特斯拉计的使用(特斯拉机器人零部件专题报告：Tesla bot和车供应链异同点分析)

Posted 2023-06-02

篇首语：入于污泥而不染不受资产阶级糖衣炮弹的侵蚀，是最难能可贵的革命品质。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了特斯拉计的使用(特斯拉机器人零部件专题报告：Tesla bot和车供应链异同点分析)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

特斯拉计的使用(特斯拉机器人零部件专题报告：Tesla bot和车供应链异同点分析)

（报告出品方：国金证券）

一、和而不同：供应链可共用，产品导向存在异质性

1、不同点 1：供应链主要在海外

特斯拉机器人零部件厂商主要来自海外，重点关注在海外独立建厂的汽车零部件供应商。拓普集团、三花股份、宁德时代和鸣志电器等均已在海外建厂，汇川技术、恒帅股份等均规划海外建厂。据特斯拉发布会，机器人将率先于美国生产，因此，在美洲已有工厂的鸣志电器（美国已建）、三花智控（墨西哥）和拓普集团（美国在建）等均有较强区位优势，特别是三花智控、拓普集团已分别成为特斯拉车端热管理和金属结构件供应商，鸣志电器、恒帅股份和汇川技术有望凭区位优势和成本优势在未来切入机器人供应链。

2、不同点 2：成本结构差异大，电池成本占比降低，电机占比最大

电池在电车/机器人成本占比分别为 38%/2%，变动幅度较大。AI Day 披露，机器人带电量为 2.3KWh，对应价值量约 3000 元，而 Musk 预测量产机器人整体成本约 14-15 万元，因此电池成本占比约 2%，电池在电车成本中占比约 38%，两者差距较大。但 3-5 年后机器人出货量若如 Musk 所言达百万台，对应电池市场增量空间约 30 亿元。

电机电控单位价值量大幅提升，由 12%上升至约 40%。Optimus 包含 28 个关节电机和 12 个手部电机，根据需要搭配减速器使用，手部和脚部等位置都包含传感器，当前各部件仍由海外厂商供应，特别是 28 个（6 类）关节电机均定制而成，价格高昂，国内对应环节的成本低、技术高的企业如鸣志电器（美国建厂+步进电机和空心杯电机）、双环传动（RV 减速器技术灵敏性）、中科三环（特斯拉合作磁材厂商）、恒帅股份（美国筹建工厂+微电机隐形冠军）等公司均有望为特斯拉机器人供货。

3、不同点 3：电机和减速器要求更高的操作精度

车端主要采用动力电机，机器人主要采用控制电机。汽车底盘驱动单元对电机的功率要求高，同时侧重于电机的启动、运行和制动方面的性能指标，因此采用动力电机。机器人各关节对控制精度和响应速度要求更高，因此采用控制电机，其中伺服电机在控制精度、低频特性、过载能力和响应速度等许多性能方面都优于步进电机，更适用于机器人领域。特斯拉 Optimus 便采用了伺服电机中的空心杯电机（用于手部）和其他普通伺服电机用于身体关节。

机器人电机更多，但平均扭矩更小，总体价值量在量产后更小。由于车辆整体重量更高（model 3 基础款整备质量为 1761kg，Optimus 机器人规划体重约），需要更大的动能，车端使用的电机最大功率基本约 200kw，除了 3D3 电机外，扭矩均超过 300Nm，相比机器人螺旋电机最高扭矩 180Nm 差别较大。但 Optimus 线性执行器性能较强，单个能直接拉起一台半吨重的音乐会三角钢琴。

机器人驱动单元完成的动作更为复杂，对企业建模和算法能力等要求更高。电动车一般只有两个驱动单元，主要应用场景是零百加速、城市巡航、高速驾驶、赛车等固定场景，而机器人有 28 个执行器，执行器的任务也更加复杂，需要多个关节组合配合完成行走、爬楼梯、下蹲、回避、负重前行、用一只手拿起物体等复杂动作。特斯拉需要通过模拟各个动作完成时各关节的数据来选取最合适的相关零部件。

减速器是目前执行机构中技术壁垒最高的环节。减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递扭矩的作用。减速器是由多个齿轮组成的传动零部件。由于多数机械设备不适宜用原动机直接驱动，减速器可将传动设备在高转速时的动力，通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮，以达到降低转速和增大扭矩的目的。

