人形机器人专题报告:TESLA BOT硬件拆解

发布时间:2022-09-21 06:59:44 来源:火狐直播App 作者:火狐体育在线

内容简介:  特斯拉 Bot 原型机预计 9 月 30 日发布。马斯克在特斯拉年度的 AI 开放日上,首次公 开展示了双足类人机器人 Optimus(擎天柱)的想法,并预计会在 2022 年完成,第一 版可在 2023 年投入生产,近日,其又在推特上表示预计在 9 月 30 日的特斯拉第二个人 工智能日(AI Day)发布产品。根据此前公布的参数,...

  特斯拉 Bot 原型机预计 9 月 30 日发布。马斯克在特斯拉年度的 AI 开放日上,首次公 开展示了双足类人机器人 Optimus(擎天柱)的想法,并预计会在 2022 年完成,第一 版可在 2023 年投入生产,近日,其又在推特上表示预计在 9 月 30 日的特斯拉第二个人 工智能日(AI Day)发布产品。根据此前公布的参数,特斯拉的 Optimus 擎天柱身高 5 英尺、体重 125 磅,行走速度为每小时 5 公里,最多可提 45 磅的物品,这款机器人运 用了特斯拉最先进的 AI 技术,基于特斯拉在自动驾驶领域的技术积累进行开发,被称为 是 2022 年最重要的产品开发项目,甚至可能比汽车业务更重要。实际上,根据艾隆·马 斯克的说法,拥有智能驾驶功能的汽车正像是一种“有轮子的半智能机器人”。

  基于特斯拉自动驾驶技术,自研芯片和提供算力的 FSD 硬件是核心。根据马斯克的说 法,想要解决自动驾驶问题,需要先解决真实世界的人工智能,因此从产品的角度来看, 在人形机器人上,其运用了特斯拉最先进的 AI 技术也不足为奇。Tesla Bot 基于视觉神 经网络神经系统预测能力的自动驾驶技术,并配备了算力极强的 DOJO D1 超级计算芯片, 加上其有望配备大众所期待的 FSD Chip 2.0 硬件驱动,实际上,Tesla Bot 的发布更多展 现出特斯拉已经成为了一家由“自研芯片+自研算法”驱动的人工智能公司。

  机器人常被各国视作衡量国家创新水平、产业能力的标志,人形机器人更被誉为机器人 皇冠上的明珠。在所有机器人的研发中,人形机器人的挑战难度是业界公认最高的。人 形机器人是机器人内置为形体类似人类,设计的目的是为了与人工工具和环境交互,通 常,类人机器人具有躯干,头部,两条手臂和两条腿,部分类人机器人可能仅对身体的 一部分建模。机器人的基础三大要素包括规划、控制和感测,对于人形机器人而言,这 三种要素所对应的装置要求非常高,如对于感测(传感器)来说,人类通过耳石和半圆 形的耳道保持平衡和方向,并通过本体感受(例如触摸,肌肉伸展,肢置)来定向, 但人形机器人需使用加速度计来测量加速度,倾斜传感器测量倾斜度,放置在机器人手 脚上的力传感器,用于测量与环境的接触力,位置传感器指示实际位置,触觉传感器还 提供有关在机器人和其他物体之间传递的力和扭矩的信息,视觉传感器人类的眼睛最相 似,大多数人形机器人将 CCD 相机用作视觉传感器,声音传感器则是使机器人能够听到 语音和环境声音,麦克风通常用于此任务。

