特斯拉機器人市場簡析

特斯拉機器人市場簡析特斯拉人形機器人激發(fā)市場活力，有望推動機器人行業(yè)快速落地和發(fā)展，特斯拉人形機器人Optimus預(yù)計3-5年內(nèi)研發(fā)成功，屆時價格有望不超過兩萬美元，意在創(chuàng)造人形機器人性價比之選。馬斯克對于其愿景為從事“危險、重復(fù)、無聊”的工作。馬斯克對于項目的重視程度以及特斯拉以往制造電動車的技術(shù)與降本經(jīng)驗使得人形機器人發(fā)展開啟新篇章。特斯拉人形機器人的入場，激發(fā)了服務(wù)機器人行業(yè)市場活力，科技大廠紛紛快速入局。相較人形機器人，泛人形機器人或率先引爆市場，未來空間廣闊多場景開花，相對于人形機器人，其他泛人形服務(wù)類機器人擁有：（1）成本較低、（2）穩(wěn)定性強、（3）應(yīng)用場景明確的三大優(yōu)勢，較大概率率先落地。在社會問題+經(jīng)濟發(fā)展+技術(shù)進步三重驅(qū)動下，機器人市場規(guī)模快速增長。據(jù)弗若斯特沙利文預(yù)計（轉(zhuǎn)引自優(yōu)必選招股書），2026年將中國/全球服務(wù)機器人市場規(guī)模達到1558億元/676億美元市場規(guī)模，行業(yè)空間前景廣闊。類比智能手機發(fā)展歷程，機器人產(chǎn)業(yè)鏈零部件領(lǐng)域料將率先起勢。機器人目前類似智能手機發(fā)展的初期，2007年的“蘋果時刻”類似于特斯拉Optimus原型機發(fā)布，吸引各方勢力紛紛搶灘機器人市場，后續(xù)隨著機器人“聯(lián)發(fā)科時刻”到來與供應(yīng)鏈逐步成熟，代工模式有望成為主流，驅(qū)動品牌端格局呈發(fā)散趨勢高中低端并存。更遠未來品牌端格局有望類似智能手機成熟期逐漸收斂，帶動供應(yīng)鏈縱橫整合打造平臺型供應(yīng)商，目前階段服務(wù)機器人仍處導(dǎo)入期，硬件先行，其中，減速器、伺服系統(tǒng)、傳感器組成的運動模塊作為基礎(chǔ)模塊支持運動功能，重要性強、價值量占比高，基于成本與產(chǎn)能優(yōu)勢，國產(chǎn)替代空間較大。1、特斯拉人形機器人引爆市場1.1、近兩年特斯拉機器人快速迭代展現(xiàn)其強大研發(fā)能力2023年3月1日，特斯拉在2023InvestorDay上展示了關(guān)于人形機器人Optimus的最新視頻。這個版本的Optimus可以到處走動、進行擰螺絲等工作。而馬斯克也透露其實驗室有多臺Optimus機器人。馬斯克指出，Optimus利用了特斯拉在制造方面的專業(yè)知識，執(zhí)行器、電池組和Optimus的其他關(guān)鍵部件均由特斯拉定制設(shè)計。近兩年特斯拉機器人快速迭代展現(xiàn)其強大研發(fā)能力。2021年8月19日，特斯拉在AIDay上首次公布人形機器人項目計劃。根據(jù)2022AIDAY中披露的細節(jié)，人形機器人的開發(fā)平臺在年初的2月就已經(jīng)制造完成，耗時僅6個月，并在隨后的4月、8月分別實現(xiàn)了行走和手臂搖擺動作的能力。不到半年后的2022年9月30日，Optimus機器人原型機在2022AIDay首秀，相比開發(fā)平臺有了許多新的改變。2023年3月1日的投資者日上，特斯拉展示了Optimus四處走動、擰螺絲等工作能力。特斯拉不斷實現(xiàn)機器人快速迭代向世人證明，擅長研發(fā)四輪機器人（汽車）的特斯拉在人形機器人領(lǐng)域仍有強勁的實力。1.2、特斯拉機器人的背景及意義馬斯克期望人形機器人幫助人類創(chuàng)造一個勞動力不會短缺的富足社會。他曾在論壇、雜志、演講、公司會議等多個場合表達對項目的理解和期望，表示Optimus人形機器人是公司2022年進行開發(fā)的最重要的產(chǎn)品，對于人形機器人項目的定位也逐步具體?？偨Y(jié)來看，馬斯克開發(fā)機器人的動機是為了替代人類勞動，“借助機器人的力量，我們將創(chuàng)造一個商品和服務(wù)極度充裕的時代”。1.3、三大因素助力特斯拉人形機器人實現(xiàn)終極目標1）機械解決方案的選擇在不斷的研發(fā)驗證中日益明晰，ATLAS使用的液壓驅(qū)動方案通過缸體和活塞桿相對運動實現(xiàn)直線運動，功率大、響應(yīng)快、精度高，但適用的溫度范圍小、維護難度大且成本高昂。