谐波减速器率先应用于 Optimus，输出扭矩较大且质量和体积更小。应用较广的减速器中，谐波减速器在额定工况下的输出扭矩较大，代表其承载能力较强，同时整机体积较小，传动精度高和传动效率较高。RV 输出扭矩更大，但体积、质量、传动精度和传动效率上效率参数较略差。因此谐波减速器更适用于轻量化要求高的人形机器人，特斯拉发布会便披露使用谐波减速器。

减速器技术壁垒较高，绿的谐波优势明显。因为谐波减速器做逆向工程难度大，各公司产品的原理和模型不太明确，通过模仿难以赶上竞争对手。而当前除了绿的谐波、哈默纳科和日本新宝外，暂无第四家实力较强的竞争对手出现。

4、不同点 4：视觉算法与车端相似，重塑运动算法

在车端自动驾驶的感知算法基础上，机器人的视觉算法对环境数据进行了重新收集和训练。机器人的计算机视觉网络神经算法直接从自动驾驶系统获取，唯一改变的是对环境数据进行了重新收集和训练。车端对当期环境、未来预计路径、路径上事物活动路径的计算方法都有成熟的算法，为机器人对不同行动路径建模提供了可迁移性非常强的框架。

机器人运动控制算法远比车端更复杂，控制维度更多。身体自我意识、节能态势、避免摔倒、四肢协作是决定机器人运动维度的重要算法。机器人需要采用传感器了解自己和环境的状态，采用最节能的运动姿势，避免摔倒，而且需要双手和双脚同时协作完成任务。与车不同的主要是车不容易摔倒，且车端前驱和后驱执行器运动组合较为简单，两个驱动器工作便可让车辆运动，但机器人需要几十个关节同时配合，各自采用不同的转速、扭矩、偏转角度才能实现期望的动作，因此机器人运动控制算法更为复杂，以便于实现室内导航、接待服务、制作产品等相关动作。

5、相同点 1：依托车端 FSD 技术，Dojo 超算平台赢在起跑线

云端训练平台 dojo 和车一样使用自动标注与数据孪生，它将感知系统获取到的信息转化为计算机能理解的信息，用于构造机器人眼中的世界。数据孪生英文名为 digital twin（数字双胞胎），是将环境中各种事物创造一个数字版的克隆体。自动标注即自动图像标注，是让计算机自动地给无标注的图像加上能够反映图像内容的语义关键词，类似自动抠图。

超海量数据&超强数据识别+训练技术，机器人可沿用车端的智能行驶数据闭环，站在巨人的肩膀上前行。特斯拉已通过强大的车队训练和超 300 万辆已售智能车搜集海量数据，将算法进行不断优化，目前 FSD beta 用户超 16 万人，拥有超过 14.4 亿帧视频数据，同时摈弃近千人的标注团队，对数据标注流程进行了全面优化，训练速度提高 30%。机器人可沿用车端成熟的算法来识别世界和探索室内和室外世界。

其他光谱波长技术加持，自动驾驶汽车与机器人协同，应用场景拓宽：除可见光视角下的感知，其他光谱波长亦能辅助构建客观世界，因此未来在其他波长（如红外、毫米波、激光等）亦有在特斯拉机器人上应用的潜力。机器人基于特斯拉超算平台和户外数据，将可以独立出门，实现为客户购菜、导盲、遛狗、领航、接送儿童上下学等功能。同时机器人收集到的室内和户外数据可进一步完善全球地图 3D 网络。其他部位：热管理和语音交互系统单位价值量大幅下降。车端电池较大且对座舱内安全性保障度要求较高，因此需要较为复杂的热管理系统来防止电池过热甚至发生自燃或爆炸现象；特斯拉 Optimus 电池一共仅 2.3KWh，相比 model 3 单车 60KWh 下降了 97%，对应热管理需求下降，仅集成在关节机电系统中。语音交互系统对降噪要求下降，对应价值量下滑。车端语音交互面临较多杂音，对噪声处理能力要求较高，对应成本较高。而人形机器人面对的环境以安静的室内居多，对降噪能力要求小。

6、相同点 2：与车端共享供应链

预计 Optimus 与车共享 AI、芯片、算法、热管理、摄像头体系。

成本和效率上看：车型上已经采用的热管理、摄像头和芯片等硬件，可以直接复用车端零部件，利于后续批量化购买和生产，规模优势助力成本管控，与成熟供应商扩展在机器人领域的合作可以减少前期认证工作等，从而提升开发效率。

