（报告出品方/作者：国联证券，张晓春，贺朝晖，熊军）
1.人形机器人或带动上游核心零部件发展
人形机器人或带来机器人上游核心零部件投资机会。参考工业机器人零部件及特斯拉公布的人形机器人技术细节和应用场景，人形机器人可能受益的环节有减速器、电机、结构件、半导体芯片及器件、传感器、面板玻璃和材料等。成本构成方面，工业机器人的核心零部件主要为减速器、伺服系统和控制系统，分别为32%、22%和12%，成本占比超过65%。我们判断人形机器人零部件中减速器的价值量较大。
2.减速器：机器人成本占比最高的零部件
减速器产品主要可分为RV减速器、谐波减速器、摆线针轮行星减速器和精密行星减速器。减速器的作用是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用，减速器将电机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。目前工业领域的机器人主要使用RV减速器和谐波减速器，根据两者的特点各有不同的应用位置。
RV减速机与谐波减速机均可应用于人形机器人的不同部位。RV减速器的特点是拥有较高的传动效率、输出扭矩和扭转刚性，通常应用于机器人的腿部、腰部和肘部等承重关节；谐波减速器的特点是噪声小、体积小、重量轻、运动精度高，主要应用于轻型、小型工业机器人的末端部位。对于人形机器人来说，在进行搬运物品时，承重较大的腰部、腿部等关节处可配置RV减速器，而进行精细化操作时，机器人的小臂和腕部可配置谐波减速器。
2.1减速器行业情况介绍
根据中国通用机械工业协会数据，年中国减速机产量达到万台，较至年的平均值增长近54%。除此之外，近年来谐波减速机规模呈现平稳增加的态势，年谐波减速机规模达12.6亿元。根据《“十四五”机器人产业发展规划》，到年，机器人产业营业收入年均增速超过20%。我们预计到年我国机器人谐波减速机规模有望达到31.4亿元。
国内减速机行业领先公司侧重点有较大差别。绿的谐波主要专注于精密谐波减速机的开发及其销售工作，是中国第一家成功量产谐波减速机的企业，打破了国外企业长久以来的垄断地位。而国茂股份专注于齿轮减速机、行星减速机领域和提供一体化的减速电机设备，即减速器+电机机电一体化。宁波东力主要生产专用齿轮箱、非标齿轮箱、标准减速机、传动装置、特种高效电动机等设备。中技克美以谐波减速机为其主要产品，而香农芯创、昊志机电也同样拥有谐波减速机产品构成。
行业整体进入投资积累阶段，非流动性资产逐年提高。从年到年，绿的谐波、国茂股份、昊志机电等国内减速机行业领先企业均处于加大固定资产投资的阶段，固定资产的投资将有助于企业未来产能释放，进一步提高国产减速机的供给量和市场占用水平。从图表中我们可以看到绿的谐波、国茂股份、中大力德、香农芯创等在去年均有超过30%的增速，处于较高的增长水平。
行业内公司利润率逐年提升，国产减速机表现良好。国内减速机行业领先企业近5年利润均有较大幅度提升，整体表现良好，其中绿的谐波、昊志机电等公司去年均实现净利润增长超过%，净利润的快速增长意味着公司前期投资已经逐渐得到回报，国产减速机的质量也得到了其他企业的认可，随着减速机需求的进一步提升，行业内公司的利润率有望保持较高增长。
谐波减速器市场格局方面，内资企业渗透率逐渐提升。日企哈默纳科和电产新宝在年合计市占率为43.9%。较年下滑2.1个百分点。内资企业绿的谐波在近两年国内市占率位于行业第2名，年占比（24.7%）相比年提升3.7个百分点。在国产替代的大背景下，内资企业有望进一步提高市场渗透率。
