特斯拉機(jī)器人零部件專題報告：Tesla bot和車供應(yīng)鏈異同點分析

一、和而不同：供應(yīng)鏈可共用，產(chǎn)品導(dǎo)向存在異質(zhì)性1、不同點1：供應(yīng)鏈主要在海外特斯拉機(jī)器人零部件廠商主要來自海外，重點關(guān)注在海外獨立建廠的汽車零部件供應(yīng)商。拓普集團(tuán)、三花股份、寧德時代和鳴志電器等均已在海外建廠，匯川技術(shù)、恒帥股份等均規(guī)劃海外建廠。據(jù)特斯拉發(fā)布會，機(jī)器人將率先于美國生產(chǎn)，因此，在美洲已有工廠的鳴志電器（美國已建）、三花智控（墨西哥）和拓普集團(tuán)（美國在建）等均有較強(qiáng)區(qū)位優(yōu)勢，特別是三花智控、拓普集團(tuán)已分別成為特斯拉車端熱管理和金屬結(jié)構(gòu)件供應(yīng)商，鳴志電器、恒帥股份和匯川技術(shù)有望憑區(qū)位優(yōu)勢和成本優(yōu)勢在未來切入機(jī)器人供應(yīng)鏈。2、不同點2：成本結(jié)構(gòu)差異大，電池成本占比降低，電機(jī)占比最大電池在電車/機(jī)器人成本占比分別為38%/2%，變動幅度較大。AIDay披露，機(jī)器人帶電量為2.3KWh，對應(yīng)價值量約3000元，而Musk預(yù)測量產(chǎn)機(jī)器人整體成本約14-15萬元，因此電池成本占比約2%，電池在電車成本中占比約38%，兩者差距較大。但3-5年后機(jī)器人出貨量若如Musk所言達(dá)百萬臺，對應(yīng)電池市場增量空間約30億元。電機(jī)電控單位價值量大幅提升，由12%上升至約40%。Optimus包含28個關(guān)節(jié)電機(jī)和12個手部電機(jī)，根據(jù)需要搭配減速器使用，手部和腳部等位置都包含傳感器，當(dāng)前各部件仍由海外廠商供應(yīng)，特別是28個（6類）關(guān)節(jié)電機(jī)均定制而成，價格高昂，國內(nèi)對應(yīng)環(huán)節(jié)的成本低、技術(shù)高的企業(yè)如鳴志電器（美國建廠+步進(jìn)電機(jī)和空心杯電機(jī)）、雙環(huán)傳動（RV減速器技術(shù)靈敏性）、中科三環(huán)（特斯拉合作磁材廠商）、恒帥股份（美國籌建工廠+微電機(jī)隱形冠軍）等公司均有望為特斯拉機(jī)器人供貨。3、不同點3：電機(jī)和減速器要求更高的操作精度車端主要采用動力電機(jī)，機(jī)器人主要采用控制電機(jī)。汽車底盤驅(qū)動單元對電機(jī)的功率要求高，同時側(cè)重于電機(jī)的啟動、運行和制動方面的性能指標(biāo)，因此采用動力電機(jī)。機(jī)器人各關(guān)節(jié)對控制精度和響應(yīng)速度要求更高，因此采用控制電機(jī)，其中伺服電機(jī)在控制精度、低頻特性、過載能力和響應(yīng)速度等許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)，更適用于機(jī)器人領(lǐng)域。特斯拉Optimus便采用了伺服電機(jī)中的空心杯電機(jī)（用于手部）和其他普通伺服電機(jī)用于身體關(guān)節(jié)。機(jī)器人電機(jī)更多，但平均扭矩更小，總體價值量在量產(chǎn)后更小。由于車輛整體重量更高（model3基礎(chǔ)款整備質(zhì)量為1761kg，Optimus機(jī)器人規(guī)劃體重約），需要更大的動能，車端使用的電機(jī)最大功率基本約200kw，除了3D3電機(jī)外，扭矩均超過300Nm，相比機(jī)器人螺旋電機(jī)最高扭矩180Nm差別較大。但Optimus線性執(zhí)行器性能較強(qiáng)，單個能直接拉起一臺半噸重的音樂會三角鋼琴。機(jī)器人驅(qū)動單元完成的動作更為復(fù)雜，對企業(yè)建模和算法能力等要求更高。電動車一般只有兩個驅(qū)動單元，主要應(yīng)用場景是零百加速、城市巡航、高速駕駛、賽車等固定場景，而機(jī)器人有28個執(zhí)行器，執(zhí)行器的任務(wù)也更加復(fù)雜，需要多個關(guān)節(jié)組合配合完成行走、爬樓梯、下蹲、回避、負(fù)重前行、用一只手拿起物體等復(fù)雜動作。特斯拉需要通過模擬各個動作完成時各關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)來選取最合適的相關(guān)零部件。減速器是目前執(zhí)行機(jī)構(gòu)中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)。減速器是連接動力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間機(jī)構(gòu)，具有匹配轉(zhuǎn)速和傳遞扭矩的作用。減速器是由多個齒輪組成的傳動零部件。由于多數(shù)機(jī)械設(shè)備不適宜用原動機(jī)直接驅(qū)動，減速器可將傳動設(shè)備在高轉(zhuǎn)速時的動力，通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪，以達(dá)到降低轉(zhuǎn)速和增大扭矩的目的。諧波減速器率先應(yīng)用于Optimus，輸出扭矩較大且質(zhì)量和體積更小。應(yīng)用較廣的減速器中，諧波減速器在額定工況下的輸出扭矩較大，代表其承載能力較強(qiáng)，同時整機(jī)體積較小，傳動精度高和傳動效率較高。RV輸出扭矩更大，但體積、質(zhì)量、傳動精度和傳動效率上效率參數(shù)較略差。因此諧波減速器更適用于輕量化要求高的人形機(jī)器人，特斯拉發(fā)布會便披露使用諧波減速器。