具身智能供给维度——全球产业巨头形成多维共振(附70页报告)
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展望2025年,全球科技巨头有望持续共振,成为板块强力主线:

1)特斯拉:马斯克表示,2025年Optimus将量产数千台,力争实现每年一个数量级的增长,最终实现每年生产1亿台的目标。2025年有望成为Optimus量产元年,T链即将迎来机器人业绩兑现,由主题概念转向长期成长。

2)英伟达:黄仁勋表示,有三种机器人有望实现大规模生产,分别是汽车、无人机、人形机器人,其中规模最大的是人形机器人。2024年3月,英伟达推出通用人形机器人平台GR00T,融合各种先进的人工智能技术和硬件支持,旨在为开发者提供一个强大的框架,用于创建灵活、智能、且能够有效与现实世界互动的机器人。预计英伟达将持续推进软件生态赋能,为全行业提供强大支持框架。

3)华为:2024年11月,华为(深圳)全球具身智能产业创新中心启动运营。华为将整合其各部门的具身智能相关能力,共同建设具身智能大脑、小脑、工具链等关键根技术。创新中心还将开启联创项目,通过华为赋能具身智能技术,联合本体厂商及制造企业打造具身明星产品。华为正式入局具身智能,有望为行业提供底层技术赋能。

此外,机器人创业公司商业化进展、汽车主机厂机器人领域布局、政府产业政策等,也有望催化板块行情:

1)创业公司:海外Figure AI、1X,国内宇树科技、优必选、智元等人形机器人领域创业新秀商业化进度快速推进。智元已正式开启通用机器人商用量产,截至2024年12月15日,机器人累计产量已有962台,头部创业公司已率先开启量产进程;

2)汽车主机厂:小米、小鹏、赛力斯、长安、比亚迪等车企已在人形机器人领域展开布局,小鹏于2024年11月发布第二代人形机器人Iron,赛力斯、比亚迪开始招募具身智能研发人员,长安拟在2027年前发布人形机器人产品。车企纷纷布局人形机器人产业,有望复用车端供应体系;

3)地方政府:北京、上海、广东、山东、安徽、重庆等省市已发布人形机器人相关产业政策,构建本地人形机器人创新体系和产业生态,推动产业集群的形成和产业链的完善。预计未来更多地方政府产业政策有望出台,助力人形机器人产业链发展。

1、链:2025年有望出货数千台 预计硬件趋于定型

(1)软件端:运动能力显著提升 功能有望快速迭代

2023年以来,Optimus软件端进展迅猛,运动能力显著提升,功能性有望持续快速迭代:

1)上肢能力:进化主要在2023年,2024年初已经能够实现柔性物体叠放的复杂功能,2024年底进一步迭代重物搬运、运动物体抓握能力;

2)下肢能力:2024年突飞猛进,行走协调性、流畅度大幅提升,已具备类人行走能力,并且能够完成室外行走、自主爬高坡楼梯、复杂地形盲跑和平衡保持等复杂功能,而2023年行走步态还较为机械、行走范围仅限于室内;

3)模型训练:2024年成效显著,Optimus可用功能丰富度提升明显,2024年已经具备电池单元精确分类、未知空间自主探索与避障、自主充电并返回工位、与人类流畅对话并精确分发物品等一系列能力,而2023年端到端神经网络训练刚刚开始,仅实现了根据颜色分类物品等基础能力。

展望2025年,我们认为:1)Optimus运动能力有望进一步提升,崎岖地形步态、速度方向响应、跌倒爬起能力将持续迭代,不断接近人类能力;2)Optimus功能性有望不断趋于完善,在特斯拉强大算力储备加持之下,Optimus有望能够执行更多有用任务。