RV减速器市场格局方面，日企占据主导地位。日企纳博特斯克和住友在年和年市占率均超过50%。内资企业双传环动市占率由年9.3%提升至年15.10%；上市公司中大力德市占率稳中有升，较年提升1个百分点，从行业第4名上升至行业第3名。
2.2重点企业分析
双环传动：齿轮领域龙头，RV减速器国产替代。双环传动是国内汽车齿轮龙头企业，在行业深耕多年，客户覆盖海内外主流车企。公司自年开始研发RV减速器，不断在关键领域实现技术突破，目前已成为国内RV减速器龙头。公司年实现营收53.91亿元，同比增长47.13%，实现归母净利润3.26亿元，同比增长.98%。
中大力德：国内RV减速器top2上市公司。中大力德是从事机械传动与控制应用领域关键零部件的研发、生产、销售和服务的高新技术企业，主要产品包括精密减速器、传动行星减速器、各类小型及微型减速电机等，为各类机械设备提供安全、高效、精密的动力传动与控制应用解决方案。公司年实现营收9.53亿元，同比增长25.3%，实现归母净利润0.81亿元，同比增长15.85%。
绿的谐波：打破海外垄断，国内首家谐波减速器企业。绿的谐波从事精密传动装置的生产与销售工作，主要产品为谐波减速器以及其他精密设备，早年国内的谐波减速器领域由海外企业垄断，公司通过技术攻坚打破海外垄断，成为国内首家谐波减速器厂商。公司年实现营收4.43亿元，同比增长.77%，实现归母净利润1.89亿元，同比增长.56%。
3.电机：机器人实现精准操作的核心部件
3.1伺服电机
伺服电机市场持续增长，机器人应用占比基本稳定。伺服电机的下游较为广泛，包含机床、电子制造设备、包装机械、纺织机械、机器人、塑料机械、医疗机械、食品机械以及其它领域，随着下游需求的不断提升，伺服电机的市场规模持续增长，据统计伺服电机规模已从年的25亿元提升至年的83亿元，总体保持稳定增长态势。从应用占比来看，早期机器人的伺服电机应用占比较低，而在年已快速提升至9%，之后占比保持在6%-9%的范围内，而随着市场规模整体的扩大，机器人领域所对应的伺服电机规模也将提升。
3.2液冷电机
除传统的伺服电机外，液冷电机也有望应用于机器人领域。液冷电机的特点在于通过液体冷却技术同时实现了高效散热以及防水的功能。在高端电子产品、超级计算机的CPU散热中，液冷电机已有一定程度的应用，而在电动车领域绿源电动车也通过液冷技术来降低电机的工作温度，大幅提高运行效率，有效解决了传统电机因为发热而导致的性能降低问题，但液冷电机目前依然存在价格较高的问题。
3.3空心杯电机
空心杯电机主要由后盖、接线端子、电刷、杯形绕组（转子）、转轴、定子等部件构成，其中定子由永磁体、壳体、法兰组成。外壳提供了恒定的磁场，使电机无铁损耗，所产生的转矩是均匀的，在较高的速度下可以减少振动及噪音，在低速下也能运行平稳。空心杯电机的主要应用领域为需要快速响应的随动系统，如光驱的随动控制、高灵敏的记录和检测设备、工业机器人、仿生义肢等产品。针对人形机器人的应用场景，空心杯电机可使用在机器人的手指部位，实现手指的快速响应以满足工作需求。
空心杯电机可归类为微特电机，当前微特电机高端市场中由日本电产主导，国内龙头企业主要为鸣志电器、江苏雷利、大洋电机等。其中仅鸣志电器生产以应用方向为机器人的空心杯电机，且具有美国沃尔玛AGV机器人独供经验。此外，当前鸣志电器发展路径与世界龙头日本电产相似，通过横向并购海外公司并发展海外业务。
3.4控制器
