人形机器人的应用场景有望经历“汽车工厂应用—制造业开始全面渗透铺开—成熟后走进千家万户”三个阶段。短期来看,2024 年 6 月 13 日,特斯拉 CEO 马斯克在年度股东大会上表示,特斯拉将于 2025 年开始“限量生产”Optimus(擎天柱)人形机器人,并于明年在自有工厂里测试仿人机器人。
马斯克预测,明年特斯拉将有超过 1000 台,乃至数千台在运行的 Optimus 机器人。中期来看,人形机器人有望率先在工业制造场景落地,目前工业机器人市场已经成熟且需求较为饱和,对于人形机器人在工业场景的需求是很好的替代指标,假设人形机器人全部替代工业机器人,中期人形机器人需求量级在根据 IFR,2023 年工业机器人销售量 54.13 万台,预计到 2027 年销量为 60.16 万台,年复合增长率为 4%。
随着全球工业机器人行业逐渐成熟,以及 AI 技术快速发展,人形机器人行业进入萌芽期。据报道,特斯拉Optimus 人形机器人将于 3-5 年内实现量产上市,产量可达百万级,价格控制在 2 万美元以内。
数据显示,2022 年全球人形机器人市场规模达到 15 亿美元,预测到 2028 年市场规模将增至 138 亿美元,2022-2028年 CAGR 约为 44.75%;从长期看,随着工业机器人技术和产业链的成熟,工业机器人有望从工业场景拓展至商用、家用场景,马斯克在 2023 年世界人工智能大会上表示,人形机器人将成为工业主力,数量有望超越人类,预计达到 100 亿台至 200 亿台。
工业机器人在场景应用具有先发优势。整机制造方面,当前全球参与者已经有数十年的研发经验,波士顿动力 Atlas、本田 ASIMO、KAIST HUBO、优必选 Walker、Agility Digit 均为经典产品代表。国内厂商包括小米、小鹏、傅利叶、智元、宇树、达闼、追觅、开普勒等厂商也在加速入局人形机器人领域。
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。与工业机器人一样,未来人形机器人主要核心竞争力来自于应用场景的嵌入,正如国产工业机器人控制器与外资的差距主要在软件层面,国内在硬件上具备生产能力,但在算法水平和二次开发平台易用性方面与国际水平有差距。
控制器的算法对运动精度有直接影响,国外四大机器人家族在控制器算法方面具有先发优势,尤其在规模大、增速高的汽车、3C等行业应用经验积累深厚。从 2023 年工业机器人细分领域增速来看,部分细分领域出货量下滑,需求阶段性饱和。
针对需求不振的市场现状,国产机器人企业推广高附加值应用,逐步替代其他自动化设备和有一定技术壁垒的人工,针对细分行业提供多样化服务、丰富产业矩阵、增加专机研发,更加注重性价比。
未来人形机器人的普及有望为国产机器人厂商提供全新起点,进而缩小差距。人形机器人产业链或依托较为成熟的工业机器人产业链。
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