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    人形機(jī)器人元年,誰已經(jīng)賺到了錢

    周悅2024-04-11 21:28

    周悅/文 人形機(jī)器人行業(yè)或?qū)⒂瓉怼疤厮估瓡r(shí)刻”——特斯拉汽車產(chǎn)量破萬時(shí),股價(jià)出現(xiàn)十倍增長,成為電動汽車行業(yè)的一個(gè)里程碑事件。

    今年至明年或是人形機(jī)器人產(chǎn)量突破萬臺的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)。這是在2024年4月2日召開的中國首屆人形機(jī)器人生態(tài)大會上專家們達(dá)成的共識。

    今年2月,高盛將2035年全球機(jī)器人市場的規(guī)模預(yù)期上調(diào)至380億美元,預(yù)計(jì)出貨量將增長4倍,達(dá)到140萬臺。

    特斯拉CEO馬斯克在2022年特斯拉人工智能日(AI Day)表示:“人形機(jī)器人需求量有望達(dá)到100億臺—200億臺,人類對人形機(jī)器人的需求甚至?xí)h(yuǎn)遠(yuǎn)超過汽車。”

    資本市場已率先升溫,2023年國內(nèi)的人形機(jī)器人投融資事件激增至12起,占過去十年行業(yè)總投資的四分之一,融資金額超過20億元。

    國內(nèi)已經(jīng)有十余家企業(yè)推出了人形機(jī)器人產(chǎn)品,其中不乏知名科技公司,如小米集團(tuán)-W(01810.HK/XIACY.US)、小鵬汽車-W(09868.HK/XPEV.US)與科大訊飛(002230.SZ),人形機(jī)器人賽道競爭日趨激烈。

    哪怕特斯拉、小米等大公司資源優(yōu)渥,但它們?nèi)匀粵]有靠人形機(jī)器人賺到錢。一方面,人形機(jī)器人造價(jià)高,成本動輒幾十萬元,消費(fèi)者和企業(yè)望而卻步;另一方面,人形機(jī)器人的技術(shù)還不成熟,無法在精細(xì)工作上完全替代人類,距離量產(chǎn)仍遠(yuǎn)。

    在人形機(jī)器人普及前,整機(jī)制造企業(yè)的首要難題是如何活下來。與此同時(shí),一部分外資零部件廠商已經(jīng)先富起來,憑借技術(shù)和先發(fā)優(yōu)勢占領(lǐng)了市場。中國零部件廠商正通過性價(jià)比和技術(shù)提升搶占市場,以期逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。

    中國廠商集中發(fā)布展示機(jī)

    全球第一臺人形機(jī)器人誕生在日本早稻田大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里。五十年后,人形機(jī)器人行業(yè)已經(jīng)發(fā)生天翻地覆的變化。目前最具代表性的是特斯拉(TSLA.US)的“擎天柱(Optimus)”、波士頓動力的“Atlas”以及初創(chuàng)公司Figure在今年發(fā)布的“Figure 01”。

    擎天柱展示了優(yōu)秀的平衡能力和精細(xì)控制能力,能夠完成單腳站立、澆花、搬運(yùn)等動作;Altas以運(yùn)動性能著稱,執(zhí)行跑酷、空翻、跳舞等高難度動作都不在話下;Figure 01則在推理判斷方面展示了潛力,能夠理解“口渴”這一抽象概念,并給主人倒水。

    在國內(nèi),優(yōu)必選(09880.HK)、追覓科技、傅利葉智能、智元機(jī)器人、宇樹科技、達(dá)閥機(jī)器人、開普勒、樂聚機(jī)器人等8家主要的整機(jī)廠商相繼推出了人形機(jī)器人Demo機(jī),發(fā)布時(shí)間集中在2023年。

    其中,優(yōu)必選是目前人形機(jī)器人整機(jī)制造商中唯一的上市公司,被譽(yù)為“人形機(jī)器人第一股”;智元機(jī)器人發(fā)布產(chǎn)品的速度最快,公司成立半年便推出了“遠(yuǎn)征A1”。