工业机器人控制系统分为硬件类控制器和软件类控制软件。控制器可分为上位主控计算机和下位多轴关节伺服控制器，主控计算机负责下达指令以控制各伺服驱动装置，实现对机器人的工作顺序、位置、运动速度、时间间隔的控制。工业机器人的控制方式包括运动控制和力控制。运动控制主要控制机器人的位置，而力控制则控制机器人末端执行器的作用力与力矩，主要用于会与环境接触的加工机器人、装配机器人。控制器产品的精密性会极大影响机器人的工作表现，目前海外部分企业的控制器产品在性能表现上较为领先，能够满足绝大多数应用的需求，国产控制器产品仍有较多提升空间。
3.5重点企业分析
目前国内伺服电机市场主要由海外企业所主导，年国内汇川技术、台湾台达、禾川科技的市占率合计为22.2%，国内许多企业的伺服电机产品仍主打中低端市场，随着伺服电机相关核心技术的进一步突破，国内厂商在未来有望上攻高端市场加速国产化替代进程。
汇川技术：工控领域龙头，伺服国内第一。汇川技术早期从事变频器供应，目前已成为机电液综合产品及解决方案供应商，公司的工控产品广泛应用于各制造业装备，其中伺服系统在年以15.9%的市占率居于国内首位。公司年实现营收.43亿元，同比增长55.87%，实现归母净利润35.73亿元，同比增长70.15%。
禾川科技：国内工业自动化控制设备领军企业，伺服系统国产品牌位列第二。禾川科技是一家技术驱动的工业自动化控制核心部件及整体解决方案提供商，主要从事工业自动化产品的研发、生产、销售及应用集成。禾川科技的主要产品包括伺服系统、PLC等，覆盖了工业自动化领域的控制层、驱动层和执行传感层和工业富联、宁德时代、顺丰控股、三通一达、隆基股份、捷佳伟创、先导智能、蓝思科技、埃夫特等多家行业龙头企业。公司年实现营收7.51亿元，同比增长38.13%，实现归母净利润1.1亿元，同比增长3%。
鸣志电器：借力技术储备优势，空心杯电机前景广阔。鸣志电器利用早期在直流无刷系统的研发中所储备的技术优势，进一步研发出独特的无齿槽空心杯无刷电机，具有无齿槽转矩、低振动噪音及运转平顺等特点，控制模型线性化，最高转速可达10万转，在生物医疗、小型精密机器人等领域拥有广泛的应用前景。公司年实现营收27.14亿元，同比增长22.66%，实现归母净利润2.80亿元，同比增长39.27%。
4.汽车结构件或可与机器人联动
4.1结构件基本情况介绍
传统的工业机器人的结构件主要包含外部壳体、驱动装置、传动机构等部件。特斯拉通过自身丰富的供应商资源，或可在汽车结构件与机器人结构件之间形成联动，共享供应商资源。
年12月，特斯拉全球副总裁陶琳表示，特斯拉上海工厂已经实现超过90%的供应链本土化。参考特斯拉汽车国内供应链占比，人形机器人量产阶段或将引入国内供应商，国产结构件供应商有望迎来新增量。我们认为人形机器人量产阶段或依托现有汽车供应链体系，其中结构件部分技术难度低于动力系统和AI系统，国内龙头企业已形成规模，切入机器人供应链的可能性较高。
4.2重点企业分析
拓普集团：汽车NVH龙头，技术行业领先。拓普集团在汽车NVH（即减振降噪以及舒适性控制）领域的技术水平居于国内前列，是国内较早进入全球整车配套零部件采购体系的自主品牌汽车零部件供应商。公司是特斯拉供应链中极为重要的一环，自年正式成为特斯拉供应商，主要负责提供底盘系统、副车架、内饰等，年依托特斯拉成功开拓汽车热管理业务，年1-9月特斯拉升至拓普集团第一客户，占总营收比重为41.47%，未来人形机器人量产有望为拓普集团带来增量。公司年实现营收.63亿元，同比增长76.05%，实现归母净利润10.17亿元，同比增长61.93%。