技术上看：依托特斯拉成熟的自动驾驶技术，Optimus 核心模块技术领先。根据特斯拉发布会，Optimus 会直接采用车端自动驾驶系统已经训练成熟的 AI、算法和芯片体系，这些环节基本由硬科技（自动驾驶、火箭）技术强大的特斯拉公司自研。Optimus 机器人类似有双腿无四轮的电动车，与智能电动车的核心运维结构相似，都具有感知系统（摄像头、传感器）、决策系统（AI、芯片、算法）、动力系统（电池）、执行系统（电机、减速器）等，其中决策系统是机器人厂商的主要匹配环节，而特斯拉在车端拥有全球最领先的自动驾驶决策系统，将其移植到机器人身上比其他从零开始研发的机器人更有先天优势。

二、寻找高贝塔：关注新材料与新工艺

当前特斯拉机器人急需解决能量、质量和成本问题。目前 Optimus 还存在较多问题，如防摔能力差、没有脑子、重量过高、续航能力差，具有较大的进步空间，同时也给相关零部件带来巨大的投资机会。结合特斯拉考虑的能量、质量和成本三因素，参考相关专利和文献，我们认为特斯拉进步的方向主要有轻量化、高输出密度和高抗摔能力。

轻量化解决方法：（1）使用碳纤维作为躯干材料，由于碳纤维质量轻且具有较好的弹性和强度，可用于机器人的躯干和四肢等细小部位，对于减轻整备质量具有最显著的帮助。（2）使用高能量密度电池，在提供充足电能的同时，具备较小的体积和质量。（3）采用轻质量的运动系统构件，如采用空心杯电机和谐波减速器，对比类似性能竞品可减少 30%以上的体积和质量。（4）一体化成形：机电一体化，减少焊接部位的结构件数量和质量。

高输出密度解决方法：（1）电池端在材料上采用高镍三元正极材料，同时配备 PET 铜箔、低厚度隔膜、添加 LiFSI 等能提升电池能量密度的材料，工艺上选用刀片电池等能提升体积利用率的电池形状和箱体设计，利用 CTP 等技术直接将电池与机器人躯体进行集成。

高抗摔能力解决方法：（1）主动安全：优化避障系统和自动行驶系统，主动降低机器人磕碰和摔倒风险。（2）被动安全：采用安全气囊、防磨损橡胶等。

1、一体化关节是最重要的发展方向，性价比亟待提升

关节的结构：旋转关节=无框力矩电机+谐波减速器+双编码器+力矩传感器+交叉辊子轴承输出。线性关节=力矩电机+丝杠导轨+力矩传感器。其他关节：手部关节、腰部关节、膝部仿生设计。

关节是实现机器人行动和执行任务的关键技术部位，技术不成熟对于机器人就相当于人没有健全的四肢。当前机器人的关节面临的问题有：（1）成本高，特斯拉采用海外厂商定制电机和减速器等零配件，综合成本高。（2）体积大，Optimus 关节一体化程度不高，肩部、大腿等部位的关节体积与 2021 年特斯拉机器人概念形态仍有差距。

一体化机器人关节设计可以提高机器人的灵活性，减少制造时间和总体成本。通过采用模块化关节，拥有标准化的独立工作单元，同时能够与各种其他部件和系统接口匹配，以创建复杂的机器人系统。高度集成的机电模块化关节相比传统机器人系统，有更高的功率密度、更轻的质量、更高的动态性能和可靠性。以科尔摩根为例，其设计了模块化的无框力矩电机、LVDC 驱动器、专用谐波减速机、制动器、双反馈系统以及热传感器，同时让体积、重量、性能、可靠性和使用寿命都得到了优化。一体化关节成本占比最高，降本空间最大。成本=原材料+加工费，当前技术溢价高，规模效应小。未来预计通过规模效应大幅降低零部件成本。当前可知道的是各环节成本下界，若原材料成本占比较高，如电机大部分由铜线构成，则铜材料成本可为电机成本提供下界。

