2024年，人形机器人行业经历了前所未有的变革与成长。从技术突破到资本的大规模涌入，再到政策的积极扶持，这一年成为了人形机器人发展史上的一个关键转折点。2024年是人形机器人产业化进程的重要一年，经过了数年的探索、开发和方案迭代，目前全球大部分头部人形机器人产品都已经在24年取得了阶段性成果，陆续投入实际生产场景进行试点测试。例如特斯拉Optimus的亮相、英伟达GR00T的推出、华为“夸父”的问世，以及众多国内外企业的积极参与，共同绘制了人形机器人行业的繁荣图景。本文从技术突破到政策支持，从市场潜力到应用场景进行了一一梳理，并对行业以及细分领域的市场进行分析，从而系统地阐述了行业的投资价值。具体内容详见正文！自2017年起，《明泽观察》开始对人形机器人领域进行重点且深入的跟踪研究。积极保持对外观点输出，共发布多篇相关主题，包括《机器人产业前景可期》、《人形机器人产业化落地起点即将到来》、《人形机器人产业投资机遇》、《人形机器人行业2024年度策略》、《人形机器人带来新材料市场机遇》、《人形机器人行业奇点将至》、《地表最强人形机器人带来行业突破》以及《人形机器人的智能化水平逐步提升》。近期，我们新增了《人形机器人专栏》供各位读者阅读，《人形机器人专栏》紧跟行业动态，呈现市场上最新的行业策略、研究观点、技术、产业链全景，并实时更新分享，便于读者系统了解和查询行业相关信息，以此做好投资者教育工作。后续我们也会继续加强对人形机器人的跟踪研究和观点输出。2024年，人形机器人行业的发展呈现出了显著的增长和创新趋势，国内人形机器人至少发生了60起融资事件，其中22起是亿元级融资。同时，厂商数量也不断增加，截至2024年，国内外通用人形机器人整机商业公司约150家，国内超过80家，这表明国产人形机器人领域正在快速发展。特斯拉在2024年北京世界机器人大会上展示了其人形机器人Optimus，其在自主性、感知能力和更复杂的人机交互方面取得了显著进步，显示了特斯拉在人形机器人技术领域的深入投资和发展。这款机器人旨在通过其先进的传感器、执行器和AI驱动的控制系统，革新机器人领域，执行传统上需要人工干预的任务。特斯拉预计Optimus将在制造业和物流业等各个领域发挥关键作用。在制造业中，Optimus可以接管重复性和危险性任务，从而提高工人安全和操作效率。在物流领域，机器人的自主导航复杂环境的能力可以简化仓库操作并减少人为错误。特斯拉CEO埃隆·马斯克表示公司将在2025年进行小规模生产供内部使用，并希望在2026年为其他公司提供更高产量的生产。![]()
（资料来源：公开资料）
2024年3月，在GTC2024上，NVIDIA推出名为GR00T的人形机器人通用基础模型。这些机器人基于Isaac机器人平台工具，并使用全新的通用基础模型设计。该模型能够通过语言、视频、人类示教等多模态指令作为输入，直接生成机器人需要执行的下一个动作，包括理解自然语言、模仿人类行为、导航和互动等。NVIDIA还开发了一款新的计算芯片——Jetson Thor，专为驱动人形机器人而设计。这款芯片可以执行复杂的任务，并利用Transformer引擎处理多元传感器数据。2024年1月，Figure与宝马达成合作协议，在汽车制造工厂部署人形机器人Figure 01。8月，Figure推出新一代人形机器人Figure 02，相比前一代，Figure 02在硬件上有了明显增强，包括旋转执行器采用滚针结构，提高了关节扭矩和活动的最大弧度，增强了承重能力、灵活度和行走速度。膝盖附近采用了蜂窝状可压缩组织，手掌和指腹增加了凸起的点阵式的黑色表皮以提高手部灵活性和摩擦力。Figure 02配备单手16个自由度的灵巧手（已至第四代），并拥有由6个摄像头组成的AI视觉系统，计算能力是前一代的三倍，并搭载了更先进的AI推理模型。此外，该机器人在人工智能、视觉、电池、电子设备、传感器和执行器等关键技术上均取得了重大进步，显示出公司在人形机器人领域的深入研发和创新能力。![]()