減速器技術(shù)壁壘較高，綠的諧波優(yōu)勢明顯。因為諧波減速器做逆向工程難度大，各公司產(chǎn)品的原理和模型不太明確，通過模仿難以趕上競爭對手。而當(dāng)前除了綠的諧波、哈默納科和日本新寶外，暫無第四家實力較強(qiáng)的競爭對手出現(xiàn)。4、不同點4：視覺算法與車端相似，重塑運動算法在車端自動駕駛的感知算法基礎(chǔ)上，機(jī)器人的視覺算法對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新收集和訓(xùn)練。機(jī)器人的計算機(jī)視覺網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)算法直接從自動駕駛系統(tǒng)獲取，唯一改變的是對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新收集和訓(xùn)練。車端對當(dāng)期環(huán)境、未來預(yù)計路徑、路徑上事物活動路徑的計算方法都有成熟的算法，為機(jī)器人對不同行動路徑建模提供了可遷移性非常強(qiáng)的框架。機(jī)器人運動控制算法遠(yuǎn)比車端更復(fù)雜，控制維度更多。身體自我意識、節(jié)能態(tài)勢、避免摔倒、四肢協(xié)作是決定機(jī)器人運動維度的重要算法。機(jī)器人需要采用傳感器了解自己和環(huán)境的狀態(tài)，采用最節(jié)能的運動姿勢，避免摔倒，而且需要雙手和雙腳同時協(xié)作完成任務(wù)。與車不同的主要是車不容易摔倒，且車端前驅(qū)和后驅(qū)執(zhí)行器運動組合較為簡單，兩個驅(qū)動器工作便可讓車輛運動，但機(jī)器人需要幾十個關(guān)節(jié)同時配合，各自采用不同的轉(zhuǎn)速、扭矩、偏轉(zhuǎn)角度才能實現(xiàn)期望的動作，因此機(jī)器人運動控制算法更為復(fù)雜，以便于實現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航、接待服務(wù)、制作產(chǎn)品等相關(guān)動作。5、相同點1：依托車端FSD技術(shù)，Dojo超算平臺贏在起跑線云端訓(xùn)練平臺dojo和車一樣使用自動標(biāo)注與數(shù)據(jù)孿生，它將感知系統(tǒng)獲取到的信息轉(zhuǎn)化為計算機(jī)能理解的信息，用于構(gòu)造機(jī)器人眼中的世界。數(shù)據(jù)孿生英文名為digitaltwin（數(shù)字雙胞胎），是將環(huán)境中各種事物創(chuàng)造一個數(shù)字版的克隆體。自動標(biāo)注即自動圖像標(biāo)注，是讓計算機(jī)自動地給無標(biāo)注的圖像加上能夠反映圖像內(nèi)容的語義關(guān)鍵詞，類似自動摳圖。超海量數(shù)據(jù)&超強(qiáng)數(shù)據(jù)識別+訓(xùn)練技術(shù)，機(jī)器人可沿用車端的智能行駛數(shù)據(jù)閉環(huán)，站在巨人的肩膀上前行。特斯拉已通過強(qiáng)大的車隊訓(xùn)練和超300萬輛已售智能車搜集海量數(shù)據(jù)，將算法進(jìn)行不斷優(yōu)化，目前FSDbeta用戶超16萬人，擁有超過14.4億幀視頻數(shù)據(jù)，同時擯棄近千人的標(biāo)注團(tuán)隊，對數(shù)據(jù)標(biāo)注流程進(jìn)行了全面優(yōu)化，訓(xùn)練速度提高30%。機(jī)器人可沿用車端成熟的算法來識別世界和探索室內(nèi)和室外世界。其他光譜波長技術(shù)加持，自動駕駛汽車與機(jī)器人協(xié)同，應(yīng)用場景拓寬：除可見光視角下的感知，其他光譜波長亦能輔助構(gòu)建客觀世界，因此未來在其他波長（如紅外、毫米波、激光等）亦有在特斯拉機(jī)器人上應(yīng)用的潛力。機(jī)器人基于特斯拉超算平臺和戶外數(shù)據(jù)，將可以獨立出門，實現(xiàn)為客戶購菜、導(dǎo)盲、遛狗、領(lǐng)航、接送兒童上下學(xué)等功能。同時機(jī)器人收集到的室內(nèi)和戶外數(shù)據(jù)可進(jìn)一步完善全球地圖3D網(wǎng)絡(luò)。其他部位：熱管理和語音交互系統(tǒng)單位價值量大幅下降。車端電池較大且對座艙內(nèi)安全性保障度要求較高，因此需要較為復(fù)雜的熱管理系統(tǒng)來防止電池過熱甚至發(fā)生自燃或爆炸現(xiàn)象；特斯拉Optimus電池一共僅2.3KWh，相比model3單車60KWh下降了97%，對應(yīng)熱管理需求下降，僅集成在關(guān)節(jié)機(jī)電系統(tǒng)中。語音交互系統(tǒng)對降噪要求下降，對應(yīng)價值量下滑。車端語音交互面臨較多雜音，對噪聲處理能力要求較高，對應(yīng)成本較高。而人形機(jī)器人面對的環(huán)境以安靜的室內(nèi)居多，對降噪能力要求小。6、相同點2：與車端共享供應(yīng)鏈預(yù)計Optimus與車共享AI、芯片、算法、熱管理、攝像頭體系。成本和效率上看：車型上已經(jīng)采用的熱管理、攝像頭和芯片等硬件，可以直接復(fù)用車端零部件，利于后續(xù)批量化購買和生產(chǎn)，規(guī)模優(yōu)勢助力成本管控，與成熟供應(yīng)商擴(kuò)展在機(jī)器人領(lǐng)域的合作可以減少前期認(rèn)證工作等，從而提升開發(fā)效率。技術(shù)上看：依托特斯拉成熟的自動駕駛技術(shù)，Optimus核心模塊技術(shù)領(lǐng)先。