”。Ameca是用于娱乐的人形机器人,可能会成为场地和活动的关注中心。Ameca可供购买或出租,但购买价格超过13.3 万美元。Ameca实现人类面部表情的高度模仿,但运动功能有限。Ameca结合了AI与AB(Artificial Body)技术,底层系统是机器人操作 系统Tritium和工程艺术系统Mesmer,同时配备广泛的传感器,包括摄像头、麦克风、位置编码器以及具有数千个参

16、数的智能电 子设备,以确保Ameca具有高标准的响应性与交互性。Ameca具有模块化机制和云智能,可以随着技术进步进行升级。Ameca虽然 有逼真的面庞,但它还不能步行、跳跃或跑酷。1.3 TeslaBot即将面世特斯拉Optimus推出时间节点首次发布:2021年8月20日,马斯克在首届特斯拉人工智能日(AI DAY)上首次发布特斯拉人形机器人(Tesla Bot)计划,代号 “擎天柱”(Optimus)。项目开发计划:2022年4月,马斯克在财报会议上指出,Optimus的重要性将在未来几年逐渐显现,最终将比汽车业务、比FSD更具价值。原型机发布时间:2022年6月,马斯克在推特上发文,将

17、特斯拉第二个人工智能日(AI Day)由原定的8月19日推迟到9月30日, 并表示到时候可能推出能够运转的人形机器人原型机Optimus。资料来源:特斯拉官网,中信建投图表:特斯拉人形机器人时间轴2021年8月20日2022年4月2022年6月首届AI日财报会议推特首次发布开发计划原型机发布时间目录1. 人形机器人发展历程2. 特斯拉人形机器人将带动服务机器人行业产业化落地马斯克创造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹Tesla Bot与电动车共享特斯拉的强大供应链体系Tesla Bot与电动车共享AI、算法和芯片体系3. 特斯拉人形机器人产业链分析4. 投资建议5. 风险分析2.1 马斯克创

18、造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹马斯克创业涉及多个领域,走在行业开拓的前沿马斯克从1999年开始先后创办或投资于在线金融服务与电子邮件支付业务公司X.com、太空探索技术公司SPACE X、 电动汽车生产公司特斯拉、光伏发电企业SolarCity以及轨道交通公司The Boring Company,涉足互联网、电动汽车、 航天、机器人、太阳能、地下隧道超速运输等多个领域。资料来源:特斯拉、SolarCity等公司官网,中信建投图表:马斯克创业涉及多个领域,对行业有颠覆意义1999年2002年2004年2006年2008年1999年,马斯克与合 伙人创办在线金融服 务与电子邮件支付业 务公

19、司X.com,2001 年更名为PayPal。2004年,马斯克向 特斯拉投资630万 美元,并出任特斯 拉董事长。2008年1月,马斯克正式出任特斯拉CEO。 2009年,特斯拉成功 获得美国能源部4.64亿美元的低息贷款。2002年,PayPal被eBay全 资收购,马斯克出售股权 获得1.65亿美元。同年,马 斯克投资1亿美元,创办太 空探索技术公司SPACE X, 并出任CEO、CTO。2006年,马斯克投资1000万美元与合伙人联合创办光伏发电企业 SolarCity,并出任董事 会主席。SolarCity后成 为全美最大的太阳能面 板安装公司。2010年2014年2016年2021

20、年2010年6月,特斯拉在美国 纳斯达克交易所IPO上市, 融资2.26亿美元; 同年12月, Space X研发的猎鹰9号火箭成功将“龙飞船”发射 到地球轨道。2013年一季度,特斯 拉首次实现盈利,当 月市值突破100亿美 元。2016年11月,特斯拉宣布以2.6亿美元 完成对光伏发电企业SolarCity的收购, 转型成为全球唯一垂直整合的能源公 司 ; 同 年 12 月 , 创 立 The Boring Company,为解决地面交通拥堵问题 的轨道交通公司。2017年,马斯克宣布计划制 造代号为BFR的超大型火箭, 为“火星殖民”计划做准备。 2021年10月,特斯拉成为首 个市值突