（资料来源：公开资料）
2024年8月，1X Technologies正式推出一款专为家庭设计的双足人形机器人原型——NEO Beta，NEO Beta的发布被视为公司从概念开发迈向将人形机器人普及至消费者家庭的重要里程碑。NEO Beta技术和交互能力优秀，计划2025年爬坡量产、2026年大规模量产。![]()
（资料来源：公开资料）
华为早在2017年就与爱丁堡大学、软银签订协议，围绕AI+机器人领域开展研发，并在多个相关领域申请了专利。2024年6月的华为开发者大会上，华为云推出了专门针对垂直领域的盘古具身智能大模型，该模型能够驱动机器人完成超过10步的复杂任务规划，并能生成机器人所需的训练视频，加速机器人对复杂场景的学习过程。当月，华为推出了搭载其自主研发的盘古大模型的“夸父”人形机器人，标志着华为在人形机器人领域的实质性进展。![]()
（资料来源：公开资料）
2024年11月15日，华为（深圳）全球具身智能产业创新中心宣布正式运营，并与多家企业签署了战略合作备忘录。截止目前，华为已与超过一百家企业共同构建了具身智能与机器人产业的合作网络。华为通过投资、合作等方式，进行具身智能人形机器人的生态谋划和蓝图构建，有望重塑全球具身智能产业格局和版图。12月，华为全资子公司极目机器注册资本由8.7亿元增至38.9亿元，表明华为加大了对人形机器人项目的投入力度，极目机器或将成为华为人形机器人资源整合的重要平台，负责产品化及供应商生态建设。此外，华为已在东莞市成立子公司，投入72亿元用于建设产业园区，计划于2025年推出人形机器人，并实现规模化量产。小鹏汽车在2024年发布了第一代人形机器人Iron, 身高178厘米，体重70公斤，拥有62个主动自由度，动作灵活自然。目前，Iron已经正式加入小鹏汽车工厂的生产线，开始承担起装配任务。11月6日，第二代人形机器人亮相，对话能力、自主思考能力更强，灵活性大幅提升。优必选在2024年世界机器人大会上，首次展示了“人形机器人工业场景解决方案”，Walker S系列人形机器人现场执行了质检、搬运、分拣等任务，引领了整个人形机器人产业发展，截止目前，Walker S系列机器人已经获得来自汽车厂商超过500台的意向订单。![]()
（资料来源：深圳新闻网）
随着认知智能基础模型和物理智能基础模型的快速发展，机器人时代即将到来，人形机器人量产在即。![]()
（资料来源：国海证券）
（注：以上信息来自于公开资料，不构成投资建议）
2024年，人形机器人行业发展受到了国家层面的高度关注和支持。中国政府出台了一系列政策措施，旨在规范和促进这一新兴产业的发展。2024年1月，中国工业和信息化部、教育部、科技部、交通运输部、文化和旅游部、国务院国资委、中国科学院等七个部门联合推出《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，提出加快实施重大技术装备攻关工程，包括人形机器人在内的高端装备产品，旨在打造全球领先的高端装备体系。2024年5月，山东省印发了《山东省促进人形机器人产业创新发展实施方案（2024-2027年）》，明确了对整机企业和核心零部件生产企业的奖励政策，以及对重大科技项目和创新平台的支持。其中提到，对2025年整机年销售额首次突破5000万元的人形机器人整机生产企业给予一次性最高800万元奖励；支持机器人企业为人形机器人龙头企业提供配套，对其自主研发生产的、2025年销售额超过2000万元的人形机器人核心零部件，择优给予单户企业最高300万元奖补。2024年9月，浙江省发布《浙江省人形机器人产业创新发展实施方案（2024—2027年）》，将人形机器人列入省重大科技专项，梳理攻关清单，编制项目指南，强化产业链供应链体系建设。2024年10月，浦东新区发布《浦东新区人形机器人产业高质量发展三年行动计划（2024-2026年）》，要求成立人形机器人工作专班，强化产业发展组织领导机制，统筹推进人形机器人产业相关建设工作；制定人形机器人产业发展政策，研究制定支持人形机器人的具体政策措施，促进产业集聚和发展。