    國產(chǎn)人形機(jī)器人在硬件和運(yùn)動能力方面也展示了良好的性能。

    優(yōu)必選的“Walker”機(jī)器人已在蔚來汽車工廠進(jìn)行實(shí)習(xí),參與了車輛門鎖、安全帶、前燈罩的質(zhì)量檢查,以及貼合車輛標(biāo)志等工作。小米的“鐵大(Cyber One)”人形機(jī)器人集成了多種傳感器,能夠識別語義和環(huán)境音,實(shí)現(xiàn)高級避障和目標(biāo)跟隨。

    表1:2023年國內(nèi)廠商集中發(fā)布人形機(jī)器人Demo機(jī)

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    資料來源:企業(yè)官網(wǎng),經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)整理

    量產(chǎn)遇瓶頸

    盡管人形機(jī)器人展示了卓越的能力,但至今沒有整機(jī)廠商宣布批量生產(chǎn)。這背后有兩大難題——成本高、用途不明確。

    首先是價(jià)格太貴,這直接限制了人形機(jī)器人走進(jìn)普通家庭和中小企業(yè)。

    特斯拉、智元機(jī)器人等公司均表示,人形機(jī)器人成本要控制在20萬元人民幣以下才能大規(guī)模生產(chǎn)。但是目前,特斯拉的擎天柱僅材料費(fèi)用就需要4萬美元(約合29萬元人民幣);國內(nèi)的人形機(jī)器人成本更高,比如小米鐵大(Cyber One),每臺成本達(dá)六七十萬元。按小米董事長雷軍的說法,這一價(jià)格包括機(jī)器人制造所需的所有原材料和零部件的費(fèi)用,以及軟件、硬件、算法的開發(fā)工作,目前人形機(jī)器人尚無法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

    表2:特斯拉人形機(jī)器人擎天柱(Optimus)的材料清單

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    資料來源:Tesla Day 2022發(fā)布會、天風(fēng)證券、西南證券、東方證券,經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)整理

    降本主要靠改進(jìn)技術(shù)和增加產(chǎn)量,讓整個(gè)供應(yīng)鏈上的材料、零部件更便宜。就像特斯拉電動車,2018年賣出24.5萬輛時(shí),價(jià)格比最初發(fā)布時(shí)的120萬元下降了30%。2019年,特斯拉在中國上海建立了超級工廠后,生產(chǎn)Model 3的單位成本較美國工廠降低了65%。

    然而,和特斯拉汽車不同的是,人形機(jī)器人沒有明確的使用場景,目前的能力還存在缺陷,很難放量。

    以消費(fèi)者熟悉的酒店送餐或展覽館導(dǎo)覽機(jī)器人為例,它們僅需基本移動和互動功能,無需復(fù)雜結(jié)構(gòu),租賃成本低至2000元/月;而工業(yè)級人形機(jī)器人,要有更高的靈活度,比如在汽車工廠里完成質(zhì)檢工作,需要彎腰下蹲貼近汽車地盤,這一類型的工作,人形機(jī)器人仍然無法取代人類;家庭場景的人形機(jī)器人盡管能夠完成送花、榨汁、晾曬衣服等小事,但不能替代洗衣機(jī)、冰箱等必需品,價(jià)格定位在十幾萬元,消費(fèi)者望而卻步。

    盡管目前量產(chǎn)還存在困難,部分整機(jī)廠商如優(yōu)必選、智元機(jī)器人、宇樹科技等正在加大研發(fā)投入,主攻工業(yè)級機(jī)器人,目標(biāo)是替代人類完成危險(xiǎn)和重復(fù)性高的工作。另外一部分整機(jī)廠商如樂聚、傅利葉智能等則致力于打造一款人人都能用得起的家庭級別人形機(jī)器人。

    整機(jī)廠商能否撐到黎明前

    人形機(jī)器人是一個(gè)投入大、回報(bào)周期長、創(chuàng)新要求高的行業(yè)。如何在創(chuàng)新與成本之間找到平衡,是每一個(gè)整機(jī)廠商必須回答的難題。

    以率先登陸港交所的優(yōu)必選為例,優(yōu)必選在融資期間累計(jì)獲得57億元資金,成為中國人形機(jī)器人領(lǐng)域融資額最高的公司之一。

    雖然被譽(yù)為“人形機(jī)器人第一股”,但優(yōu)必選的主要產(chǎn)品并不是人形機(jī)器人,而是教育機(jī)器人、物流機(jī)器人、消費(fèi)級機(jī)器人(貓砂機(jī)、割草機(jī)、掃地機(jī)等)。它的人形機(jī)器人Walker系列的商業(yè)化效果并不理想。

