1927年美國西屋公司制造了世界上第一臺人形機器人Televox，中間還有諸多嘗試者，但直到2022年特斯拉計劃制造Optimus，這一概念在百年沉浮之后才再度走到科技前沿。
更有2024年小鵬內(nèi)部成立機器人事業(yè)部，2024年11月華為親自下場做人形機器人。實際上，在國內(nèi)外做人形機器人的嘗鮮者中，一半位置都被車企占據(jù)，或親自做，或先投資占坑。
圖：國內(nèi)外主流人形機器人公司及進展 資料來源：華泰證券
為什么是車企重燃了人形機器人行業(yè)的希望，為什么又是車企在眾人拾柴？難道通往人形機器人星際之門的鑰匙，真的掌握在車企手里？
01人形機器人的技術(shù)前沿一直是車企引領(lǐng)1.本田與特斯拉的隔空對話
在Tesla的Optimus出圈之前，就有本田Asimo驚艷眾人，2000年本田推出能跳躍、擰瓶蓋的人形機器人Asimo，自由度達57個，身高在130cm左右，且首次采用純電機驅(qū)動，動力系統(tǒng)為鋰電池。
其技術(shù)能力不僅在當年代表最高水平，也為現(xiàn)在指明了方向，現(xiàn)如今的人形機器人，都有Asimo的影子。只不過這款造價高達300萬美元以上的產(chǎn)品，無法走出展廳走上生產(chǎn)線，最終于2018年正式停產(chǎn)。
直到20年后，另外一家車企特斯拉接力，人形機器人的話事權(quán)就從其他行業(yè)又回歸到車企手中。
特斯拉發(fā)展人形機器人的歷程：
2021年8月，AI Day提出人形機器人概念；
2022年9月，完成原型機Optimus，只能緩慢行走和簡單揮手，比較笨拙；
2023年12月，發(fā)布第二代Optimus，行走速度提升30%，體重減輕10kg，機械件和傳感器全面增強；
2024年11月，OptimusGen3靈巧手更新并展示，且行走速度、運動技能和執(zhí)行任務(wù)靈活度進一步提升；
2025年初，計劃進入小批量生產(chǎn)階段，到2026年目標生產(chǎn)5~10萬個人形機器人。2027年增加10倍；當年產(chǎn)量100萬臺時，單位成本下降到2萬美元以內(nèi)。
特斯拉人形機器人概念從2021年開始，3年多的時間就即將進入量產(chǎn)階段，迭代速度遠非Asimo能比。而且如果路線圖實現(xiàn)，則擁有更強的功能Optimus的成本只需要Asimo的1%還不到。
2.國產(chǎn)主機廠也開始布局人形機器人
雖然海內(nèi)外巨頭包括英偉達、谷歌、OpenAI、蘋果、三星、字節(jié)都加入人形機器人的戰(zhàn)局，但更多像當年元宇宙熱潮一樣。現(xiàn)在信息發(fā)達、高科技人員流動頻繁，創(chuàng)新越來越有跟風(fēng)與扎堆的趨勢。
除了巨頭，還有優(yōu)秀的第三方人形機器人公司，如Figure AI和宇樹科技。但人形機器人相比工業(yè)機器人擁有更高級的感知交互系統(tǒng)，對傳感模塊和軟件算法要求更高，第三方企業(yè)更大的優(yōu)勢是做單點的技術(shù)突破，很難成為指明方向的燈塔。
更值得重視的是車企成群的加入，我們認為他們才是最理解機器人的群體，最有可能扮演引領(lǐng)者和破局者的角色。全球智能汽車龍頭自然是特斯拉，緊隨其后的就是國內(nèi)的幾家車企，目前大部分都開始加大在人形機器人上的投入。
小鵬：
2020年，收購四足機器人公司，成立鵬行智能，后成為內(nèi)部事業(yè)部。思路跟宇樹一樣，也是從四足發(fā)展到人形。
2021年發(fā)布首款智能機器馬，在動力模組、運動控制、智能交互等方面實現(xiàn)突破。