21、破万亿美元的车企。2.1 马斯克创造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹特斯拉生态圈,涵盖纯电动车、清洁能源、智能机器人等产业链布局特斯拉拥有世界上最大的电动汽车充电网络,自2012年建设首座超级充电桩以后,特斯拉快速扩大充电网络,目前在 全球拥有超过3.5万根超级充电桩。在陆续收购Maxwell公司和Hibar Systems公司完善电池研发与生产生态链后,特斯 拉开启4680电池的量产阶段。 SpaceX“星链”卫星互联网系统部署2000多颗通讯卫星,目前为超级充电站提供互联网 接入服务,未来将在无人驾驶和智能交通出行领域持续创造价值。The Boring Company针对路面交通堵车建

22、设隧道交 通,结合特斯拉自动驾驶打造全电动、零排放的地下交通系统,旨在提高出行的安全性能与出行效率。资料来源:特斯拉、SolarCity、Space X等公司官网,中信建投图表:特斯拉生态圈特斯拉汽车SpaceX 星链超级充电桩电芯太阳能屋顶储能设备The Boring Company智能制造FSD芯片2.1 马斯克创造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹姓名职位(曾任/现任)具体贡献Thomas Mueller创始成员、推进工 程副总裁、推进技 术的首席技术官领导的团队为猎鹰1号开发了Merlin 1A和红隼发动机;用于 猎鹰9号运载火箭早期迭代的Merlin 1C、Merlin 1D和MV

23、ac 发动机;以及为龙飞船提供姿态控制推进器的Draco推进器, 以及用于为太空舱发射逃生系统提供动力的SuperDraco可储 存推进剂发动机Jim Cantrell创始成员之一帮助开发了猎鹰1号运载火箭Gwynne Shotwell总裁兼首席运营官负责日常运营和公司发展,她负责领导建造猎鹰载具清单的 工作进行了50多次发射,创造了50亿美元的收入。Timothy Buzza测试和发射副总裁领导佛罗里达、夸贾林、德克萨斯和加利福尼亚发射/测试 场地的设计、建造和运营,直接参与了猎鹰1号、猎鹰9号和 龙飞船的开发Jinnah Dylan Hosein软件工程副总裁领导“猎鹰”“重型猎鹰”“载人

24、龙”等飞行器的发射控制 软件开发项目,支持了SpaceX的40次火箭发射、10次“龙” 飞船任务以及24次成功着陆人才引进+资金加持奠定坚实基础,SpaceX成为民用火箭领域的领军企业太空探索技术公司(SpaceX)总部位于美国加利福尼亚州,由埃隆马斯克于2002年创办,目标是降低太空运输的成本,并进行 火星殖民。SpaceX的成功得益于引进出色的人才以及多方资金的支持:1)人才:公司创始团队以及后续加入的核心技术成员大部分具有NASA以及相关领域的工作经验,为公司的研究打下坚实基础。2)资金:公司2002年至2018年一共进行了12次融资,资本支持为公司提供了运营和研发的保证。融资时间(轮次

25、)融资额度(亿美元)估值/亿美元2002/08(A)0.610.712005/02(B)0.111.592007/02(C)0.31532008/07(D)0.2914.172009/03(E)0.4735.542010/10(F)0.5069.732015/01(G)101202017/11(H)4.5232152018/04(I)5.072472019/01(J)5.0032802019/05(K)5.4083232019/06(L)3.142341资料来源:维基百科、领英,中信建投Geekpark ,中信建投图表:人才济济为Space X的成功打下坚实的基础图表:资本支持为公司营运创造良

