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股市情报:上述文章报告出品方/作者:广发证券研究;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。

2026年度策略 | 人形机器人:聚焦核心,走向量产

时间:2025-12-17 20:25
上述文章报告出品方/作者:广发证券研究;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。

26年的关键词是放量,主机厂的放量和特斯拉供应商的正式圈定与订单放量。人形机器人在产品、产能端均已准备充分,首批量产指日可待,预计26年人形机器人产品将开始量产销售,正式进入交付,出货量相比25年预计是指数级的上升。后续重点关注特斯拉供应链的正式确定。


ABSTRACT

 摘 要 

整体思路:26年的关键词是放量,主机厂的放量(优必选2025年人形机器人订单已达到13亿元)和特斯拉供应商的正式圈定与订单放量。核心关注三条线

T链的确定性溢价:丝杠 减速器的确定性。根据特斯拉25Q3业绩会,26Q1预计特斯拉Optimus V3正式定型&发布,年底开始搭建百万台产能的机器人生产线,产业进入去伪存真的阶段。目前丝杠和减速器的技术方案基本确定,且行星滚柱丝杠的格局逐步明确。

T链的新技术变化:灵巧手 电机的新技术。V3并不是最终版本,从V3V4的迭代会持续交易新技术,如氮化镓(发热少 提高效率)、轴向磁通电机、电子皮肤自修复弹性体等。

主机厂估值提升:26年宇树、智元等主机厂预计会陆续上市,叠加主机厂出货量大幅上升,进入批量交付阶段。类似之前新能源汽车,主机厂的估值方式有望切换。按照远期出货量预期x产品单价x市占率x净利率的方式计算。

投资建议。人形机器人在产品、产能端均已准备充分,首批量产指日可待,预计26年人形机器人产品将开始量产销售,正式进入交付,出货量相比25年预计是指数级的上升。后续重点关注特斯拉供应链的正式确定。


风险提示


特斯拉的人形机器人产品落地不及预期;国产厂商早期未必能进入特斯拉供应链;核心技术的迭代风险等。

CONTENT

 正 文 


序言:2026年供应链缩圈,聚焦核心 技术进步

整体思路:26年的关键词是放量,主机厂的放量和特斯拉供应商的正式圈定与订单放量。核心关注三条线:

T链的确定性溢价:丝杠 减速器的确定性。根据特斯拉25Q3业绩会,26Q1预计特斯拉V3正式定型&发布,年底开始搭建百万台产能的机器人生产线,产业进入去伪存真的阶段。目前丝杠和减速器的技术方案基本确定,且行星滚柱丝杠的格局逐步明确。

T链的新技术变化:灵巧手 电机的新技术。V3并不是最终版本,从V3V4的迭代会持续交易新技术,如氮化镓(发热少 提高效率)、轴向磁通电机、电子皮肤自修复弹性体等。

主机厂估值提升:26年主机厂预计会陆续上市,叠加主机厂出货量大幅上升,进入批量交付阶段。类似之前新能源汽车,主机厂的估值方式有望切换。按照远期出货量预期x产品单价x市占率x净利率的方式计算。

板块成交额每到250亿元会开启新一轮行情,1120日开启本轮行情。根据我们统计的人形机器人99只标的每天的成交额和涨幅,板块成交额绝对值一旦触及240-290亿元区间,基本会迎来一波持续性较长的板块性行情(可以参考今年1月初、418日、77日),原因是拥挤度下降,板块空头出清,在此基础上叠加事件催化,会开启新一波行情。本轮交易额在1120日触底,达到283亿元,此后板块开始反弹。


一、行情复盘:市场究竟在交易什么?