根據(jù)特斯拉發(fā)布會，Optimus會直接采用車端自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)訓(xùn)練成熟的AI、算法和芯片體系，這些環(huán)節(jié)基本由硬科技（自動駕駛、火箭）技術(shù)強(qiáng)大的特斯拉公司自研。Optimus機(jī)器人類似有雙腿無四輪的電動車，與智能電動車的核心運維結(jié)構(gòu)相似，都具有感知系統(tǒng)（攝像頭、傳感器）、決策系統(tǒng)（AI、芯片、算法）、動力系統(tǒng)（電池）、執(zhí)行系統(tǒng)（電機(jī)、減速器）等，其中決策系統(tǒng)是機(jī)器人廠商的主要匹配環(huán)節(jié)，而特斯拉在車端擁有全球最領(lǐng)先的自動駕駛決策系統(tǒng)，將其移植到機(jī)器人身上比其他從零開始研發(fā)的機(jī)器人更有先天優(yōu)勢。二、尋找高貝塔：關(guān)注新材料與新工藝當(dāng)前特斯拉機(jī)器人急需解決能量、質(zhì)量和成本問題。目前Optimus還存在較多問題，如防摔能力差、沒有腦子、重量過高、續(xù)航能力差，具有較大的進(jìn)步空間，同時也給相關(guān)零部件帶來巨大的投資機(jī)會。結(jié)合特斯拉考慮的能量、質(zhì)量和成本三因素，參考相關(guān)專利和文獻(xiàn)，我們認(rèn)為特斯拉進(jìn)步的方向主要有輕量化、高輸出密度和高抗摔能力。輕量化解決方法：（1）使用碳纖維作為軀干材料，由于碳纖維質(zhì)量輕且具有較好的彈性和強(qiáng)度，可用于機(jī)器人的軀干和四肢等細(xì)小部位，對于減輕整備質(zhì)量具有最顯著的幫助。（2）使用高能量密度電池，在提供充足電能的同時，具備較小的體積和質(zhì)量。（3）采用輕質(zhì)量的運動系統(tǒng)構(gòu)件，如采用空心杯電機(jī)和諧波減速器，對比類似性能競品可減少30%以上的體積和質(zhì)量。（4）一體化成形：機(jī)電一體化，減少焊接部位的結(jié)構(gòu)件數(shù)量和質(zhì)量。高輸出密度解決方法：（1）電池端在材料上采用高鎳三元正極材料，同時配備PET銅箔、低厚度隔膜、添加LiFSI等能提升電池能量密度的材料，工藝上選用刀片電池等能提升體積利用率的電池形狀和箱體設(shè)計，利用CTP等技術(shù)直接將電池與機(jī)器人軀體進(jìn)行集成。高抗摔能力解決方法：（1）主動安全：優(yōu)化避障系統(tǒng)和自動行駛系統(tǒng)，主動降低機(jī)器人磕碰和摔倒風(fēng)險。（2）被動安全：采用安全氣囊、防磨損橡膠等。1、一體化關(guān)節(jié)是最重要的發(fā)展方向，性價比亟待提升關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)：旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)=無框力矩電機(jī)+諧波減速器+雙編碼器+力矩傳感器+交叉輥子軸承輸出。線性關(guān)節(jié)=力矩電機(jī)+絲杠導(dǎo)軌+力矩傳感器。其他關(guān)節(jié)：手部關(guān)節(jié)、腰部關(guān)節(jié)、膝部仿生設(shè)計。關(guān)節(jié)是實現(xiàn)機(jī)器人行動和執(zhí)行任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)部位，技術(shù)不成熟對于機(jī)器人就相當(dāng)于人沒有健全的四肢。當(dāng)前機(jī)器人的關(guān)節(jié)面臨的問題有：（1）成本高，特斯拉采用海外廠商定制電機(jī)和減速器等零配件，綜合成本高。（2）體積大，Optimus關(guān)節(jié)一體化程度不高，肩部、大腿等部位的關(guān)節(jié)體積與2021年特斯拉機(jī)器人概念形態(tài)仍有差距。一體化機(jī)器人關(guān)節(jié)設(shè)計可以提高機(jī)器人的靈活性，減少制造時間和總體成本。通過采用模塊化關(guān)節(jié)，擁有標(biāo)準(zhǔn)化的獨立工作單元，同時能夠與各種其他部件和系統(tǒng)接口匹配，以創(chuàng)建復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)。高度集成的機(jī)電模塊化關(guān)節(jié)相比傳統(tǒng)機(jī)器人系統(tǒng)，有更高的功率密度、更輕的質(zhì)量、更高的動態(tài)性能和可靠性。以科爾摩根為例，其設(shè)計了模塊化的無框力矩電機(jī)、LVDC驅(qū)動器、專用諧波減速機(jī)、制動器、雙反饋系統(tǒng)以及熱傳感器，同時讓體積、重量、性能、可靠性和使用壽命都得到了優(yōu)化。一體化關(guān)節(jié)成本占比最高，降本空間最大。成本=原材料+加工費，當(dāng)前技術(shù)溢價高，規(guī)模效應(yīng)小。未來預(yù)計通過規(guī)模效應(yīng)大幅降低零部件成本。當(dāng)前可知道的是各環(huán)節(jié)成本下界，若原材料成本占比較高，如電機(jī)大部分由銅線構(gòu)成，則銅材料成本可為電機(jī)成本提供下界。降本途徑：電機(jī)=銅成本+加工工藝，未來成本不會低于鋼材、釹鐵硼永磁體和銅線等原材料本身的價格。電機(jī)成本預(yù)計占關(guān)節(jié)成本比重約40-50%，成本根據(jù)功率和扭矩大小和供應(yīng)商不同，價格從幾百到兩千元不等。預(yù)計隨技術(shù)提升和規(guī)模效應(yīng)增加，電機(jī)成本會逐步靠近原材料成本。減速器=材料+加工工藝，進(jìn)口目前約3000元/個，國內(nèi)一般低于2000元/個。