今天小編分享的科技經驗:如何看待小米小鵬蔚來這些車企加速入局人形機器人?,歡迎閲讀。
1927 年美國西屋公司制造了世界上第一台人形機器人 "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後才再度走到科技前沿。
更有 2024 年小鵬内部成立機器人事業部,2024 年 11 月華為親自下場做人形機器人。實際上,在國内外做人形機器人的嘗鮮者中,一半位置都被車企占據,或親自做,或先投資占坑。
圖:國内外主流人形機器人公司及進展 資料來源:華泰證券
為什麼是車企重燃了人形機器人行業的希望,為什麼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,真的掌握在車企手裏?
01 人形機器人的技術前沿一直是車企引領
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 驚豔眾人,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動,動力系統為锂電池。
其技術能力不僅在當年代表最高水平,也為現在指明了方向,現如今的人形機器人,都有 Asimo 的影子。只不過這款造價高達 300 萬美元以上的產品,無法走出展廳走上生產線,最終于 2018 年正式停產。
直到 20 年後,另外一家車企特斯拉接力,人形機器人的話事權就從其他行業又回歸到車企手中。
圖:知名人形機器人產品參數對比資料來源:廣發證券
特斯拉發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、運動技能和執行任務靈活度進一步提升;
2025 年初,計劃進入小批量生產階段,到 2026 年目标生產 5~10 萬個人形機器人。2027 年增加 10 倍;當年產量 100 萬台時,部門成本下降到 2 萬美元以内。
特斯拉人形機器人概念從 2021 年開始,3 年多的時間就即将進入量產階段,迭代速度遠非 Asimo 能比。而且如果路線圖實現,則擁有更強的功能 Optimus 的成本只需要 Asimo 的 1% 還不到。
2. 國產主機廠也開始布局人形機器人
雖然海内外巨頭包括英偉達、谷歌、OpenAI、蘋果、三星、字節都加入人形機器人的戰局,但更多像當年元宇宙熱潮一樣。現在信息發達、高科技人員流動頻繁,創新越來越有 " 跟風與扎堆 " 的趨勢。
除了巨頭,還有優秀的第三方人形機器人公司,如 FigureAI 和宇樹科技。但人形機器人相比工業機器人擁有更高級的感知互動系統,對傳感模塊和軟體算法要求更高,第三方企業更大的優勢是做單點的技術突破,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,最有可能扮演引領者和破局者的角色。全球智能汽車龍頭自然是特斯拉,緊随其後的就是國内的幾家車企,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,後成為内部事業部。思路跟宇樹一樣,也是從四足發展到人形。
2021 年發布首款智能機器馬,在動力模組、運動控制、智能互動等方面實現突破。
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 產線的部分崗位開展工作,如貨架存取、零件組裝。是國内從進展上追蹤特斯拉最緊的一家車企。
華為:
2022 年 4 月,開始關注人形機器人,與達闼機器人籤署合作協定聯合技術突破瓶頸,後來又在 2023 年 6 月投資成立極目機器人,專注 AI 技術應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,成立智能創新中心,并與 16 家企業籤訂合作備忘錄。
圖:華為籤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 年發布了四足機器狗鐵蛋,2022 年推出 Cyberone 這款人形機器人來表明态度,只不過研發投入并不多,不過雷軍表示未來會加大在人形機器人上的關注。
其他還有:2024 年 12 月, 廣汽集團在中國機器人網年會發布自研第三代具身智能人形機器人 GoMate;賽力斯近期發布機器人工程師招聘信息;而比亞迪、吉利、奇瑞等企業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實
幾年前有一個説法,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非常多;如果展望未來,更準确的説法應該是智能汽車是帶輪子的機器人。
1. 動力與傳動系統:全面電動化
特斯拉 Optimus Gen1 就搭載 2.3kWh 锂離子電池組,而關節、靈巧手等都用的是各種制式的電機,而取消了很多傳統機器人中復雜的液壓系統。電池、電機與電控,不就正是當下智能汽車的三控麼。這也能理解為什麼三花會成為 T 公司關節驅動系統的供應商。
未來固态電池的成熟,将進一步提升人形機器人的續航、降低體重。在動力總成上,汽車和人形機器人已經殊途同歸。
2. 決策與感知:智能化基座相同
随着智能駕駛全面鋪開,大家猛地發現,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,是 AI、機器視覺和傳感器融合的平台,在當前多模态模型方向上還疊加了實時決策,這些技術場景如避開障礙物同樣适用于人形機器人。
Optimus 的大腦智能化與 FSD 的協同效應不要太明顯。據了解,特斯拉車隊對于數據獲取和反饋的機制已經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用于機器人,機器人模型訓練的底層算力也同樣是基于 Dojo 超算平台。
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;國内人形機器人,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,用冗餘度來彌補技術的差距,比如小米 Cyberone 采取 Mi Sense 空間視覺模組與深度相機結合方案。