旭升股份：深耕铝合金压铸件，产品受主流客户认可。旭升股份的主要产品为热成型压铸锻造的精密铝合金零部件，下游应用领域覆盖汽车行业及其他机械制造业，曾荣获特斯拉“杰出合作伙伴”。公司与特斯拉的合作基础深厚，自年起与特斯拉全面合作，由个别零部件供应商逐渐发展为全面供应传动系统、悬挂系统等结构件供应商。同时，自年起，特斯拉一直是旭升股份第一大客户，总营收贡献率数年在40%以上。此外，在人形机器人轻量化发展的方向中，公司深耕汽车轻量化和精密铝合金领域或将具备先发优势。公司年实现营收30.23亿元，同比增长85.77%，实现归母净利润4.13亿元，同比增长24.16%。
安洁科技：绑定头部客户，横跨消费与汽车两大赛道。安洁科技为各类智能数码产品以及新能源汽车提供精密功能性器件的生产，在存储器和电脑业务方面切入微软和苹果供应链，汽车领域已进入特斯拉供应链并为Powerwall储能系统和Model3进行零部件供应。公司年实现营收38.84亿元，同比增长33.68%，实现归母净利润1.99亿元，同比增长-57.50%。
5.半导体芯片及器件
人形机器人需要多种半导体产品。特斯拉的人形机器人定位于执行家庭服务与工业生产中更复杂的任务，最终实现劳动力替代。参考智能网联汽车架构，人形机器人在具体完成某项任务时的基本流程也可分为感知、决策和执行三个层面，因此我们认为人形机器人在半导体产品的使用上可以参考特斯拉的Model系列轿车：包括实现数字、图像、声音等多类型数据处理的主控芯片、各类功能实现所需要的控制单元芯片MCU和动力单元所需要的核心器件IGBT。
5.1主控芯片：自研FSD芯片生态完善
汽车端决策层生态完善，FSD芯片助力人形机器人。特斯拉在智能汽车的决策层具备非常深厚的技术积累：在硬件层面公司已经开发了自有的FSD（FullSelf-Drive）全自动驾驶系统及FSD芯片，FSD芯片主要作用是将视觉系统采集到的图像信息通过神经网络模型相关算法进行处理并做出实施决策。以年在Model3上批量交货的FSD芯片为例，该芯片采用三星的14nmFinFET工艺，面积约为平方毫米，集成了CPU、GPU、NPU、ISP和各种硬件加速器。与智能汽车类似，人形机器人也是通过摄像头等感知传感器对周边的信息进行采集，我们认为特斯拉基本会使用自研的FSD芯片作为人形机器人的主控芯片，高性能的FSD芯片将会帮助人形机器人实现一系列的复杂功能。
5.2MCU：国内厂商积极布局有望导入
人形机器人对MCU的需求量大。根据特斯拉在年“人工智能日”公布的数据，人形机器人全身共有40个左右的机电执行器，我们初步判断每个人形机器人至少需要搭载30~40颗MCU，考虑到人形机器人的控制对于精度的要求非常高，所使用的控制器应该为更高端的32位MCU。
MCU市场规模稳步提升，汽车和工控为前两大应用领域。在汽车智能化、电动化和积极推动双碳政策的大背景下，汽车和工控领域继续推动全球MCU市场规模增长，根据ICInsights数据，年全球MCU市场需求旺盛，全年销售额增长23%至亿美元，预计年将增长10%至亿美元，年将达到亿美元，-年CAGR为6.77%。年全球MCU市场下游应用中，汽车与工业占比位列前二，分别为35%和24%；国内MCU市场下游应用中，消费电子占比最大达到26%，其后分别为计算机与网络（19%）、汽车电子（15%）等。
市场份额集中在国外厂商。根据ICInsights数据，年全球MCU市场份额前五名分别为NXP（18.8%）、Microchip（17.8%）、Renesas（17%）、ST（16.7%）和Infineon（11.8%），前五大厂商共占据82.1%的市场份额，在寻求芯片自主可控的大背景下，国内MCU厂商的替代空间较大。
国内厂商积极布局工控与汽车领域，建议
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