再見AI人!年終熱門賽道盤點——機器人時代的前世今生|招商證券“招財杯”ETF實盤大賽

再見AI人!年終熱門賽道盤點——機器人時代的前世今生|招商證券“招財杯”ETF實盤大賽
2024年12月20日 18:42 全景財經

2024年,中國ETF市場迎來成立20周年。為向投資者普及ETF基礎知識,增強居民的資產配置能力,招商證券聯合全景網共同舉辦2024年招商證券“招財杯”ETF實盤大賽系列直播,旨在幫助投資者提高投資技能、積累投資經驗,促進ETF市場的健康發展。

回顧今年熱門賽道,機器人賽道可謂持續火熱。一級市場層面,高工機器人產業研究所數據顯示,2024年1月至10月間,全球人形機器人行業共發生69起融資事件,融資額總計超過110億人民幣,其中,中國市場的融資金額超過50億元;從二級市場來看,Wind數據顯示,截至12月3日收盤,中證機器人指數漲幅為8.65%,成交額超4.3萬億元,其中,下半年以來的漲幅超27.2%。

那么,機器人賽道的哪些特征或趨勢散發了巨大的吸引力?“機器人+”時代的開啟帶來哪些投資機遇?投資者如何把握產業鏈發展的紅利?

12月12日,招商證券x《拜托了基金》系列直播第二十二期邀請到了華夏基金數量投資部副總裁、機器人ETF基金經理華龍,一起探討《再見AI人!年終熱門賽道盤點——機器人時代的前世今生》。

華龍表示,目前中國人形機器人產業鏈布局廣闊,技術日益進步,減速器、電機、傳感器等國產替代加速進行中,機器人整機、人工智能大模型方面,國內亦加速追趕。在國內較完整產業鏈、技術迅速迭代和中美人工智能共振的行業格局下,國產機器人發展前景明確。

“普通投資者享受機器人產業發展的紅利可以通過多種方式,直接投資于機器人相關企業的股票,或是關注機器人行業的ETF或相關基金,同時持續跟進政策變化和技術發展。”華龍如是說。

01

機器人產業三大特征和趨勢

全景網:多項數據顯示,一二級市場對機器人板塊的關注度非常高,您認為機器人產業呈現出了哪些特點和趨勢引起了全市場的關注?有哪些事件讓您印象深刻?

華龍:2024年對于機器人產業是充滿變革和機遇的一年,從整體趨勢來看,我認為有幾個特點和趨勢特別引人注目。

首先,技術創新和融合正在成為推動機器人產業發展的關鍵因素。我們可以看到,電子、機械、生物、材料等多學科的技術正在相互交融中相互促進,融合創新、高端化、智能化、生態構建成為中國機器人未來發展的關鍵詞。這種跨學科的技術融合,不僅推動了機器人技術的進步,也為機器人的應用場景提供了更多可能性。

其次,機器人的應用場景正在持續擴展。從工業自動化到服務業,再到個人消費市場,機器人的應用領域越來越廣泛。特別是在人形機器人領域,我們看到了巨大的潛力和市場關注度。例如,北京人形機器人創新中心發布的全球首個純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人“天工”,以及北京星動紀元科技有限公司發布的人形機器人STAR1,都在奔跑速度和環境適應性上取得了顯著的進展。

第三,政策支持和資本投入也是推動機器人產業發展的重要因素。國家產業政策送來了東風,如工業和信息化部印發的《人形機器人創新發展指導意見》,以及各地政府對人形機器人方向的政策布局和投資基金的設立。這些政策和資本的支持,為人形機器人產業的技術創新和商業化提供了堅實的基礎。

至于印象深刻的事件,我認為華為正式進軍人形機器人領域是一個標志性事件。華為的加入,不僅帶來了強大的技術儲備和產業生態,也預示著人形機器人產業將迎來快速發展的新階段。此外,2024年中關村仿生機器人大會也是一個高光時刻,它集中展示了仿生機器人領域的最新成果,促進了產學研用的深度融合。

02

2026年有望量產Optimus機器人

全景網:今年特別引人注目的事件之一是特斯拉CEO埃隆·馬斯克宣布,特斯拉預計在2025年開始“有限生產”Optimus機器人,并在2026年進行批量生產。從Optimus機器人目前的產業格局和產業進展來看,您覺得有沒有可能實現?

