中泰證券：人形機器人迎快速發(fā)展階段 傳感器或?qū)⒊浞质芤?/h1>
作者：
智通財經(jīng) 張計偉
2024-01-03 15:54:52
人形機器人將更重視感知層和交互層，傳感器的重要性凸顯。
智通財經(jīng)APP獲悉，中泰證券發(fā)布研究報告稱，人形機器人將更重視感知層和交互層，傳感器的重要性凸顯，在智能機器人中，傳感器用量大，成本占比高，特斯拉optimus機器人上各類傳感器成本占比接近30%。隨著人形機器人即將迎快速發(fā)展階段，傳感器將在此過程中充分受益;其中力控、觸覺、慣性三類傳感器的成本較高，且國內(nèi)外在高端產(chǎn)品的技術(shù)水平上仍存在較大差距。MEMS傳感器由于其高集成性、小體積、規(guī)?；a(chǎn)成本低等諸多優(yōu)勢，是應用于機器人傳感器的上佳解決方案之一。
建議關(guān)注：力傳感器標的柯力傳感(603662.SH)、中航電測(300114.SZ);
柔性觸覺傳感器標的漢威科技(300007.SZ);慣性傳感器標的芯動聯(lián)科(688582.SH)、華依科技(688071.SH)。
中泰證券觀點如下：
傳感器是人形機器人感知層的關(guān)鍵，基于MEMS工藝的力控、觸覺、慣性傳感器有望充分受益。
①人形機器人將更重視感知層和交互層，傳感器的重要性凸顯。在智能機器人中，傳感器用量大，成本占比高，特斯拉optimus機器人上各類傳感器成本占比接近30%。
②人形機器人即將迎來快速發(fā)展階段，傳感器將在此過程中充分受益;其中力控、觸覺、慣性三類傳感器的成本較高，且國內(nèi)外在高端產(chǎn)品的技術(shù)水平上仍存在較大差距。MEMS傳感器由于其高集成性、小體積、規(guī)?；a(chǎn)成本低等諸多優(yōu)勢，是應用于機器人傳感器的上佳解決方案之一。
六維力傳感器是機器人精準力控的優(yōu)選方案，技術(shù)壁壘較高，我國正快速追趕世界先進水平。
①力/力矩傳感器是機器人實現(xiàn)力感知的重要途徑。人形機器人通過主動力控實現(xiàn)“觸覺”感知，以力傳感器為主的力控是機器人精準力控的優(yōu)選。而六維力傳感器是維度最高的力覺傳感器，能給出最為全面精準的力覺信息。
②MEMS有望加速替代金屬箔片式力傳感器。從技術(shù)路線看，當前六維力以金屬箔片式為主，但這類產(chǎn)品存在在人工成本高，效率低等缺陷，相比之下，硅基MEMS式成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)，未來有望成為主流。
③海外先發(fā)優(yōu)勢明顯，國內(nèi)企業(yè)快速追趕。目前ATI等海外企業(yè)主導全球市場，我國的六維力傳感器行業(yè)起步較晚;受制于維間耦合和標定檢測等技術(shù)壁壘，目前仍處于產(chǎn)業(yè)早期，2022年市場規(guī)模僅約2.4億元。以坤維科技、藍點觸控、南寧宇立等為代表的民族品牌正快速實現(xiàn)六維力傳感器的國產(chǎn)化和高端化;其中，坤維科技已成功自主研發(fā)量產(chǎn)準度高于0.5%的六維力傳感器，目前在國內(nèi)市占率超50%。
柔性觸覺傳感器有望進一步強化機器人感知能力，目前處于產(chǎn)業(yè)化早期，成長空間廣闊。
①柔性觸覺傳感器有望升級機器人感知能力。柔性觸覺傳感器相比傳統(tǒng)的剛性傳感器，具備可彎折、延展性等特質(zhì)，可廣泛應用于醫(yī)療保健、消費電子、工業(yè)等領(lǐng)域。人形機器人所需的“電子皮膚”即使用柔性材料制備而成的陣列式觸覺傳感器，有望使機器人具備多物理量(溫度、力、粗糙度等)感知能力，幫助機器人實現(xiàn)精細操作。根據(jù)其感應原理，主要可分為壓電式、壓阻式、電容式觸覺傳感器。