(一)22年以来的股价复盘:每一轮大行情的底层逻辑是产品进步

人形机器人产业投融资情绪持续高涨。作为未来产业的重要方向,人形机器人正吸引着越来越多的关注和投资。近年来,随着政策推动、技术进步以及产业生态逐渐完善,市场对于人形机器人赛道的关注度持续提高,一级市场针对相关初创企业的投融资热度也持续增强。

从二级市场投资角度来看,T链进展引领了多轮行情上涨。除了一级市场的融资偏好,二级市场对人形机器人的关注度也逐步提高,特别是以特斯拉Optimus为代表的主流人形机器人产品,每次重大技术突破和展示都会驱动美股和A股人形机器人指数的一轮上涨。

(二)今年以来的股价复盘:每一轮行情的领涨板块都是在交易边际变化

今年以来的股价复盘:每一轮行情的领涨板块都是在交易边际变化。1-2月传感器领涨(触觉传感器新标的扩散 技术变化);4-5月轻量化领涨(马拉松大会后的新重点);7-8MIM领涨(新的降本方案);9月以大票Tier1行情为主。

4-8月:T链——围绕边际变化炒。围绕一系列“边际变化”和“新方向”进行更精细化的挖掘。比如,轻量化是马拉松大会后迅速被市场聚焦的重要方向,散热与结构件配套也随之走强;MIM因为在成本、效率和可靠性上的边际改进而获得资金持续追踪。整个过程体现出:市场在板块高位希望持续寻找新方向,边际变化环节收益率最高。

8-9月结构变化,追逐龙头&安全边际。从时间节奏看,259月份可以视为本轮行情的尾声阶段,资金开始从高弹性小票逐步向大市值、龙头标的收缩。在汽车零部件、人形机器人核心环节拥有较完整配套能力、客户结构较优、业绩相对确定性更高的公司,成为后半段行情中资金“抱团防守但仍想参与主线”的首选。也就是说,早期是题材溢价和预期差主导,中后期则转向龙头溢价和安全边际主导。

2026 年机器人板块真正定价的是“产业进步的方向和节奏”。

(三)板块本质是量能驱动,观测拥挤度指标高度有效

人形机器人板块交易量能驱动特征明显,因此观测拥挤度指标高度有效。我们选取了99只人形机器人标的,按照每天总成交额在A股交易额占比作为机器人板块的拥挤度指标。比较明显的是,在板块拥挤度下限,1.5-2.0个点占比区间,叠加事件催化,会开启一波大行情,拥挤度逐步提升。拥挤度的上限在6-7个点的占比。

1120日本轮成交额触底进入新一轮上升通道。目前机器人板块在A股交易量占比已经在3.0-4.0%上下,拥挤度逐步提升。板块高位约5-6%占比,下限2%左右。我们统计的机器人板块上周日交易额均值约530亿元,板块处于上行通道中。

当前板块的交易特征:1)确定性的供应链缩圈,市场开始关注明年真正能够进入量产,成为确定性供应链的标的。(2)新的技术路线/边际变化,如氮化镓技术。


二、主机厂:26年的关键词是交付

人形机器人商业化进程加速。根据M2具身智能研究院官方公众号,2025年为验证数据沉淀年,头部企业已提前达成百台-千台小批量产。2026年小批量交付,为量产元年。2027-2028年成本与可靠性曲线收敛,开始商业化冲刺,2030年规模复制临界点,步入商业化元年。

当前订单主要处于“功能演示 试点探讨”阶段。M2具身智能研究院指出行业订单应区分:演示预约(功能初体验)、场景需求探讨(特定应用对接)和排产级采购(明确数量、交期、价格的正式订单)。目前特斯拉、宇树等企业多处于前两阶段。根据M2研究院,特斯拉人形机器人累计沟通量已达约3万台,但2025年无对外交付计划,仅限工厂内部使用。

(一)特斯拉:技术变化直接影响国内方案选择

特斯拉拥有FSDDojo超级计算机、人形机器人,并且有超级工厂这一巨大的应用场景,从数据、应用、算力、模型形成了完整生态链闭环。

22年:特斯拉从概念产品到机器人首次亮相。23年:间隔13个月,Optimus一代产品发布(233月)。过了2个月,发布视频展示行走/抓取/记忆能力,并在239月正式提出软件层面的方案,目标实现端到端控制。