(2)硬件端:方案趋于锁定 灵巧手/轻量化为优化方向

Optimus研发进展迅猛,预计Optimus Gen 3有望于2025Q1发布。特斯拉Optimus研发进展迅猛,持续超市场预期:1)2021年8月,在特斯拉首届AI Day上,马斯克发布了人形机器人概念机Tesla Bot,并宣布将于2022年推出人形机器人原型机;2)2022年9月,在特斯拉第二届AI Day上,人形机器人Optimus正式推出,已经能够完成搬运货物、给植物浇水和移动金属棒等工作,但行走还不稳定;3)2023年12月,Tesla Optimus官方推特发布视频,第二代Optimus首次亮相,外观发生较大变化,行走速度、柔顺性、平稳性、操控性能大幅提升。马斯克表示,2025年Optimus产量将为千台级别。随着量产时间渐行渐进,我们预计Optimus硬件方案将趋于锁定,产业链供应关系有望进一步明确。

全新灵巧手拥有22个自由度,微型丝杠+腱绳或为传动方案。Optimus副总裁Milan Kovac表示,全新灵巧手手部有22个自由度,手腕/前臂有3个,年底前新灵巧手仍需进行改进,方向包括扩展触觉传感集成(比之前的双手覆盖面积更大)、通过肌腱进行非常精细的控制、减轻前臂重量等。Optimus新灵巧手具体传动方案尚未公开,参考外观类似的灵巧手方案,我们预计Optimus新灵巧手采用微型丝杠+腱绳进行传动,由微电机进行驱动。

轻量化可大幅优化人形机器人性能。2023年12月,Optimus Gen2发布,与上一代相比重量减轻10kg,特斯拉尚未其公开轻量化技术方案。人形机器人轻量化将带来显著性能提升:

1)运动性能:大幅提高运动的机动性和工作效率,提高机器人负载,进而改善操作速度和动作准确度,减轻运动惯性;

2)工作效率:轻量化后的人形机器人工作效率会更高,对控制或关节的要求可能会下降,所需的执行功能的难度也可能会降低;

3)续航能力:轻量化能够带来人形机器人续航能力提升,使其能够有限电量前提下完成复杂动作。

我们认为,铝/镁合金、PEEK材料是可能的轻量化材料路径。

1)铝/镁合金:铝合金、镁合金是工程应用中密度较小的金属结构材料,具有比强度和比刚度高、导热性好、尺寸稳定、减振降噪能力突出、电磁屏蔽性好,以及优异的铸造、焊接、切削加工性能,且易于回收,广泛应用于航空航天、汽车、通信电子和军工等领域;

2)PEEK材料:PEEK半结晶性、热塑性特种工程塑料,具有耐高温性、自润滑性、耐腐蚀性、阻燃性、耐水解性、耐磨损性以及抗疲劳性等优良的综合性能,最初应用于国防军工领域,后逐渐扩展至民用领域,包括工业制造业、航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等。

2025年特斯拉Optimus出货量有望达5千-1万台,2027年有望实现百万台级别量产。马斯克预估Optimus量产之后售价在2-3万美元,关注强降本诉求之下高壁垒、高价值量环节的国产替代机遇。我们预计,随着人形机器人持续放量、规模效应不断提升,相关零部件价格将逐步降低,同时市场空间将持续放量。

2、 H链:具身智能创新中心启动 发力关键根技术

华为具身智能创新中心启动,与16家企业签署战略合作备忘录。华为在人形机器人领域的布局始于2022年4月,华为与达闼机器人签署合作协议,开展多模态大模型开发、机器人创新应用领域全方位合作。2024年3月,华为(深圳)全球具身智能产业创新中心签约,并于2024年11月宣布正式启动运营。该中心由华为与深圳前海合作区管理局共同合作建立,致力于瞄准国际前沿技术,以产业示范应用场景为牵引,开展技术攻关和联合创新,共同打造世界级具身智能产业创新中心。会上,华为与乐聚机器人、大族机器人、拓斯达、中坚科技、中软国际、禾川人形机器人、兆威机电等16家企业签署了战略合作备忘录。

华为将整合具身智能相关能力,共同建设具身智能大脑、小脑、工具链等关键根技术。华为相关负责人介绍,华为布局具身智能已多年,围绕具身大模型积极布局相关根技术与产业创新赋能,并已与超百家企业共同搭建了具身智能生态圈。华为将整合其各部门的具身智能相关能力,共同建设具身智能大脑、小脑、工具链等关键根技术:

1)基础投入:在基础投入方面,具身智能根技术实验室将为创新中心提供共性技术底座,确保各项研发工作的顺利进行。大脑根技术研发及产品化将涉及具身智能大模型、多模态大模型以及算力等多个方面,这些技术的突破将为具身智能的应用提供强有力的支撑。而小脑关键技术的研发,则包括柔性自动化装配、柔性自动化测试、多机器人协同制造以及通用双臂精细制造等,这些技术的实现将进一步推动制造业的智能化升级;

2)联创项目:除了基础技术的研发,创新中心还将开启联创项目,通过华为赋能具身智能技术,联合本体厂商及制造企业共同解决企业技术难题,打造解决企业实际问题的具身明星产品,以提升企业的技术水平和市场竞争力,推动具身智能技术在更广泛领域的应用和落地;

赛力斯2024年8月开始发布相关岗位,布局人形机器人领域。2024年8月起,赛力斯就在招聘软件上陆续发布多个与人形机器人相关的岗位,其中包括:具身智能控制工程师、嵌入式软件开发(电机-机器人)、产品经理(机器人)、具身智能应用开发leader等,岗位的工作地点都位于重庆。以具身智能控制工程师为例,招聘软件上的职责描述称应聘者将“负责多关节足式机器人运动控制软件开发及优化,含轨迹规划和力控算法,包括重力补偿、碰撞检测、速度平滑等”。2024年11月4日,赛力斯表示,公司没有与任何伙伴联合开展有关人形机器人方面的合作。

3 NV链:三大平台全面布局 提供全面支持框架

英伟达提出机器人三大计算平台协同解决方案,形成从训练到优化再到执行的完整体系。在CES 2025主题演讲中,英伟达CEO黄仁勋提出,每家机器人公司最终都必须构建三台基础计算机协同的解决方案,包括DGX、Omniverse with Cosmos以及AGX,以形成从训练到优化再到执行的完整体系。其中:1)DGX系统:用于在数据中心训练基于AI的堆栈;2)Omniverse with Cosmos,即数字孪生系统(Digital Twin):用于仿真和合成数据的生成,将经过训练的人工智能进一步实践完善;3)AGX系统:端侧计算平台,用于处理实时传感器数据,可以部署在汽车、机器人、AMR或任何其他设备中。

英伟达携手众多合作伙伴,共建机器人生态系统,合作方涵盖解决方案与服务供应商、AI视觉公司、机器人操作系统公司、机器人传感器制造商、人形机器人主机厂等多个领域。

Cosmos定位用于物理AI的世界基础模型,成为模型训练数据飞轮。Cosmos世界基础模型是一套用于物理感知视频生成的开放式扩散和自回归Transformer模型,已基于2,000万小时的真实世界人类互动、环境、工业、机器人和驾驶数据训练。物理AI模型的开发成本很高且需要大量真实数据和测试,Cosmos世界基础模型使开发者能够轻松生成大量基于物理学的逼真合成数据,以用于训练和评估其现有的模型,并且可以通过微调Cosmos WFM构建自定义模型。随着Cosmos加入到三个计算平台方案中,开发者将获得一个数据飞轮,生成大量可控的基于物理学的合成数据,加速机器人与自动驾驶模型开发。

Cosmos的首批用户包括 1X、Agile Robots、Agility、Figure AI、Foretellix、Fourier、Galbot、Hillbot,、IntBot、Neura Robotics、Skild AI、Virtual Incision、Waabi 和小鹏汽车等领先机器人和汽车公司,以及共享出行巨头Uber。