26、好条件2.1 马斯克创造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹突破火箭回收技术降低成本,SpaceX占领全球商业发射市场的主导地位。利用火箭重复发射优势,大幅降低发射成本。 SpaceX是现阶段唯一一家能够把火箭回收技术进行大规模商用的公司 猎鹰9号火箭已经实现160次发射、120次回收与99次复用。马斯克在2022年2月的SpaceX的星舰发布会介绍,星舰单次 发射成本将低于1000万美元,按载荷100-200吨计算,SpaceX星舰的入轨载荷成本仅为50-100美元/千克。“拼车发射”降低卫星发射成本,下调发射报价以拓展卫星发射市场。猎鹰9号火箭单次发射可运载40-50颗卫星,发 射成本约5

27、000万美元,单颗卫星发射费用降至100多万美元。2019年5月以来SpaceX已将2600余颗“星链”卫星送上太 空,布局低轨道卫星网络,提供宽带接入等服务,走在太空资源商业开发利用领域的前列。图表17: 猎鹰9号火箭已实现160次发射与120次回收图表18: SpaceX目前发射2600余颗“星链”卫星SpaceX官网,中信建投SpaceX官网,中信建投2.1 马斯克创造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹时间发行方式募资金额资金瓶颈及募集用途2004第一轮融资:马斯克领投750万美元Roadster车型研发支 出大,公司成立伊始 无收入产生即无现金 流入,需要资金支持 产品进一步开发。2

28、005第二轮融资:马斯克领投,Valor Equity Partners 参与投资1300万美元2006第三轮融资:马斯克领投,Google联合 创始人Sergey Brin和Larry Page、eBay 前总裁Jeff Skoll、投资公司Draper Fisher Jurvetson、J.P.Morgan等参与投资4000万美元2007.5第四轮融资:发行 18,440,449 股可转优 先股4500万美元2008发行可转换债券5500万美元用于Roaster量产支出2009戴姆勒购入10%股权5000万美元缓解了Model S的燃 眉之急凭借资金、技术、政策多方面加持,特斯拉成为新能源

29、汽车引领者特斯拉位于美国加利福尼亚州硅谷,由马丁艾伯哈德(Martin Eberhard)和马克塔彭宁(Marc Tarpenning)于2003年共同创立。 2004年埃隆马斯克(Elon Musk)进入公司并领导了A轮融资。特斯拉能够获得成功的因素可以分为技术、资金和政策三个方面:1)技术:自主打造的电池管理系统,自主研发的驾驶芯片等,打造了特斯拉核心技术的“护城河”。2)资金:马斯克持续的个人财富支持、关键时点引入战略投资等,为特斯拉的发展注入“血液”。3)政策:美国联邦和加州政府的产业补贴政策、中国电动车的补贴政策,为特斯拉的发展刮起了行业的“东风”。能量密度延长电池寿命降低成本技术支

30、持与环境责任300 Wh/kg已得到验 证,具备 00 Wh/kg的 实现路径改善耐久性,电池寿 命翻倍产能密度增加16倍, 与现有技术的湿电极 相比,成本降低10%- 20%无溶剂、下一代材料、 无钴、固态资料来源:特斯拉上市招股说明书、年报,中信建投资料来源:特斯拉上市招股说明书、年报,中信建投图表:特斯拉上市前经过多轮融资,帮助公司度过难关图表:布局上游电池产业,为未来发展奠定重要基础2.1 马斯克创造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹特斯拉积极拓展新能源及自动驾驶等业务,实现产业链的垂直整合特斯拉始于电动跑车的研发制造,创立初期由于成本失控遭遇资金链断裂风险。2010年上市后,特斯拉

31、有序拓展充电 桩建设、锂电池生产、光伏电池生产、自动驾驶系统开发与FSD芯片研发等业务,实现产业链的垂直整合。未来,特 斯拉将拥有电动车制造+动力电池制造+商业能源业务+家庭能源解决方案+自动驾驶硬件研发+自动驾驶软件研发等多 种核心业务。资料来源:特斯拉官网、特斯拉招股说明书,中信建投图表:特斯拉发展路径2004年2008年2010年2012年2014年2004年,特斯拉高 性能电动跑车Tesla Roadster开始研发。2009年,特斯拉先后获 得戴姆勒注资5000万美 元和4.64亿元能源部低 息贷款。2010年,IPO 上市融资2.26亿美元, 资金紧张问题缓解。2014年6月,特斯