②預計2028年全球柔性傳感器市場空間超500億元，國內(nèi)增速有望大幅高于海外。根據(jù)漢威科技微信公眾號，2021-2028
年全球柔性傳感器市場的年復合增長率達6.8%，預計 2028 年可達84.7
億美元;國內(nèi)市場，2022年中國柔性傳感器行業(yè)市場規(guī)模為21.12億元，2017-2022年CAGR超過23%，其中消費電子、醫(yī)療為主要需求來源。
③海外龍頭占據(jù)優(yōu)勢，國內(nèi)企業(yè)加速追趕。隨著MEMS技術(shù)、電子印刷工藝、3D打印技術(shù)等加工工藝的升級，“電子皮膚”有望向高密度、高靈敏、快響應、多功能、高集成的方向發(fā)展。競爭格局方面，Novasentis、Tekscan、JDI等海外企業(yè)市占率仍然居于前位，根據(jù)QY
Research數(shù)據(jù)，全球前八大柔性觸覺傳感器企業(yè)2022年占據(jù)57.1%的市場份額，市場集中度較高;國內(nèi)企業(yè)中，能斯達(漢威科技子公司)、帕西尼傳感、力感科技等諸多公司均有柔性傳感器生產(chǎn)布局，但均處于早期;人形機器人的需求驅(qū)動有望加速國產(chǎn)品牌技術(shù)進階。
慣性傳感器助力人形機器人實現(xiàn)姿態(tài)控制、導航定位，高性能傳感器的國產(chǎn)替代空間巨大
①MEMS慣性傳感器具備體積小、功耗低、集成能力強等優(yōu)勢，在人形機器人領(lǐng)域適用性較高。利用IMU(慣性測量單元)
能夠?qū)崟r測量機器人的角速度和加速度，從而幫助機器人維持穩(wěn)定的姿態(tài)和平衡，結(jié)合GPS或衛(wèi)星定位，可實現(xiàn)精確的導航和定位。按照精度由高到低，慣性傳感器分為戰(zhàn)略級、導航級、戰(zhàn)術(shù)級和消費級，預計人形機器人所使用的IMU與L3級別智能駕駛精度要求接近，通常適配戰(zhàn)術(shù)級及精度接近戰(zhàn)術(shù)級的消費級產(chǎn)品。
②2021年全球MEMS慣性傳感器市場規(guī)模約35億美元，預計將維持8-10%的年化增速。其中，高性能MEMS慣性傳感器(除消費級外的MEMS慣性傳感器)約占整體的20%。我們預計高性能慣性傳感器受益于智能駕駛、機器人、物聯(lián)網(wǎng)等下游高速發(fā)展，增速應高于整體行業(yè)水平。
③MEMS慣性傳感器競爭格局分析。2021年全球MEMS慣性傳感器CR5達到85%以上。海外頭部廠商博世、霍尼韋爾等多采用IDM模式;芯動聯(lián)科等國內(nèi)生產(chǎn)商多采用Fabless模式。未來部分國內(nèi)消費級MEMS慣性傳感器廠商有望切入高性能領(lǐng)域，加速高性能MEMS慣性傳感器國產(chǎn)化進程。
人形機器人傳感器市場規(guī)模敏感性測算：六維力/柔性/慣性傳感器對應市場空間約為103/103/62億元
①假設(shè)條件：機器人產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，六維力傳感器和高性能MEMS慣性傳感器、柔性觸覺傳感器的價格仍然較高。隨著下游高精度力控、慣性應用場景不斷擴充，特別是即將爆發(fā)的人形機器人所帶來的需求，上述類型傳感器或?qū)⒂瓉硪?guī)?；瘧煤土慨a(chǎn)機遇，成本有望大幅降低并實現(xiàn)高速增長。
②結(jié)論：中性假設(shè)下，預計人形機器人帶動主要三類傳感器需求量2030年有望達到268億元。根據(jù)我們測算，保守/中性/樂觀情況下，2030年人形機器人產(chǎn)量有望達到約72萬/103萬/146萬臺，屆時六維力傳感器市場規(guī)模分別約為72/103/146億元;柔性觸覺傳感器市場規(guī)模分別約為72/103/146億元;IMU的市場規(guī)模分別約為43/62/87億元。