2024年12月，重庆市经济和信息化委员会联合市科技局等七部门共同发布了《重庆市支持具身智能机器人产业创新发展若干政策措施》。该政策旨在抢抓具身智能机器人发展的重大机遇，培育壮大具有重庆辨识度的新质生产力，促进AI及机器人“新星”产业集群的发展。同月，安徽省发布了《安徽省人形机器人产业发展行动计划2024—2027》，其中提出到2027年，构建安徽省人形机器人产业的“23456”创新体系和产业生态，建成在国内具有重要影响力的人形机器人产业发展高地。重点打造合肥、芜湖两个产业先导区；建设人形机器人省级创新平台、中试验证平台、招引孵化平台等三大平台；打造不少于四种型号具有国内代表性的人形机器人整机。总体而言，2024年的政策环境极大地促进了人形机器人行业的健康快速发展，从顶层设计到底层实施，全方位地支持了技术研发、产品应用、市场推广以及人才培养等多个方面，不仅体现了政府对人形机器人行业未来发展的高度重视，也为行业的规范化、集聚化和高质量发展提供了坚实的政策基础和方向指引。复盘人形机器人指数历次行情，人形机器人的量产预期和性能完善预期是引领行情的重要推动因素。
第一轮（2022.06.17-2022.08.25）：人形机器人指数较沪深300指数有超额收益31.74%，主要由于特斯拉预热2022年AI DAY并宣布展示人形机器人样机，人形机器人板块开始获得资本市场关注。
第二轮（2022.12.30-2023.07.04）：人形机器人指数较沪深300指数有超额收益60.05%，一方面由于特斯拉持续更新人形机器人研发进展，另一方面GPT等大模型面世，人形机器人板块作为大模型的重要应用端受到市场重视。
第三轮（2024.02.05-2024.03.20）：人形机器人指数较沪深300指数有超额收益39.48%，英伟达预热GTC大会，并在大会上推出人形机器人大模型及软硬件支持。
第四轮（2024.09.20-2024.11.24）：人形机器人指数较沪深300指数有超额收益38.37%，一方面，市场风险偏好有所提升；另一方面，特斯拉召开Robotaxi会议展示Optimus，并展示Optimus自主能力。
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（资料来源：中信建投证券）
（一）行业空间
2022年以来产业巨头陆续入局，中、美等国政策支持也相继推出；而多模态大语言模型的出现，代表着人形机器人“大脑”层面难题取得突破。在这三重共振下，人形机器人有望在不久的将来形成类似于计算机、汽车、智能手机的全球性产业链，展现出巨大的成长潜力和广泛的应用前景。
需求端看，人形机器人可广泛应用于智能制造、医疗、服务等各种场景，实现对劳动力的解放从而提升人类生活质量。供给端看，在AI大模型、高端制造、新材料等多行业快速发展、交叉融合背景下，人形机器人产业迎来发展机遇。全球人形机器人出货量方面，Omdia指出，人形机器人部分驱动力来自生成式AI。在多个因素共同作用下，双足拟人形态的人形机器人可以实现大规模商业化。Omdia报告预计，2027年全球人形机器人出货量将超过10000台，到2030年将达38000台；2024-2030年CAGR约为83%。
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（资料来源：国海证券）
中国人形机器人市场方面，根据首届中国人形机器人产业大会发布的《人形机器人产业研究报告》预测，2024年中国人形机器人市场规模将达到27.6亿元；到2035年，市场规模更有望达3000亿元。
图表9：中国人形机器人市场规模（亿元）
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（资料来源：国元证券）