與液壓驅(qū)動相對應(yīng)的是氣壓驅(qū)動，氣壓驅(qū)動的結(jié)構(gòu)簡單、動作靈敏，成本也較低，但功率小、剛度差、噪音大、速度不易控制。相比之下ASIMO采用的電機驅(qū)動方案在功率、控制性、成本等方面的表現(xiàn)較為平衡，也是目前應(yīng)用最廣的一種驅(qū)動方式。相關(guān)研發(fā)先例已經(jīng)證明，為了滿足人形機器人通用且能大規(guī)模量產(chǎn)的要求，電機驅(qū)動的綜合效益是三大常見方案中最優(yōu)的，而特斯拉Optimus選擇的正是電機驅(qū)動方案。2）規(guī)?；慨a(chǎn)是特斯拉一以貫之的法寶，規(guī)?；翘厮估瓕崿F(xiàn)降本的核心。近十年，特斯拉汽車的全球銷量從2.23萬輛增長到131.39萬輛，CAGR超50%，目前特斯拉已在美國加州弗里蒙特、中國上海、美國德克薩斯州奧斯汀和德國柏林建成了超級工廠。全球化生產(chǎn)的布局幫助特斯拉充分利用本土產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢，迅速實現(xiàn)產(chǎn)能數(shù)量級的提升。在2017-2022年的5年時間，特斯拉單車的平均銷售價格從約11萬美元降至約5.5萬美元，降幅50%左右，同期公司的營業(yè)利潤率從-15%提升至17%。3）特斯拉人工智能賦能人形機器人，特斯拉是截至目前全球唯一一家實現(xiàn)了自動駕駛核心領(lǐng)域全棧自研自產(chǎn)的科技公司。目前累計訓(xùn)練里程超已1億公里，積累了數(shù)十億的圖片和標注數(shù)據(jù)。D1芯片采用7納米制造工藝，具有500億個晶體管和354個訓(xùn)練節(jié)點，內(nèi)部電路長達17.7公里，單片F(xiàn)P32算力可達22.6TOPs，BF16算力可達362TOPs，同時具有GPU級的計算能力和CPU的連接能力，I/O帶寬是最先進的網(wǎng)絡(luò)芯片的2倍。2、人形機器人尚在早期階段，泛人形應(yīng)用領(lǐng)先落地2.1、應(yīng)用場景不足+高技術(shù)高成本，人形機器人仍處于早期階段大規(guī)模應(yīng)用剛需場景不足、技術(shù)復(fù)雜及高成本是當前人形機器人難以成熟落地的主要原因。目前人形機器人功能相對簡單、初步智能，具體的應(yīng)用場景尚不清晰，已有的人形機器人很多都被掃地/倉庫機器人、割草機、步行輔助裝置等更加專業(yè)化且成本低廉的機器人替代。部分公司已經(jīng)對人形機器人的應(yīng)用場景展開探索，但結(jié)果仍待觀察，人形機器人技術(shù)復(fù)雜、門檻高，目前多數(shù)雙足機器人都是在“位控”和“力控”這兩類控制模式上發(fā)展，一些新技術(shù)例如深度學習、強化學習和傳統(tǒng)機器人技術(shù)還并未出現(xiàn)進一步結(jié)合，在商業(yè)應(yīng)用上還需攻克穩(wěn)定性問題。人形機器人制造成本高昂，成本控制有賴于大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)及多方位的技術(shù)，高成本也導(dǎo)致其租金昂貴、難以推廣。2.2、解決三大痛點，泛人形機器人商業(yè)化落地更具條件泛人形機器人應(yīng)用場景更加專一，滿足明確市場需求。專業(yè)機器人定位相比人形機器人應(yīng)用場景更加明確，其更多地是在高危、高重復(fù)性場景中替代人工、在日常家居環(huán)境中針對特定事項輔助人工。簡化性能，泛人形機器人穩(wěn)定性高。人形機器人需要滿足通用目的，而泛人形機器人只用針對特定場景進行培訓(xùn)，設(shè)計結(jié)構(gòu)和對技術(shù)的要求更簡單，靈活度、環(huán)境自適應(yīng)要求相對較低，因此穩(wěn)定性高，更容易商業(yè)化。泛人形機器人成本較低，提供大規(guī)模落地可能性。與人形機器人動輒幾十萬甚至上百萬美元的成本相比，泛人形機器人電機數(shù)量少、要求精度低、加工難度和精度低，成本較低。服務(wù)機器人市場規(guī)模巨大，預(yù)計2026年全球?qū)⒂?76億美元市場規(guī)模。