2023年，推出首款雙足人形機器人PX5，身高178cm，體重70公斤，62個自由度；且首次使用圖靈AI芯片，搭載端到端大模型（支持30B參數(shù)大模型）和天機AIOS，擁有自主思考推理能力。
計劃機器人到公司P7產(chǎn)線的部分崗位開展工作，如貨架存取、零件組裝。是國內(nèi)從進展上追蹤特斯拉最緊的一家車企。
華為：
2022年4月，開始關(guān)注人形機器人，與達闥機器人簽署合作協(xié)議聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，后來又在2023年6月投資成立極目機器人，專注AI技術(shù)應(yīng)用和智能制造解決方案，2024年3月，搭載盤古大模型的樂聚機器人亮相華為HDC大會。
2024年11月份躬身入局，成立智能創(chuàng)新中心，并與16家企業(yè)簽訂合作備忘錄。
圖：華為簽約合作備忘錄的重點公司梳理 資料來源：東吳證券
小米與小鵬思路類似，先是2021年發(fā)布了四足機器狗鐵蛋，2022年推出Cyberone這款人形機器人來表明態(tài)度，只不過研發(fā)投入并不多，不過雷軍表示未來會加大在人形機器人上的關(guān)注。
其他還有：2024 年 12月， 廣汽集團在中國機器人網(wǎng)年會發(fā)布自研第三代具身智能人形機器人 GoMate；賽力斯近期發(fā)布機器人工程師招聘信息；而比亞迪、吉利、奇瑞等企業(yè)入局機器人也只是時間問題。
02變形金剛，汽車人從電影照進現(xiàn)實幾年前有一個說法，智能汽車是手機+四個輪子。時至今日，人形機器人和智能汽車的共通之處已經(jīng)非常多；如果展望未來，更準確的說法應(yīng)該是智能汽車是帶輪子的機器人。
1.動力與傳動系統(tǒng)：全面電動化
特斯拉Optimus Gen1就搭載2.3kWh鋰離子電池組，而關(guān)節(jié)、靈巧手等都用的是各種制式的電機，而取消了很多傳統(tǒng)機器人中復(fù)雜的液壓系統(tǒng)。電池、電機與電控，不就正是當下智能汽車的三控么。這也能理解為什么三花會成為T公司關(guān)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)的供應(yīng)商。
未來固態(tài)電池的成熟，將進一步提升人形機器人的續(xù)航、降低體重。在動力總成上，汽車和人形機器人已經(jīng)殊途同歸。
2.決策與感知：智能化基座相同
隨著智能駕駛?cè)驿侀_，大家猛地發(fā)現(xiàn)，人形機器人和智能汽車的智能化基座是共通的。
仍以特斯來為例，其智駕FSD系統(tǒng)，是AI、機器視覺和傳感器融合的平臺，在當前多模態(tài)模型方向上還疊加了實時決策，這些技術(shù)場景如避開障礙物同樣適用于人形機器人。
Optimus的大腦智能化與FSD的協(xié)同效應(yīng)不要太明顯。據(jù)了解，特斯拉車隊對于數(shù)據(jù)獲取和反饋的機制已經(jīng)直接拓展至人形機器人項目，自動駕駛的端到端基座模型也可以直接應(yīng)用于機器人，機器人模型訓(xùn)練的底層算力也同樣是基于 Dojo 超算平臺。
至于傳感器方案，那更是像素級的照搬了。Optimus 和特斯拉一貫堅持的一樣，采用純視覺方案；國內(nèi)人形機器人，則跟車采取了同樣的做法，選擇視覺+激光雷達+毫米波雷達的組合方案，用冗余度來彌補技術(shù)的差距，比如小米Cyberone采取Mi Sense空間視覺模組與深度相機結(jié)合方案。
3.未來技術(shù)復(fù)用性只會更高
至于如討論比較多的行星滾柱絲杠、傳感器、減速器、靈巧手等高價值機械件，這些和早期的汽車一樣，都未脫離機械設(shè)備的范疇，只需做小型化和定制化改造。隨著智能汽車和人形機器人技術(shù)趨向雷同，車企做人形機器人從硬件技術(shù)上來看，都具有很強的技術(shù)復(fù)用性。