降本途径：电机=铜成本+加工工艺，未来成本不会低于钢材、钕铁硼永磁体和铜线等原材料本身的价格。电机成本预计占关节成本比重约 40-50%，成本根据功率和扭矩大小和供应商不同，价格从几百到两千元不等。预计随技术提升和规模效应增加，电机成本会逐步靠近原材料成本。减速器=材料+加工工艺，进口目前约 3000 元/个，国内一般低于 2000 元/个。减速器占关节成本比重约 20%。其他：驱动模块、传感器、碳纤维等。由于机器人有 28 个运动关节，内外传感器将达到数十个，且关节电机需要配备驱动模块（包含 MCU 或 ESP 等），合计成本占比较高。而碳纤维成本为 2-4 万元/吨，同时每个部位的加工费用较高，未来预计跟随产能提升而有规模效应。

2、低速高扭电机，减少减速器成本

人形机器人驱动器经过 30 年的发展，经历了从刚性驱动器到弹性驱动器再到准直驱驱动器的过程。准直驱驱动器可以提高驱动器的扭矩密度、瞬间响应性和抗冲击能力，同时降低成本，但因为只有电机端有位置编码器，这就面临机器人断电之后，驱动器如何回到机械零位的问题。当前人形机器人关节采用准直驱驱动电机，未来将减少对减速器的需求。最理想的状态是没有减速器，直接由电机驱动关节。直接驱动减少了减速机构，从而减少了传动过程中减速机构产生的间隙和松动，极大地提高了机器人的精度，同时也减少了由于减速机构的摩擦及传动转矩脉动所造成的机器人控制精度降低的问题。因此具有部件少、结构简单、容易维修、可靠性高等特点。实现直接驱动的关键环节是直驱电动机，其应该具有以下特性：（1）输出扭矩大：为传统驱动方式中伺服电动机输出扭矩的 50-100 倍。（2）转矩脉动小：直接电动机的转矩脉动可以控制在输出转矩的 5%-10%以内。（3）效率：与采用合理阻抗匹配的电动机（传统驱动方式）相比，直驱电机是在功率转换较差的使用条件下工作的，因此负载越大，越倾向于选用较大的电动机。但受限于电机工艺和技术，电机直驱驱动器的扭矩密度不能满足机器人应用的需求，因此目前采用折中方案，使用电机的同时运用减速器以增大扭矩。

3、碳材料质量轻弹性强，机器人轻量化必备

碳纤维拥有质量轻、弹性强的特点，用于机器人可以减轻重量并增加弹性和强度。一般手部可使用的碳纤维是碳纳米管、碳纳米管纤维螺旋纱线、石墨烯纤维螺旋纱线、复合纤维螺旋纱线、石墨烯网格纱线。足部和其他骨骼可用普通碳纤维。

手部碳纳米管纤维与电池负极使用的碳纳米管原材料相同。碳纳米管纤维由碳纳米管阵列纺丝制备碳纳米管纤维丝，而后采用酸溶液进行处理和牵伸，合并制备成碳纳米管。这种碳纳米管纤维原材料与负极碳纳米管一样，因此未来大批量运用后，天奈科技、集越纳米和黑猫股份等有碳纳米管产品储备的公司有望受益。但目前碳纳米管纤维尚无批量运用。

4、高比能量需求迫切：电池材料齐上阵，向高能量密度发展

正极：高镍三元材料比容量密度最高，高镍三元实际比容量约 190-220 mAh/g、中镍三元比容量约 150-205 mAh/g，而磷酸铁锂仅 135-145 mAh/g，因此采用高镍三元正极材料实现最高的能量密度，帮助机器人实现较长运行时间或减少整备质量。负极：硅基负极能大幅提升电池性能。目前商业化负极材料主要为石墨类硅负极材料，对应理论比容量密度仅 372 mAh/g，而硅基负极理论比容量为 4200 mAh/g 是石墨的 11 倍。目前硅基负极在充放电过程中存在严重的体积收缩和膨胀，因此导致电池循环性能较差。若采用包覆材料通过包覆负极&造粒环节表面修饰将显著提升倍率性能和循环性能，在提升能量密度的同时维持较好的整体性能。

