特斯拉的机器人，又带火一个千亿工业赛道

菲你不驾

本文来自微信大众号：偲睿洞察（ID：siruidongcha），作者：寇敏，编纂：E妹妹a，原文标题：《资本狂追加速器，一个千亿赛道周期行将开启》，题图来自：视觉中国
从去年8月19日，马斯克初次在特斯拉AI日流动上推出人形机器人‘擎天柱’概念，不到一年的时间，特斯拉的人形机器人就要面世了。6月23日下昼，马斯克在采访时表现，“人形机器人‘擎天柱’将在9月30日的特斯拉AI日流动下面世。”
人们对新事物的态度老是善变。去年，外媒及行业人士对特斯拉人形机器人的唱衰似乎还记忆犹心：
“说它是放屁都算客气的了。我不是说马斯克不该该做这样的钻研，而是这类鼓吹一般为夸张的。” “虽然咱们观赏马斯克的长时间科技愿景，但特斯拉机器人不是投资者想看到的，相同，他们更关注芯片、FSD（彻底自动驾驶）”……往年，言论泛起翻转。一边是特斯拉人形机器人策略的稳步推动：1月份，马斯克在财报电话会表现，开发“擎天柱”是比做汽车更首要的业务；4月，重申对机器人业务的注重，并透露最先于2023年出产；6月，为了能让“擎天柱”在AI日盛大表态，将本来定在8月的流动日推后至9月底。
一边是，“擎天柱”行将面世带动“机器人概念”大火。6月以来，机器人概念继续走高，景业智能、埃斯顿、江苏北人、江苏雷利等涨超5%，巨轮智能更是一度拉升翻红，股价从6月20日怒涨481%，至7月十一日的4.81元。


（6月以来，机器人概念继续走高 图源：雪球）
在一众机器人概念中，加速器这一赛道尤为遭到关注：
宁波中鼎力德股价从5月初的十一.52元，飙升至7月1日的22.17元，股价接近翻番； 国茂股分6月继续下跌，比来90天内共有10家机构给出评级，买入评级8家，增持评级2家； 国际精细加速器龙头，绿的谐波更是拉升涨超15%，而早在5月以前，绿的谐波就承受了Aberdeen、AIIM等73家机构调研，被国信证券等多家证券评为买入。这面前的问题是，为何人形机器人一出，加速器就火了？加速器是不是能乘上人形机器人带来的西风，百尺竿头？国际加速器停顿如何，能吃上这一波红利吗？
一、人形机器人上，精细加速器大有可为
特斯拉人形机器人“擎天柱”概念公布，引爆加速器市场；如若量产，则加速器市场一飞冲天。
先来看人形机器人和加速器的瓜葛：
中国电子工业学会将机器人划分为工业机器人、办事器机器人和特种机器人三种。其中工业机器人是指面向工业畛域的多关节机械手或多自在度机器人，在工业出产加工过程当中经过自动管制来替代人类履行某些单调、频繁和反复长期功课。
按照以上定义，特斯拉人形机器人实质上属于工业机器人。
那问题来了，工业机器人不是一个新概念，并且在疫情的推进下，出于特殊场景（如防疫区消毒等）和工业出产（在停工复产，用工难等问题下，鼎力替代传统人力）的需要，工业机器人也迎来了发作，为何特斯拉人形机器人面世动静一出，机器人概念和加速器就炸了呢？


从定义上划重点：一是多关节机械手；二是替代人类履行某些单调、频繁和反复的长期功课。这两点分别对应加速器功用运用，和特斯拉人形机器人的制作愿景。
加速器，是链接机电与履行能源机构的闭式传动安装，作用原理为“利用齿轮啮合，升高机电转速，传递更大转矩”。绝大数机电负载大、转速低，不适宜用原念头间接驱动的工业场景，需配用加速机。
加速器根据行业分类能够分为，通用加速器、公用加速器和精细加速器三种，详细运用到工业机器人上，由于要进行抓取、搁置等“失之毫厘差之千里”的精细举措，所以，多采取精细加速器，即RV加速器调和波加速器两种。


简略说，加速器至关于机械臂的“关节”。当工业流水线上的员工，交换成机器人机械臂，又硬又直的钢铁要靠这些“加速器”实现，定位精度和反复定位精度要求很高的举措。


（精细加速器在工业机械臂上的运用）
其中，在机械部底座、肩部起撑持作用的多为RV加速器，可了解为“大关节”；到履行操作的小臂、腕部等，则次要为“小关节”谐波加速器。个别来讲，一台六轴机器人共使用6个加速器，其中底座、肩部使用RV加速器（2个），其他部份使用谐波加速器4个。