算法的技術(shù)復(fù)用性甚至更高。AI在人形機器人技術(shù)路徑中將扮演勝負手的角色，2024年AI已經(jīng)帶動人形機器人飛速進展的一年。雖然OpenAI和英偉達都開始大力投入人形機器人，但在這個垂直領(lǐng)域，車企的優(yōu)勢過于明顯：
大量存量車輛搜集和標注的私域數(shù)據(jù)、積累的獨特算法，將直接成為人形機器人的養(yǎng)料。
車廠大量的產(chǎn)線，提供了人形機器人最好的實踐訓(xùn)練場景，在起點更高的情況下后勁反而更足。
機器人不僅僅是車企的打工人，更為車企提供新終端入口，助其獲取用戶數(shù)據(jù)，是車企無法放棄的新移動終端。
1.放量的前提是降本
技術(shù)講得再天花亂墜，所有科技產(chǎn)品放量的前提都是降本。隔壁AI的Scaling Law搖搖欲墜，反而催生了AI應(yīng)用全面爆發(fā)的預(yù)期?；氐街圃鞓I(yè)本身上來，剛過去不久的工業(yè)機器人，其加速滲透的完整歷史，可以提供最佳參照。
1996年-2021年，我國工業(yè)機器人進口均價由4.76萬美元/臺下降到1.34萬美元/臺，價格下降超過70%，這極大促進了國內(nèi)工業(yè)機器人應(yīng)用的繁榮，也間接幫助了中國高端制造業(yè)的升級。
另外在制造業(yè)中，還有一個不成文的標準，就是如果一個設(shè)備與一個熟練工人一年的工資相當，那么將進入全面爆發(fā)期。而國內(nèi)的工業(yè)機器人需求量從2019年后就開始井噴，也催生了像埃斯頓這樣的5倍大牛股，彼時剛好觸及了成本拐點，即機器人價格等于工人一年的工資。再比如掃地機器人，價格下降到5000元左右就開始進入甜蜜期，這大概相當于一年保潔的費用。
圖：工業(yè)機器人及人工成本對比 資料來源：民生證券
2.只有車企有這個能力
馬斯克的早就給出指引，人形機器人達到100萬臺大規(guī)模量產(chǎn)之后，售價可降至2-2.5萬美元，成本將下降到2萬美元以內(nèi)。但是拆分完主要的零部件之后，大部分人認為這是不可能完成的任務(wù)。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈各個零部件的價格信息匯總，當前Optimus的一臺的制造BOM成本在7.1萬美元左右，要完成超過70%的成本下降，難度可謂巨大。更何況當前的Optimus Gen3還不夠智能和靈巧，未來升級還要繼續(xù)堆料、加大數(shù)據(jù)投喂訓(xùn)練，成本可能在一定的時間內(nèi)不降反升。
在所有制造業(yè)門類中，最大的就是汽車、3C和家電這三個，也只有這三個領(lǐng)域的企業(yè)，可能有能力完成人形機器人如此大野心的降本規(guī)劃。
我們最看好的仍然是汽車企業(yè)來實現(xiàn)人形機器人的降本。
對于家電企業(yè)，確實也是制造密集型，諸如美的收購了機器人巨頭庫卡，就是想往這個方向嘗試，但是工業(yè)機器人與人形機器人，完全是兩個不同的概念。3C行業(yè)實力不容小覷，但其最強技能包點在集成上面，因此估計會成為人形機器人量產(chǎn)階段重要的參與方，比如立訊精密、比亞迪電子都有人形機器人的儲備。
而車企的成本控制能力是所有制造業(yè)中最強，不管是哪個年代，車企都是流水線作業(yè)的工程能力的珠峰：汽車行業(yè)10-20%的毛利率，家電行業(yè)30-50%的毛利率，3C行業(yè)20-40%的毛利率。