  15 世纪末至今,人形机器人研究从未停止。人形机器人的发展历史可以追溯到 15 世纪 末的达·芬奇时代,那是由达·芬奇绘制的一份古老“类人机器人设计草图”——一个 靠风能和水力驱动的“机器武士”,由此启发了人类对于研制“人形机器人”的幻想。直 到 1927 年,美国西屋公司制造了世界上第一台人形机器人“Televox”,虽不能走动,但 可以抬起接收器以接听电话,并根据接收到的信号通过操作开关来控制简单的过程,此 外其还能回答一些问题。Televox 只是一个起点,随后西屋公司在 1937 年又继续在此基 础上制造出“摩托人 Elektro”,其被认为是真正的第一个类人机器人。Elektro 身高 210 厘米,体重超过 120 公斤,能够执行 26 种不同的日常活动,包括醒来,交谈,计数和 吸烟。1961 年,第一台数字化和可编程的机器人 Unimate 被安装在通用电机装配线上。 其成为当今仍在装配线中使用的许多工业机器人的基础。1972 年早稻田大学研制出 WABOT-1 机器人,它是世界上第一台全尺寸人形机器人。能够用日语交流,导航房间并 抓握和运输物体,后来的 WABOT-2 能够读取乐谱并弹奏电子键盘。我国的第一台人形 机器人问世于 2000 年,国防科技大学成功研制了我国第一台仿人型机器人“先行者”, 有一定的语言功能,可以动态步行。

  波士顿动力行业领先,国内外众多公司齐头并进。2000 年本田推出能够跳跃、使用楼梯 的人形机器人 ASIMO 后,人形机器人的发展方向逐步成熟,此后 2006 年 Aldebaran Robotics 发布的 Nao 和 2014 年软银推出的 Pepper 在商用社交领域取得成功,包括学术 研究、护理、教育、商业招待等。从技术及产品的成熟来看,波士顿动力是行业内的领 导者,2005 年,波士顿动力为美国军队研究设计了四足机器人 BigDog,此后,其又研 发出适用于物流场景的 HANDLE,2018 年发布机器狗 SpotMini,能够进行海上油田巡逻 和检测,此外其还能进行如船舶故障检查,对碳氢化合物泄漏问题的响应,在紧急情况 下协助人类员工撤离,提供海上装置的远程视角等工作,2019 年其展示的最新版本的人 形机器人 Atlas 已经具备相当成熟度,能够在有限的空间内完成较为复杂的工作。国内在人形机器人的研发 21 世纪以来已有长足进步,如优必选、钢铁侠科技等公司均推出 各自的仿人机器人产品,2021 年优必选发布了中国首款可商业化的大型双足仿人型服务 机器人 Walker X,身高 130cm,体重 63kg,拥有 41 个高性能伺服驱动关节,面部 160° 环绕 4.6K 高清双柔性曲面屏,四维灯语体系,具备模块化设计,便捷可拆卸电池,应用 场景包括科技展馆、影视综艺、商演活动、政企展厅等。此外,同年 3 月,北京钢铁侠 科技中标国家机器人宇航员项目——北京控制工程研究所空间仿人智能操控系统,将双 足大仿人机器人的应用场景拓展到航天领域,开创了空间机器人这一新品类,其核心产 品 ARTROBOT 系列仿人机器人自由度达到 36 个,可以完成行走、舞蹈、倒水等多种任 务,已经拥有了高度仿人化的特征,应用场景包括科研教学、智能服务、体育竞技、养 老、救援、娱乐陪伴和航空航天等领域。

  特斯拉 Optimus 价格有望步入量产级,人形机器人打开全球万亿级蓝海市场。根据马斯克在 2022 年 4 月的 TED 演讲中透露,Optimus 单价将“不会高得恐怖,或许会比一 辆车的价格更低”,与马斯克对话的主持人 Chris Anderson 以 2.5 万美金左右(约 16.75 万人民币)价格为例进行讨论,给出了一个可供参考的价格区间。考虑到特斯拉汽车在 中国的售价最低为30万元左右,Optimus机器人的单体价格大体将位于17-30万元之间。 这一价格区间相对波士顿机器人显著更低,Optimus 有望进入家务、快递、工业生产等 各类消费级与商用级场景。而根据麦肯锡报告预测,到 2030 年全球约 4 亿人的岗位将 被自动化机器人替代(根据国际劳工组织数据,2021 年全球劳动人口总数约 34.5 亿人, 4 亿即代表着预测其中约 11.6%的劳动者被机器人取代),按 Optimus 单体价格 25 万元 计算,全球人形机器人市场空间可达 100 万亿级别。从成本端看,根据国统局数据,2021 年中国平均年人均工资水平为 10.68 万元,按 Optimus 价格区间 17-30 万元来计算,购 买单个 Optimus 机器人回本时间在 1.6-2.8 年,即 2-3 年内便可收回成本,且机器人无需休息,可以长时间进行高强度劳动,用机器人代替人力具备可预见的经济效应。