32、拉 开放充电站,并与 松下合资在内华达 州建设超级电池工 厂。2008年2月,Roadster下 线并开始交付,原计划售 价十万的Roadster实际成 本高达12万元,特斯拉面 临资金断裂的风险。2012年6月,美国加州弗 里蒙特的特斯拉工厂生 产的Model S首辆电动跑 车正式交付,在加州开 启“超级充电桩”项目 建设。2013年第一季度 首次实现盈利。2016年2022年2015年10月,发布自动 驾驶系统Autopilot。 2016年初启动FSD芯片 研发。同年11月,特斯 拉以2.6亿美元收购光伏 发电企业SolarCity,进 行能源行业的垂直整合。2019年2月以2.18亿美

33、元收 购Maxwell公司,吸纳电池 技术。同年10月,特斯拉 秘密收购Hibar Systems, 拓展锂电池生产设备及产 线,推动锂电池自产的实 现。2018年2020年2020年,公布Dojo超 级计算机项目,旨在 处理大量可视化数据, 实现完全自动驾驶。2021年,特斯拉汽车交付量93.6 万辆,同比增长 87%, 总收入 538.23 亿美元,毛利136.06 亿美元,全球年平均 库存仅 6 天。2022年第一季 度,特斯拉实现营收187亿美 元,毛利率达到32.9%。2.1 马斯克创造了SpaceX、电动车等多个商业奇迹特斯拉开拓电动车平价市场,率先打破传统燃油车的垄断地位。作为纯

34、电动汽车行业的开拓者,特斯拉率先打破传统燃油车的垄断地位,前期投入于光伏设备、储能设施、充电桩铺 设等,实现新能源汽车行业的垂直整合。2017年,定位于平价市场的Model 3正式交付并实现量产,特斯拉纯电动汽车 市场份额与全球汽车市场纯电动汽车占比都明显提升。2021年特斯拉销量达到93.6万台,持续放量。、中国汽车流通协会,中信建投图表:全球汽车市场纯电动汽车占比提升明显图表:全球新能源汽车市场呈现特斯拉引领、多企业追赶态势02040来源:CleanTechnica,中信建投6080100特斯拉 比亚迪 上汽集团大众 宝马梅赛德斯 上汽乘用车沃尔沃奥迪 现代 起亚长城欧拉雷诺 广汽 标志

35、丰田 福特 奇瑞 小鹏 长安万辆0%5%10%15%20%25%30%0100200300400500600201320142015201620172018201920202021特斯拉汽车销量 特斯拉市场份额全球纯电动汽车销量全球汽车市场纯电动汽车占比(万台)2.2 Tesla Bot与电动车共享特斯拉的强大供应链体系特斯拉电动车与Tesla Bot具备三大共同点,供应链很多环节可以共享Tesla Bot与特斯拉电动车具有电动、可移动、智能化三大共同特点,这就决定了这两大产品可以共享动力电池、热 管理系统、结构件、传感器、电机、电控、减速机等很多供应链,我们估计人形机器人供应链50%左右的价

36、值量可以 和电动车共享,有利于特斯拉以更低的成本量产人形机器人。,中信建投,中信建投图表:特斯拉产业链图表:特斯拉零部件的主要中国供应商Tesla Bot与特斯拉车辆共享核心自研的感知技术Tesla Bot的智能感知系统,均由特斯拉自研,与特斯拉电动车共享核心的感知技术。比如,自动驾驶相机(Autopilot Camera) 将基本上充当Tesla Bot的视觉,全自动驾驶计算机芯片(FSD芯片)放置在胸腔处,为机器人提供算力支持;Tesla Bot集合了 多摄像头视频神经网络的规划能力、自动标签、仿真工具等,并且利用Dojo超级计算机的训练机制来提高机器人的功能。自动驾驶相机(Autopil