減速器占關(guān)節(jié)成本比重約20%。其他：驅(qū)動模塊、傳感器、碳纖維等。由于機(jī)器人有28個運動關(guān)節(jié)，內(nèi)外傳感器將達(dá)到數(shù)十個，且關(guān)節(jié)電機(jī)需要配備驅(qū)動模塊（包含MCU或ESP等），合計成本占比較高。而碳纖維成本為2-4萬元/噸，同時每個部位的加工費用較高，未來預(yù)計跟隨產(chǎn)能提升而有規(guī)模效應(yīng)。2、低速高扭電機(jī)，減少減速器成本人形機(jī)器人驅(qū)動器經(jīng)過30年的發(fā)展，經(jīng)歷了從剛性驅(qū)動器到彈性驅(qū)動器再到準(zhǔn)直驅(qū)驅(qū)動器的過程。準(zhǔn)直驅(qū)驅(qū)動器可以提高驅(qū)動器的扭矩密度、瞬間響應(yīng)性和抗沖擊能力，同時降低成本，但因為只有電機(jī)端有位置編碼器，這就面臨機(jī)器人斷電之后，驅(qū)動器如何回到機(jī)械零位的問題。當(dāng)前人形機(jī)器人關(guān)節(jié)采用準(zhǔn)直驅(qū)驅(qū)動電機(jī)，未來將減少對減速器的需求。最理想的狀態(tài)是沒有減速器，直接由電機(jī)驅(qū)動關(guān)節(jié)。直接驅(qū)動減少了減速機(jī)構(gòu)，從而減少了傳動過程中減速機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的間隙和松動，極大地提高了機(jī)器人的精度，同時也減少了由于減速機(jī)構(gòu)的摩擦及傳動轉(zhuǎn)矩脈動所造成的機(jī)器人控制精度降低的問題。因此具有部件少、結(jié)構(gòu)簡單、容易維修、可靠性高等特點。實現(xiàn)直接驅(qū)動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是直驅(qū)電動機(jī)，其應(yīng)該具有以下特性：（1）輸出扭矩大：為傳統(tǒng)驅(qū)動方式中伺服電動機(jī)輸出扭矩的50-100倍。（2）轉(zhuǎn)矩脈動小：直接電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動可以控制在輸出轉(zhuǎn)矩的5%-10%以內(nèi)。（3）效率：與采用合理阻抗匹配的電動機(jī)（傳統(tǒng)驅(qū)動方式）相比，直驅(qū)電機(jī)是在功率轉(zhuǎn)換較差的使用條件下工作的，因此負(fù)載越大，越傾向于選用較大的電動機(jī)。但受限于電機(jī)工藝和技術(shù)，電機(jī)直驅(qū)驅(qū)動器的扭矩密度不能滿足機(jī)器人應(yīng)用的需求，因此目前采用折中方案，使用電機(jī)的同時運用減速器以增大扭矩。3、碳材料質(zhì)量輕彈性強(qiáng)，機(jī)器人輕量化必備碳纖維擁有質(zhì)量輕、彈性強(qiáng)的特點，用于機(jī)器人可以減輕重量并增加彈性和強(qiáng)度。一般手部可使用的碳纖維是碳納米管、碳納米管纖維螺旋紗線、石墨烯纖維螺旋紗線、復(fù)合纖維螺旋紗線、石墨烯網(wǎng)格紗線。足部和其他骨骼可用普通碳纖維。手部碳納米管纖維與電池負(fù)極使用的碳納米管原材料相同。碳納米管纖維由碳納米管陣列紡絲制備碳納米管纖維絲，而后采用酸溶液進(jìn)行處理和牽伸，合并制備成碳納米管。這種碳納米管纖維原材料與負(fù)極碳納米管一樣，因此未來大批量運用后，天奈科技、集越納米和黑貓股份等有碳納米管產(chǎn)品儲備的公司有望受益。但目前碳納米管纖維尚無批量運用。4、高比能量需求迫切：電池材料齊上陣，向高能量密度發(fā)展正極：高鎳三元材料比容量密度最高，高鎳三元實際比容量約190-220mAh/g、中鎳三元比容量約150-205mAh/g，而磷酸鐵鋰僅135-145mAh/g，因此采用高鎳三元正極材料實現(xiàn)最高的能量密度，幫助機(jī)器人實現(xiàn)較長運行時間或減少整備質(zhì)量。負(fù)極：硅基負(fù)極能大幅提升電池性能。目前商業(yè)化負(fù)極材料主要為石墨類硅負(fù)極材料，對應(yīng)理論比容量密度僅372mAh/g，而硅基負(fù)極理論比容量為4200mAh/g是石墨的11倍。目前硅基負(fù)極在充放電過程中存在嚴(yán)重的體積收縮和膨脹，因此導(dǎo)致電池循環(huán)性能較差。若采用包覆材料通過包覆負(fù)極&造粒環(huán)節(jié)表面修飾將顯著提升倍率性能和循環(huán)性能，在提升能量密度的同時維持較好的整體性能。集流體：PET銅箔同時幫助電池能量密度提升和成本下降。PET/PP/PI聚酯材料質(zhì)量較輕，由于材料密度差異，同厚度的PET復(fù)合銅箔對比傳統(tǒng)銅箔減重效果顯著，對提高電池能量密度效果明顯，從而有利于提升機(jī)器人的續(xù)航時間。電解質(zhì)：LiFSI在高鎳趨勢下有望加大應(yīng)用。電解液的添加劑LIFSI優(yōu)勢顯著，新型鋰鹽逐步成為行業(yè)共識。LIFSI的電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性較六氟磷酸鋰性能更優(yōu)，目前以添加劑的形式為主，高鎳趨勢下有望加速LIFSI的應(yīng)用。隔膜：（1）在多孔隔膜孔隙中引入固態(tài)電解質(zhì)；（2）通過減小厚度來提升電池能量密度，但減小空間較小。與集流體相似，隔膜厚度降低則單位電池體積縮小，對應(yīng)能量密度提升。在保證一定機(jī)械強(qiáng)度的前提下，隔膜越薄越好，但新能源汽車所用的電池隔膜在40μm左右，這是電池大電流放電和高容量的需要，且隔膜越厚則機(jī)械強(qiáng)度就越好，在組裝過程中不易短路。