  机器人核心零部件为伺服电机、减速机、控制系统、驱动器等。机器人产业链的上游主 要为零部件供应商,核心零部件为伺服系统、减速器、控制系统等;产业链的中游为机 器人本体提供商与集成供应商,主要负责机器人本体的生产,并根据不同的应有场景和 用途进行有针对性地系统集成和软件二次开发。下游包括工业应用与服务应用,工业应 用主要为汽车、电子、金属加工等产业,服务应用范围较广,主要从事维护保养、修理、 运输、清洁、保安、救援、监护等工作。从目前特斯拉公布的应用范围来看,人形机器 人为服务机器人的技术升级,涉及到自动驾驶、视觉导航、传感器技术等多种技术融合, 机械产业链方面主要涉及到机器人的核心零部件(伺服电机、减速机、控制系统、驱动 器等)与机器视觉等方面。

  核心零部件占整机成本的 70%,机器代人趋势下核心零部件有望直接受益。从工业机 器人的成本拆分来看,伺服系统/控制器/减速器/本体制造分别占机器人整机成本的 25%/10%/35%/15%,其中核心零部件成本合计约占整机成本的 70%。而对服务机器 人来说,除上游核心零部件外,算法(导航定位算法、识别类算法等)、智能交互等核心 技术模块也将是主要成本,本体制造的价值量占比较低。特斯拉人形机器人将搭载公司 的人工智能设备,包括自动驾驶相机(提供机器人视觉)、自动驾驶计算机(充当大脑和 心脏),以及其他人工智能算法和工具。我们认为,特斯拉人形机器人 Optimus 的推出 具备极强的标杆带头作用,上游核心零部件、机器视觉等环节有望直接受益。

  减速机是工业机器人构成中最为核心的部件,成长潜力巨大。精密减速器是连接伺服电 机和执行机构的中间装置,通过齿轮啮合将伺服电机的动力传递到执行机构上,起到匹 配转速和传递转矩的作用。根据 GGII 数据显示,2021 年中国工业机器人减速器总需求量为 93.11 万台,同比增长 78.06%。其中增量需求 82.41 万台,同比增长 95.05%;存 量替换量为 10.70 万台,同比增长 6.57%。目前应用于机器人领域的减速器主要有两种: RV 减速器和谐波减速器,RV 减速器传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高,并 具有更高的刚性和扭矩承载能力,一般放置在机器人机座、大臂、肩部等重负载的位置, 代表性厂商为日本纳博特斯克、国内双环传动;谐波减速机具有单极传动比大、体积小、 质量小、运动精度高并能在密闭空间和介质辐射的工况下正常工作的优点,使其在机器 人小臂、腕部、手部等部位具有较大优势,代表性厂商为日本哈默纳科、国内绿的谐波。 根据高工机器人的统计,RV 和谐波减速器的使用量约为 65%:35%。

  2.2.1 谐波减速器:国产化趋势加速,柔性化趋势下协作机器人带来更大市场潜力

  谐波减速器由波发生器、柔轮和刚轮三大零部件组成。它通过柔轮变形产生的周期性波 动来实现刚轮轮齿与柔轮轮齿之间的少齿差内啮合,从而完成运动与动力的传递。具体 来说,当波发生器装入柔轮内圆时,迫使柔轮产生弹性变形而呈椭圆状,使其长轴处柔 轮齿轮插入刚轮的轮齿槽内,成为完全啮合状态;而其短轴处两轮轮齿完全不接触,处 于脱开状态,当波发生器连续转动时,迫使柔轮不断产生变形并产生了错齿运动,从而 实现波发生器与柔轮的运动传递。