（泰科智能六轴合作机器人六轴示用意）
疯狂如特斯拉，连皮肤都严格仿生的擎天柱（擎天柱肩部下列皮肤由轻量资料掩盖，宣称比人的皮肤更润滑），想完成接近人类的流动自在度，关节上又怎会马糊？
人的身材有78个关节，其中使用谐波加速器和肘关节、腕关节、指关节和趾关节就共有60个；残余的18个关节则用RV加速器。人形机器人使用加速器数量之大，想不被关注都不行。


重点是，加速器在工业机器人本钱中占比还很高。据亿欧智库《2022中国工业机器人市场钻研讲演》，加速器、管制器和伺服零碎，这三大中心零部件的本钱分别占工业机器人总本钱的30%、20%及10%。
按照目前特斯拉人形机器人约20万人民币的报价，也就是说，一台擎天柱中，加速器的本钱大略在6万人民币。
而中信建投证券预测，特斯拉人形机器人2023~2025年产量分别为20万、50万及100万台，即2023年，仅特斯拉一家，其人形机器人业务将带来百亿（十二0亿）市场加速器市场。能搅动科技场的特斯拉的率领下，人形机器人市场又未尝只要一家企业？
用量大、本钱高，曾经打造了一个超级市场。何况，磨损、培修又给加速器的用量新增了几成。
后面说到，加速器至关于人的关节，人类任务久了，还会去健身、推拿，让身材恢复最好形态持续任务，那衔接繁重机械的加速器天然也会历经磨损，需求培修和交换，毕竟加速器机能的好坏间接影响机器人的机能。
前瞻产业钻研院数据，加速器自身有额外的任务寿命，需求按期改换；而工业机器人的任务寿命个别为8~10年，培修颐养、交换也为加速器带来了不小的市场空间。
市场需要和范围加持下，加速器的将来一片光明。
但这所有美妙都建设在人形机器人可以量产，而且大范围运用的根底上，压力给到特斯拉这边。
二、为何大家置信特斯拉画的饼？
和去年马斯克被喷用PPT画饼比拟，往年特斯拉的公布会上，多了人形机器人造价、上市季节等落地信息。


结合特斯拉对于人形机器人的画像和设想，可作出下列剖析：
先看特斯拉人行机器人的“体面”——最像人的机器人。
按照，此前发布的参数，特斯拉的 Optimus 擎天柱身高1.72m、体重 56kg，最快行走速度 8km/h，至多可提 45 磅的物品。同时，擎天柱还具备乖巧的“四肢”和聪明的“眼睛”，乃至，身材皮肤也由轻量资料掩盖，比人的皮肤还要润滑。
其次，看看擎天柱的“里子”，按照人行机器人的三大根本因素进行比较：
履行器：伺服零碎、加速器、驱动单元等； 管制器：工控零碎、AI零碎等； 传感器：本体感触传感器、触觉+视觉+声响传感器、机器视觉等上一部份咱们探讨的，被特斯拉人形机器人带火的“加速器”属于履行器层面，这一层，更多的了解为，当掌握了管制器、传感器等机器人中心技术后，才去斟酌加速器、伺服零碎等硬件零部件的供给链问题。所以这一层暂且按下不谈。
除了表面最像人以外，特斯拉在“动起来像人”以及“像人同样思考”上使劲。而特斯拉在自动驾驶上的相干技术根底就能很顺畅地迁徙过去。
详细参数上：
行走才能上，擎天柱的四肢由 40 个电机履行器管制；双脚可感应反馈，完成均衡和矫捷举措。
擎天柱的“眼睛”，走特斯拉汽车的纯视觉线路——摄像头＋车载 FSD 芯片计划。
在汽车计划中，前者收集信息（2D图象）映照到3D空间，而后经过神经剖析进行感知（经过算法实时绘制地图）、布局（在静态的门路变动中，选择最温馨和平安的计划）以及管制（向车辆收回转向或减速指令）。