37、ot Camera):特斯拉的自动驾驶相机拥有8个摄像头和强大的视觉处理能力,可以实现360度视野范围, 对周围环境的监测距离最远可达250米。前部有三个摄像头,分别为前视主视野摄像头、前视宽视野摄像头及前视窄视野摄像头, 左右两侧各有两个摄像头,分别为侧方前视摄像头和侧方后视摄像头,后部有一个后视摄像头。资料来源:特斯拉AI日,中信建投图表: Tesla Bot的AI能力设计2.3TeslaBot与特斯拉电动车共享AI、算法和芯片体系资料来源:特斯拉官网,中信建投图表: Autopilot Camera可实现360视野2.3 Tesla Bot与电动车共享AI、算法和芯片体系Tesla Bo

38、t与特斯拉车辆共享核心自研的感知技术FSD计算机芯片(FSD Computer):FSD Computer利用8台相机采集的图像进行超过1000种不同任务的感知预测,基于 栅格输出,容许更多不确定性。DOJO超级计算机(DOJO Training):DOJO是一种通过网络连接的分布式计算机架构,它具有高带宽、低延时等特点, 将会使人工智能拥有更高速的学习能力。其内核是D1芯片,每个DOJO由25颗D1芯片组成,形成36TB/s的带宽和 9PetaFLOPS算力。资料来源:特斯拉AI日,中信建投资料来源:特斯拉AI日,中信建投图表: FSD芯片具体参数图表: DOJO计算机单个训练单元由25个D

39、1芯片组成目录1. 人形机器人发展历程2. 特斯拉人形机器人将带动服务机器人行业产业化落地3. 特斯拉人形机器人产业链分析Tesla Bot类人设计,可以实现灵活操作中国供应链潜在市场庞大特斯拉人形机器人应用场景展望4. 投资建议5. 风险分析3.1 Tesla Bot类人设计,可以实现灵活操作Tesla Bot可以实现类人的灵活操作根据特斯拉2021年的AI日,Tesla Bot外形设计接近人类平均身材,全身采用轻量化材料,并且在面部有一个重要信 息显示屏。它的四肢使用40个机电执行器进行操作,其中手臂12个、颈部2个、躯干部2个、手部12个、腿部12个。此 外,它具有人类级仿生手,脚部为2

40、轴平衡设计,有力反馈感应,可以实现平衡和敏捷的动作。图表: Tesla Bot 整体设计参数项目设计参数项目参数身高172.72cm运载能力20.41kg重量56.70kg硬举能力68.04kg速度2.24m/s手臂伸展举力4.54kg资料来源:特斯拉AI日,中信建投图表:Tesla关键部件设计资料来源:特斯拉AI日,中信建投3.2 中国供应链潜在市场庞大特斯拉人形机器人未来量产,离不开中国供应链根据马斯克公开接受采访的信息,特斯拉人形机器人实现量产后的定价有望在2.5万美金左右,相当于六关节工业机器人的定价体系。这样的定价,未来如果想要有盈利,我们判定离不开中国供应链的支持,因为从全球制造业

41、竞争力来看,只有中国供应链可以助力Tesla Bot降低成本、保障交付。根据特斯拉人形机器人已经发布的公开信息以及我们对各个零部件成本的理解,预计成本构成情况如下:1)动力总成系统:电池系统+电驱 系统,占总成本的35左右。电池系统包含电芯、热管理等,电驱系统包含电机、电控与减速器等。2)智能感应系统:包括感知计算以及闭 环诊断等系统,包含毫米波雷达、图像传感器、温度传感器、FSD芯片、算力芯片等,占成本的25 左右。3)结构件:分为金属、非金属结构 件,金属结构件主要做骨架,用于机器人的支撑,主要为铝合金或铝镁合金;非金属结构件主要做机器人的外表皮肤或者防护,包含PU树脂 皮肤、缓冲材料、碳