  多关节和协作机器人占据主要应用市场,预计 2025 年国内规模超 30 亿元。谐波减速 机主要适用于轻负载的小臂、腕部等机器人手臂上,此种机器人多应用在 3C、消费等下 游领域,因此需求量较大,此外,考虑到前期市场主要以工业机器人为主导,未来几年 数控机床等也将加快谐波减速的用量,以此作为精密减速的功效,长期看谐波减速市场 规模有望持续增长,预计 2025 年市场过有望超过 30 亿。

  协作机器人优点显著,更加适用于中小企业,渗透率提升背景下谐波减速机有望充分受 益。据埃夫特招股书,以工业机器人四大家族为代表的欧、日系工业机器人,目前仍然 主要以汽车工业机器人为主,除 3C 行业外的通用工业,自动化率普遍不高。原因在于 汽车和电子制造行业标准化程度较高,属于单件大批量制造,都属于大型制造企业,具 有良好的设备运维团队。而除此之外的其他通用工业,通常是量大面广的中小企业,它 们的产品一般以小批量,定制化,短周期为特征,没有太多的资金对生产线进行大规模 改造,并且对产线的投资回报率更为敏感,传统的工业机器人在中小企业中的渗透率很 低,协作机器人的优势有望解决这些痛点。

  人形机器人关节增多,谐波减速器用量将数量级增长。从目前工业机器人市场来看,一 台六轴机器人总共使用 6 个减速器,其中底座、肩部一般使用 RV 减速器,其余部分一 般使用谐波减速器(约 4 个)。人形机器人关节数量远超普通工业机器人,人体共有 78 个已命名关节,其中适用谐波减速器的肘关节、腕关节、指关节、趾关节共有 60 个, 因此人形机器人若要实现接近人体的活动自由度,则减速器用量将数量级增长。

  国产替代趋势逐步显现,技术性能逐步收敛。谐波减速机技术较 RV 偏低,因此从技术 上看对国产厂商而言更加易于突破,目前国产谐波减速机厂商已经开始进行国产替代, 从技术上看,减速比、输出转速、传动精度已经和国外差距收敛明显,仅在传导效率还 需提升,2020 年绿的谐波国内市占率超过 20%。(报告来源:未来智库)

  RV 减速器是工业机器人中应用范围最广泛的精密减速器。RV 减速器安装于多关节机 器人的机座、大臂、肩部等位置,广泛用于拆码垛、工业、物流等重负载(20-500KG) 场景。单台工业机器人所需精密减速器中,RV 减速器占比约为 60%-80%。RV 减速器 结构复杂,兼具行星减速器和摆线针轮减速器优势,是在传统摆线针轮、行星齿轮传动 装置基础上发展起来的传动机构,由一个行星齿轮减速器的前级和一个摆线针轮减速器 的后级组成,分为两级减速。

  预计 2025 年国内市场规模超 60 亿,日系主导下国内品牌逐步崛起。工业机器人中, 多关节机器人负载较大,驱动精确性要求高,通常在对应关节处需要配套 1 个伺服电机 +1 个的减速器实现驱动,单个机器人 RV 减速器需求量为 4-5 个。考虑 RV 减速器 使用期间作为传动、承重部件,磨损不可避免,其使用寿命通常在 4-5 年左右,伴随工 业机器人市场增长,存量替换需求同步提升,RV 减速机市场规模有望持续增长,根据 MIR 数据,2021 年国内 RV 减速机市场规模 42.95 亿元,预计 2025 年中国 RV 减速器 市场规模达 65.53 亿元。从市场份额看,由于 RV 减速器构型复杂,长期以来全球市场 格局高度集中,纳博特斯克占据全球 70%以上市场份额。近年来,伴随国产 RV 减速器 的发展,纳博特斯克在中国的市场份额已低于全球水平,并呈降低趋势,根据高工机器 人数据,2021 年双环传动为国内市场份额仅次于纳博特斯克的 RV 减速器供应商。