③建議關(guān)注：力傳感器標的柯力傳感、中航電測; 柔性觸覺傳感器標的漢威科技;慣性傳感器標的芯動聯(lián)科、華依科技
風險提示：人工智能&大模型技術(shù)發(fā)展不及預期、人形機器人商業(yè)化進程不及預期、行業(yè)規(guī)模測算偏差風險、研報使用的信息存在更新不及時風險等。
智通聲明：本內(nèi)容為作者獨立觀點，不代表智通財經(jīng)立場。未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，文中內(nèi)容僅供參考，不作為實際操作建議，交易風險自擔。更多最新最全港美股資訊，請點擊下載智通財經(jīng)App
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建議關(guān)注：力傳感器標的柯力傳感(603662.SH)、中航電測(300114.SZ); 柔性觸覺傳感器標的漢威科技(300007.SZ);慣性傳感器標的芯動聯(lián)科(688582.SH)、華依科技(688071.SH)。
中泰證券觀點如下：
傳感器是人形機器人感知層的關(guān)鍵，基于MEMS工藝的力控、觸覺、慣性傳感器有望充分受益。
①人形機器人將更重視感知層和交互層，傳感器的重要性凸顯。在智能機器人中，傳感器用量大，成本占比高，特斯拉optimus機器人上各類傳感器成本占比接近30%。
②人形機器人即將迎來快速發(fā)展階段，傳感器將在此過程中充分受益;其中力控、觸覺、慣性三類傳感器的成本較高，且國內(nèi)外在高端產(chǎn)品的技術(shù)水平上仍存在較大差距。MEMS傳感器由于其高集成性、小體積、規(guī)?；a(chǎn)成本低等諸多優(yōu)勢，是應用于機器人傳感器的上佳解決方案之一。
六維力傳感器是機器人精準力控的優(yōu)選方案，技術(shù)壁壘較高，我國正快速追趕世界先進水平。
①力/力矩傳感器是機器人實現(xiàn)力感知的重要途徑。人形機器人通過主動力控實現(xiàn)“觸覺”感知，以力傳感器為主的力控是機器人精準力控的優(yōu)選。而六維力傳感器是維度最高的力覺傳感器，能給出最為全面精準的力覺信息。
②MEMS有望加速替代金屬箔片式力傳感器。從技術(shù)路線看，當前六維力以金屬箔片式為主，但這類產(chǎn)品存在在人工成本高，效率低等缺陷，相比之下，硅基MEMS式成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)，未來有望成為主流。
③海外先發(fā)優(yōu)勢明顯，國內(nèi)企業(yè)快速追趕。目前ATI等海外企業(yè)主導全球市場，我國的六維力傳感器行業(yè)起步較晚;受制于維間耦合和標定檢測等技術(shù)壁壘，目前仍處于產(chǎn)業(yè)早期，2022年市場規(guī)模僅約2.4億元。以坤維科技、藍點觸控、南寧宇立等為代表的民族品牌正快速實現(xiàn)六維力傳感器的國產(chǎn)化和高端化;其中，坤維科技已成功自主研發(fā)量產(chǎn)準度高于0.5%的六維力傳感器，目前在國內(nèi)市占率超50%。
柔性觸覺傳感器有望進一步強化機器人感知能力，目前處于產(chǎn)業(yè)化早期，成長空間廣闊。
①柔性觸覺傳感器有望升級機器人感知能力。柔性觸覺傳感器相比傳統(tǒng)的剛性傳感器，具備可彎折、延展性等特質(zhì)，可廣泛應用于醫(yī)療保健、消費電子、工業(yè)等領(lǐng)域。人形機器人所需的“電子皮膚”即使用柔性材料制備而成的陣列式觸覺傳感器，有望使機器人具備多物理量(溫度、力、粗糙度等)感知能力，幫助機器人實現(xiàn)精細操作。根據(jù)其感應原理，主要可分為壓電式、壓阻式、電容式觸覺傳感器。