间隔一代发布9个月,特斯拉发布第二代机器人产品(2312月),相比第一代产品,Gen2产品运动控制能力持续提升,机器人重量减轻10kg,速度提升30%,第一次展示灵巧手触觉传感器,实现捏鸡蛋。

24年:特斯拉机器人持续提升产品能力,从工厂分拣、倒酒、跳舞、爬楼梯、室外行走,场景及任务处理能力不断拓展。

25年:特斯拉更新工厂行走视频和工厂部署的照片,正式进入工厂工作。

汽车技术全面迁移,在今年116日特斯拉股东大会上,马斯克强调“当前的车其实也是机器人”,从交通工具生产迁移到人形机器人,执行器(电机、减速器技术)、AI模型(FSD积累的真实世界AI)、芯片(自研)、电池(动力系统)、生产(超级工厂制造能力)等方面都可复用。

灵巧手是当前技术难点。马斯克指出人形机器人生产面临三大难点:(1)灵巧手;(2)现实世界AI(3)量产。其中灵巧手涉及精密执行器、力控传感器、仿生材料等高端制造,是技术难度最高的零部件;现实世界AI依托FSD积累的视觉识别与决策能力;量产则受益于超级工厂的规模化制造经验(25年特斯拉股东大会)。

V3预计26年发布。今年116日特斯拉股东大会现场展示的V2.5版本已可丝滑跳舞,V3计划2026年发布并以年为周期迭代更新。产能规划将分阶段推进,当前版本于Fremont工厂人工组装,未来将改为自动化产线。

低功耗低成本AI芯片是Optimus核心。根据马斯克在股东大会上的发言,要拥有功能齐全的机器人,必须拥有足够便宜且非常节能的AI芯片以支撑2万美元单台成本目标,同时保证机器人的续航能力。特斯拉自研AI5芯片采用整数运算系统(而非浮点),功耗和成本更低,专门优化用于特斯拉AI软件。

(二)Figure:已生产超3万台汽车,兼具本体 大脑能力

搭载Helix系统的Figure03发布,面向家庭场景和全球规模化应用。25109日,Figure发布第三代机器人产品Figure 03。根据Figure官网,Figure 03重新设计了感官和手部系统,模拟人类脚部,具备脚底无线充电功能,基本可实现全天作业。具体来看:

感知系统:全新的视觉 手部触觉。根据官网介绍,新一代视觉系统专为VLA设计,视野扩大60%、帧率提升2倍;手掌内置广角低延迟摄像头,研发首代触觉传感器,能感知3g微小触感和不规则物体精细操控,可以记录放在手指上的回形针的重量,可以对易碎、不规则或移动的物体进行细粒度、灵巧的控制。

无线充电:家庭环境中全天根据需要自动对接和充电。Figure 03双足具备镂空的足弓,步态更自然,根据官网介绍,可以支持2kW无线充电和数据传输,脚底线圈可自动充电。具备10Gbps 毫米波数据卸载能力。

功能上实现跨场景统一平台。根据官网,Figure详细展示了机器人在执行收纳任务的全过程,还有浇花、洗碗、送餐、擦桌子等动作,面向商业场景同样具备高性能与通用性,实现分拣快递和送货上门。升级的驱动器能够实现2倍速度与更高扭矩密度,所有内容都是自主,没有遥操。

即将量产。根据官网介绍,Figure 03重新设计工艺,侧重冲压、注塑、压铸等更适合大规模量产的工艺,降低制造成本。1120日,Figure宣布F.02正式退役,已在现实中部署11个月,其中在宝马生产线6个月的部署中,装载零件超9万件,运行时间超1250h,生产超3万辆X3汽车。

