擎天柱出世,人形机器人商业化开启?

来源:财经网 2022-09-26 18:29:58

人形机器人,在今年夏天“炒”到了风口上。人形机器人,被成为人类对机器人制造技术和应用的终局幻想。

此前,人们对人形机器人的研究已经持续了几十年,但却一直未能走出实验室。9月30日,特斯拉人形机器人Optimus(“擎天柱”)的出世,或将打破这一现状。

其实,关于机器人做成人形,还是四条腿,业界一直存在很大争议。毕竟四条腿的机器人站立更稳。

特斯拉人形机器人擎天柱的出现,目前成为机器人制造的标杆。特斯拉凭借其在新能源汽车领域的算法和技术积累,或将将Optimus的价格压低至2.5万美元(约人民币17.7万元)。

“Optimus成本远低于其他人形机器人,有望实现量产。”东吴证券预计,Optimus将于2023年投产,2023-2025年销量分别10/50/100万台。

一石激起千层浪,这一次,人形机器人风口真的到了吗?

“擎天柱”即将问世

在2021年8月的特斯拉人工智能日(AI Day)上,马斯克首次公布了特斯拉人形机器人(Tesla Bot)计划,代号“Optimus”(“擎天柱”)。

“Optimus的重要性将在未来几年逐渐显现,最终将比汽车业务、比FSD(全自动驾驶)更具价值。”马斯克表示。

时隔一年,Optimus原型机将于9月30日举办的特斯拉2022 AI Day上正式亮相。

据官方描述,特斯拉Optimus机器人身高约172CM、体重约56KG,行走速度为8km/h,最多可提68KG的物品,初步定价2.5万美元。据了解,该款人形机器人结合了特斯拉最先进的AI技术,即基于视觉神经网络神经系统预测能力的自动驾驶技术,其大脑具有极强算力的Dojo D1超级计算机芯片。

 

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图片来源:民生证券

市场对“擎天柱”的问世充满期待。东吴证券等多家券商认为,特斯拉“Optimus”的横空出世,将引爆人形机器人市场,或触发人形机器人新纪元。

对于机构看多特斯拉Optimus的原因,中国人民大学智能社会治理研究中心研究员王鹏对财经网分析称,主要受两方面因素影响:“一方面,基于马斯克和特斯拉以往的表现,马斯克SpaceX和特斯拉做的非常成功,大家认为它也有能力做好人形机器人这件事;另一方面,Optimus与特斯拉电动车共享AI、算法和芯片体系,有一定的供应链和技术储备,未来发展潜力较好。”

不过,高工机器人产业研究所所长卢瀚宸告诉财经网,“特斯拉的Optimus的发布为人形机器人赛道添加一把火,会带来一些新的技术和产业思路,但不认为会是产业拐点,因为短期内能够成熟落地的可能性较小。”

“人形机器人对智能化水平、通信、执行、传感等方向的要求非常高,最终较为理想的人形机器人一定是经过多次迭代,不断打磨后的产品。而特斯拉bot的到来,其最重要的意义在于开启了整个产业的快速发展过程,未来一段时间,预计很多科技企业都会向人形机器人的方向努力,争夺赛道,产业趋势可能会加速来到我们面前。”民生证券机械行业分析师李哲表示。

商业化何时来临

事实上,Optimus并非首款人形机器人。

1972年,日本早稻田大学加藤一郎教授率先解决郎人形机器人双足行走的问题,致辞解开了人形机器人的序幕。

进入21世纪,从本田发布首款人形机器人AISMO原型机开始,全球多家科技公司及高校先后发布人形机器人。其中,较为知名的不乏有波士顿动力的Atlas机器人、软银的Pepper、优必选Walker系列、亚马逊参投的Agility Robotics公司推出的Digit、英国科技公司Engineered Arts开发的Ameca,以及近期小米发布的CyberOne(“铁大”)。