汽車行業(yè)前有豐田的精益生產(chǎn)理念，現(xiàn)有特斯拉的第一性原理，所有壓降成本的詞都是汽車行業(yè)發(fā)揚光大的。
3.流水線是天然的練兵場
汽車工廠中的流水線，有沖壓、焊接、涂裝和總裝這四大標準工藝，還有一些非標的任務(wù)，工作環(huán)境高度封閉穩(wěn)定，有大規(guī)模的高質(zhì)量實際應(yīng)用數(shù)據(jù)，所以被認為是人形機器人早期訓(xùn)練學(xué)習(xí)的理想場景，人形機器人將得到可靠的訓(xùn)練和優(yōu)化，同時還能完成人工勞動任務(wù)，與汽車生產(chǎn)實現(xiàn)共贏，形成良性循環(huán)。
我們觀察到，國內(nèi)外主流人形機器人廠商的落地場景均為汽車工業(yè)，特斯拉、華為和小鵬自不用多說；第三方的機器人公司也都尋求與車企合作，優(yōu)必選WalkerS已經(jīng)進入蔚來汽車工廠，F(xiàn)igureAI今年也會將產(chǎn)品放進寶馬工廠進行實訓(xùn)。
從需求量上來看，特斯拉假設(shè)遠期擴充到1000萬輛車的年產(chǎn)能，理論上需要配備的工人要50萬，一臺機器人替代2個工人，未來特斯拉內(nèi)部工廠需求量在10-20萬臺，由此也可以推導(dǎo)出整個汽車行業(yè)人形機器人的需求量在50萬臺左右，也是最大的單一下游。
04如何順應(yīng)時代潮流？跟上頭部車企的腳步人形機器人產(chǎn)業(yè)趨勢確定性向上，但把握難度大。除了產(chǎn)業(yè)仍處在0-1的早期之外，還跟引領(lǐng)者馬斯克的個人風(fēng)格有很大的關(guān)系，經(jīng)常被認為是在炒作。
蘋果公司，不管是喬布斯還是庫克，基本上產(chǎn)品非常成熟好用了才會拿出來驚艷所有人，是極致的完美主義者。而馬斯克卻是極致的理想主義者，所以總是先放衛(wèi)星來設(shè)立一個遙不可及的目標，最后通過極強的工程化能力實現(xiàn)自己吹過的牛。
但是短期經(jīng)常遭遇挫折，導(dǎo)致波動巨大。不管是特斯拉本身股價，還是SpaceX，還是人形機器人莫不如是。
只要引領(lǐng)者仍是馬斯克，未來波動也仍將持續(xù)。我們認為波動中更好的追蹤點，就是遵循車企與人形機器人的深度融合主線，尤其2025年車企入局和進展都會加速，可能更好的為我們描繪出產(chǎn)業(yè)進展的尋寶圖。比如眾多產(chǎn)業(yè)鏈信息告訴我們，在最新的硬件進中，最值得關(guān)注的就是靈巧手，微型絲杠、無刷有齒槽電機數(shù)量或有變化，來增加手部自由度和操作靈巧度。
當然，跟隨車企及其產(chǎn)業(yè)鏈的腳步中，還有一條暗線逐漸浮出水面，那就是中美競爭。人形機器人賽道，特斯拉代表的美國陣營，華為小米小鵬等代表的中國陣營，并沒有太大的差距，大家基本處在同一起點上。
美國強調(diào)制造業(yè)回流，現(xiàn)在最大的瓶頸就是高昂的工人成本，在美國從事制造業(yè)的工人平均年薪為6萬美元左右。如果能夠用機器人去進行替代，那么中國的制造業(yè)優(yōu)勢將蕩然無存，因此中國發(fā)展人形機器人的緊迫性也一點都不低。
而國內(nèi)的競爭優(yōu)勢在于完善且實力雄厚的硬件產(chǎn)業(yè)鏈，包括滾柱絲杠、密減速器、機械模組、電機等，且相關(guān)企業(yè)都具備極強的降本能力。車企主導(dǎo)人形機器人浪潮，也將會讓硬件供應(yīng)鏈與新能源汽車供應(yīng)鏈高度重疊。這也是為什么特斯拉選用三花和拓普作為Tier1供應(yīng)商。
時代大潮、中美競合，人形機器人的精彩紛呈才剛剛開始。
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