Figure兼具本体 大脑能力。2025220日推出HelixVLA模型),统一感知、语言理解和学习控制。全上半身控制、零样本的多机器人协作、捡起任何东西、一个神经网络、商用就位。Figure在今年发布Helix大模型后,结合Figure 03硬件版本,已经逐步具备通用化、跨场景的能力。

(三)小鹏:锚定2026量产

行业从Demo走向量产,小鹏IRON树立2026量产目标。根据官方发布会,小鹏发布全新IRON机器人,明确20264月进入量产A样,2026年底实现规模化量产,标志人形机器人"Demo时代谢幕"进入量产竞赛。IRON是行业首款明确性别化设计的人形机器人,可根据喜好定制体型,拥有全身82个自由度,灵巧手22个自由度,搭载行业最小16mm谐波关节。量产版身高将不超过1.7m,轻量化程度更高,美观度、安全性更强,可靠性大幅提高。

行业首搭全固态电池。根据官方发布会,IRON行业首发全固态电池应用,何小鹏认为人形机器人在家庭、工厂等密闭环境使用,与人近距离交互,对安全要求比汽车更高,因此是最有可能推动全固态电池量产落地的产品。搭载固态电池后,电池重量降低30%、电量提升30%。安全性方面可抗300G冲击,250℃高温持续1小时不失控,3mm针刺贯穿不起火。

模型相较自动驾驶大幅升级。根据官方发布会,IRON搭载3颗图灵AI芯片,有效算力2250 TOPS。首发小鹏物理世界大模型,采用VLT VLA VLM高阶大小脑能力组合,可实现对话、行走及交互等高阶智能。VLAVLM模型与自动驾驶同源,而小鹏首发VLT模型,可实现机器人"慢思考"决策,为机器人自主决策的核心引擎。VLA模型由于输出控制信号数量相比汽车大幅提升,带来更高挑战。

建立数据工厂实现数据闭环。根据官方发布会,小鹏在广州建立首个具身智能数据工厂,海量数据为模型升级与算力提升的基石,更是人形机器人能否高速泛化的重要基础。

商业化路径明晰,由商业场景切入,已与宝钢合作巡检应用。根据官方发布会,何小鹏认为由于价值量较高的灵巧手损耗高,不适配国内制造业,而家庭场景中安全性问题并未完全解决,因此将优先进入导览、导购、导巡等商业场景逐步过渡。已与宝钢集团达成合作,将应用于工业巡检等复杂场景。

"研发 制造"双重能力,助力公司跻身前列。小鹏具备汽车规模化制造经验可复用到机器人硬件生产,同时在芯片(图灵芯片)、大模型等各方面展现全栈自研能力,并拥有自家数据工厂助力数据闭环。

(四)主机厂已经开始解锁2B2G的场景

2B工厂场景:已解锁搬运,逐步解锁堆码垛。优必选WalkerS2已可以在汽车工厂完成搬运工作。

优必选2025年人形机器人订单已达到13亿元。根据优必选公众号,截至1128日,优必选Walker系列人形机器人2025年全年订单总金额已达到13亿元(不含全尺寸科研教育人形机器人“天工行者”及小型人形机器人“AI悟空”)。今年以来,优必选人形机器人屡获超亿元大单:9月,优必选拿下2.5亿元全球人形机器人最大采购合同;10月,中标1.26亿元订单;进入11月,先后获得1.59亿元、2.64亿元、1.43亿元订单。

2G政务场景:政府数据中心率先投建。根据Interact Analysis公众号,用于具身智能机器人训练场建设的机器人本体采购是今年前三季度人形机器人批量化订单的主力军。前三季度此类采购涉及近400台人形机器人,涉及金额占整体近40%。其中最大的订单来自是北京石景山人形机器人数据训练中心的二期建设,机器人制造商是乐聚机器人,金额高达8295万元,据悉,该训练中心已于本月正式投入使用。此外,智元机器人也在前三季度获得了超7000万元的人形机器人订单用于数采训练,其中最大的一笔订单来自湖北人形机器人创新中心。