而这一计划一样合用人形机器人。并且纯视觉技术线路拥有本钱低、合乎人眼逻辑的劣势，在数据积攒达到一定范围后更会发生量变，直至达到比肩、超出激光雷达计划的自动驾驶表示。而数据积攒恰是特斯拉的劣势所在，截止2021年9月，特斯拉曾经积攒了60亿英里的车队数据，通过特斯拉车内网络训练的图象有3.71亿张。
数据越多，算力训练更成熟，就越能完成人工智能。为完成这一正循环，擎天柱还配备了特算力极强的 DOJO D1 超级计算芯片作为“大脑”，超过9千万亿次的计算才能让其成为一个足够聪明的机器人。
能够说，在造人形机器人上，比拟得多从0到1的厂商来讲，在现有智能驾驶技术根底上，特斯拉不只能够令人形机器人变为理想，并且，在技术、本钱、时间等方面具备劣势。
人形机器人能够造出来板上钉钉，那造出来给谁用呢？场景安在？
在擎天柱的设想中，其制作愿景在于帮忙人类打消一些风险、无聊且反复的任务。
微观配景下，人口出世率降落致使休息力缺乏、疫情影响下企业停工复产的用工需要，以及少量的重生场景等，都为工业机器人运用落地提供了场景。
然而更普遍的运用性还有待验证。好比，工厂流水线上，固定、反复的高精准举措，人形机器人当然有灵敏劣势，但传统机械臂也能知足不少需要。


（特斯拉 上海工厂焊卸车间出产线上密集的工业机器人）
更何况，家用场景上，当你把价值十几万的一台擎天柱放在家里，用来解决繁多功用有点挥霍，做一个综合类管家，他又能否知足繁杂的糊口需要？
不外，库卡机器人寰球产品经理刘欣宜也指出，从生态协同的角度，特斯拉的机器人合乎全部马斯克动力方案的一个首要的一环，好比，让擎天柱替代人类进行火星探究，在特斯拉本人的生态上是对比自洽的。
总的来看，只管当下特斯拉人形机器人大范围遍及的运用场景还未明白，然而，在部份工业场景有需要、制作和量产环节问题不大的状况下，人形机器人将后退一大步。而且，在马斯克和特斯拉的弱小影响力下，一世人形机器人厂商已启程。
肯定的人形机器人周期要来了，加速器也将迎来红利。
三、千亿赛道，国际企业能分得几成？
芯片之后，国际科技产业绕不开的话题是“卡脖子”和“国产化”，而加速器，也是其中一个畛域。先看一组比较数据：
前瞻钻研院数据，2020年我国加速机行业出口总额约26.15亿元，进口总额约为16.85亿元，贸易顺差为9.66亿美元，看似加速机行业开展良好。
但是，智研征询数据显示，2021年我国进口和出口精细加速器——行星齿轮加速器的数量分别为72.7万台和2325.8万，进出口金额分别为3.7亿元和3.8亿元，进出口均价分别为508.52美元和16.24美元。近32倍的价值差距，让咱们看到国产加速器不轻松的现状——走量、价值低。
可是，在制作业，谁不想站在浅笑曲线的两端，轻松地赚到更多钱呢？
关于国产加速器来讲，想，然而实力还不敷。
在通用加速机市场，格式足够敌对，但国际厂商难吃到肉。


翻看寰球通用加速器市场数据，2019年加速器市场范围达到4000亿＋，且增速在10%摆布。详细到行业竞争格式，龙头如弗兰德和SEW市占率也均为6%摆布，也就是说，行业还未造成垄断。那是不是象征着国有厂商有更多的时机？
谜底是不是定的。未造成垄断不是龙头企业不行，而是由于，运用畛域过分扩散。
通用加速器普遍运用在环保、修建、电力、化工、食物等国民经济的各个畛域，不同畛域对加速机的技术需要各有差别，一家企业难以研发和出产掩盖全行业的加速机产品，同时也很难从销售层面掩盖上游一切行业客户。


同时，降生于第二次工业反动的加速机，通过百年开展，技术趋于成熟，也吸引了泛滥企业进入这个赛道，行业扩散是必定。
遗憾的是，在通用加速机这个技术壁垒和行业集中度都不算高的赛道，国际厂商也占不到劣势：国际叫得上号的国茂股分、中鼎力德也只能位于市场第二梯队，外采国产规范件，产品运用于某几个特定行业，营收范围通常超过1亿元，而第一梯队的外资品牌营收通常超过20亿。