華龍:從目前的信息來看,我認為這個時間節點有可能實現。特斯拉在人形機器人領域的進展非常迅速,他們已經展示了Optimus機器人的多個原型,并在技術上取得了顯著的突破。馬斯克本人也多次強調了Optimus項目的重要性,并表示特斯拉將全力押注這個項目。

具體進展方面,首先,特斯拉已經宣布在2024年底到2025年初完成Optimus的改款,屆時將進入有限生產階段,并在特斯拉工廠進行測試。這意味著他們已經有了明確的生產計劃和時間表。其次,特斯拉的Optimus機器人已經展示了基礎的運動和操作能力,包括簡單的手部動作和穩定的步行,這些都是實現2025年有限生產和2026年批量生產的重要基礎。

03

應用場景、功能、成本限制大規模商業化

全景網:在特斯拉Optimus引發廣泛關注之前,日本本田與美國波士頓都已經推出了人形機器人,但都沒有實現商業化量產。人形機器人至今還沒能實現大規模商業化的原因是什么?您覺得距離實現規模效應還有多長的路要走?

華龍:當前阻礙人形機器人商業化量產的原因包括大規模應用場景不足以及存在諸多技術問題。一方面,應用場景直接影響機器人需求的剛性程度,目前人形機器人應用場景仍有待挖掘。另一方面,人形機器人尚處于功能相對簡單、初步智能的形態。其解決路徑核心仍是機器人功能和智能化水平提升,支撐機器人從封閉場景走向開放場景,從單一場景進入復雜場景。提升通用化水平是未來人形機器人行業發展的必由之路,必須依靠AI技術的進步和發展,AI技術與機器人的結合,將彌補當前機器人在智能性、易用性、經濟性上的短板,有效提升機器人在各個行業的滲透率。傳統的深度學習模型中,機器智能往往局限于特定場景,而在ChatGPT、PaLM為代表的AI多模態大模型的賦能下,機器人可以與真實世界進行多模態交互,從而實現“具身智能”,并擁有不斷進化、跨場景應用的能力。

最后是成本端當前各家主機廠均持續推動人形機器人降本,過去高昂的成本是制約人形機器人大規模量產的關鍵因素,降本將是人形機器人商業化推廣的必由之路。過去一臺Atlas造價高達200萬美金,這也導致其至今難以走出實驗室,走向商業化。后續的一些人形機器人均采用穩定性、性價比更高的電機驅動方案,相較之于Atlas的液壓驅動,電機驅動的扭矩密度遠低,但是可以通過搭配減速器來加以補足,其現有技術已能滿足機器人的多數運動需求,同時擁有能量轉化效率、易維護、低成本、零件規整等優勢。

上周特斯拉投資者會議分享Optimus進展:目標是在2026年在工廠內部部署超過1000個人形機器人,然后向外部客戶銷售。從開發的角度來看,“Optimus”的“智能”將繼續提高,并應該在某個時候反映出過去一年中FSD的快速改進。制造目標是將物料清單(BoM)降低到約3萬美元。

04

靈活度與交互能力是廣泛應用的關鍵

全景網:在10月的we robot發布會上,Optimus機器人的靈巧手有新進展,自主性和人機交互能力大幅提升,這是否是一個重要突破?靈活度與交互能力是否是人形機器人最關鍵的技術?

華龍這確實是一個重要的突破。Optimus機器人的靈巧手現在擁有22個自由度,這使得它的手部動作更加接近人類的靈活性和精確度。這種提升不僅讓Optimus能夠執行更復雜的任務,如精準抓握雞蛋等易碎物品,還極大地增強了它在工業應用中的潛力,比如倉儲管理、裝配和產品分類等。

靈活度和交互能力確實是人形機器人最關鍵的技術之一。首先,這使得機器人能夠更好地適應不同的工作環境和任務要求。例如,Optimus現在能夠進行跳舞、倒飲料、猜拳等多組動作,這些動作的展示不僅僅是技術的展示,更是對其在服務行業應用潛力的預示。其次,人機交互能力的提升意味著機器人能夠更自然地與人類合作,理解人類的指令和需求,這對于提高工作效率和安全性非常重要。因此,可以說,靈活度和交互能力的提升,對于人形機器人的未來發展和應用至關重要。它們不僅決定了機器人能否在多樣化環境中有效工作,還直接影響到機器人與人類互動的自然度和效率,這是人形機器人能否被廣泛接受和應用的關鍵因素。

05

華為人形機器人布局關注四大要點

全景網:Optimus機器人不僅引起了資本市場的廣泛關注,也推動了整個行業對機器人技術的進一步探索和投資,國內各大巨頭也紛紛在前沿領域“排兵布陣”。近期最受關注的無疑是傳言許久的華為具身智能生態伙伴名單終于陸續揭曉,華為的人形機器人布局有哪些可以關注的點?