三、供应链的定与变:聚焦核心,技术迭代

根据特斯拉AI Day示意图,Optimus人形机器人全身14个旋转关节、14个线性关节、手部关节从单手11个自由度已经上升为22个自由度。

1)旋转关节:主要由“驱动器 力矩传感器 编码器 无框力矩电机 谐波减速器 轴承 机械离合器”组成,通过输入传感器传输数据到驱动器,进而控制电机,并由谐波减速器放大输出力矩,输出传感器再作位置反馈、优化算法;

2)直线关节主要由“驱动器 力矩传感器 编码器 无框力矩电机 丝杠 轴承”组成,通过驱动器带动无框力矩电机旋转,再由减速元件丝杠将旋转运动转化为直线运动;

3)手部关节主要由“微型电机 齿轮箱 微型丝杠 腱绳”组成,具备自适应能力和非可逆驱动能力,可以使用工具、精确抓取零件。

人形机器人BOM成本进入量产后中短期预估约为240000/(大部分产品价格为当前通用产品,人形机器人目前属于产品研发阶段,可能具备定制化属性,因此实际价格可能高于改数据)。

(一)“定”的方向:丝杠:格局逐渐清晰,供应链缩圈的确定性溢价

行星滚柱丝杠是人形机器人“肢体”的核心组成部分,可以广泛应用于机器人的手臂、腿部以及灵巧手等多个方面,为机器人提供精确的线性运动控制。

行星滚柱丝杠是重资产赛道,资金与设备优势的核心在于先发优势。需求增加后,尽管设备有国产替代趋势,海外设备厂商也会扩产,但是在工艺验证期,较高的资金和设备壁垒给了龙头在丝杠制造的knowhow积累、降本工艺路线探索一个宝贵的时间窗口;后期客户绑定后,先发优势会形成正向循环。

不同厂家导入丝杠的技术同源性逻辑均有海外厂商对照,直接判断技术迁移性较难,但竞争格局已初步清晰。行星滚柱丝杠制造本质是金属的精密机加工,核心步骤是设计-磨削-热处理-检测,目前切入行星滚柱赛道类型分为四类,主要为汽车轴承厂家、精密汽零厂家(除轴承)、液压件和铸件厂家、老牌滚珠丝杠厂家,技术同源性强且海外均有相应拥有行星滚柱丝杠产品的对照来证明其技术同源性逻辑,因此直接判断哪一类厂商的切入的技术同源性逻辑最好、迁移的技术最佳较为困难。

(二)“定”的方向:减速器:方案基本确定,格局仍有潜在变化

人形机器人目前仍然采用谐波减速器 行星减速器的组合方案。人形机器人关节驱动模式包括刚性、弹性、准直驱,刚性驱动器往往搭配高速电机 高传动比减速器(谐波),架构简单、扭矩密度高;串联弹性驱动器在刚性驱动硬件基础上增加弹性体,具有更强的抗冲击性;准直驱驱动器往往搭配高扭矩密度电机+低传动比减速器(行星),功率密度高,量产后价格上具备优势,但精度一般。当前谐波和行星方案较为主流,但两者方案仍存争议,因此在定型过程中,仍然存在新的组合或新的可能性。

(三)“变”的方向:灵巧手:难度与变化最大,技术尚未走向收敛

当前灵巧手是变化最大、难度最高的板块,灵巧手方案没有走向收敛,意味着这是变化最大的板块,我们建议参与边际变化。灵巧手具备配件属性(使用损坏 技术迭代频率高),加上应用场景大于人形机器人,未来可以接入协作机器人、工业机器人,价值量可能超预期。

从特斯拉看灵巧手变化趋势,自由度提升、灵巧度提升、降本是变化的核心驱动:

1)自由度提升:灵巧手从单手11个自由度升级为22个自由度后,驱动装置集成到手腕位置(自由度提升后手部空间不够放电机);