42、陶等,占成本的25 左右。4)线束、连接器占10左右。5)其他零散单元,包括面罩玻璃等,占比约5。资料来源:亿欧智库,中信建投图表: Tesla Bot结构件成本占比估计35%25%25%10%5%动力总成系统智能感应系统结构件线束和连接器面罩玻璃等其他零散单元3.2 中国供应链潜在市场庞大特斯拉电动车&机器人产业链梳理1)预计特斯拉机器人将和电动车共享部分供应链从而降低成本,电动车中使用的动力电池、热管理、结构件、部分传感器亦可 用于人形机器人,机器人的研发及量产可直接依托于特斯拉电动车成熟供应链体系,有利于迅速实现量产及降低成本。2)除了与车规共享的供应链之外,还有一部分可能只用于人形机器

43、人的供应链,比如精密减速机、电机控制器、外涂覆&碳陶材 料等。考虑人形机器人紧凑的结构设计,对执行动作精度的要求,谐波减速机的用量会比较高,很可能是单类成本占比最高的零 部件。图表:特斯拉电动车零部件的主要中国供应商图表:Tesla Bot潜在供应商预判资料来源:各公司公告,中信建投资料来源:亿欧智库,中信建投3.3 特斯拉人形机器人应用场景展望Tesla Bot未来可在多个场景投入应用马斯克在首届AI智能日提及Tesla Bot的研发目标:“我们要确保它会一直对人友好,能把人从危险的、重复的,无 聊的任务中解放出来,甚至还能跟已经高度自动化的特斯拉车辆生产进一步结合协作。”考虑到Tesla

44、Bot的人形形态,同时具有较高的自由度,能够实现平衡和敏捷的动作,承担20kg左右的负载,我们预 计它适用于车辆周边、生活居家、工商业等通用或定制化应用场景,甚至可能被派往火星等外太空环境中工作。1)车辆周边场景:特斯拉机器人和汽车在底层算法上互通,因此预计Tesla Bot能够协同电动车实现多个场景应用, 机器人将成为电动车智能场景中的一环。2)生活居家场景:初期预计只能完成简单工作,例如室内场景中实现搬东西、收快递、倒垃圾等功能,在外出场 景中实现陪伴、监测外界环境等功能;在经过真实场景积累,迭代更新算法和功能后,Tesla Bot预计能够进一步 从事精细化工作。3)工商业等应用场景:特斯

45、拉人形机器人,作为人类生产力的延伸,预计未来可以用于节拍要求不高、灵活性要求 高的工商业场景,替代人类从事一些危险或者重复单调的工作。4)外太空场景:马斯克在2021年AI日上宣称希望未来能将机器人送到外太空,做一些人类无法从事的工作。目录1. 人形机器人发展历程2. 特斯拉人形机器人将带动服务机器人行业产业化落地3. 特斯拉人形机器人产业链分析4. 投资建议原有电动车供应商切入机器人供应链的增量分析非电动车供应商切入机器人供应链的弹性分析5. 风险分析4.1 原有电动车供应商切入机器人供应链的增量分析特斯拉电动车销量处于快速增长期根据特斯拉财报电话会议,2022年柏林工厂和德州奥斯汀工厂预计

46、将会投产,全球产能达到接近230万台,2023年将 进一步增长至325万台,对应2022、2023年销量分别约为164、246万台。,中信建投,中信建投资料来源:特斯拉财报电话会议、Ofweek电动车,中信建投图表:特斯拉2021年销量达到93.62万台图表:特斯拉产销量不断增长160%140%120%100%80%60%40%20%0%1009080706050403020100201320142015201620172018201920202021特斯拉新能源车销量同比增速(万台)工厂2021 年2022 年2023 年产能销量产能销量产能销量弗里蒙特6046.3906010080中国65