華龍華為人形機器人布局的關注要點在于幾方面:

一是技術合作與創新華為與樂聚機器人等企業深度合作,共同探索“華為盤古大模型+夸父人形機器人”的應用場景,將大模型的語義理解、動態規劃、多模態信號理解等能力賦能于人形機器人,使其智能化決策能力得到提升。

二是生態構建華為(深圳)全球具身智能產業創新中心正式運營,并與16家企業簽署合作備忘錄,涵蓋制造業協作機器人、特種機器人企業以及機器人零部件供應商等,共同建設具身智能大腦、小腦、工具鏈等關鍵根技術,開啟聯創項目,打造“人形機器人+”開放生態平臺,推動人形機器人在多領域的廣泛應用。

三是硬件研發與投入投資72億元在東莞設立子公司建設產業園區,計劃2025年發布并實現一定規模量產,為人形機器人的研發、生產和產業化提供有力支撐。

四是專利布局華為早在7年前就圍繞AI+機器人展開研發,并陸續公布了多項機器人專利,為其在人形機器人領域的技術創新和產品研發奠定了堅實基礎。

06

我國人形機器人五大競爭力

全景網:我國目前的人形機器人進展是否具備全球競爭力?

華龍關于我國人形機器人的全球競爭力分析,首先是技術專利領先優勢,截至2023年5月31日,中國已累計申請6618件人形機器人技術專利,有效專利數3110件,位居全球第一。優必選作為國內人形機器人頭部企業,有效專利數達到763件,近5年年均專利申請數191.2件,在核心零部件、本體結構、驅動控制三個主要技術領域的專利申請數量均為中國第一、全球第二。

其次,產業生態完善中國擁有完備的工業體系,人形機器人產業鏈已基本完善,在供應鏈上具有先天優勢,能夠實現低成本、規模化生產和快速迭代。從零部件制造到整機裝配,各環節均有企業參與,且部分企業在相關領域已達到世界高水平,如空心杯電機、諧波減速器、傳感器等領域。

第三,應用場景廣闊中國是全球最大的機器人應用市場,連續10年成為全球最大工業機器人市場,2022年工業機器人裝機量占全球比重超過50%。人形機器人有望率先在工業領域實現示范應用,并逐步拓展至特種領域和民生領域,豐富的應用場景為技術研發和產品迭代提供了廣闊的試驗田。

第四,數據資源豐富我國的實體產業基礎能夠產生大量真實、有價值的數據,為人形機器人的具身智能發展提供了有力支撐,有助于提升其對復雜物理世界的理解和適應能力,加速技術升級和產品優化。

此外,人才儲備充足中國STEM高端人才數量等于發達國家總和,機器人相關學科成熟度逐漸提升,核心算法和產業研究人才不斷涌現,清華、哈工大、浙大、華科等高校培養孵化了多個人形機器人創業團隊,研發實力雄厚,為人形機器人產業的持續發展提供了強大的智力支持。

全球人形機器人市場競爭日益激烈,美國、日本、韓國等國家的企業也在積極布局和投入,不斷提升技術水平和市場競爭力。在國際市場上,我國人形機器人企業需要面對來自各方的競爭壓力,在技術創新、產品質量、品牌建設等方面不斷提升自身實力,才能在全球人形機器人產業中占據更有利的地位。

07

芯片國產化關鍵在于“卡脖子”技術突破

全景網:從應用場景來看,機器人可劃分為工業機器人、服務機器人、特種機器人及人形機器人四大類別,而無論是哪種機器人,算力芯片都是“大腦”的核心,機器人所需要的芯片不是單獨的一、兩款,而是需要整個系統的協調與運作。比如這兩年討論度很高的“具身智能”,不僅要處理簡單的指令,更重要的是能夠自主決策,能夠理解、推理、并與物理世界互動。您覺得一個“聰明”的機器人,需要哪些芯片?“機器人+”時代開啟,能否帶動下一輪芯片潮?