2)提升灵巧度:a.传动装置变化:从涡轮蜗杆改为丝杠 绳驱方案;b.触觉传感器覆盖面积增加 方案持续迭代。

3)降本:方案从空心杯电机改为无刷有齿槽电机。

灵巧手的难点在于如何实现性能和成本的平衡,既要接近人手的灵活度和承载,又要在一定成本内(预计百万台需要控制在单手1万元)。

灵巧手是人形身上比较特殊的环节,具备单独升级的条件。灵巧手作为人形机器人实现通用化的关键部件之一,目前工程量大,且方案仍在持续更新,未来灵巧手可能存在选配方案,高端产品与中低端并存。

电子皮肤:稀缺的通胀环节 持续的边际变化

触觉传感器价值量有望超预期,为数不多的通胀环节。1)覆盖面积提升带来用量提升;(2)感知要求提高后走向多模态方案,价格上升。

Optimus目前触觉传感器供应商为海外厂商供应,技术路线未确定,国内厂商开始接触。当前技术路线走向3个趋势:(1)多模态感知,集成压力、温度、摩擦力等多个物理量,以及压阻 电容方案的融合;(2)手套形式;(3)自修复弹性纤维的方向。

自修复弹性体通过材料化学特性的突破性创新,同时满足了电子皮肤对高韧性、自愈合、长寿命的核心需求。根据高分子材料前沿,斯坦福大学鲍哲楠团队开发的超分子聚合物膜利用多重氢键构建自修复网络,PDMS-MPU0.4-IU0.6膜可在2分钟内自愈,同时具备1200%高拉伸性和12000 J/m²高韧性,即使在水中也能完成自修复。根据港中深智库,韩国首尔大学团队的高效自愈电子皮肤系统,其聚合物基底在室温下1小时内恢复90%以上机械强度,恢复后传感性能几乎无衰减。基于MXene/PVA水凝胶的电容式应变传感器实现断裂伸长率1200%0.15秒快速自愈,10000次循环后电容变化降低仅5.8%

PDMS作为电子皮肤的主流基底材料,凭借柔性、生物兼容性、工艺成熟度占据主导地位。PDMS具有价格低廉适合大面积制作、制备过程简单且容易封装、良好的生物兼容性和透气性、-45°C200°C宽工作温度范围等优势。根据celtite,陶氏化学官方产品数据,陶氏SYLGARD 184硅氧烷弹性体是双组分透明封装剂,10:1配比混合固化后形成柔性弹性体,广泛应用于LED照明、电源、传感器、连接器等的保护涂层。电子皮肤采用PDMS作为柔性衬底实现宏观结构柔性,同时作为封装层保护内部电路免受湿度、氧化和污染影响。前沿研究聚焦多功能集成,实现导电、传感、自修复一体化设计。

传感器环节会跟随算法升级不断迭代,因此技术能力是核心。硬件环节中,传感器和算法相关度更高,数量、产品种类都可能随着算法的升级而不断变化。因此,技术能力强的更有可能性跑出来,可以不断横向延展,提供多品类、多物理量传感器,这也是为什么具备芯片设计能力和MEMS技术的传感器公司普遍展现出了更高的估值。

(四)“变”的方向:轴向磁通电机:电机的未来形态

轴向磁通电机结构优势显著,高功率密度开启电动化新纪元。轴向磁通电机采用定转子轴向排布的盘式结构,磁场方向与旋转轴平行,带来根本性技术优势。相比传统径向电机,其磁通路径更短、有效磁面积更大、绕组密度更高,功率密度可达传统电机的4倍,扭矩密度提升122%,重量降低26%,效率提升1-2%。这种结构突破为电动汽车、航空电动化、人形机器人等应用提供了理想的动力解决方案。

制造与成本双重困境制约产业化,技术突破仍需时日。当前轴向磁通电机面临显著挑战:制造方面面临气隙控制精度要求高等难题;成本方面,材料特殊性、制造复杂性和产业化程度不足导致量产成本较传统电机高20-30%。价格限制其在电动车等价格敏感领域的大规模应用。