但未來隨著固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展，需要隔膜環(huán)節(jié)配套開發(fā)適應(yīng)電解質(zhì)的新型隔膜，將非離子導(dǎo)體隔膜逐漸替換成離子導(dǎo)體膜是液態(tài)電池向全固態(tài)電池轉(zhuǎn)變的必經(jīng)之路。5、安全件降低摔倒概率，減少維修成本主動安全：（1）模擬系統(tǒng)：特斯拉車端撞擊模擬模型具有3900萬個自由點，可以沿用于機(jī)器人的防撞擊模擬。（2）自動駕駛系統(tǒng)：特斯拉可通過基于先進(jìn)的自動駕駛系統(tǒng)，開發(fā)自動避障和機(jī)器人平衡機(jī)制，主動降低機(jī)器人摔倒和摔壞的風(fēng)險。主動防摔作用機(jī)制如下：通過攝像監(jiān)控單元對機(jī)器人將要通過的路段進(jìn)行監(jiān)控和識別處理，摔倒?fàn)顟B(tài)記錄單元結(jié)合障礙物識別信息以及腳部協(xié)調(diào)信息對智能機(jī)器人摔倒前動作狀態(tài)進(jìn)行記錄，通過智能控制終端對智能機(jī)器人腳部協(xié)調(diào)進(jìn)行重新規(guī)劃，實現(xiàn)機(jī)器人自動學(xué)習(xí)功能，通過矯正方式模擬單元及時對機(jī)器人摔倒后的腳部動作進(jìn)行協(xié)調(diào)，減少機(jī)器人摔倒次數(shù)。被動安全：安全氣囊或有較多應(yīng)用空間。機(jī)器人探測到有摔倒跡象（從失重速度、傾斜角度等多個維度檢測摔倒?fàn)顟B(tài)）便可以在數(shù)毫秒內(nèi)迅速展開安全氣囊達(dá)到保護(hù)作用。當(dāng)前用于老人防摔的安全氣囊馬甲均價約3000元，若車用安全氣囊用于機(jī)器人，則成本可以縮減至約200元。三、產(chǎn)業(yè)鏈公司分析1、熱管理：三花智控—特斯拉汽車熱管理供應(yīng)商三花智控率先開拓商用制冷、汽車熱管理領(lǐng)域，并切入海外市場，先發(fā)優(yōu)勢明顯。與競爭對手相比，三花智控近10年基本聚焦于主營業(yè)務(wù)，并更早地開展海外、商用市場的開拓，提前布局新能源汽車業(yè)務(wù)，在新能源汽車客戶開發(fā)認(rèn)證和訂單獲取方面一直保持領(lǐng)先。立足熱管理產(chǎn)品，不斷延拓應(yīng)用邊界。三花智控制冷零部件產(chǎn)品包括四通換向閥、電子膨脹閥、電磁閥、微通道換熱器、Omega泵等，全球市場份額第一。三花智控是第一家把電子膨脹閥應(yīng)用到新能源汽車上的公司?；诩夹g(shù)共通性，目前三花智控已實現(xiàn)車用熱管理核心部件全覆蓋，主要產(chǎn)品有電子膨脹閥、電子水泵、熱力膨脹閥等。三花智控客戶結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)，有大客戶示范效應(yīng)。三花智控產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，制冷器件已切入大金、開利、美的、格力、海爾等知名家電企業(yè)供應(yīng)鏈中，車用熱管理產(chǎn)品已切入豐田、奔馳、大眾、法雷奧、特斯拉等企業(yè)中。2、熱管理：銀輪股份—深耕熱管理，成就國產(chǎn)龍頭銀輪股份經(jīng)歷國企改制、品類拓展、國際化布局三階段，已成為熱管理行業(yè)龍頭企業(yè)之一。銀輪已確立乘用車和新能源熱管理、商用車和非道路熱管理、尾氣后處理三大產(chǎn)品平臺，并形成了亞洲、歐洲、美洲三大總部，客戶遍布北美、歐洲、中東等全球40多個國家和地區(qū)。客戶資源優(yōu)質(zhì)，全球化生產(chǎn)布局滿足爆發(fā)性需求。銀輪不管是在系統(tǒng)集成能力還是研發(fā)創(chuàng)新能力上都得到國內(nèi)外新能源知名客戶的高度認(rèn)可。目前銀輪新能源熱管理業(yè)務(wù)已經(jīng)覆蓋頭部企業(yè)。3、結(jié)構(gòu)件：拓普集團(tuán)—打造平臺化戰(zhàn)略，綁定大客戶驅(qū)動高增長拓普集團(tuán)主要業(yè)務(wù)包括，1）減震器與內(nèi)外飾：傳統(tǒng)核心業(yè)務(wù)，處于國內(nèi)龍頭地位。2）輕量化底盤：自2015年量產(chǎn)鍛鋁控制臂，2017年通過收購福多納切入副車架、轉(zhuǎn)向節(jié)領(lǐng)域。3）智能駕駛：自2017年量產(chǎn)電子真空泵EVP，預(yù)計2022年量產(chǎn)智能剎車系統(tǒng)IBS，滿產(chǎn)可實現(xiàn)年50萬輛車的配套能力。電動尾門系統(tǒng)等智能座艙產(chǎn)品已量產(chǎn)。4）熱管理系統(tǒng)：自2021年量產(chǎn)熱泵總成、電子膨脹閥等熱管理產(chǎn)品，21年營收12.85億元，22H1營收6.16億元。5）空氣懸架：空懸系統(tǒng)工廠已經(jīng)落成，年產(chǎn)能將達(dá)200萬件。6）一體化壓鑄件：2022年量產(chǎn)7200T一體化超大壓鑄后艙，進(jìn)入一體化壓鑄賽道。順應(yīng)行業(yè)變遷拓寬客戶群，借力核心客戶快速成長。順應(yīng)汽車行業(yè)合資品牌領(lǐng)先（2014年以前）-自主品牌突破（2015-2018年）-造車新勢力崛起（2019年至今）的變化趨勢，拓普集團(tuán)第一大客戶經(jīng)歷了從上汽通用-吉利-A公司的轉(zhuǎn)變。受益于核心客戶銷售放量，拓普集團(tuán)營收實現(xiàn)跳躍式增長，從2011年的16.9億元增長至2021年的114.6億元，CAGR達(dá)21.1%。