華龍智能機器人需要的芯片類型取決于其設計目的、復雜程度以及所需執行的任務。我們目前熱議的AI芯片,是專門用于處理人工智能應用中大量計算任務的芯片,其他非計算任務仍由CPU負責。所以說,機器人的智能化很大程度上取決于AI芯片的先進性。

從技術架構來看,Al芯片主要分為GPU(圖形處理器)、FPGA(現場可編程邏輯門陣列)、ASIC(專用集成電路)三大類其中,GPU是較為成熟的通用型人工智能芯片,FPGA和ASIC則是針對人工智能需求特征的半定制和全定制芯片。AI芯片的作用是作為驅動,讓搭載的大模型系統進行飛速的運算,從而實現各種各樣的功能,因此需要強大的算力和存儲力。算力的發展速度遠超存儲的發展速度,在過去二十年中,處理器性能以每年大約55%的速度提升,內存性能的提升速度每年只有10%左右。例如,英偉達推出的Blackwell GPU就是目前最為先進的算力芯片。存儲技術可以簡單認為有GDDR和HBM兩種,這個區別就在于HBM是更為先進的,HBM重新調整了內存的功耗效率,使單位帶寬能耗更低,制作工藝更高。所以,AI芯片大多數會采用HBM技術。但目前掌握HBM技術的,現在全球也就只有三家,SK海力士、三星、美光,所以說產能是非常緊張的。

芯片作為產業鏈上游,機器人+時代的到來將直接帶動需求增加,特別是專用集成電路(ASIC)、微控制器(MCU)、圖形處理單元(GPU)、數字信號處理器(DSP)以及現場可編程門陣列(FPGA)等。這將刺激芯片制造商擴大生產規模或投資新生產線以滿足市場需要。機構統計數據顯示,在AI浪潮中,AI芯片應用的場景愈發廣泛,例如機器人、智能車、智能手機等等,從2019年開始,中國AI芯片的市場規模呈現年年遞增的趨勢,到2024年底,AI芯片市場規模甚至達到1500億元左右。

同時改變芯片競爭格局,一方面,現有的大型半導體公司會加大在AI芯片領域的投入,鞏固其市場地位;另一方面,新興企業和初創公司將有機會通過專注于特定應用場景下的定制化解決方案脫穎而出。此外,由于中國等國家和地區正在積極推動本土芯片制造業的發展,這也可能重塑全球芯片市場的地理分布。

從長期來看,也將加強國產替代進程。在芯片產業鏈上諸如HBM、光刻機、先進封裝等核心技術和海外仍有差距,因此,芯片國產化的關鍵在于上游材料和設備等“卡脖子”技術的突破。那么在需求的激增下,也將促進我們本土產能擴張及國產替代率提升,減少對外部供應鏈的依賴。

08

控制器、伺服電機、減速器三大核心機會

全景網:從硬件設備到軟件系統,從上游零部件到下游終端,機器人產業鏈涉及多個環節,從整個市場的產業鏈條來看,您認為哪些環節是目前最具投資價值的?為什么?

華龍:從產業鏈來看,機器人產業鏈主要包括上游核心零部件、中游本體及系統集成和下游工業及服務應用。其中核心零部件重要性十分突出,一方面高性能的零部件是實現機器人感知與運動的基礎;另一方面核心零部件成本占比較高。以傳統工業機器人為例,核心零部件占據了工業機器人整機70%以上的成本,控制器、伺服電機、減速器,這三個核心零部件決定機器人性能,也是機會來源。

減速器是機器人的關節,作用在于降低轉速、增加扭矩,保證機器人平穩精確運行。主要包括諧波減速器和RV減速器,目前仍主要被日本企業所壟斷,近年來國產化率逐步提升。人形機器人將為減速器市場需求帶來較大增量,根據測算2025年全球諧波減速器市場空間有望達147.5億元,2022—2025年均復合增長率為59.5%。