  伺服系统是能精确控制执行机构的自动控制系统,主要由伺服驱动器、伺服电机和编码 器组成。使伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出量,随着输入量的任意变化而 变化的自动控制系统,是工业自动化的关键零部件,是实现精准定位、精准运动的必要 途径。伺服系统主要由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成,编码器通常嵌入于伺服电 机。 伺服系统由伺服驱动器发出信号给伺服电机驱动其转动,同时编码器将伺服电机的运动 参数反馈给伺服驱动器,伺服驱动器再对信号进行汇总、分析、修正。整个工作过程通 过闭环方式精确控制执行机构的位置、速度、转矩等输出变量。

  稀土磁材为重要原材料,下游应用覆盖广泛。伺服电机产业链涉及稀土磁材、电子原器 件、伺服系统制造、机器人等。上游来看,伺服电机行业的上游主要是稀土磁材和电子 零部件等其他材料,稀土磁材是伺服电机制造过程中必需的重要原材料。中游来看,除 伺服电机制造以外,伺服系统还包括伺服驱动器制造以及数控系统研发等环节。下游来 看,伺服电机可以广泛应用于医疗器械、机器人制造、汽车制造和工业装备制造等领域, 具备广阔的应用前景。

  伺服电机在控制精度、过载能力、速度响应等方面均优于步进电机,更适用于通用自动 化和机器人领域。在数字控制的发展趋势下,运动控制系统中大多采用步进电机或全数 字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲和方向信号),但 在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。伺服电机原有的控制系统上增加了一个闭 环,通过实时的闭环信号反馈来调整,实现更精密的控制。综合来讲,伺服电机在许多 性能方面都优于步进电机,更适用于工业自动化、机器人等领域,但在一些要求不高的 场合也经常用步进电机来做执行电动机。

  伺服系统市场规模近 300 亿元,由工业自动化驱动保持高速增长。根据中商产业研究院 统计,2017-2021 年中国伺服系统由 97 亿元上升至 224 亿元,CAGR 为 23.3%,增速 较快。从长期来看,中国人口红利消退,人力成本逐渐上升,传统工业尤其是制造业对 自动化产线设备的需求将始终保持增长态势。

  国内市场由外资主导,国产品牌约占 30%份额。我国伺服系统主要分为日韩品牌、欧 美品牌和国产品牌三大阵营,由于壁垒较高,伺服系统市场一直为外资品牌主导。近年 来,国内厂商通过引进、消化吸收国际先进技术,不断加强伺服系统相关的技术研发和 生产能力,国产伺服系统的产品质量和技术水平不断提升,并逐渐在国内市场中取得一 定的份额,但与国际知名企业相比,其在整体性能、可靠性上仍存在一定差距。根据 MIR 睿工业的数据,2020 年我国伺服市场中,日韩品牌占据约 51%的市场份额,国产品牌 占据约 30%份额,欧美品牌占据约 19%份额;其中,安川、三菱和松下分别以 11.3%、 10.5%、9.9%的市场份额位列前三,汇川技术以 9.8%的份额占据国内龙头地位。

  控制系统相当于机器人的大脑,负责向机器发布和传递指令动作,控制机器人在工作中 的运动位置、姿态和轨迹。典型的运动控制系统主要包括控制器、伺服系统和传感器三 个部分,运动控制器向伺服系统发送指令,进而带动工作机械(负载)实现特定运动。 同时,电机和机械系统的多种传感器经过信号处理将实时信息反馈给控制器,控制器进 行实时调整,保证整个系统的稳定运转。

  工业机器人控制器市场规模近 20 亿元。受益于过去中国工业机器人行业的快速发展, 工业机器人产业链日益成熟,中国在机器人控制器软硬件方面的开发实力不断增强,市 场快速增长。根据中商产业研究院数据,中国工业机器人用控制器市场规模由 2017 年 的 10.5 亿元上升至 2021 年的 14.7 亿元,CAGR 为 8.8%。预计到 2022 年,中国工业 机器人用控制器市场规模有望达到 16.2 亿元。

  外资占主导,工业机器人控制器国产率不足 20%。美日韩厂商凭借着在机器人核心技 术领域的深厚积淀,占据了工业机器人控制器的大部分份额,全球控制器龙头发那科在 国内的市场份额为 18%。国内企业控制器尚未形成市场竞争力,工业机器人控制器国产 率不足 20%。

