近期,機器人產業迎重磅政策性利好出台,工業與資訊化部文件提到,人形機器人整合人工智慧、高階製造、新材料等先進技術,可望成為繼電腦、智慧型手機、新能源汽車後的顛覆性產品,將深刻改變人類生產生活方式,重塑全球產業發展模式。
隨著人口老化程度加深,勞動人口的下降,機器替代人力將成為未來長期發展趨勢。政策利好疊加需求空間巨大,機器人行情再度引爆。
目前機器人產業中,電機是其重要部件,根據德邦證券在周四報告中指出的,電機是機器人運動的“心臟”,對運動精度起決定作用。
隨著產業化進程的加速,電機產業預計將迎來廣闊的發展空間。德邦證券估計,如果未來10年全球人形機器人的出貨量達到500萬台,那麼馬達市場的規模有望達到4,280億元
人形機器人正快速進化
根據德邦證券的介紹,機器人概念產生超過百年,目前正在快速進化,並已進入早期產業化落地階段。從歷史來看,人形機器人的發展歷程主要分為四個階段:
第一階段是以早稻田大學的仿人機器人為代表的早期發展階段
第二階段,是以本田仿人機器人為代表的系統高度整合的能力破冰階段;
第三階段是高動態運動發展的階段,以波士頓動力仿人機器人為代表
特斯拉Optimus機器人作為代表的產業化落地階段,是第四階段的關鍵。目前,該階段仍處於發展的早期階段
從人性機器人結構來看,德邦證券指出,人形機器人主要零件包括馬達、減速器、感測器等,力矩馬達研發難度高。
人形機器人的發展可以從零件的角度進行總體劃分,主要分為三個部分:執行器(包括伺服系統、減速器、驅動單元等)、控制器(包括工控系統、人工智慧相關係統等)和感測器(包括本體感受感測器、機器視覺等)。就目前最先進的人形機器人而言,其主要部件包括馬達、減速器、感測器、上/下肢運動方式、手部關節以及直線和旋轉關節所使用的軸承
其中,馬達是其重要部件,德邦證券介紹稱,機器人關節驅動器是雙足人形機器人關鍵部件,按動力來源可以分為液壓、氣動、電機驅動、記憶金屬、生物類(心肌細胞)等:
電機是機器人運動的“心臟”馬達驅動和液壓驅動是較常見的兩種形式,馬達方案的優點在於,在運動控制方面, 其設計比液壓控制有更成熟的解決方案,處理器編碼器也相對更容易正確取得運動狀態的即時回饋,控制精準度也有很大保障,而且相較液壓成本便宜了許多。
德邦證券介紹,馬達是是機器人運動的「心臟」。
馬達被視為機器人的 執行單元,根據需要被安裝在各關節上控制關節運動,機器人諸如行走、跑、彈跳等動作均由機器人關節馬達驅動產生,是機器人運動的「心臟」。
其中,機器人常用馬達主要分為直流馬達、伺服馬達、步進馬達三大類,未來應用空間較大的有兩大類,伺服馬達中的無框力矩馬達和空心杯電機:
1、伺服馬達中的無框力矩馬達體積小、便於集成,適用於機器人關節環境:無框力矩馬達沒有確定的固定單元,可以自由地適應不同客戶的外殼、軸承以及回饋裝置等零件的整合安裝,具有整體品質更輕、體積更小、運動反應更快及能效高等特性。
2、伺服馬達中的空心杯馬達是靈巧手關鍵零件,具有良好的節能效果、動力性能及控制性能。 空心杯電機為微特電機,具有突出的節能特性、靈敏方便的控制特 性和穩定的運行特性,技術優勢明顯。作為高效率的能量轉換裝置,在許多領域代表了電動機的發展方向。
以特斯拉人形機器人Optimus為例,Optimus主體部分共有28個致動器,線性及旋轉各14個,所用馬達為無框力矩馬達。 28個執行器分佈於肩、肘、腕、軀幹、髖、膝、踝等部位。 28個執行器分佈於肩、肘、腕、軀幹、髖、膝、踝等部位。
未來十年,市場空間可能超過4,000億元
根據當前的背景來看,人工智慧的助力以及政策的支持,為人形機器人帶來了歷史性的發展機會。德邦證券總結指出,今年以來,北京、上海、深圳、山東等地也都發布了支持人形機器人發展的政策
另一方面,人形機器人作為通用機器人的代表和優秀載體,正受益於通用人工智慧的發展。同時,它也以「具身智慧」成為人工智慧與實體世界的接口,成為下一代通用人工智慧的終端平台
縱觀機器人產業整體產業鏈,德邦證券指出:
高要求的機器人技術包括上游零件、中游本體以及下游應用。核心零件對於人形機器人至關重要,其中馬達佔據了較大比例
核心零件供給是未來機器人產業規模化發展的重要支撐,人形機器人三大核心零件包括減速機、伺服系 統和控制器,成本合計佔超70%。
展望未來,德邦證券指出,人形機器人需求可望超汽車,遠期全球市場空間或超兆:
機器人的售價預計會大幅低於汽車,預計將低於2萬美元。如果機器人的銷售量能夠達到2022年汽車的銷售水平,人形機器人在全球市場上的空間可能會超過1.6兆美元
而人形機器人百萬台出貨量假設下,馬達增量市場接近千億:
#假設未來10年全球人形機器人出貨量達到500萬台,無框電機單價2500元、空心杯電機單價1300元,則10年後人形機器人帶來的無框電機增量市場預計為3500億元,空心杯馬達增量市場可望為780億元,合計4,280億元市場空間。
本文主要選取自德邦證券《人形機器人深度係列報告:機器人運動的“心臟”,電機有望迎來廣闊空間》,分析師俞能飛(資格編號:S0120522120003 )
以上是探索人形機器人市場的巨大潛力:一個超過4000億元的機會的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!