3、借智能手機之歷史，鑒機器人之未來3.1、機器人望迎“蘋果時刻”，未來“聯(lián)發(fā)科時刻”推動其快速發(fā)展智能手機發(fā)展復(fù)盤：“蘋果時刻”大單品引爆市場，“聯(lián)發(fā)科時刻”大幅度降低行業(yè)成本與門檻，推動行業(yè)快速發(fā)展，蘋果時刻：2007年iPhone發(fā)布，宣告智能手機時代到來，引發(fā)智能機熱潮，2010年推出iPhone4，帶動智能手機行業(yè)爆發(fā)。聯(lián)發(fā)科時刻：2010年聯(lián)發(fā)科加入安卓聯(lián)盟，提供整合芯片系統(tǒng)解決方案，使手機成本降低2/3，同時大幅降低手機廠商的技術(shù)門檻并縮短產(chǎn)品的上市時間，安卓眾多品牌跟隨，高中低端供給并存，品牌混戰(zhàn)，推動智能機滲透率持續(xù)快速提升。3.2、機器人初期呈百花齊放局面，后期有望復(fù)現(xiàn)智能手機格局逐步收斂趨勢智能手機初期龍頭引領(lǐng)，成長期品牌混戰(zhàn)，成熟期份額集中。2007年后在國外蘋果iPhone1的發(fā)售背景下，早期國內(nèi)華為、小米、OPPO、VIVO等品牌快速入局，逐漸瓜分傳統(tǒng)功能機市場份額。在2010年聯(lián)發(fā)科加入安卓聯(lián)盟提出低成本硬件方案后，行業(yè)門檻快速拉低，白牌快速成長搶占市場份額。2016年后，行業(yè)進入成熟期，白牌衰落，主要緣于白牌創(chuàng)新后勁不足服務(wù)缺失、市場政策收緊、努力方向分叉、品牌市場下沉等。此外，品牌呈現(xiàn)逐步集中趨勢，由于終端的消費屬性，各品牌有不同的價格及產(chǎn)品定位，分別面向不同的消費圈層。智能手機格局呈現(xiàn)從品牌林立、山寨并行發(fā)展至品牌收斂、山寨衰退的趨勢。3.3、機器人產(chǎn)業(yè)鏈價值呈微笑曲線分布，供應(yīng)鏈初期零部件先行智能手機產(chǎn)業(yè)鏈價值整體呈微笑曲線分配，下游品牌集中帶動供應(yīng)鏈相應(yīng)變化。上游主要為芯片及傳感器，毛利率與集中度較高；中游主要為零部件及組裝環(huán)節(jié)，毛利率與集中度較低；下游為終端品牌獲額外溢價，毛利率與集中度較高，動態(tài)來看，智能手機發(fā)展中后期，在下游產(chǎn)品訂單加速向頭部品牌、手機廠商等集中過程中，會導(dǎo)致中上游供應(yīng)鏈也相應(yīng)發(fā)生變化。3.4、機器人發(fā)展硬件先行尋求突破，驅(qū)動其未來進入應(yīng)用生態(tài)發(fā)展期復(fù)盤智能手機發(fā)展，硬件突破驅(qū)動智能手機應(yīng)用需求產(chǎn)生，復(fù)盤智能手機的發(fā)展歷程，其前期主要由硬件技術(shù)進步推動，而隨著設(shè)備性能提升和功能增加，給內(nèi)容和應(yīng)用的創(chuàng)新帶來更多可能，2007年iPhone1多點觸控屏幕幫助擺脫物理鍵限制，重新定義智能手機，此時消費者對于智能手機使用需求并不明確疊加應(yīng)用生態(tài)匱乏，后續(xù)隨著開發(fā)者的逐步增加，APP功能逐步豐富，移動游戲、視頻等新興應(yīng)用開始逐步盛行，消費者需求與應(yīng)用APP形成正反饋，驅(qū)動智能手機進入應(yīng)用生態(tài)發(fā)展階段。3.5、類比消費電子供應(yīng)鏈，中后期機器人代工環(huán)節(jié)有望爆發(fā)智能手機主要為芯片與操作系統(tǒng)的“軟硬件結(jié)合”催化后續(xù)代工模式爆發(fā)。安卓系統(tǒng)+ARM架構(gòu)芯片提供標準化解決方案，極大降低智能手機的生產(chǎn)成本與門檻，催化智能手機代工模式的爆發(fā)。此外，新能源汽車在電動化時代核心部件為三電系統(tǒng)，代工模式稀缺，供應(yīng)鏈管理主要為分層分級管理，為適應(yīng)智能化時代所需要軟硬件結(jié)合的需求在生產(chǎn)模式和供應(yīng)鏈管理上部分采用當前智能手機的模式，三電系統(tǒng)OEM化。例如，品牌與代工廠的合作，如蔚來和小鵬，采用了類似蘋果手機制造的代工模式，及水平化的供應(yīng)鏈管理模式等。3.6、機器人與智能手機產(chǎn)業(yè)鏈相似，前期全產(chǎn)業(yè)鏈受益百花齊放機器人與智能手機產(chǎn)業(yè)鏈相似，有望復(fù)現(xiàn)智能手機發(fā)展階段變化，前期全產(chǎn)業(yè)鏈受益百花齊放。2007年IPhone發(fā)布標志