  制冷龙头转型为热管理龙头,业务板块明确。公司业务分为两大板块,一是制冷板块, 二是汽车零部件板块。从应用场景看,制冷业务和微通道业务的最主要应用场景均是家 用空调和商用空调,亚威科业务的主要应用领域为洗碗机,汽零业务的主要应用场景为 新能源汽车。公司聚焦于主营业务,并持续向外拓展,提前布局新能源汽车业务,在新 能源汽车客户开发认证和订单获取方面一直保持领先,公司是第一家把电子膨胀阀应用 到新能源汽车上的公司,目前已实现车用热管理核心部件全覆盖,主要产品有电子膨胀 阀、电子水泵、热力膨胀阀等。2021 年公司实现营收 160.21 亿元,同比增长 32.3%, 实现归母净利润 16.84 亿元,同比增长 15.2%,其中汽车业务单元占比持续提升,营收 48.02 亿元,较 20 年实现翻倍增长。

  特斯拉稳定供应商,合作有望持续深入。公司是特斯拉稳定的汽车热管理系统供应商, 产品包括电子膨胀阀、八通阀、CO2 热泵等,深度合作下,特斯拉上使用的公司的八通 阀产品能够连接热管理各回路,统筹各系统间热量转移,降低车身重量并提高续航里程, 顺应电动车热管理集成化发展趋势,而公司凭借其研发积累形成的超前独创技术也拉开 了公司与其他竞争对手的差距。我们预计,公司作为特斯拉稳定的汽车热管理供应商, 合作基础良好,随着未来合作的进一步深入,公司有望进入到其他特斯拉产品供应链中, 打开公司成长空间。

  钕铁硼永磁被称为第三代稀土永磁,综合性能优异。永磁材料又称恒磁材料或硬磁材料, 指的是磁化后去掉外磁场,能长期保留磁性,能经受一定强度的外加磁场干扰的一种功 能材料。永磁材料能够实现电信号转换、电能/机械能传递等重要功能,广泛应用于风力 发电、新能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、节能电梯和机器人及智能制造等领域。 稀土永磁材已经历三代发展,第一代以 SmCo5(钐钴)合金为代表、第二代以 Sm2Co17合金为代表,钐钴永磁磁性能和热稳定性优异,但因价格过于昂贵而限制了大规模应用, 后逐渐被兴起的第三代钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁所取代。烧结钕铁硼合金是由主相 Nd2Fe14B 和晶界相构成的,其饱和磁极化强度(Js)为 1.6T,理论最大磁能积的理论值 64MGOe(509kJ·m3)。对比主流磁性材料,烧结钕铁硼剩磁、矫顽力、最大磁能积均 远大于其他普通材料,通俗理解为磁性更强,从而电机节能效果更佳。虽然居里温度(与 最高使用温度正相关)低于部分产品,但部分高牌号产品能够满足新能源车、变频压缩 机 200℃的恶劣工作场合。 稀土永磁电机对于全球碳减排可做出强大贡献。根据弗若斯特沙利文,全球 50%以上的 电力消耗来自电动机,而与传统电机相比,稀土永磁材料可节省高达 15%至 20%的能 源。此外,稀土永磁材料的应用使变频家电、新能源汽车及汽车零部件以及 3C 智能电 子产品实现更轻量小型化,符合消费者的偏好。