材料 结构协同创新破解技术瓶颈,产业化曙光初现。技术突破路径日趋清晰:(1)材料革新:SMC粉末冶金技术实现复杂磁路一体化制造,永磁材料去稀土化降低成本50%以上;(2)结构创新:无轭设计减少80%定子铁重量并简化绕线工艺,PCB定子技术消除传统绕线瓶颈、减少66%铜材用量。这些创新为解决制造复杂性和成本高的问题提供了可行路径。

人形机器人量产在即,轴向磁通电机迎来黄金发展期。2025年为人形机器人量产元年,市场规模逐渐扩大。轴向磁通电机的技术特质与人形机器人应用需求高度契合:应用方面,高功率密度、高扭矩密度和耐冲击特性使其成为腿部关节理想选择,而PCB轴向磁通电机的超小型化设计为灵巧手等精密执行器提供了较好解决方案;技术革新方面,轴向磁通电机独特的扁平化结构催生一体化关节模组革命,性能显著提升。

(五)“变”的方向:GaN氮化镓:物理特性跨越,头部厂商已开始应用

GaN(氮化镓)通过材料物理特性的代际跨越,同时实现了人形机器人伺服系统对高精度、小体积、低功耗的极致要求。根据英诺赛科公众号、NE时代公众号,相比硅基MOSFETGaN器件拥有一系列优势:(1)高频高精度,GaN可以显著提高开关频率至100kHz-MHz,电流纹波大幅降低,扭矩控制更精准。(2)小型化设计,据Innoscience的测试,采用GaN后关节驱动板体积缩减约50%;(3)温升控制更好,由于导通电阻降低、零反向恢复损耗,氮化镓方案可以让电机温升降低20-30°C18A以下相电流可免散热器。散热目前是人形机器人量产的瓶颈之一,氮化镓发热更低,对散热要求更低。(3)低功耗,最大输出电流有效值高,可以实现更高功率密度。

智元、宇树已经开始使用氮化镓方案。根据NE时代公众号,智元机器人在脖子、手肘等关键关节的电机驱动中部署英诺赛科GaN芯片每个电机集成3GaN芯片,已装配至数百台人形机器人。中科阿尔法推出基于GaN驱动的关节模组,内置GaN驱动芯片,实现250Hz高频反射与5ms全链时延,可同时控制数十个关节。工控厂商也已开始布局,根据固高科技公众号,固高科技发布适用于机器人的GSFD GaN驱动器。

单台人形机器人GaN器件使用量从几百到上千颗不等。根据NE时代公众号,不同关节使用GaN器件数量不同,主要取决于关节大小和功率。按40个关节配置,小关节需3-6GaN FET,中等关节约12颗,大关节达24颗,基础用量约300颗;配置五指灵巧手等高自由度模块后,单机用量有望突破1000颗。根据德州仪器官网,德州仪器LMG系列单价4.4-7美元。

氮化镓方案对比传统方案优势显著,满足目前人形机器人轻量化、散热、高响应的需求,方案经过主机厂技术验证,目前已经进入规模化验证阶段。建议关注电驱方案解决商以及氮化镓功率器件供应商。

(六)“变”的方向:散热:步入量产必过一关

散热人形机器人步入量产必过一关,热量、空间、能耗、成本等多方博弈。人形机器人是高热密度、强约束的机电系统,散热不过关直接导致性能、可靠性、安全性三重失守,量产和规模应用无从谈起。机理上,全身高功率密度关节电机、功率电子和高算力芯片发热集中且持续;结构上追求仿人和轻量化,内部无多余空间布置传统风道和大散热器,外壳温度还需限制避免烫伤,“热产生得快、排得慢”。工作负载上,高频启停、爆发动作和长时间待机交替,热负荷强烈波动,短时超温即造成退磁、润滑失效等不可逆损伤;电池高倍率充放电中局部过热存在安全风险。散热问题若未在架构阶段系统解决,后期将直接影响寿命与性能,直接削弱人形机器人应用发展。