在地域分布上，北美、欧洲和亚太地区将分别占据34%、29%和34%的市场份额，总计达到98%，日本和中国将成为人形机器人的主要生产基地。
马斯克表示，Optimus人形机器人的最终售价可能低于2万美元，并有望在3-5年内实现量产。随着产业链的成熟，预计未来量产数量可能达到100-200亿台，远超全球人口总数。以中国为例，若人形机器人能够替代10%的农民工，市场规模将接近6000亿美元，相当于3000万台机器人。特别是在建筑行业，若能替代80%的农民工，市场潜力将达到4000万台。根据Markets and Markets的预测，到2028年，人形机器人的市场需求将达到69万台，显示出该行业的巨大增长潜力。
（二）应用场景
根据弗若斯特沙利文数据，2023年中国智能服务机器人的市场规模达660亿元，预计到2028年将达1832亿元。同时AI技术的深度融合正加速推动该行业向更高的自动化和智能化水平转型；通过提供全面解决方案，智能机器人企业不仅能更好地服务于客户，还有望开拓出更多创新的应用场景。未来人形机器人将成为智能机器人的主要产品形态。人形机器人不仅拥有更加复杂的功能，能广泛应用于各行各业，还将通过具身智能实现与物理世界的深度交互和自主学习，未来人形机器人的市场空间将会被进一步放大。
图表10：2019年-2028E中国智能机器人市场收入拆分（单位：亿元）
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（资料来源：国海证券）
人形机器人行业是我们在年度策略里看好的板块，我们认为：AI的快速发展叠加老龄化进程加速，人力成本和工作方式将发生颠覆性变化！相关服务和工业产业生态逐渐形成，人形机器人迎来广阔发展空间，行业具备绝对成长性的中长期投资机遇！具体来看，我们看好行星滚柱丝杠、谐波减速器、空心杯电机、六维力矩传感器等细分方向，这些领域具有单机价值量大、技术壁垒高、国产替代空间大等特点，在人形机器人降本需求背景下充分受益。其次，构成人形机器人的材料种类丰富，特钢、永磁材料、PEEK是用量较大的原材料，有望随着人形机器人的量产迎来广阔的市场空间。
（一）线性执行器：行星滚柱丝杠是关键
根据persistence market research预测，2023年滚柱丝杠全球市场规模约3亿美元，国内市场规模约1300万美元。以特斯拉Optimus为例，其全身预计使用14个线性执行器，则需要14个丝杠部件，假设未来单台机器人丝杠量产均价为1000元，则单台机器人丝杠价值量为1.4万元。在100万台机器人销量假设下，机器人丝杠市场空间将达140亿元，机器人有望成为丝杠最大的应用市场。
图表11：人形机器人丝杠市场空间敏感性分析
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（资料来源：国盛证券）
行星滚柱丝杠相比滚珠丝杠的性能更优，更加适用于人形机器人。行星滚柱丝杠较滚珠丝杠优势主要在于抗冲击力、承载力和寿命。近年来，随着国产高端滚珠丝杠性能的持续提升以及价格优势的显现，国产替代的进程在高端滚珠丝杠市场上持续推进；国内对行星滚柱丝杠的研究也在持续加强，产学研合作活跃。2010年至今，我国在这方面的专利申请量显著提升，并涵盖了总体结构设计、丝杠及螺母螺纹的加工制造、传动精度及效率测量、刚度特性试验等多个领域。行星滚柱丝杠的理论研究有助于完善产品矩阵，并有望实现国产行星滚柱丝杠的规模量产，进一步增强国内企业在行星滚珠丝杠市场中的竞争力。
图表12：国内行星滚柱丝杠市场竞争格局
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（资料来源：华鑫证券）
（二）旋转执行器：减速器是核心，谐波仍为当前主流方案
旋转执行器是机器人普遍采用的执行器，适用在机器人关节处，核心是减速器。减速器的类型和选择在很大程度上决定了机器人的精度和负载能力。常有的精密减速器有行星减速器、摆线针轮减速器、谐波减速器、RV减速器等，其中谐波减速器是人形机器人性能最优的方案。目前，全球机器人领域中，谐波和RV减速器的市场份额均占约40%，而精密行星、摆线针轮和滤波减速器的市场份额共计约20%。