友好的客戶關(guān)系與高客戶粘性保障新業(yè)務(wù)持續(xù)導(dǎo)入。1）A公司：自2016年起陸續(xù)切入A公司ModelS、Model3供應(yīng)鏈，配套減震器、內(nèi)外飾、輕量化底盤，2021年起供應(yīng)熱管理總成產(chǎn)品。2）吉利：2015年以前吉利已成為拓普集團(tuán)前五大客戶，拓普集團(tuán)減震器、內(nèi)外飾、底盤系統(tǒng)及智能駕駛產(chǎn)品全面切入吉利供應(yīng)鏈。3）上汽通用：2001年起，減震器配套上汽通用，2015、2016年拿下通用全球平臺GME2XX和GEM訂單，目前為上汽通用供應(yīng)減震器、內(nèi)外飾、底盤系統(tǒng)及智能駕駛產(chǎn)品。營收與凈利大幅增長。2021年，拓普集團(tuán)營收114.6億元，yoy+76%；凈利潤10.2億元，yoy+61.5%；2022H1拓普集團(tuán)營收67.9億元，yoy+38.2%；凈利潤7.2億元，yoy+54.7%。營收、凈利潤大幅增長主要系拓普集團(tuán)新能源車企客戶大幅放量所致。1）減震器與內(nèi)外飾業(yè)務(wù)：16-21年，減震器業(yè)務(wù)營收從19.4億元提升至33.5億元，營收占比從49.9%下降至29.2%；內(nèi)外飾業(yè)務(wù)營收從15.9億元提升至35.8億元，營收占比從40.8%下降至31.2%。2022H1減震器及內(nèi)外飾業(yè)務(wù)營收分別為18.3、21.5億元，營收占比分別為27%、31.7%。減震器與內(nèi)外飾是拓普集團(tuán)傳統(tǒng)核心業(yè)務(wù)，營收占比下降主要系輕量化底盤、熱管理等前瞻布局業(yè)務(wù)增長較快。2）輕量化底盤業(yè)務(wù)：16-21年，輕量化底盤業(yè)務(wù)營收從2.5億元提升至26.2億元，營收占比從6.4%提升至22.9%；2022H1輕量化底盤業(yè)務(wù)營收17.8億元，營收占比為26.3%。主要系拓普集團(tuán)通過收購浙江家力和四川福多納拓寬產(chǎn)品線、新能源車企客戶快速拓展。3）智能駕駛業(yè)務(wù)：16-21年，智能駕駛業(yè)務(wù)營收從1.1億元增長至1.8億元，營收占比從2.9%下降至1.6%；2022H1智能駕駛業(yè)務(wù)營收0.93億元，營收占比為1.37%。主要系智能剎車IBS產(chǎn)品尚未大規(guī)模量產(chǎn)。4）熱管理業(yè)務(wù)：是拓普集團(tuán)業(yè)績的新增長極，21年熱管理業(yè)務(wù)營收12.8億元，營收占比11.2%；2022H1熱管理業(yè)務(wù)營收6.2億元，營收占比為9.1%。主要得益于A公司銷售快速放量。受到原材料漲價等因素影響，毛利率有所下降。2018-2022H1，拓普集團(tuán)毛利率從26.9%下降至21.4%。主要原材料、運輸費、人工等成本上升明顯疊加拓普集團(tuán)資本性開支大幅提升所致。4、電機(jī)：鳴志電器—電機(jī)&控制器領(lǐng)先，已實現(xiàn)全球化布局全球驅(qū)動器供應(yīng)商，業(yè)績長期穩(wěn)健增長。鳴志電器是全球領(lǐng)先的電機(jī)及驅(qū)動系統(tǒng)制造商，在步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、空心杯電機(jī)及前述電機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)等方面實現(xiàn)了深入布局，同時掌握了運動控制領(lǐng)域的控制電機(jī)研發(fā)、驅(qū)動控制、尖端制造、產(chǎn)品系統(tǒng)集成等技術(shù)，核心優(yōu)勢明顯。2017-2022年上半年，控制電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品為鳴志電器最主要的業(yè)務(wù)板塊，此板塊的營收占比逐年增加，2021年為77.29%（貿(mào)易類產(chǎn)品板塊為13.81%），2022年上半年增加到79.37%（貿(mào)易類產(chǎn)品板塊為11.90%）。得益于鳴志電器布局的新興、高附加值應(yīng)用領(lǐng)域業(yè)務(wù)取得的快速成長，以及鳴志電器通用自動化，驅(qū)動控制系統(tǒng)類業(yè)務(wù)的快速成長，鳴志電器的境內(nèi)外業(yè)務(wù)均實現(xiàn)了較快發(fā)展。2021年營業(yè)總收入實現(xiàn)大幅增長，為27.14億元，同比增長22.70%，歸母凈利潤為3.06億元，同比增長30.9%；2022年上半年營業(yè)總收入為12.68億元，同比下降1.90%，系疫情防控停工停產(chǎn)所致，歸母凈利潤為0.7億元，同比下降45.36%，系鳴志電器太倉生產(chǎn)基地試運行導(dǎo)致的成本增加以及防疫費用增加所致。鳴志電器近年持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、加大技術(shù)開發(fā)、提高自動化水平、優(yōu)化生產(chǎn)基地布局，毛利率和凈利率維持在較好的水平。2021年鳴志電器整體的銷售毛利率略有下降（為37.66%），主要是受到人民幣匯率波動的影響，銷售凈利率保持增長（為10.37%）；2022年上半年銷售毛利率回升至38.49%，系新興高附加值應(yīng)用領(lǐng)域業(yè)務(wù)占比提升，銷售凈利率下降至5.57%，系鳴志電器太倉生產(chǎn)基地試運行導(dǎo)致的成本增加以及防疫費用增加所致。