集流体：PET 铜箔同时帮助电池能量密度提升和成本下降。PET/PP/PI 聚酯材料质量较轻，由于材料密度差异，同厚度的 PET 复合铜箔对比传统铜箔减重效果显著，对提高电池能量密度效果明显，从而有利于提升机器人的续航时间。电解质：LiFSI 在高镍趋势下有望加大应用。电解液的添加剂 LIFSI 优势显著，新型锂盐逐步成为行业共识。LIFSI 的电导率和热稳定性较六氟磷酸锂性能更优，目前以添加剂的形式为主，高镍趋势下有望加速 LIFSI 的应用。隔膜：（1）在多孔隔膜孔隙中引入固态电解质；（2）通过减小厚度来提升电池能量密度，但减小空间较小。与集流体相似，隔膜厚度降低则单位电池体积缩小，对应能量密度提升。在保证一定机械强度的前提下，隔膜越薄越好，但新能源汽车所用的电池隔膜在 40μm 左右，这是电池大电流放电和高容量的需要，且隔膜越厚则机械强度就越好，在组装过程中不易短路。但未来随着固态电解质发展，需要隔膜环节配套开发适应电解质的新型隔膜，将非离子导体隔膜逐渐替换成离子导体膜是液态电池向全固态电池转变的必经之路。

5、安全件降低摔倒概率，减少维修成本

主动安全：（1）模拟系统：特斯拉车端撞击模拟模型具有 3900 万个自由点，可以沿用于机器人的防撞击模拟。（2）自动驾驶系统：特斯拉可通过基于先进的自动驾驶系统，开发自动避障和机器人平衡机制，主动降低机器人摔倒和摔坏的风险。主动防摔作用机制如下：通过摄像监控单元对机器人将要通过的路段进行监控和识别处理，摔倒状态记录单元结合障碍物识别信息以及脚部协调信息对智能机器人摔倒前动作状态进行记录，通过智能控制终端对智能机器人脚部协调进行重新规划，实现机器人自动学习功能，通过矫正方式模拟单元及时对机器人摔倒后的脚部动作进行协调，减少机器人摔倒次数。

被动安全：安全气囊或有较多应用空间。机器人探测到有摔倒迹象（从失重速度、倾斜角度等多个维度检测摔倒状态）便可以在数毫秒内迅速展开安全气囊达到保护作用。当前用于老人防摔的安全气囊马甲均价约 3000 元，若车用安全气囊用于机器人，则成本可以缩减至约 200 元。

三、产业链公司分析

1、热管理：三花智控—特斯拉汽车热管理供应商

三花智控率先开拓商用制冷、汽车热管理领域，并切入海外市场，先发优势明显。与竞争对手相比，三花智控近 10 年基本聚焦于主营业务，并更早地开展海外、商用市场的开拓，提前布局新能源汽车业务，在新能源汽车客户开发认证和订单获取方面一直保持领先。

立足热管理产品，不断延拓应用边界。三花智控制冷零部件产品包括四通换向阀、电子膨胀阀、电磁阀、微通道换热器、Omega 泵等，全球市场份额第一。三花智控是第一家把电子膨胀阀应用到新能源汽车上的公司。基于技术共通性，目前三花智控已实现车用热管理核心部件全覆盖，主要产品有电子膨胀阀、电子水泵、热力膨胀阀等。

三花智控客户结构优质，有大客户示范效应。三花智控产品优质，制冷器件已切入大金、开利、美的、格力、海尔等知名家电企业供应链中，车用热管理产品已切入丰田、奔驰、大众、法雷奥、特斯拉等企业中。

2、热管理：银轮股份—深耕热管理，成就国产龙头

银轮股份经历国企改制、品类拓展、国际化布局三阶段，已成为热管理行业龙头企业之一。银轮已确立乘用车和新能源热管理、商用车和非道路热管理、尾气后处理三大产品平台，并形成了亚洲、欧洲、美洲三大总部，客户遍布北美、欧洲、中东等全球 40 多个国家和地区。

客户资源优质，全球化生产布局满足爆发性需求。银轮不管是在系统集成能力还是研发创新能力上都得到国内外新能源知名客户的高度认可。目前银轮新能源热管理业务已经覆盖头部企业。

3、结构件：拓普集团—打造平台化战略，绑定大客户驱动高增长

拓普集团主要业务包括，1）减震器与内外饰：传统核心业务，处于国内龙头地位。2）轻量化底盘：自 2015 年量产锻铝控制臂，2017 年通过收购福多纳切入副车架、转向节领域。3）智能驾驶：自 2017 年量产电子真空泵 EVP，预计 2022 年量产智能刹车系统 IBS，满产可实现年 50 万辆车的配套能力。电动尾门系统等智能座舱产品已量产。4）热管理系统：自 2021 年量产热泵总成、电子膨胀阀等热管理产品，21 年营收 12.85 亿元，22H1 营收 6.16 亿元。5）空气悬架：空悬系统工厂已经落成，年产能将达 200 万件。6）一体化压铸件：2022 年量产 7200T 一体化超大压铸后舱，进入一体化压铸赛道。