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图片来源:东吴证券

不过,当前人形机器人商业化程度仍然有限,本田Asimo、软银Pepper均已经停产,

当前业内领先的人形机器人波士顿动力Atlas也还尚处于实验室阶段。

波士顿动力Atlas作为人形机器人中开创性产品之一,已经开发出成熟的软硬件系统,其ROS系统基于运动库的调用,使其具有稳定的行走、跑跳、搬运及避障防跌倒能力,同时液压动力的执行器使其四肢具有更强大的出力能力,可搬运重物。但波士顿动力Atlas的物料成本可能超过12万美元,受高成本限制,并没有大规模进行市场化推广。目前,Atlas仍处于实验室阶段,没有市售。

国内方面,优必选于2021世界人工智能大会上发布Walker系列最新款机器人Walker X。Walker X具有41自由度、每个活动关节执行器均采用自研产品,其物料成本约在13.4万左右。Walker X可以满足客户的多场景应用需求和消费者的多元化需求,目前仍在商业化探索阶段。

小米也于近期推出了人形机器人CyberOne(“铁大”)。CyberOne展现出了小米在人形机器人领域各项新技术的阶段性成果,目前CyberOne的成本高达六、七十万元,尚不能实现量产,且多项关键技术有待突破。

尚未成熟的技术和高昂的成本始终掣肘行业发展。

“当前,支撑人形机器人发展面临核心技术发展不成熟,产品成本高、应用场景落地难、法律法规不完善等问题,人形机器人整体还处于技术研发阶段,距离正在商业化还有很长一段距离。”天使投资人、资深人工智能专家郭涛对财经网表示

不过,特斯拉Optimus的发布,为人形机器人商业化带来可能。

“人形机器人在生产制造上与电动车相似,特斯拉在三电技术、智能化技术、商业模式、营销策略方面全面领先,在人形机器人领域特斯拉相比其他厂商仍具备相对优势,Optimus商业化成功率较高,有望率先主导市场。”东吴证券表示。

特斯拉将Optimus的价格压低至2.5万美元(约人民币17.7万元)。

同时,马斯克也给出了Optimus落地投产跟广泛使用的时间表:2022年出原型机、2023年出有用的呈现(场景)、最快两年能做到小规模应用,此后,机器人应用逐年增长、成本降低、产量规模扩大。

东吴证券预计,Optimus 2023-2025年销量将分别达到10/50/100万台。

市场空间多大

关于人形机器人市场规模,民生证券机械行业分析师李哲认为,可以参考特斯拉电动车的放量节奏。

回溯历史,特斯拉电动车Model-S在2012年推出,2013年销量达到2.2万辆,2014年达到3.2万辆,2015年实现5.1万辆。随着2017年推出Model-3达到大规模生产,销量快速增长,从2017年的10万辆快速增长到2021年的近100万辆。

李哲认为,特斯拉汽车销量的绝对额增长是从Model-3的推出开始加速,起初走的是高端概念型路线,往往是忠实粉丝开始应用,同时搜集各种数据进行改进,然后逐步起量。人形机器人的发展过程可能也与此有相似之处。

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图片来源:安信证券

不同的是,在人形机器人赛道,其他科技企业会更快地跟进,国内与国外科技企业都纷纷注意到这个赛道,在做前瞻布局。一些领先企业在做准备,明年也将推出,因而真正放量时不仅要考虑特斯拉,其他国内外企业也会放量。

李哲表示,如果人形机器人的放量节奏类似于特斯拉汽车,那么2023-2024年人形机器人可以大致对应特斯拉2013-2014年的销量,随着其他厂商原型机推出后也逐步起量,2025年开始人形机器人对标2015年全球纯电动车销量。

特斯拉Optimus的单价大约为2.5万美元(约17.7万人民币)。

若按Optimus单价区间15~20万元测算,据麦肯锡报告,到2030年,全球约有4亿个工作岗位将被自动化机器人取代,按20%渗透率测算,2030年,全球人形机器人市场规模约12-16万亿。