    近日,優(yōu)必選發(fā)布了上市以來的第一份財(cái)報(bào),2023年的總收入為10.56億元,同比增長4.7%;但歸屬于母公司股東的凈虧損擴(kuò)大至12.34億元。自2020年以來,優(yōu)必選累計(jì)凈虧損38.36億元,毛利率也從44.7%下滑到31.5%。

    為什么優(yōu)必選在上升期就出現(xiàn)了增長放緩、虧損擴(kuò)大、毛利率降低的情況呢?

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    優(yōu)必選增長放緩是由于主力業(yè)務(wù)——教育智能機(jī)器人及相關(guān)解決方案交付和驗(yàn)收延遲。

    財(cái)報(bào)顯示,教育相關(guān)業(yè)務(wù)營業(yè)收入為3.47億元,同比減少32.8%,對總收入的貢獻(xiàn)也從此前的一半降到了約三分之一。教育硬件產(chǎn)品服務(wù)及軟件的平均單臺售價(jià)直接腰斬,從2020年的3150元/臺降至1312元/臺。

    在上市階段,優(yōu)必選在招股書中披露了過分依賴教育機(jī)器人業(yè)務(wù)的風(fēng)險(xiǎn),這類業(yè)務(wù)靠大客戶招標(biāo),但這些客戶很少二次采購,并且回款困難。

    優(yōu)必選的前五大客戶除了天奇集團(tuán)(002009.SZ)——一家汽車裝備制造公司,其余主要是與優(yōu)必選的投資方關(guān)聯(lián)的教育局、國有企業(yè)。廈門市的一家國企是優(yōu)必選2020年的最大客戶,當(dāng)年采購金額為2.8億元,占當(dāng)年總營收近四成,這家國企與優(yōu)必選的投資方有密切的聯(lián)系。

    2021年初,廈門金圓投資集團(tuán)和廈門市思明區(qū)產(chǎn)業(yè)投資公司各投1億元參與優(yōu)必選D輪融資,這兩家公司分別由廈門市財(cái)政局和思明區(qū)財(cái)政局控制。

    優(yōu)必選的應(yīng)收賬款中,與政府相關(guān)的超過一半,并且貿(mào)易應(yīng)收賬款一直在增加。

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    優(yōu)必選虧損擴(kuò)大、毛利率降低的原因和很多科技公司相似,一方面需要支付高昂的研發(fā)成本和銷售成本;另一方面要探索多個(gè)場景的應(yīng)用,減少對競爭激烈、門檻低的教育機(jī)器人業(yè)務(wù)的依賴。

    2023年,優(yōu)必選研發(fā)費(fèi)用為4.91億元,同比增長14.5%。近四年,優(yōu)必選研發(fā)投入占比保持在四成,研發(fā)人員超過700人,達(dá)到總員工數(shù)量的四分之一。

    專利的數(shù)量一定程度體現(xiàn)了優(yōu)必選的研發(fā)成果,根據(jù)人民網(wǎng)研究院發(fā)布的報(bào)告,優(yōu)必選擁有超過1750項(xiàng)機(jī)器人及人工智能相關(guān)專利,持有有效人形機(jī)器人技術(shù)專利數(shù)量763件,位列全球第一,遠(yuǎn)超第二名本田汽車(HMC.NYSE/7267.TSE)的674件。

    此外,優(yōu)必選CEO周劍曾提出“用COO養(yǎng)活CTO”的商業(yè)路徑,即通過良好的運(yùn)營來養(yǎng)活研發(fā),這體現(xiàn)在優(yōu)必選近年來廣告開支、雇員福利、電商推廣開支等費(fèi)用的大幅增加。

    以2023年為例,優(yōu)必選銷售費(fèi)用達(dá)到5.06億元,同比增長35%,銷售費(fèi)用占比大幅提高,從2022年的35.8%上升到了47.9%。

    優(yōu)必選的研發(fā)及商業(yè)運(yùn)營是否反哺了研發(fā)呢?