通用加速器尚且打不外，何况技术壁垒更高，对资料、设计程度、品质管制、精度牢靠性、使用寿命等均有严格要求的精细加速器。
精细加速器困日系久矣。前瞻产业钻研院数据，2020年寰球机器人加速机市场，日系品牌哈默纳科（Harmnic Drive System Inc.）、纳博特斯克（Nabtesco）及日本住友，分别以60%、15%、10%的市占率位居前三，共计来看，排名前三的日系品牌就垄断了85%的市场份额。


市占率强势的面前，是近60年的技术探究，和全部日本制作业开展的场景训练和数据积攒。
2010年以前，我国休息力短缺且相对于便宜，没无机器人代替员工的需要。时至今日，加之疫情推进，机器人需要逐步激起，当国人想起做机器人时，才发现卡在日企小小的加速器这里：
好比，国际承当兵工、科研工作的高端机器人企业，为了包管品质，只能从纳博和哈默纳科推销加速器；
好比，一样作为买家，中国机器人厂商向日系两家巨头购买减速器的价钱，比国内机器人巨头ABB和发那科购卖价格高得多；
又好比，国际厂商赴日本推销加速器的时分，因为日本住友公司担任人语速过快，国际推销员申请迟缓、明晰地引见一遍，住友公司担任人间接走开了，一副爱买不买的态度。
“辱没”之下，国产企业绿的谐波怯懦向前，于2003年组建技术团队进行谐波加速机实践标的目的的钻研。过后绿的谐波的研发前提：3集体的技术团队、哈默纳科的加速器，以及绿的多年的精细仪器代工教训。
不克不及说，赤贫如洗，但好像的确有的未几。在艰巨的探究下，以及2008年，哈默纳科专利年限到期，地下材料的帮忙下，2009年底，绿的谐波出产出第一台的谐波加速机样机，成为加速器国产之光。截止目前，绿的谐波已占领自主品牌约80%的市场份额。
但，即便是绿的谐波在国内市场上也只要6%摆布的市占率，仍名不见经传，何况国际那末多的小企业。究其缘故，国际精细加速器设计、制作的各环节还活在日企的笼罩之下：


（谐波加速器出产流程 图源：绿的谐波招股书）
设计原理上，国际企业可能是经过反向工程获取数据，即，拆解一个国外加速器，照猫画虎，这类门路之下，大家可能是知其但是不知其所以然，并且这样设计出的加速器，在产品的精准度、不乱性上都有很大缺点； 制作装备上，加工制作加速机零部件的装备不只十分低廉，好比美盖勒立体磨床，单价折合人民币就接近千万元；并且，装备交付周期都在一年以上，也就是说，交了钱也没方法及时拿到； 热处置技术上，国际的钢材原料自身杂质就多过国外，加上国际热处置技术上，变形、硬度不敷，很难达到现实处置形态； 外购零配件上，国际产品精度个别，从加速机配用的相干轴承的精度，就能间接判别其加速机的机能好坏，并且十分精确。何况，每一个环节差1%，累计起来的后果呢？行业技术层层被压抑，国产厂商只得从详细的场景办事上寻觅冲破口。
产业上，只管绿的谐波已胜利配套工业机器人四大家族之一的ABB；然而曾有行业人士透露，ABB、发那科、安川、库卡等国内主流机器人零件厂商均由两家日本公司提供加速机，而且有着十分苛刻的协作前提，即在使用这两家公司产品时不克不及再使用别家的产品，不然将解除协作瓜葛。
也就是说，和高端精细机器人的适配没有门路。然而，加速器作为工业机器人畛域较为通用的一个零部件，能够普遍和上游规划食物、物流、3C等行业的工业机器人协作，在各场景中积攒数据和教训。
何况，国际工业机器人本体厂商仍是一个好搭档：
一方面，外乡机器人曾经在3C、半导体、液晶等行业积攒了一定的市场份额；
另外一方面，为更好完成外乡机器人突起，国际厂商与上游企业做到深度的链接和婚配，从对加深行业的了解争取更多市场。好比，珞石机器报酬帮阳江刀具产业定制自动化计划，派驻团队入驻企业，从头学习开刃。
国产机器人厂商如斯致力，市场份额逐步做大的状况下，加速器这个零部件也被带动减速国产代替的过程。
特斯拉人形机器人火了，饥渴已久的市场，曾经很久没有遇到这样让人兴奋的新概念了。或许当初外乡机器人本体和加速器等中心零部件厂商，都实力无限，吃不到市场上最大的那块肉，但，风口之下，喝口浓汤不可问题。
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