設(shè)備狀態(tài)管理系統(tǒng)產(chǎn)品為鳴志電器毛利率最高的板塊，營收占比較少；控制電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品為鳴志電器最核心的業(yè)務(wù)板塊，毛利率維持在較高水平（約為40%）。獨特的差異化競爭策略提高鳴志電器產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。鳴志電器立足于應(yīng)用的高技術(shù)領(lǐng)域、高附加值領(lǐng)域和新興市場，通過與國內(nèi)外主要客戶的廣泛磨合與認(rèn)證，與全球客戶之間培養(yǎng)長期、穩(wěn)定的戰(zhàn)略供應(yīng)鏈，充分發(fā)揮鳴志電器產(chǎn)品的品牌美譽度。鳴志電器產(chǎn)品并不拘泥于傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，而是重點布局高端應(yīng)用領(lǐng)域，以滿足各種應(yīng)用的設(shè)計需求為出發(fā)點，特別是滿足客戶對各種嚴(yán)酷使用場景的苛刻要求。鳴志電器在全球最主要的工業(yè)區(qū)設(shè)立分支機(jī)構(gòu)，通過獨特的銷售模式，將技術(shù)、銷售和服務(wù)直接延伸至客戶的設(shè)計開發(fā)階段。通過并購實現(xiàn)核心業(yè)務(wù)的技術(shù)和產(chǎn)品升級，通過整合完善鳴志電器在全球市場的產(chǎn)品能力和業(yè)務(wù)模塊化能力，從而能夠快速打入重點市場。5、微電機(jī)：恒帥股份—清洗系統(tǒng)隱形冠軍，新品拓展致21年收入高增長以流體和電機(jī)技術(shù)為核心，實現(xiàn)產(chǎn)品橫向和縱向拓展。恒帥股份成立于2001年，恒帥股份最核心產(chǎn)品為清洗泵（核心部件為微電機(jī)），全球龍頭，市占率約30%以上。恒帥股份產(chǎn)品矩陣主要分為兩大類：流體技術(shù)產(chǎn)品和電機(jī)技術(shù)產(chǎn)品。在流體技術(shù)和電機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，恒帥股份從橫向和縱向兩個方面拓展產(chǎn)品矩陣：1）拓展微電機(jī)和流體技術(shù)在汽車領(lǐng)域新的應(yīng)用產(chǎn)品，典型的產(chǎn)品包括：后備箱電機(jī)、側(cè)開門電機(jī)、ADAS傳感器的主動感知清洗系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)的冷卻岐管、電子循環(huán)泵等；2）由單一電機(jī)配套向總成化、系統(tǒng)化產(chǎn)品配套發(fā)展，“1+N”的產(chǎn)品開拓機(jī)會，典型的產(chǎn)品包括：清洗系統(tǒng)（清洗泵+液罐、管路等）；隱形門把手驅(qū)動機(jī)構(gòu)、充電小門執(zhí)行器（電機(jī)+執(zhí)行器）。受益于新產(chǎn)品/項目量產(chǎn)，2021年微電機(jī)收入大幅增長。2018-2020年全球汽車銷量呈下滑趨勢，2017-2020年恒帥股份收入相對平穩(wěn)，收入結(jié)構(gòu)主要以清洗系統(tǒng)和清洗泵為主（分別占比30%-45%和42%-46%）。2021年恒帥股份微電機(jī)收入1.7億元，同比增長108%；2022年上半年微電機(jī)收入1.1億元，同比增長34%，主要是尾門電機(jī)、電動門把手執(zhí)行器、充電小門執(zhí)行器等新產(chǎn)品和新項目量產(chǎn)所致。實控人30年深耕微電機(jī)領(lǐng)域，凈利率高達(dá)20%。恒帥股份實控人30年深耕微電機(jī)領(lǐng)域，毛利率和凈利率高達(dá)40%和20%左右，超越汽零優(yōu)秀龍頭公司。實際控制人許寧寧在微電機(jī)領(lǐng)域擁有30多年的研發(fā)+產(chǎn)品+生產(chǎn)經(jīng)驗，并一直專注于微電機(jī)領(lǐng)域。2017-2020年恒帥股份毛利率維持在40%左右，凈利率維持在20%左右，保持較高水平。2021年毛利率雖然有所下降（主要是受會計準(zhǔn)則調(diào)整、原材料上漲和海運費影響），但凈利率仍維持19%以上。從ROE的角度，恒帥股份ROE20%以上，超過汽車零部件優(yōu)秀的龍頭公司，如福耀玻璃、星宇股份、德賽西威等。微電機(jī)隱形冠軍，管理優(yōu)秀，縱向一體化下高盈利。恒帥股份是全球清洗泵隱形冠軍。恒帥股份實控人深耕微電機(jī)30多年，拳頭產(chǎn)品清洗泵做到年銷量1300多萬套，全球市場份額超過20%。恒帥股份的客戶包括汽車主機(jī)廠（如廣汽豐田、東風(fēng)本田、廣汽集團(tuán)等）和一級供應(yīng)商（通過慶博雨刮、曼胡默爾、東洋機(jī)電、勞士領(lǐng)等間接配套現(xiàn)代、起亞、寶馬、奔馳等）。恒帥股份通過產(chǎn)品平臺化、自動化、一體化，建立管理和成本優(yōu)勢。具體體現(xiàn)在：產(chǎn)品平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化，提升生產(chǎn)效率和品質(zhì)，降低成本。清洗泵為恒帥股份的主要產(chǎn)品之一，其核心組件為清洗電機(jī)，以清洗泵的核心組件清洗電機(jī)為例，恒帥股份采取平臺化的產(chǎn)品戰(zhàn)略，通過微電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化實現(xiàn)了電機(jī)開發(fā)平臺覆蓋全系列清洗電機(jī)產(chǎn)品；同時針對清洗電機(jī)、清洗泵的其他零部件，恒帥股份采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計理念，實現(xiàn)了清洗電機(jī)、清洗泵絕大部分零部件的標(biāo)準(zhǔn)化。