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目标价不足2万美元,供应链如何支撑特斯拉低成本“造人”?

来源:爱集微

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10-01 15:09

集微网消息,美国当地时间9月30日,在特斯拉第二届AI日上,最吸引眼球的不是电动汽车创新技术,而是一款名为“擎天柱(Optimus)”的Tesla Bot人形机器人,发布一年后,这款创新产品终于可以独立登上舞台,这也是特斯拉首次推出人形机器人产品。在本田停止ASMIO研发、软银停产Paper的背景下,特斯拉反其道而行之,吸引了科技产业的广泛关注。

事实上,不止是特斯拉,小米也于近期发布相关产品,头部科技企业新动作引发市场对人形机器人加速落地的猜测。不过,行业也出现了两种不同的声音:部分人士看好特斯拉、小米布局人形机器人产业;也有部分人士认为,“这是科技企业提高品牌形象的手段之一,通过几个Demo产品来展示他们的技术实力,但目前人形机器人还没有成熟的产品,很难落地。”

业内人士同时指出,人形机器人产业要突破落地,还需要完善的产业链配套来降低成本。特斯拉发布的Optimus是目前人形机器人中成本最低的产品之一,马斯克透露,该产品的目标价不足2万美元。根据此前计划,该产品将于明年底推向市场,那么,供应链将如何支撑其实现低成本量产?

特斯拉“造人”,商业化仍是最大痛点

特斯拉是全球知名的新能源汽车企业之一,其在美国、中国、德国均设有超级工厂,也是行业工业机器人的使用大户之一,发那科、库卡设备遍布其中,谁也想不到,这家科技企业有一天也会下场“造人”。

2021年8月19日的AI日上,特斯拉首次披露人形机器人项目,目的是替代人类完成危险、重复及低端的工作,马斯克在今年8月进一步指出,特斯拉人形机器人主要是替代人来劳动。

9月30日晚,特斯拉“擎天柱(Optimus)”原型机终于亮相。本次AI日披露信息显示,下一代人形机器人体重73kg,支持200多个自由度。根据计划,该机器人将在未来3年在美国正式量产,5年后实现商用,前期主要面向美国市场。马斯克认为,未来人形机器人市场将比新能源汽车市场还要重要。

事实上,特斯拉并非最早研发人形机器人的科技企业,在其之前,全球已有多家科技企业开展了相关技术和场景应用研发工作,马斯克对人形机器人的未来展望,早在美国孩之宝《变形金刚》、日本《铁臂阿童木》及《哆啦A梦》等科幻动漫中已得到完美展示。

但时至今日,人形机器人尚未有成功的商业化案例,更多产品都还处于研究阶段,部分公司则因产品商业化失败而终止研发并停产。

其中,本田公司研发于1986年、推出于2000年的ASIMO,其综合能力曾位列全球人形机器人第一,也曾迎接过时任美国总统奥巴马,但最终因无法商业化,于今年3月正式“退役”。截至目前,软银集团旗下的Paper是少数实现商业化的人形机器人之一,与特斯拉擎天柱等产品形态不同,Paper只是上半身为人形,下半身仍为滚轮驱动前行,不具备身体平衡能力,且因产品的功能难以贴合市场需求,未获得市场青睐。公开信息显示,截至2020年停产,Paper累计仅生产了2.7万台。

某机器人初创公司内部人士表示,“目前人形机器人还没有成熟的产品,很难落地。”

除了如上两家企业,波士顿动力于2013年推出的Atlas人形机器人最为行业所熟知,该机器人技术领先,支持后空翻、跳跃等各种高难度动作,可面向军事等领域应用。但是,Atlas的造价极高(东吴证券认为成本高达200万美元/台),导致迟迟无法落地。事实上,波士顿动力也因旗下产品商业化难度高而被多次易手,目前归属韩国现代汽车。

与特斯拉擎天柱类似的人形机器人,还有优必选的WALKER、亚马逊Agility Robotics的Digit、Eneineered Arts的Ameca,以及近期小米发布的CyberOne(铁大)。这几款产品中,Agility Robotics的Digit已试水商业化,并获得福特等客户应用,但销量并不高。

图片来源:东吴证券、集微网

本次AI日上,Optimus亮相时没有拴绳,出场速度非常缓慢,甚至可以说有点颤颤巍巍,主办方表示,“我们只是不想让它摔跟头”发布会上,主办方演示了Optimus搬运、浇水、移动物体等场景。业内人士认为,以目前的技术水平,人形机器人可以在某些特定场景实现应用,但灵活性不高,还很难满足人类需要,而对小米、特斯拉等科技企业入局“造人”,“这是科技企业提高品牌形象的手段之一,通过几个Demo产品来展示他们的技术实力。”特斯拉也表示,希望通过未来数月甚至数年来完成该机器人的研发。

低成本量产,关键看中国供应链

除了技术门槛高,制造成本高昂也被认为是人形机器人难以商业化的另一重要因素。公开资料显示,早期推出的ASIMO、Atlas等产品,不仅研发周期长,且造价极其高昂,单设备成本动辄数百万美元以上,市场难以承受。

2018年之后发布的产品,虽然成本已大幅下降,如小米CyberOne成本已降到人民币60-70万元/台,但仍超出市场的可接受范围。不过,9月30日特斯拉发布的Optimus,马斯克表示,目标价不足2万美元,“工程师正在努力降低机器人功耗和零部件用量”,有望引领人形机器人进入“廉价”时代。

也正因为Optimus低成本需求,引发了市场对该产品商业化可行性的质疑。也有业内人士认为有实现可能,“关键看供应链,一定要有完善而且成熟的产业配套。”