    周劍在業(yè)績說明會中表示,物流智能機(jī)器人和消費(fèi)級機(jī)器人營收快速增長,得益于公司的自主研發(fā)創(chuàng)新能力和良好的產(chǎn)品表現(xiàn)力。優(yōu)必選不斷推出新產(chǎn)品,增加原有客戶的復(fù)購率,并且拓展新的應(yīng)用場景吸引新客戶。

    這兩項(xiàng)業(yè)務(wù)增長較快,分別實(shí)現(xiàn)3.90億元和2.54億元收入,同比增長47.9%和91.5%。前者包括搬運(yùn)機(jī)器人、赤兔無人物流車,后者包括貓砂機(jī)器人、掃地機(jī)器人等。

    反觀王牌產(chǎn)品Walker系列人形機(jī)器人,盡管研發(fā)速度加快,但是商業(yè)化效果一般。

    優(yōu)必選的人形機(jī)器人最早在2018年亮相,第二代產(chǎn)品曾在2019年春晚上表演。優(yōu)必選迅速推進(jìn)研發(fā)和銷售,2021年推出了新款Walker X,并在2022年開始銷售,但過去兩年只賣出了10臺,每臺平均售價(jià)為598.8萬元。優(yōu)必選副總裁、研究院執(zhí)行院長焦繼超表示,正在為今年年底小批量量產(chǎn)做準(zhǔn)備。

    人形機(jī)器人的商業(yè)化道路艱難,這不僅是優(yōu)必選一家的挑戰(zhàn),也是整個(gè)行業(yè)的縮影。

    那么在人形機(jī)器人混戰(zhàn)中,究竟有沒有企業(yè)悶聲發(fā)大財(cái)呢?

    外資零部件廠商吃飽

    人形機(jī)器人的制造商正在加快研發(fā)步伐,小規(guī)模擴(kuò)大產(chǎn)量。一臺整機(jī)至少需要上百個(gè)零部件,因此零部件供應(yīng)商也在擴(kuò)容。

    例如,特斯拉的人形機(jī)器人,除了自己開發(fā)的軟件和機(jī)器人的骨架外,最費(fèi)錢的部分是無框力矩電機(jī)、諧波減速器和行星滾柱絲杠,它們分別占了材料成本的15.4%、13.3%和8.8%。

    西南證券根據(jù)人形機(jī)器人擎天柱(Optimus)零部件結(jié)構(gòu)預(yù)測,到2030年,前兩者的市場規(guī)模最高均能達(dá)到168億元,行星滾柱絲杠市場空間更大,最高能夠達(dá)到560億元。

    不過,外國品牌是關(guān)鍵零部件供應(yīng)的主力,僅有部分廠商在國產(chǎn)替代上實(shí)現(xiàn)盈利。

    無框力矩電機(jī)能夠使人形機(jī)器人的動作更快、更輕巧。美國奧創(chuàng)集團(tuán)(AIMC.NASDAQ)旗下科爾摩根公司是這個(gè)領(lǐng)域的老牌強(qiáng)者,在運(yùn)動控制領(lǐng)域擁有100多年的經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)的產(chǎn)品更加小巧、強(qiáng)勁、耐用。該公司2022年收入超過135億元,凈利潤近8.85億元,毛利率35.6%。

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    相比之下,國產(chǎn)的無框力矩電機(jī)在效率、耐用性和精度上還比不上進(jìn)口產(chǎn)品,主要是因?yàn)橹圃爝@種電機(jī)需要昂貴的設(shè)備和精細(xì)的工藝,部分國內(nèi)廠家為了節(jié)省成本,還用手工方式生產(chǎn),但也有中國企業(yè)在迎頭趕上。

    其中具有代表性的是步科股份(688160.SH),2023年,步科股份在機(jī)器人領(lǐng)域的銷售額達(dá)到1.89億元,同比增長了30.6%。2021年、2022年、2023年,步科股份主要工控產(chǎn)品產(chǎn)能利用率為114.5%、109.2%、108.1%;產(chǎn)銷率分別為98.3%、99.7%、96.2%。2023年12月,步科股份擬定增募資5億元用于智能制造生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目,以提升伺服系統(tǒng)、人機(jī)界面、PLC、低壓變頻器等產(chǎn)品的生產(chǎn)能力,并實(shí)現(xiàn)更高的自動化、數(shù)字化生產(chǎn)水平。