47、47.310080125110柏林-15125030德州-25185040合计12594230164325246图表:特斯拉电动车零部件特斯拉电动车对供应链的拉动作用测算特斯拉2021年全球销量达到93.62万台,假设2022-2025年保持高速增长,2026-2030年维持20 增速;特斯拉2021年Q4 财报电话会议披露,其单车平均生产成本已经降至3.6万美元(以2021年平均汇率折算23.22万元),假设未来每年保 持5 的降幅;以特斯拉Model 3标准续航版BOM成本拆分,可以测算出特斯拉电动车对产业链各个环节的拉动作用。资料来源:特斯拉官网,中信建投4.1 原有电动车供应商切入机器

48、人供应链的增量分析20212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E特斯拉电动车全球销量(万台)93.6163.8245.8344.1447.3581.5697.8837.31,004.81,205.7单车平均生产成本(万元)23.2222.121.019.918.918.014.6特斯拉电动车总成本(亿元)2,174.33,614.85,151.16,850.98,460.910,449.211,912.113,579.815,481.017,648.3电池组及热管理成本占比33.5%电机电控成本占比8.0%智能驾驶系统

49、成本占比5.0%汽车电子(含底盘电子)成本占比7.0%车身、底盘等结构件成本占比12.0%内饰成本占比15.0%其他成本占比19.5%电池组及热管理需求量(亿元)728.41,211.01,725.62,295.12,834.43,500.53,990.64,549.25,186.15,912.2电机电控需求量(亿元)173.9289.2412.1548.1676.9835.9953.01,086.41,238.51,411.9智能驾驶系统需求量(亿元)108.7180.7257.6342.5423.0522.5595.6679.0774.0882.4车载汽车电子成需求量(亿元)152.225

50、3.0360.6479.6592.3731.4833.8950.61,083.71,235.4车身、底盘等结构件需求量(亿元)260.9433.8618.1822.11,015.31,253.91,429.51,629.61,857.72,117.8内外饰需求量(亿元)326.1542.2772.71,027.61,269.11,567.41,786.82,037.02,322.12,647.2其他需求量(亿元)424.0704.91,004.51,335.91,649.92,037.62,322.92,648.13,018.83,441.4图表:特斯拉机器人带来新的零部件需求特斯拉人形机器人

51、对供应链的拉动作用测算根据马斯克在公开财报会议上的表述,未来特斯拉机器人的价值量将高于电动车业务,因此我们假设2023-2025年产 量分别为20、50、100万台,2030年产量达到500万台;假设材料成本占售价比重约70 ;根据前文对原材料成本的拆 分估计,预计2030年各环节零部件将迎来较大增量市场。资料来源:亿欧智库,中信建投4.1 原有电动车供应商切入机器人供应链的增量分析2023E2024E2025E2030E特斯拉人形机器人产量(万台)20.050.0100.0500.0售价(万元)16.315.414.713.9材料成本占比70.0%单台材料成本(万元)11.410.810.3

52、9.8总材料成本(亿元)227.5540.31,026.64,876.3动力总成系统成本占比35.0%智能感应系统成本占比25.0%结构件成本占比25.0%线束、连接器成本占比10.0%面罩玻璃等其他零散单元5.0%动力总成系统需求量(亿元)79.6189.1359.31,706.7智能感应系统需求量(亿元)56.9135.1256.61,219.1结构件需求量(亿元)56.9135.1256.61,219.1线束、连接器需求量(亿元)22.854.0102.7487.6面罩玻璃等其他零散单元需求量(亿元)11.427.051.3243.8图表:机器人带来动力总成系统、智能感应系统、结构件类需