  中科三环是中国稀土磁材行业的开创者、引领者,凭借三十几年的自主研发与积累,公 司已逐步成长为全球稀土磁材行业的世界顶级供应商:(1)目前公司烧结钕铁硼产能约 20000 吨/年(毛坯量),在全球钕铁硼磁材、尤其高端产品供应链中占据重要地位。(3) 公司是中国率先供应 VCM(计算机硬盘音圈电机)、EPS(电动助力转向)和微型电机用 高端钕铁硼永磁材料的企业,公司现已成为全球高性能钕铁硼顶级供应商之一。 产能规划:2022 年底或 2023 年初增加 1 万吨烧结钕铁硼产能,总产能达 30000 吨/年。 其中,天津工厂用自有资金和银行借款扩产 5000 吨,宁波工厂用募集资金扩产3000 吨, 赣州和南方稀土合建工厂今年放量 2000 吨。 经过 30 余年的发展,公司现已形成以中游钕铁硼磁材加工为核心,涵盖上游稀土原材 料、下游全球化销售网络的完整产业链布局。公司核心资产为高端钕铁硼生产制造基地, 按照权益占比主要有以下三类:(1)控股四家烧结钕铁硼生产企业,宁波科宁达(控股 100%)、天津三环乐喜(与台全金属合资,控股 66%)、北京瓦克华(与德国 VAC 公司 合资,控股 51%)、肇庆三环京粤(控股 64.8%);(2)控股一家粘结钕铁硼生产企业上 海三环(控股 70%);(3)参股一家烧结钕铁硼永磁体生产企业日立金属三环磁材(南 通)有限公司(与日立金属合资,公司参股 49%)。

  积极进行上游资源端布局,保障稀土原料的稳定供给:(1)2001 年公司参股南方稀土 高技术股份有限公司和科力稀土新材料有限公司两家稀土原材料企业。(2)2010 年公司 与五矿有色签署战略合作协议,在最优惠市场价格条件下,五矿有色优先向公司提供镨 钕、镝铁等稀土金属。(3)2015 年公司全资子公司宁波科宁达工业有限公司与虞东稀土 集团在宁波市合作设立“宁波虔宁特种合金有限责任公司”。(4)2019 年 4 月,公司与 中国南方稀土集团有限公司签订《合作意向书》,公司拟以增资扩股的方式持有南方稀土 5%的股权及双方拟在赣州共同投资设立产能 5000 吨/年高性能烧结钕铁硼生产企业, 通过与南方稀土集团合作进一步增强了公司的稀土原材料、尤其重稀土原材料获取能力。

  公司是国内齿轮传动部件龙头厂商,切入 RV 减速机市场享受成长红利。公司产品应用 于乘用车、商用车、工程机械等领域,核心产品乘用车齿轮逐步从低附加值变速箱齿轮 向高精度新能源汽车电驱系统齿轮转型,2021 年齿轮收入占比高达 80.4%,主要客户 覆盖采埃孚、爱信、麦格纳、博格华纳、康明斯、广西玉柴等一级供应商及大众、通用、福特、上汽、广汽、全球领先电动车制造企业、比亚迪等主流整车厂。公司从 2013 年 开始研发 RV 减速器,历时 3-4 年成功打破外资垄断,掌握摆线轮磨齿及总成装配等多 项核心减速机技术,产品批量供货国产头部机器人企业,已经成为市场份额最高的国产 RV 减速器供应商。

  营收及利润逐步释放,RV 减速机业务保持稳步增长。2021 年公司实现收入 53.91 亿元, 同比增长 47.31%,归母净利润 3.26 亿元,同比增长 536.98%,收入开始逐步释放,盈 利能力明显恢复,其中 RV 减速机业务 2021 年全年收入 1.84 亿元,保持持续增长,减 速机毛利率也恢复明显,达到 26.95%。(报告来源:未来智库)

  公司是国内谐波减速机龙头企业,国产替代加速下市占率有望持续提升。谐波减速机技术较 RV 偏低,因此从技术上看对国产厂商而言更加易于突破,目前国产谐波减速机厂 商已经开始进行国产替代。公司前身为恒加金属,2003 年公司开始谐波传动技术的研 发,2010 年公司制造出第一台符合工业机器人使用标准的谐波减速器,2013 年公司打 破外资垄断,成为国内第一家量产谐波减速器的厂商,2016 年底,成功向国际主流机 器人厂商优傲机器人批量供货;2018 年为适应谐波减速器未来市场需求,公司推出融 合谐波减速器、电机、传感器的机电一体化模组产品。目前公司谐波减速机产品在行业 内具备较强优势,国内市占率超过 20%,仅次于哈默纳克,国产替代加速背景下公司市 占率有望持续提升。