顺应行业变迁拓宽客户群，借力核心客户快速成长。顺应汽车行业合资品牌领先（2014 年以前）-自主品牌突破（2015-2018 年）-造车新势力崛起（2019 年至今）的变化趋势，拓普集团第一大客户经历了从上汽通用-吉利-A 公司的转变。受益于核心客户销售放量，拓普集团营收实现跳跃式增长，从 2011 年的 16.9 亿元增长至 2021 年的 114.6 亿元，CAGR 达 21.1%。

友好的客户关系与高客户粘性保障新业务持续导入。 1）A 公司：自 2016 年起陆续切入 A 公司 Model S、Model 3 供应链，配套减震器、内外饰、轻量化底盘，2021 年起供应热管理总成产品。 2）吉利：2015 年以前吉利已成为拓普集团前五大客户，拓普集团减震器、内外饰、底盘系统及智能驾驶产品全面切入吉利供应链。 3）上汽通用：2001 年起，减震器配套上汽通用，2015、2016 年拿下通用全球平台 GM E2XX 和 GEM 订单，目前为上汽通用供应减震器、内外饰、底盘系统及智能驾驶产品。

营收与净利大幅增长。2021 年，拓普集团营收 114.6 亿元，yoy+76%；净利润 10.2 亿元，yoy+61.5%；2022H1 拓普集团营收 67.9 亿元，yoy+38.2%；净利润 7.2 亿元，yoy+54.7%。营收、净利润大幅增长主要系拓普集团新能源车企客户大幅放量所致。

1）减震器与内外饰业务：16-21 年，减震器业务营收从 19.4 亿元提升至 33.5 亿元，营收占比从 49.9%下降至 29.2%；内外饰业务营收从 15.9 亿元提升至 35.8 亿元，营收占比从 40.8%下降至 31.2%。2022H1 减震器及内外饰业务营收分别为 18.3、21.5 亿元，营收占比分别为 27%、31.7%。减震器与内外饰是拓普集团传统核心业务，营收占比下降主要系轻量化底盘、热管理等前瞻布局业务增长较快。

2）轻量化底盘业务：16-21 年，轻量化底盘业务营收从 2.5 亿元提升至 26.2 亿元，营收占比从 6.4%提升至 22.9%； 2022H1 轻量化底盘业务营收 17.8 亿元，营收占比为 26.3%。主要系拓普集团通过收购浙江家力和四川福多纳拓宽产品线、新能源车企客户快速拓展。

3）智能驾驶业务：16-21 年，智能驾驶业务营收从 1.1 亿元增长至 1.8 亿元，营收占比从 2.9%下降至 1.6%；2022H1 智能驾驶业务营收 0.93 亿元，营收占比为 1.37%。主要系智能刹车 IBS 产品尚未大规模量产。

4）热管理业务：是拓普集团业绩的新增长极，21 年热管理业务营收 12.8 亿元，营收占比 11.2%；2022H1 热管理业务营收 6.2 亿元，营收占比为 9.1%。主要得益于 A 公司销售快速放量。

受到原材料涨价等因素影响，毛利率有所下降。2018-2022H1，拓普集团毛利率从 26.9%下降至 21.4%。主要原材料、运输费、人工等成本上升明显叠加拓普集团资本性开支大幅提升所致。

4、电机：鸣志电器—电机&控制器领先，已实现全球化布局

全球驱动器供应商，业绩长期稳健增长。鸣志电器是全球领先的电机及驱动系统制造商，在步进电机、伺服电机、空心杯电机及前述电机的驱动系统等方面实现了深入布局，同时掌握了运动控制领域的控制电机研发、驱动控制、尖端制造、产品系统集成等技术，核心优势明显。2017-2022 年上半年，控制电机及其驱动系统产品为鸣志电器最主要的业务板块，此板块的营收占比逐年增加，2021 年为 77.29%（贸易类产品板块为 13.81%），2022 年上半年增加到 79.37% （贸易类产品板块为 11.90%）。