图表13：减速器种类
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（资料来源：绿的谐波招股说明书）
市场空间：预计单台人形机器人主要关节用谐波减速器的数量为9-14个，谐波减速器价格约1000-5000元，假设单台人形机器人谐波减速器用量10个，单价假设1500元，单台人形机器人谐波减速器价值量1.5万元，根据特斯拉人形机器人目标，2025年100万台，2030年500万台，单谐波减速器市场规模预计就能达到150亿/750亿。
图表14：人形机器人谐波减速器市场空间
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（资料来源：见智研究）
目前，我国国产品牌在市场占有率不断提升，国产谐波减速器已基本可以实现国产替代，在减速比、输出转速、传动精度等方面和海外品牌差距明显缩小。随着各家厂商加速切入机器人减速器市场，有望推动该领域的快速迭代和成本降低。
图表15：2022年中国谐波市场竞争格局
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（资料来源：国盛证券）
（注：以上信息来源于公开资料，不构成投资建议）
（三）灵巧手：空心杯电机是最可靠动力源，传动方案多样
灵巧手具有人手的部分外形特征和功能，其通过模拟人类运动、感知、控制等方面的仿生，实现对人手运动的模拟。作为一种直流永磁伺服控制电机，空心杯电机因其节能、灵敏的控制和稳定的运行特性而天然适配灵巧手，是目前性能最优的电机方案。
图表16：无刷空心杯电机结构图
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（资料来源：鸣志电器公司官网）
灵巧手为今年方案变化程度较高的环节，有更多的企业在本体中搭载灵巧手，同时企业通过增加自由度、加装触觉与视觉传感器来提升手部精细度。灵巧手为应用场景测试的重要部件，决定了机器人在对应的环境下可以实现何种功能，可以从灵巧手环节的变化来推测人形机器人整机的应用端进展。以特斯拉人形机器人Optimus为例，其手部共有12个执行器（双手），所用电机为空心杯电机，因此假设单台人形机器人空心杯电机用量为12个，其价格约1200元，根据特斯拉人形机器人目标，2025年100万台，2030年500万台，空心杯电机市场规模预计就能达到144亿/288亿。在目前的全球市场上，空心杯电机的主要生产商如瑞士的Maxon、德国的Faulhaber和瑞士的Portescap等，占据了大部分市场份额。国内企业正在通过研发和吸收海外技术经验，逐渐追赶国际先进水平。
图表17：人形机器人空心杯电机市场空间
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（资料来源：见智研究）
传感器是机器人智能化的基石，它们使得机器人能够接收外部信息以及自身状态信息，并将这些信息传递给控制系统，从而为机器人的决策提供必要的条件。机器人传感器可以分为两大类：内部传感器和外部传感器。内部传感器主要用于测量机器人自身的运动学量和力学量，帮助机器人感知自身的运动状态，确保按照规定的位置、轨迹和速度等参数运动。而外部传感器则用于感知机器人所处的环境及其与环境之间的相互作用，例如视觉和力觉传感器。图表18：六维力传感器适用于
人形机器人的手腕、脚踝、灵巧手等部位
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（资料来源：国海证券）