另外,根据IFR和中国电子学会的数据,2021年中国机器人市场规模预计约839亿元,2016~2023年CAGR约为18.3%。其中,工业机器人、服务机器人和特种机器人市场规模分别为445.7亿元/302.6亿元/90.7亿元,占比分别为53%/36%/11%。

目前,我国人形机器人处于起步阶段,参照其他电子产品,渗透率超过20%后将爆发式增长,若按23-30年CAGR 30%测算,到2030年,我国人形机器人市场规模约8700亿元。

“因为当前人形机器人的应用场景还不明确,所以谈市场规模和市场空间还有点早,这一切的前提都是人形机器人能够落地应用,但潜在的市场空间至少是千亿级的。”卢瀚宸对财经网表示。

同时,中金公司指出,“具体真实空间及增速仍取决于人形机器人产业化落地的技术进步速度。”

产业链机会

 据特斯拉此前透露,“Optimus”头部将配备与特斯拉汽车相同的智能驾驶摄像头,算力支持由FSD(Full Self-driving,全自动驾驶)芯片提供,并与汽车共用Al系统一的特斯拉Dojo超级计算机系统。运动系统包括能量管理系统和运动执行系统(传动器、控制器、减速器、防震器等)等。

“智能汽车≈自动驾驶+轮式机器人,人机交互、环境感知相关技术可以复用,车企布局人形机器人逻辑较顺”,东吴证券分析师曾朵红认为。

人形机器人的产业链与新能源汽车高度相似。

特斯拉电动汽车产业链供应商国产占比较高。根据人民网资讯,2021年底特斯拉上海超级工厂国产化率90%左右。除自动驾驶算法和芯片外,其他基本零部件基本都是国产。

目前,尽管Optimus产业供应链格局未定,但从披露的信息来看,Al芯片和底层算法或自研,考虑到“擎天柱”有严格的成本控制要求,硬件(减速器、伺服电机、传动器、控制器、防震器等)预计会与相关供应商合作,国产厂商有望凭借成本、供应链等优势,切入特斯拉Optimus供应链。

浙商证券预计,“伴随着人形机器人的落地和持续迭代,我国谐波减速器、伺服电机等产业能力有望快速成长至国际领先水平,拥有广阔成长空间;同时,国产机器人供应链的蝶变也将助力国内机器人自主品牌的快速崛起。”

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特斯拉Optimus潜在供应商预判 图片来源:中信建投

当前,人形机器人仍处产业发展初期。

“人形机器人的重点不只是人形,还要能够逼真模仿人的关节动作,并具备和与人类流畅沟通的能力。要发展人形机器人,就要突破机器人给人们造成的‘傻大黑粗’的呆板形象。”萨摩云科技集团首席经济学家郑磊对财经网表示。

方融科技高级工程师、科技部国家科技专家周迪向财经网介绍,人形机器人的开发,主要源于几个方面的技术突破:

“一是自动驾驶技术的日臻成熟,使得人形机器人的日常行走成为可能;二是表面皮肤轻质材料的拟人化,使得人形机器人的手感逐步接近人的皮肤;三是平衡和敏捷系统的完善,四肢的数十个机电执行器模拟人的四肢平衡系统。”

周迪表示,“目前人形机器人并不具备应对真实世界复杂场景的智慧,只能按照明确指令行事,只有展示出人形机器人具备采取多样化非明确指令行为的能力,人形机器人才可以说成功。需要人形机器人的地方,可能属于艺术舞蹈、情感陪伴、仿真等人文方面,而目前,这方面市场的大小,仍然有待检验。”

“当前,我国人形机器人发展整体水平处全球前列,但在核心数据、底层技术等方面与国际一流水平仍有差距。”但王鹏表示,“我们有自己的优势:首先,我国数字经济发展迅速,产业链供应链完备齐全;其次,我国人形机器人消费市场潜力巨大,可供开拓;最后,我国人形机器人可应用场景较多,包括养老、居家服务、衣食住行等。”

但可以确定的是,在人形机器人的未来里,一定有中国。

王苗苗/文

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