    成立于1997年的雷賽智能(002979.SZ)也是這一領(lǐng)域的后起之秀。

    今年3月,雷賽智能的FM系列無框力矩電機(jī)已經(jīng)量產(chǎn),這些無框電機(jī)采用全自動生產(chǎn)線,每分鐘可產(chǎn)電機(jī)1臺,年產(chǎn)能達(dá)30萬臺。

    此外禾川科技(688320.SH)、昊志機(jī)電(300503.SZ)等企業(yè)均在發(fā)力人形機(jī)器人無框力矩電機(jī)等相關(guān)核心零部件的生產(chǎn)。

    禾川科技四五年前就開始接國外無框電機(jī)的訂單,主要應(yīng)用于光伏、3C、鋰電池、協(xié)作機(jī)器人等領(lǐng)域,目前專注研發(fā)人形機(jī)器人所需的空心杯電機(jī)和無框力矩電機(jī)。昊志機(jī)電已有用于人形機(jī)器人的諧波減速器、無框力矩電機(jī)和編碼器,截至目前,尚未收到采購訂單。

    如果說無框力矩電機(jī)相當(dāng)于人形機(jī)器人的“骨架”,那么減速器就像“肌肉”,精確控制機(jī)器人關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動。據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)數(shù)據(jù),日本公司哈默納科(6324.TSE)占據(jù)全球諧波減速器市場近八成的份額,中國的綠的諧波(688017.SH)占比7%。兩家企業(yè)在國內(nèi)市場份額的差距正在縮小,從2020年到2021年,綠的諧波國內(nèi)市占率從21.4%提升至24.7%,哈默納科則從37%降低到35.5%。

    綠的諧波的產(chǎn)品性能接近哈默納科,但價(jià)格只有一半,因此受到國內(nèi)機(jī)器人制造商的青睞。前者售價(jià)在1300元—2000元,而后者價(jià)格為5000元左右。

    綠的諧波在2022年實(shí)現(xiàn)營收4.46億元,其中內(nèi)銷占85.1%,外銷占14.2%。綠的諧波計(jì)劃將年產(chǎn)能從60萬臺擴(kuò)產(chǎn)至100萬臺。2023年4月,綠的諧波與特斯拉獨(dú)家供應(yīng)商三花智控(002050.SZ)簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方計(jì)劃在三花墨西哥工業(yè)園共同出資設(shè)立一家合資企業(yè),專注于諧波減速器相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)制造及銷售。

    國內(nèi)其他公司如來福諧波、福德機(jī)器人、大族傳動等也在快速發(fā)展,年產(chǎn)能在3萬臺至6萬臺。國產(chǎn)品牌通過增加研發(fā)投入,有望以高性價(jià)比和優(yōu)質(zhì)服務(wù)贏得市場認(rèn)可,推動國內(nèi)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

    行星滾柱絲杠是另一種精密傳動部件,特斯拉的人形機(jī)器人需要14個(gè)這樣的部件,單臺價(jià)值超過2.8萬元。行星滾柱絲杠的毛利率可達(dá)60%。預(yù)計(jì)到2030年,該零部件的全球市場規(guī)模將達(dá)到224億元至560億元,年增長率154.1%。

    盡管市場前景向好,國產(chǎn)行星滾柱絲杠在性能上與國外產(chǎn)品還有差距,目前市場主要由瑞士的Rollvis、GSA和德國的Rexroth主導(dǎo),這三家公司的市場占有率超過七成。

    但是,國內(nèi)企業(yè)如南京工藝、優(yōu)勢特(中國臺灣)、濟(jì)寧博特、鼎智科技(873593.BJ)也在市場中占有一席之地。

    上市公司鼎智科技在2022年實(shí)現(xiàn)營收3.18億元,同比增長約為63.99%,其中絲杠業(yè)務(wù)營收達(dá)到1.9億元,產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于邁瑞醫(yī)療、深圳新產(chǎn)業(yè)、美國IDEXX、美國Adaptas和韓國三星等企業(yè)。

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    總體而言,隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,外資零部件廠商憑借著起步早、規(guī)模大、技術(shù)水平高的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了盈利,而中國零部件廠商通過提升性價(jià)比和技術(shù)水平,也有望逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品,搶占市場份額,為整機(jī)廠商降低成本,推動產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展。


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