得益于鸣志电器布局的新兴、高附加值应用领域业务取得的快速成长，以及鸣志电器通用自动化，驱动控制系统类业务的快速成长，鸣志电器的境内外业务均实现了较快发展。2021 年营业总收入实现大幅增长，为 27.14 亿元，同比增长 22.70%，归母净利润为 3.06 亿元，同比增长 30.9%；2022 年上半年营业总收入为 12.68 亿元，同比下降 1.90%，系疫情防控停工停产所致，归母净利润为 0.7 亿元，同比下降 45.36%，系鸣志电器太仓生产基地试运行导致的成本增加以及防疫费用增加所致。

鸣志电器近年持续改进生产工艺、加大技术开发、提高自动化水平、优化生产基地布局，毛利率和净利率维持在较好的水平。2021 年鸣志电器整体的销售毛利率略有下降（为 37.66%），主要是受到人民币汇率波动的影响，销售净利率保持增长（为 10.37%）；2022 年上半年销售毛利率回升至 38.49%，系新兴高附加值应用领域业务占比提升，销售净利率下降至 5.57%，系鸣志电器太仓生产基地试运行导致的成本增加以及防疫费用增加所致。设备状态管理系统产品为鸣志电器毛利率最高的板块，营收占比较少；控制电机及其驱动系统产品为鸣志电器最核心的业务板块，毛利率维持在较高水平（约为 40%）。

独特的差异化竞争策略提高鸣志电器产品的竞争优势。鸣志电器立足于应用的高技术领域、高附加值领域和新兴市场，通过与国内外主要客户的广泛磨合与认证，与全球客户之间培养长期、稳定的战略供应链，充分发挥鸣志电器产品的品牌美誉度。鸣志电器产品并不拘泥于传统的应用领域，而是重点布局高端应用领域，以满足各种应用的设计需求为出发点，特别是满足客户对各种严酷使用场景的苛刻要求。鸣志电器在全球最主要的工业区设立分支机构，通过独特的销售模式，将技术、销售和服务直接延伸至客户的设计开发阶段。通过并购实现核心业务的技术和产品升级，通过整合完善鸣志电器在全球市场的产品能力和业务模块化能力，从而能够快速打入重点市场。

5、微电机：恒帅股份—清洗系统隐形冠军，新品拓展致 21 年收入高增长

以流体和电机技术为核心，实现产品横向和纵向拓展。恒帅股份成立于 2001 年，恒帅股份最核心产品为清洗泵（核心部件为微电机），全球龙头，市占率约 30%以上。恒帅股份产品矩阵主要分为两大类：流体技术产品和电机技术产品。在流体技术和电机技术基础上，恒帅股份从横向和纵向两个方面拓展产品矩阵：1）拓展微电机和流体技术在汽车领域新的应用产品，典型的产品包括：后备箱电机、侧开门电机、ADAS 传感器的主动感知清洗系统、热管理系统的冷却岐管、电子循环泵等；2）由单一电机配套向总成化、系统化产品配套发展，“1+N”的产品开拓机会，典型的产品包括：清洗系统（清洗泵+液罐、管路等）；隐形门把手驱动机构、充电小门执行器（电机+执行器）。

受益于新产品/项目量产，2021 年微电机收入大幅增长。2018-2020 年全球汽车销量呈下滑趋势，2017-2020 年恒帅股份收入相对平稳，收入结构主要以清洗系统和清洗泵为主（分别占比 30%-45%和 42%-46%）。2021 年恒帅股份微电机收入 1.7 亿元，同比增长 108%；2022 年上半年微电机收入 1.1 亿元，同比增长 34%，主要是尾门电机、电动门把手执行器、充电小门执行器等新产品和新项目量产所致。

实控人 30 年深耕微电机领域，净利率高达 20%。恒帅股份实控人 30 年深耕微电机领域，毛利率和净利率高达 40%和 20%左右，超越汽零优秀龙头公司。实际控制人许宁宁在微电机领域拥有 30 多年的研发+产品+生产经验，并一直专注于微电机领域。2017-2020 年恒帅股份毛利率维持在 40%左右，净利率维持在 20%左右，保持较高水平。2021 年毛利率虽然有所下降（主要是受会计准则调整、原材料上涨和海运费影响），但净利率仍维持 19%以上。从 ROE 的角度，恒帅股份 ROE 20%以上，超过汽车零部件优秀的龙头公司，如福耀玻璃、星宇股份、德赛西威等。