②預計2028年全球柔性傳感器市場空間超500億元，國內(nèi)增速有望大幅高于海外。根據(jù)漢威科技微信公眾號，2021-2028 年全球柔性傳感器市場的年復合增長率達6.8%，預計 2028 年可達84.7 億美元;國內(nèi)市場，2022年中國柔性傳感器行業(yè)市場規(guī)模為21.12億元，2017-2022年CAGR超過23%，其中消費電子、醫(yī)療為主要需求來源。
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慣性傳感器助力人形機器人實現(xiàn)姿態(tài)控制、導航定位，高性能傳感器的國產(chǎn)替代空間巨大
①MEMS慣性傳感器具備體積小、功耗低、集成能力強等優(yōu)勢，在人形機器人領(lǐng)域適用性較高。利用IMU(慣性測量單元) 能夠?qū)崟r測量機器人的角速度和加速度，從而幫助機器人維持穩(wěn)定的姿態(tài)和平衡，結(jié)合GPS或衛(wèi)星定位，可實現(xiàn)精確的導航和定位。按照精度由高到低，慣性傳感器分為戰(zhàn)略級、導航級、戰(zhàn)術(shù)級和消費級，預計人形機器人所使用的IMU與L3級別智能駕駛精度要求接近，通常適配戰(zhàn)術(shù)級及精度接近戰(zhàn)術(shù)級的消費級產(chǎn)品。
②2021年全球MEMS慣性傳感器市場規(guī)模約35億美元，預計將維持8-10%的年化增速。其中，高性能MEMS慣性傳感器(除消費級外的MEMS慣性傳感器)約占整體的20%。我們預計高性能慣性傳感器受益于智能駕駛、機器人、物聯(lián)網(wǎng)等下游高速發(fā)展，增速應高于整體行業(yè)水平。
③MEMS慣性傳感器競爭格局分析。2021年全球MEMS慣性傳感器CR5達到85%以上。海外頭部廠商博世、霍尼韋爾等多采用IDM模式;芯動聯(lián)科等國內(nèi)生產(chǎn)商多采用Fabless模式。未來部分國內(nèi)消費級MEMS慣性傳感器廠商有望切入高性能領(lǐng)域，加速高性能MEMS慣性傳感器國產(chǎn)化進程。
人形機器人傳感器市場規(guī)模敏感性測算：六維力/柔性/慣性傳感器對應市場空間約為103/103/62億元
①假設(shè)條件：機器人產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，六維力傳感器和高性能MEMS慣性傳感器、柔性觸覺傳感器的價格仍然較高。隨著下游高精度力控、慣性應用場景不斷擴充，特別是即將爆發(fā)的人形機器人所帶來的需求，上述類型傳感器或?qū)⒂瓉硪?guī)?；瘧煤土慨a(chǎn)機遇，成本有望大幅降低并實現(xiàn)高速增長。
②結(jié)論：中性假設(shè)下，預計人形機器人帶動主要三類傳感器需求量2030年有望達到268億元。根據(jù)我們測算，保守/中性/樂觀情況下，2030年人形機器人產(chǎn)量有望達到約72萬/103萬/146萬臺，屆時六維力傳感器市場規(guī)模分別約為72/103/146億元;柔性觸覺傳感器市場規(guī)模分別約為72/103/146億元;IMU的市場規(guī)模分別約為43/62/87億元。
③建議關(guān)注：力傳感器標的柯力傳感、中航電測; 柔性觸覺傳感器標的漢威科技;慣性傳感器標的芯動聯(lián)科、華依科技
風險提示：人工智能&大模型技術(shù)發(fā)展不及預期、人形機器人商業(yè)化進程不及預期、行業(yè)規(guī)模測算偏差風險、研報使用的信息存在更新不及時風險等。
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