53、求量增长特斯拉人形机器人相较电动车市场对供应链拉动作用的弹性分析根据我们测算,机器人带来的动力总成系统、智能感应系统、结构件类需求预计2030年分别达到1706.7、1219.1、1219.1亿元, 将特斯拉原有车规级需求分别提升39.4、97.2、57.6。投资建议:特斯拉人形机器人供应商和特斯拉车规级供应商存在部分重叠的企业,未来一方面继续受益车规市场的增长,另一方 面还有望受益机器人市场带来的额外增量,建议关注三花智控、爱柯迪、拓普集团、联创电子(电子组覆盖)等。4.1 原有电动车供应商切入机器人供应链的增量分析资料来源:特斯拉官网、亿欧智库,中信建投2023E2024E2025E203

54、0E动力总成系统车规需求量(含汽车电池组及热管理+电机电控需求量,亿元)2,137.72,843.13,511.34,336.4机器人需求量(亿元)79.6189.1359.31,706.7机器人需求/车规级需求3.7%6.7%10.2%39.4%智能感应系统车规需求量(含汽车电子(底盘电子)+智能驾驶系统需求量,亿元)618.1822.11,015.31,253.9机器人需求量(亿元)56.9135.1256.61,219.1机器人需求/车规级需求9.2%16.4%25.3%97.2%结构件车规需求量(含车身、底盘等结构件需求量,亿元)618.1822.11,015.32,117.8机器人需

55、求量(亿元)56.9135.1256.61,219.1机器人需求/车规级需求9.2%16.4%25.3%57.6%4.2 非电动车供应商切入机器人供应链的弹性分析图表:预计2030年全球原本谐波减速器需求量将达到1060万台之前不在特斯拉供应链、这次有望进入特斯拉机器人供应链的弹性分析以谐波减速器为例,如果不考虑特斯拉人形机器人需求,我们预计2030年全球工业机器人对应的谐波减速器需求量将达到530万 台,对应市场空间为65.82亿元,借鉴全球谐波减速机龙头哈默纳科现有下游构成中,非工业机器人领域占比与工业机器人接近, 预计2030年整个市场空间为131.64亿元。20172018201920

56、2020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E工业机器人密度(台/万人)46.1762.077.596.7125.4159.8201.4251.8309.7377.8457.1548.5652.8770.3制造业法人单位从业人数(万人)10,851.410,471.310,104.59,750.59,408.99,079.38,761.38,454.38,158.27,872.47,596.67,330.57,073.76,825.9工业机器人保有量(万台)50.1064.978.394.3118.0145.1176.5212.8252.

57、6297.4347.3402.1461.8525.8工业机器人安装量(万台)15.6215.414.016.825.6630.335.541.847.955.262.069.077.284.5工业机器人安装量增速79.51%-1.37%-8.79%19.85%52.37%17.93%17.28%17.89%14.49%15.34%12.19%11.30%11.85%9.48%多关节机器人占比71.78%68.85%69.16%62.88%64.98%60.98%56.99%52.99%49%48.80%48.60%48.40%48.20%48.0%SCARA占比22.89%23.35%23.3

58、5%29.49%26.31%27.98%29.65%31.33%33%32.90%32.80%32.70%32.60%32.5%DELTA占比2.85%3.67%3.35%3.24%2.61%2.71%2.81%2.90%3%2.80%2.60%2.40%2.20%2.0%协作机器人占比2.48%4.14%4.13%4.38%6.11%8.33%10.55%12.78%15.00%15.50%16.00%16.50%17.00%17.5%多关节机器人安装量(万台)11.2110.619.7210.5916.6718.4520.2222.1723.4726.9630.1233.3837.1940

59、.54SCARA安装量(万台)3.573.603.284.976.758.4610.5213.1015.8018.1720.3322.5525.1527.45DELTA安装量(万台)0.440.560.470.550.670.821.001.211.441.551.611.661.701.69协作机器人安装量(万台)0.390.640.580.741.572.523.755.347.188.569.9211.3813.1214.78多关节机器人谐波减速器需求量(万台)39.2437.1234.0137.0658.3464.5770.7777.5982.1394.35105.42116.84130.15141.91SCARA谐波减速器需求量(万台)10.7210.799.8414.9020.2525.3931.5739.3147.4154.5260.9867.6675.

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