3. 未來技術復用性只會更高
至于如讨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,都未脱離機械設備的範疇,只需做小型化和定制化改造。随着智能汽車和人形機器人技術趨向雷同,車企做人形機器人從硬體技術上來看,都具有很強的技術復用性。
算法的技術復用性甚至更高。AI 在人形機器人技術路徑中将扮演勝負手的角色,2024 年 AI 已經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,但在這個垂直領網域,車企的優勢過于明顯:
大量存量車輛搜集和标注的私網域數據、積累的獨特算法,将直接成為人形機器人的養料。
車廠大量的產線,提供了人形機器人最好的實踐訓練場景,在起點更高的情況下後勁反而更足。
機器人不僅僅是車企的 " 打工人 ",更為車企提供新終端入口,助其獲取用户數據,是車企無法放棄的新移動終端。
03 放量的前提是降本,只有車企有這個能力
1. 放量的前提是降本
技術講得再天花亂墜,所有科技產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 應用全面爆發的預期。回到制造業本身上來,剛過去不久的工業機器人,其加速滲透的完整歷史,可以提供最佳參照。
1996 年 -2021 年,我國工業機器人進口均價由 4.76 萬美元 / 台下降到 1.34 萬美元 / 台,價格下降超過 70%,這極大促進了國内工業機器人應用的繁榮,也間接幫助了中國高端制造業的更新。
另外在制造業中,還有一個不成文的标準,就是如果一個設備與一個熟練工人一年的工資相當,那麼将進入全面爆發期。而國内的工業機器人需求量從 2019 年後就開始井噴,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 萬台大規模量產之後,售價可降至 2-2.5 萬美元,成本将下降到 2 萬美元以内。但是拆分完主要的零部件之後,大部分人認為這是不可能完成的任務。
根據產業鏈各個零部件的價格信息匯總,當前 Optimus 的一台的制造 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,未來更新還要繼續堆料、加大數據投喂訓練,成本可能在一定的時間内不降反升。
圖:Optimus 軟硬體總成本占比
在所有制造業門類中,最大的就是汽車、3C 和家電這三個,也只有這三個領網域的企業,可能有能力完成人形機器人如此大野心的降本規劃。
我們最看好的仍然是汽車企業來實現人形機器人的降本。
對于家電企業,确實也是制造密集型,諸如美的收購了機器人巨頭庫卡,就是想往這個方向嘗試,但是工業機器人與人形機器人,完全是兩個不同的概念。3C 行業實力不容小觑,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中最強,不管是哪個年代,車企都是流水線作業的工程能力的珠峰:汽車行業 10-20% 的毛利率,家電行業 30-50% 的毛利率,3C 行業 20-40% 的毛利率。
汽車行業前有豐田的精益生產理念,現有特斯拉的第一性原理,所有壓降成本的詞都是汽車行業發揚光大的。
3. 流水線是天然的練兵場
汽車工廠中的流水線,有衝壓、焊接、塗裝和總裝這四大标準工藝,還有一些非标的任務,工作環境高度封閉穩定,有大規模的高質量實際應用數據,所以被認為是人形機器人早期訓練學習的理想場景,人形機器人将得到可靠的訓練和優化,同時還能完成人工勞動任務,與汽車生產實現共赢,形成良性循環。
我們觀察到,國内外主流人形機器人廠商的落地場景均為汽車工業,特斯拉、華為和小鵬自不用多説;第三方的機器人公司也都尋求與車企合作,優必選 WalkerS 已經進入蔚來汽車工廠,FigureAI 今年也會将產品放進寶馬工廠進行實訓。
從需求量上來看,特斯拉假設遠期擴充到 1000 萬輛車的年產能,理論上需要配備的工人要 50 萬,一台機器人替代 2 個工人,未來特斯拉内部工廠需求量在 10-20 萬台,由此也可以推導出整個汽車行業人形機器人的需求量在 50 萬台左右,也是最大的單一下遊。
04 如何順應時代潮流?跟上頭部車企的腳步
人形機器人產業趨勢确定性向上,但把握難度大。除了產業仍處在 0-1 的早期之外,還跟引領者馬斯克的個人風格有很大的關系,經常被認為是在炒作。
蘋果公司,不管是喬布斯還是庫克,基本上產品非常成熟好用了才會拿出來驚豔所有人,是極致的完美主義者。而馬斯克卻是極致的理想主義者,所以總是先放衞星來設立一個遙不可及的目标,最後通過極強的工程化能力實現自己吹過的牛。
但是短期經常遭遇挫折,導致波動巨大。不管是特斯拉本身股價,還是 SpaceX,還是人形機器人莫不如是。
只要引領者仍是馬斯克,未來波動也仍将持續。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業進展的尋寶圖。比如眾多產業鏈信息告訴我們,在最新的硬體進中,最值得關注的就是靈巧手,微型絲杠、無刷有齒槽電機數量或有變化,來增加手部自由度和操作靈巧度。
當然,跟随車企及其產業鏈的腳步中,還有一條暗線逐漸浮出水面,那就是中美競争。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。
美國強調制造業回流,現在最大的瓶頸就是高昂的工人成本,在美國從事制造業的工人平均年薪為 6 萬美元左右。如果能夠用機器人去進行替代,那麼中國的制造業優勢将蕩然無存,因此中國發展人形機器人的緊迫性也一點都不低。
而國内的競争優勢在于完善且實力雄厚的硬體產業鏈,包括滾柱絲杠、密減速器、機械模組、電機等,且相關企業都具備極強的降本能力。車企主導人形機器人浪潮,也将會讓硬體供應鏈與新能源汽車供應鏈高度重疊。這也是為什麼特斯拉選用三花和拓普作為 Tier1 供應商。
時代大潮、中美競合,人形機器人的精彩紛呈才剛剛開始。