控制器主要控制機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡,近年來機器人控制器市場需求穩步增長。競爭格局方面由于機器人控制器多為本體廠商自制,競爭格局與本體類似,國外企業占據主導地位,國內外差距主要體現在軟件算法,近年國產機器人龍頭正逐步追趕。

伺服系統主要包括驅動器和伺服電機,是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統。機器人用伺服對響應速度,負載能力,體積質量等要求更高,因此國內外差距也更大。近年來國產品牌迅速發展,在中低端伺服領域已實現大規模量產,并不斷投入研發向高端伺服系統邁進。

09

中國零部件占特斯拉人形機器人價值比例較高

全景網:目前,我國在核心零部件領域的國產化率如何?未來在這些核心零部件領域,我國產業鏈有哪些可以關注的機會?

華龍:關于我國目前在機器人核心零部件領域的國產化率情況,具體來看,減速器方面包括諧波減速器、RV減速器和行星減速器,其中,諧波減速器全球市場集中度較高,哈默納科、產電新寶在國內市場份額合計超過70%,國內廠商包括綠的諧波昊志機電漢宇集團等,雖有一定發展,但整體市場份額仍較小;RV減速器則全球超85%份額被日本廠商占據,其中納博特斯克處于壟斷地位,國產RV減速器在國內市占率約30%,國產化率處于提升階段,國內主要廠商有秦川機床雙環傳動豐立智能巨輪智能等;至于行星減速器,高端的精密行星減速器市場被海外企業所占據,如紐卡特、威騰斯坦、賽威傳動、住友等,國內廠商有中大力德兆威機電、巨輪智能、新時達等。

控制系統方面,國產控制系統在中低端市場有一定份額,但在高端市場,特別是對于高精度、高速度、多軸聯動等復雜控制要求的機器人控制系統,國產化率相對較低,仍依賴進口品牌。

伺服系統方面,國產伺服系統的市場份額逐步提升,但與國際品牌相比,在精度、響應速度、穩定性等性能指標上還存在一定差距,高端應用領域的國產化率有待進一步提高。

關于未來我國機器人產業鏈的機會,在我看來,中國零部件占特斯拉人形機器人價值比例較高。中國廠商為特斯拉供應執行器、傳感器等部分零部件,價值占比較高,側面印證人形機器人是中國廠商能夠深度參與的領域,國產廠商發展機遇大。

目前,中國人形機器人產業鏈布局廣闊,技術日益進步,減速器、電機、傳感器等國產替代加速進行中,機器人整機、人工智能大模型方面,國內亦加速追趕。在國內較完整產業鏈、技術迅速迭代和中美人工智能共振的行業格局下,國產機器人發展前景明確,相關產業鏈公司值得關注。

10

投資關鍵詞:智能化、人機協作、自主化

全景網:展望2024年,能否分享一下您對機器人行業的投資邏輯和投資建議?有哪些關鍵詞最值得大家重視?普通投資者應該如何去享受機器人產業發展的機遇?

華龍:投資邏輯可以從技術發展、市場需求、政策支持等多個維度來分析。首先,技術進步是推動機器人行業發展的核心動力。隨著人工智能、機器學習、傳感器技術等領域的快速發展,機器人的智能化、自主化、信息化水平不斷提升,這為機器人行業帶來了新的增長點。同時,隨著全球制造業的轉型升級,特別是中國制造業的智能化改造,對工業機器人的需求持續增長,市場規模不斷擴大。此外,國家政策的支持也是不可忽視的因素,多國政府出臺政策鼓勵機器人技術的發展和應用,為行業提供了良好的發展環境。

關鍵詞方面,首先是“智能化”隨著技術的不斷進步,智能化水平成為衡量機器人性能的重要指標;其次是“人機協作”,它代表了工業機器人發展的一個重要方向,即機器人與人類協同工作的能力;再者是“自主化”,這涉及到機器人的自主決策和執行能力,是實現更高級機器人功能的關鍵。

對于普通投資者,享受機器人產業發展的機遇可以通過多種方式。一是直接投資于機器人相關企業的股票,尤其是那些在技術創新和市場應用方面有明顯優勢的公司;二是關注機器人行業的ETF或相關基金,通過分散投資降低風險并分享行業成長的紅利。同時,投資者應該持續跟進政策變化和技術發展,因為這些因素將直接影響機器人行業的發展前景和投資回報。

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