据披露,在研发及小批量生产阶段,特斯拉Optimus主要在美国进行,但规模化量产有可能会放到供应链体系更为完善的中国。借助Optimus热点,市场愈发关注本土产业链企业中,哪些企业有望进入特斯拉机器人供应链,今天我们试着做盘点。

减速机是机器人的成本大头,占比预计达30%以上。Optimus自由度达200个,安信证券分析认为,该机器人在手臂、颈部、大腿等灵活部位需要多个谐波减速机,同时大腿及躯干还需要刚性更强的RV减速机,显然,这么多的减速机,不利于成本控制,根据马斯克的最新计划,将会减少减速机用量。

行业数据显示,谐波减速机行业龙头为日本的哈默纳科,国内的绿的谐波也位列全球前列,此外还有日本新宝、中技克美、来福谐波、大族传动等厂商可供应。RV减速机方面,日本的纳博特斯克一家独大,日本住友也是重要供应商,近年随着本土机器人产业链的快速成长,秦川机床、中大力德、南通振康、双环传动等本土企业也快速获得成长。业内人士称,相比国际企业,本土企业在性价比、客户服务响应能力方面较国际巨头要有优势,如果Optimus在中国制造,本土供应链在这一核心领域有望进入特斯拉供应链。

需指出的是,指关节部分,因灵活、高精度、响应迅速的特点,对空心杯电机需求强烈,该类产品的主导者是日本电产,国内的鸣志电器此前已有相应案例,江苏雷利、大洋电机等也有获得接触的机会。

伺服系统也是机器人的核心零部件之一,这一领域的主要玩家长期被欧美日品牌所垄断,主要企业如西门子、松下、三菱电子、安川电机、三洋、富士、罗克韦尔、博世力士乐、施耐德等。不过,近年来,中国在这一领域也取得突破性进展,汇川技术、宁波恒帅、合川科技、英威腾、华中数控、埃斯顿、广州数控等中国大陆企业以及中国台湾省的台达、东元已在本土市场占据重要市场份额。

另外,控制器作为机器人的核心之一,也是Optimus的“灵魂”,特斯拉将利用自研的FSD、Dojo核心芯片平台,构建机器人强大的AI算力大脑,还解决了集群化人工智能训练难的问题;当然,特斯拉还拥有强大的AI算法。在汽车领域,特斯拉采用的是自研AI技术,而在机器人领域,拥有丰富的机器人语音AI开发经验的科大讯飞或有进入其供应链的可能。

电池系统方面,特斯拉Optimus搭载2.3KWh电池组,可共用现有汽车供应链,短期看,宁德时代、LG新能源、松下有望成为主力供应商;从长远看,利用有限空间尽可能地提高机器人续航能力将是特斯拉重点研究方向,能量密度更高的半固态电池、固态电池有望成为未来的首选,北京卫蓝、清陶能源、赣锋锂电、辉能科技、国轩高科等本土企业都已在这一领域深耕多年,宁德时代、比亚迪同样进行了深度布局,都是潜力供应商。热管理系统方面,则可由三花智控、银轮股份、拓普集团以及盾安科技等本土企业供应。

环境感知方面,Optimus延续特斯拉自动驾驶路线,采用的是机器视觉感知系统,面部配有Autopilot摄像头,潜力主力供应商可能为三星电机,不过联创电子、欧菲光、舜宇光学、韦尔股份、LG等企业也有机会搭载。

另外,避障雷达同样是机器人的重要感知器件之一,从低成本角度看,特斯拉Optimus可能不会选用激光雷达,一旦采用,SICK、北阳、倍加福、劳易测等国际品牌,禾赛科技、速腾聚创、天眸光电、星秒、力策科技、万集科技、探维科技、傲视智绘、科力光电等本土品牌都是优秀的潜力激光雷达供应商。而根据特斯拉近期公布的一项高分辨率雷达方案,特斯拉可能会优先选用4D毫米波雷达方案,潜力供应商有法雷奥、西门子、博世、Ainstein、Arbe、Oculii、RFIsee、Vayyar、Aeres EM等国际企业,以及德赛西威、华域汽车、楚航科技、威孚科技、森思泰克等本土企业。

外观结构材料也是特斯拉重点研究方向之一,如果采用镁铝合金方案,国内外都有很多供应链企业可满足,而从机器人的重量、抗拉强度、减震性、耐腐蚀性等角度考虑,碳纤维将成为首选,东丽公司、西格里、三菱丽阳、日本东邦、美国赫氏等有望进入Optimus供应链,不过国际企业产品成本较高,中复神鹰、碳谷+宝旌、江苏恒神、光威复材、中简科技、中航高科、金博股份、精功科技等本土企业有望替代。


根据马斯克此前计划,Optimus最快可于明年底小批量试产,不过部分行业人士对此持怀疑态度,主要是人形机器人门槛高、技术难度大、商业化难度高,小于2万美元的目标价无疑加大了量产难度,业内人士表示,“目前行业还没有一款成功商业化的人形机器人,Optimus的表现较波士顿动力(Atlas)还差得很远。”

不过,特斯拉在视觉AI算法、人工智能芯片、AI训练平台方面技术领先,且拥有丰富的自动驾驶应用实践,有望打破人形机器人的发展桎梏,同时,特斯拉机器人可共用其成熟的汽车供应链,有利于大幅降低制造成本,如能利用中国完善的产业链,有望加速商业化进程,这使得Optimus更受到市场期待。

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(校对/占旭亮)

责编: 邓文标

黄仁贵

作者

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