在人形机器人中，力传感器尤其是六维力传感器是成本和技术壁垒较高的关键部件。据高工机器人报道，模拟关节及肢体末端触感的力传感器在人形机器人中的成本占比可达到15%。六维力传感器结构复杂、研制难度大，通常应用于手腕、脚踝和灵巧手等部位。虽然目前国内厂商与海外企业在性能方面仍存在差距，但近年来，随着产业趋势的引导，越来越多的国内企业开始进入这一领域。这些企业不仅在进行产品验证测试和产业应用，而且有望在未来通过加速迭代和降低成本，缩小与国际先进水平的差距。构成人形机器人的材料种类丰富，PEEK、永磁材料、特钢是用量较大的原材料，有望随着人形机器人的量产迎来广阔的市场空间。结合Optimus上应用的两种不同的执行器重量和各零部件生产企业的产品信息，假设谐波减速器重量平均为0.5kg、行星滚柱丝杠重量平均为0.5kg、轴承平均重量为0.06kg。经测算，人形机器人单机原材料总价为6219.5元，占总成本的比重为3.30%。图表19：人形机器人重要原材料单机用量测算
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（资料来源：国海证券）
（1）PEEK（聚醚醚酮）：PEEK因其比强度大、密度低，是实现人形机器人轻量化的优选材料，可以应用于人形机器人的肢体骨骼、轴承、齿轮等结构件。（2）永磁材料：高性能钕铁硼永磁材料作为驱动电机的核心材料，在人形机器人的发展中扮演着重要角色。随着人形机器人的量产，对高性能钕铁硼的需求量将大幅增加。（3）特钢：人形机器人的零部件生产需要大量的特殊钢材料，如50CrMo4合金钢、40Cr合金钢和GCr15轴承钢，这些材料因其优异的物理化学性能而被广泛应用于高端制造领域。图表20：人形机器人重要原材料市场空间测算
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（资料来源：国海证券）
明泽一直践行“研究发掘价值，专业创造财富”的投资理念，研究是一切投资的起点，这方面的投入和坚持是明泽人自发的和喜爱的！加之作为资管机构本身投资者教育的责任，继《碳中和专栏》之后，现增加《人形机器人专栏》供各位读者阅读。
从2017年开始，公司逐渐加大对人形机器人的研究，并积极对外发表研究结果，至今已经发表5篇《投研方法论》、8篇《明泽观察》，未来也会继续加强对人形机器人的跟踪研究和观点输出。
《人形机器人专栏》紧跟行业动态，呈现市场上最新的行业策略、研究观点、技术、产业链全景，并实时更新分享，便于读者系统了解和查询行业相关信息，以此做好投资者教育工作。公司始终坚守企业初心、秉承“专业专注”的投研精神、始终坚持“以客户为中心”的第一服务宗旨，为广大投资者创造长期、可持续的优异业绩，努力成为“百年资管人”！
人形机器人专栏链接（具体内容详见下表）：
https://mp.weixin.qq.com/s/XV2PzRAQfhtvffT8BxwPEA
（一）行业策略
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结论：站在变革前沿，开启智能新纪元
人形机器人行业正站在新的历史起点上，准备迎接更加辉煌的未来。随着2024年的落幕，人形机器人行业留下了浓墨重彩的一笔。这一年的成就不仅让我们见证了科技的力量，也让我们对未来充满了期待。人形机器人，作为连接现实与未来的桥梁，正逐渐揭开其神秘面纱，走进我们的生活。它们不仅代表着技术的巅峰，更是人类智慧的结晶。在未来的日子里，我们有理由相信，人形机器人将继续以其独特的方式，改变我们的工作、生活乃至整个世界。依托于国内制造业的强大基础和优势，以及人形机器人的迫切降本需求，国产供应链企业有望在人形机器人需求高增中迎来中长期发展机遇。具体来看，我们看好行星滚柱丝杠、谐波减速器、空心杯电机、六维力矩传感器等细分方向，这些领域具有单机价值量大、技术壁垒高、国产替代空间等特点，预计会在人形机器人降本需求背景下充分受益。其次，构成人形机器人的材料种类丰富，PEEK、永磁材料、特钢是用量较大的原材料，有望随着人形机器人的量产迎来广阔的市场空间。