智能化全自動生產(chǎn)線自主研發(fā)，提高生產(chǎn)效率。恒帥股份組建了專門的研發(fā)團(tuán)隊，以智能化設(shè)備代替人工建立全自動生產(chǎn)線，目前恒帥股份已經(jīng)完全具備微電機(jī)車間全自動生產(chǎn)線的自主研發(fā)、設(shè)計及集成能力。恒帥股份單條電機(jī)自動化生產(chǎn)線集成了多臺高清影像系統(tǒng)、多臺四軸或六軸日本電裝（DENSO）機(jī)械手、日本安川伺服電機(jī)或松下伺服電機(jī)、松下傳感器等先進(jìn)設(shè)備，恒帥股份研發(fā)的噴嘴生產(chǎn)線還集成了多臺日本IAI電缸、三維力傳感器等先進(jìn)設(shè)備，通過恒帥股份自主編寫的程序，搭配恒帥股份自主研發(fā)設(shè)計的工裝夾具。縱向一體化提升盈利能力、拓展單車價值量。恒帥股份將生產(chǎn)微電機(jī)、清洗泵、清洗系統(tǒng)產(chǎn)品所必要的一些外購部件，如微電機(jī)機(jī)殼沖壓生產(chǎn)工序，洗滌壺、加液管、冷卻歧管及該等產(chǎn)品所需的注塑件生產(chǎn)工序等逐漸納入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈縱向一體化帶來成本控制優(yōu)勢。得益于產(chǎn)業(yè)鏈縱向一體化，清洗系統(tǒng)毛利率比清洗泵高10個百分點。恒帥股份已具備洗滌液罐、清洗泵的注塑件外殼、液位傳感器、噴嘴、加液管、壺蓋等注塑模具、吹塑模具及電機(jī)機(jī)殼的沖壓五金模具開發(fā)設(shè)計能力。目前按照恒帥股份測算，清洗系統(tǒng)自制和外購清洗泵，毛利率相差6pct；清洗泵自制和外購清洗電機(jī)，毛利率相差12pct。通過縱向一體化，恒帥股份清洗系統(tǒng)的毛利率比清洗泵高出10個百分點左右。由電機(jī)拓展至模塊系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)品1+N，提升單車價值量。依托電機(jī)作為基石產(chǎn)品形成的良好口碑，恒帥股份在各細(xì)分應(yīng)用場景中由單一電機(jī)配套向總成化、系統(tǒng)化產(chǎn)品配套發(fā)展，提升整體單車價值量和盈利能力。恒帥股份已在隱形門把手和充電小門領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“電機(jī)+執(zhí)行器”的產(chǎn)品拓展，未來有望向集成度更高的系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展，并且在更多的應(yīng)用場景上發(fā)掘“1+N”的產(chǎn)品開拓機(jī)會。恒帥股份毛利率、凈利率優(yōu)于汽車零部件細(xì)分龍頭。基于恒帥股份產(chǎn)品平臺化、自動化、一體化建立的成本和管理優(yōu)勢，恒帥股份毛利率接近福耀玻璃（汽車零部件優(yōu)秀公司，通過產(chǎn)業(yè)鏈一體化、優(yōu)質(zhì)管理提升盈利能力），凈利率超越汽車零部件優(yōu)秀的龍頭公司。6、減速器：綠的諧波—率先實現(xiàn)諧波減速器國產(chǎn)替代精密諧波減速器是機(jī)器人三大核心零部件之一，綠的諧波率先實現(xiàn)國產(chǎn)替代。綠的諧波主營業(yè)務(wù)是諧波減速器、機(jī)電一體化執(zhí)行器及精密零部件。經(jīng)過多年技術(shù)研發(fā)，打破了國際龍頭在諧波減速器方面的壟斷，率先實現(xiàn)諧波減速器的規(guī)?；瘧?yīng)用。綠的諧波減速器主要應(yīng)用領(lǐng)域為工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床等高端制造領(lǐng)域。當(dāng)前綠的諧波在國內(nèi)諧波減速器市占率已上升至25%左右。受益于下游市場的持續(xù)擴(kuò)張，綠的諧波營收開啟高增長。我國諧波減速器行業(yè)處于成長期階段，市場成長迅速，當(dāng)下我國雖然已成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場，但以精密諧波減速器產(chǎn)品為代表的核心零部件總體供給量存在較大缺口，隨著行業(yè)內(nèi)企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的實現(xiàn)與下游工業(yè)機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，整體來看，綠的諧波營收和歸母凈利潤持續(xù)高速增長，2021年同比分別增長110.48%、130.56%。綠的諧波客戶質(zhì)量優(yōu)，已有配套人形機(jī)器人經(jīng)驗。諧波減速器主要終端客戶包括新松機(jī)器人、華數(shù)機(jī)器人、新時達(dá)、埃夫特、廣州數(shù)控、遨博智能、億嘉和、埃斯頓、優(yōu)必選、配天技術(shù)、UniverdalRobots、Kollmorgen、VarianMedicalSystem等國內(nèi)外知名品牌及制造商。其中優(yōu)必選、埃斯頓等都有人形機(jī)器人產(chǎn)品。綠的諧波競爭優(yōu)勢明顯，盈利能力強(qiáng)勁。綠的諧波憑借產(chǎn)品和技術(shù)優(yōu)勢在業(yè)內(nèi)建立起了較高的品牌知名度，已成長為行