合格的散热体系本质是"热流密度-空间-能耗-可靠性-成本"多维约束下的系统优化,必须按部位、按场景分层设计。设计逻辑上,一是按功能模块拆解:关节执行器、算力舱、电池舱的热特性和空间条件完全不同,需分别匹配被动导热、冷板液冷、无泵液冷、相变缓冲、局部风冷等技术组合;二是系统层面权衡能耗与复杂度,液冷等高效方案额外引入泵、管路、密封和维护成本,必须与整机续航、可靠性目标匹配;三是热管理和控制策略一体考虑,通过温度监测、功率调度和动作规划,把"瞬时热冲击"变成可控的平均热负荷。最终目标不是"单部件温度尽量低",而是在给定成本和重量前提下,把整机持续输出能力、故障率和安全边界做到可预测、可验证。

(七)“变”的方向:大脑:通用化最大的瓶颈在模型和算力

大模型在人形机器人领域的技术路线主要分成两大方向:

1)多模态大模型VLM 传统运控:VLM是视觉语言模型,不能直接实现动作控制,在高层级依靠VLM实现决策,低层级依靠控制算法实现运控。优点在于两者各司其职,互相弥补短板,缺点在于决策和执行之间较为割裂。

2)一体化VLA大模型:VLA是视觉语言动作模型,直接将感知信号映射到机器人运控指令,实现感知-决策-动作的闭环。优点在于避免复杂的信号转换过程,缺点在于受大模型实时性(算力不够)限制,运动表现差强人意。

后续关注新的方向世界模型进展,核心是大模型具备理解物理世界的能力。

端到端技术在自动驾驶领域带来的思考:端到端技术在自动驾驶领域的迅速普及为人形机器人带来了通用性提高的曙光。尽管对比在自动驾驶领域的成功基因,端到端技术迁移于人形机器人会面临一些难点,但我们认为长期来看,端到端技术会从基础运控模型开始赋能,逐步帮助人形机器人实现全身VLA一体化端到端大模型。

训练端为何强调“数据为王”:海量的优质训练数据是具身智能涌现的基础,我们认为短期人工示教的真实数据价值更高,能够促使人形机器人在特定场景落地;中长期结合实际场景反馈的数据和仿真模拟技术的成熟,海量虚拟数据的积累能够促使VLA一体化模型的训练成为可能,最终帮助人形机器人实现应用场景全覆盖。

长期机遇与可能性:人形机器人数据训练、大模型路线演变和应用场景之间存在联动性,目前我们仍处于人形机器人产业初期。长期来看,我们希望可以看到人形机器人在数据端和模型端逐步迭代突破,以此实现人形机器人产业化的最终目标。


四、投资建议

人形机器人在产品、产能端均已准备充分,首批量产指日可待,预计26年人形机器人产品将开始量产销售,正式进入交付,出货量相比25年预计是指数级的上升。后续重点关注特斯拉供应链的正式确定。


风险提示


(一)特斯拉的人形机器人产品落地不及预期

特斯拉人形机器人虽取得较大进展,但仍尚处于研发阶段,考虑到人形机器人技术具备复杂性,短期内量产难度较大,特斯拉的人形机器人的研发和量产的落地依然具有不确定性。

(二)国产厂商早期未必能进入特斯拉供应链

类比特斯拉电动车,早期各环节零部件的生产由海外各大供应商负责,后逐渐由中国供应商替代。当前,如果中国供应商品质没有达到特斯拉人形机器人标准,未必能在人形机器人发展早期进入特斯拉的供应链。

(三)核心技术的迭代风险

人形机器人零部件尚处在选型、送样和验证阶段,新技术的出现会对机器人一体化关节的零部件的选型产生影响,进而影响供应链。

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