  公司业绩保持持续增长,盈利能力表现突出。公司 2021 年收入 4.43 亿,同比增长 104.77%,实现归母净利润 1.89 亿元,同比增长 130.56%,从细分领域看,公司收入 增长持续受益于机器人行业的旺盛需求,2021 年机器人方向收入占比达到 81%,此外 从盈利能力看,公司毛利率基本维持在 50%左右,2021 年达到 52.52%,净利率持续攀 升,2021 年达到 42.87%,极高的净利率水平也有力支持了公司研发方面的持续投入, 公司研发投入持续保持较高水平,也进而有力的支持公司产品竞争力的不断提升。

  公司是全球家用微特电机领军企业,通过外延并购切入医疗器械、新能源汽车零部件、 工控等高景气赛道,打开新的成长空间。通过横向拓展应用领域,公司 2021 年实现收 入 29.2 亿元,同比增长 20.5%,收入增速边际改善。未来公司有望由工控、新能源、 医疗等高景气应用领域带动,实现多极增长。 横向拓展成效显著,2021 年营收同比增长 20.5%。公司经过多年经营,已成为全球知 名的微特电机供应商。公司借鉴海外龙头经验,通过并购等方式切入医疗器械、新能源、 工控等高端应用场景。2021 年公司“多应用领域”战略成效显著,实现了工控市场的重 大突破,同时新能源、医疗器械领域也取得快速增长,实现营业收入 29.2 亿元,同比增 长 20.5%,收入增速边际改善。

  家用电机为基本盘,工控、医疗、新能源等高毛利产品快速放量。公司基本盘为家用电 机及组件,包括空调、冰箱、洗衣机等电机和组件,2021 年家用电机及组件(空调+冰 箱+洗衣机)收入为 16.4 亿元,占总收入比重 64.0%。工控产品主要为丝杆电机、无刷 电机及组件,主要应用于工业设备的阀门电机等,2021 年实现收入 2.95 亿元,同比增 长 60%。汽车零部件主要为汽车水泵、汽车电机及冲压件,医疗及运动健康电机及组件主要为丝杆电机、跑步机电机及组件。从毛利率来看,工控、医疗等产品相较于传统家 电产品毛利率更高,有利于公司产品结构优化。

  公司是全球领先的电机及驱动系统制造商,在步入电机、伺服系统、无刷电机、空心杯 电机及驱动系统等方面实现了深入布局。其中混合式步进电机产品在全球市场一直享有 较高的市场地位,占据全球 10%以上市场份额,打破了日本企业对混合式步进电机的垄 断。目前公司已形成了以控制电机、驱动控制系统为核心,贸易代理及工业互联网等业 务协同发展的业务架构。 业绩稳定增长,2021 年增长提速。公司深耕运动控制领域二十余年,业绩增长稳健, 2017-2020 年营业收入 CAGR 为 10.8%,归母净利润 CAGR 为 6.6%。2021 年公司布局 的工厂自动化、医疗器械、生化分析、移动服务机器人等新兴、高附加值领域业务成效 显著,通用自动化、驱动控制系统类业务也取得快速成长,实现营业收入 27.1 亿元,同 比增长 22.7%;实现净母净利润 2.8 亿元,同比增长 39.3%。2022 年以来受疫情影响, 业绩增速有所下滑。

  布局全球市场,海外业务占比 40%-45%。公司的混合式步进电机、步进电机驱动器、 集成式智能步进伺服控制技术在全球居于前列水平,在国际市场上享有良好的声誉。同 时,公司海外子公司美国 Lin、美国 AMP 和瑞士 T Motion 凭借各自在高端高精度控 制电机和电机驱动控制系统领域的尖端技术,在欧洲、北美地区市场,尤其在医疗仪器 和实验室设备、高端智能安防监控系统、超细微加工、半导体设备、移动服务机器人等 应用领域占有重要的市场份额。得益于公司海外市场布局及产品的全球竞争优势,公司 海外业务占比保持在 40%-45%之间,2021 年公司国内/海外业务收入分别为 15.6/11.5 亿元,占比分别为 57.5%/42.5%。

  (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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