英伟达基于Cosmos推出Isaac GR00T,可生成海量合成运动数据,加速人形机器人训练。Isaac GR00T可帮助开发者生成海量的合成运动数据,以便通过模仿学习来训练人形机器人。模仿学习是机器人学习的一个子集,能让人形机器人通过观察和模仿人类专家的示范来获取新技能。在真实世界中收集这些广泛、高质量的数据集繁琐耗时,且成本高昂,而通过用于合成运动生成的Isaac GR00T,开发者只需少量人类示范,就能轻松生成海量的合成数据集。Blueprint工作流程包括:

1)通过GR00T-Teleop 工作流,用户可以借助 Apple Vision Pro 在数字孪生环境中捕捉人类动作。这些人类动作会被记录下来作为金标准,并在仿真环境中由机器人模仿学习;

2)GR00T-Mimic 工作流会将捕捉到的人类示范扩展成更大的合成运动数据集。最后,基于Omniverse 和Cosmos 平台构建的GR00T-Gen工作流,通过域随机化和3D提升技术,指数级扩增该数据集;

3)该数据集可作为机器人策略的输入,在Isaac Lab(一个用于机器人学习的开源模块化框架)中,教会机器人如何在其环境中高效且安全地移动和互动。

黄仁勋提出,通用机器人的ChatGPT时刻即将到来。世界上有三种机器人无需建造特殊环境,可直接部署于人类世界使用,包括AI Agent、自动驾驶汽车和人形机器人。如果能够解决这三种机器人的技术问题,其将成为世界上规模最大的科技产业。在CES 2025现场,英伟达公开合作展示14家人形机器人企业,包括Apptronik、星动纪元、智元机器人、NEURA Robotics、傅立叶、Boston Dynamics、Agility Robotics、Figure、1X、银河通用、MenteeBot、宇树科技、小鹏汽车、Sanctuary AI等。

4、 小结

全球科技巨头、创业公司、汽车主机厂和政府产业政策有望持续共振,成为板块强力主线。特斯拉Optimus计划量产数千台并加速增长;英伟达推出通用机器人平台GR00T,提供AI技术框架;华为成立具身智能创新中心,整合底层技术研发。同时,Figure AI、优必选等创业公司已启动量产,小米、小鹏、比亚迪等车企布局机器人研发,有望复用汽车供应链。北京、上海等十余省市出台产业政策,推动产业集群发展。技术突破、跨界入局与政策支持共振,人形机器人产业正从概念转向业绩兑现期。

特斯拉:软硬件协同突破,定义量产新标杆。2023年以来,特斯拉Optimus研发进展显著:软件端,运动能力持续迭代,2024年上肢实现重物搬运和动态抓握,下肢突破复杂地形行走与平衡控制,模型训练新增自主避障、对话交互等智能功能,2025年有望强化崎岖地形适应和任务多样性。硬件端,第三代Optimus预计2025Q1发布,采用22自由度灵巧手,采用轻量化材料,提升运动性能、续航及效率。马斯克计划2025年量产数千台,2027年目标百万台,远期售价2-3万美元,重点聚焦高壁垒核心零部件的国产替代机遇。

华为:基座技术整合,构建具身智能生态。2024年11月,华为正式启动深圳全球具身智能创新中心,聚焦核心根技术研发,包括“大脑”(具身大模型、多模态AI及算力)、“小脑”(柔性自动化装配/测试、多机器人协同制造)及工具链,已联合超百家企业构建生态圈。赛力斯于2024年8月启动人形机器人领域人才布局,招聘具身智能控制、嵌入式开发等岗位。

英伟达:通用平台赋能,构建机器人全栈解决方案。英伟达构建三大机器人协同平台:1)DGX(AI模型训练)、2)Omniverse with Cosmos(数字孪生仿真与物理AI数据生成)、3)AGX(端侧实时处理),形成“训练-仿真-部署”闭环。基于Cosmos物理基础模型,推出Isaac GR00T工具链,通过Vision Pro动作捕捉、数据扩增及模仿学习,显著降低人形机器人训练成本。硬件端发布Jetson Thor芯片,支撑GR00T等模型高效运行。生态合作方面,英伟达联合14家全球人形机器人企业。我们认为,英伟达通过“软硬件协同+生态赋能”加速通用机器人产业化