微电机隐形冠军，管理优秀，纵向一体化下高盈利。恒帅股份是全球清洗泵隐形冠军。恒帅股份实控人深耕微电机 30 多年，拳头产品清洗泵做到年销量 1300 多万套，全球市场份额超过 20%。恒帅股份的客户包括汽车主机厂（如广汽丰田、东风本田、广汽集团等）和一级供应商（通过庆博雨刮、曼胡默尔、东洋机电、劳士领等间接配套现代、起亚、宝马、奔驰等）。

恒帅股份通过产品平台化、自动化、一体化，建立管理和成本优势。具体体现在：产品平台化、标准化，提升生产效率和品质，降低成本。清洗泵为恒帅股份的主要产品之一，其核心组件为清洗电机，以清洗泵的核心组件清洗电机为例，恒帅股份采取平台化的产品战略，通过微电机标准化实现了电机开发平台覆盖全系列清洗电机产品；同时针对清洗电机、清洗泵的其他零部件，恒帅股份采用标准化的设计理念，实现了清洗电机、清洗泵绝大部分零部件的标准化。智能化全自动生产线自主研发，提高生产效率。恒帅股份组建了专门的研发团队，以智能化设备代替人工建立全自动生产线，目前恒帅股份已经完全具备微电机车间全自动生产线的自主研发、设计及集成能力。恒帅股份单条电机自动化生产线集成了多台高清影像系统、多台四轴或六轴日本电装（ DENSO）机械手、日本安川伺服电机或松下伺服电机、松下传感器等先进设备，恒帅股份研发的喷嘴生产线还集成了多台日本 IAI 电缸、三维力传感器等先进设备，通过恒帅股份自主编写的程序，搭配恒帅股份自主研发设计的工装夹具。

纵向一体化提升盈利能力、拓展单车价值量。恒帅股份将生产微电机、清洗泵、清洗系统产品所必要的一些外购部件，如微电机机壳冲压生产工序，洗涤壶、加液管、冷却歧管及该等产品所需的注塑件生产工序等逐渐纳入生产环节，产业链纵向一体化带来成本控制优势。得益于产业链纵向一体化，清洗系统毛利率比清洗泵高 10 个百分点。恒帅股份已具备洗涤液罐、清洗泵的注塑件外壳、液位传感器、喷嘴、加液管、壶盖等注塑模具、吹塑模具及电机机壳的冲压五金模具开发设计能力。目前按照恒帅股份测算，清洗系统自制和外购清洗泵，毛利率相差 6pct；清洗泵自制和外购清洗电机，毛利率相差 12pct。通过纵向一体化，恒帅股份清洗系统的毛利率比清洗泵高出 10 个百分点左右。

由电机拓展至模块系统，实现产品 1+N，提升单车价值量。依托电机作为基石产品形成的良好口碑，恒帅股份在各细分应用场景中由单一电机配套向总成化、系统化产品配套发展，提升整体单车价值量和盈利能力。恒帅股份已在隐形门把手和充电小门领域实现“电机+执行器”的产品拓展，未来有望向集成度更高的系统产品发展，并且在更多的应用场景上发掘“1+N”的产品开拓机会。

恒帅股份毛利率、净利率优于汽车零部件细分龙头。基于恒帅股份产品平台化、自动化、一体化建立的成本和管理优势，恒帅股份毛利率接近福耀玻璃（汽车零部件优秀公司，通过产业链一体化、优质管理提升盈利能力），净利率超越汽车零部件优秀的龙头公司。

6、减速器：绿的谐波—率先实现谐波减速器国产替代

精密谐波减速器是机器人三大核心零部件之一，绿的谐波率先实现国产替代。绿的谐波主营业务是谐波减速器、机电一体化执行器及精密零部件。经过多年技术研发，打破了国际龙头在谐波减速器方面的垄断，率先实现谐波减速器的规模化应用。绿的谐波减速器主要应用领域为工业机器人、协作机器人、服务机器人和数控机床等高端制造领域。当前绿的谐波在国内谐波减速器市占率已上升至 25%左右。

受益于下游市场的持续扩张，绿的谐波营收开启高增长。我国谐波减速器行业处于成长期阶段，市场成长迅速，当下我国虽然已成为全球最大的工业机器人市场，但以精密谐波减速器产品为代表的核心零部件总体供给量存在较大缺口，随着行业内企业规模化生产的实现与下游工业机器人等产业的快速发展，整体来看，绿的谐波营收和归母净利润持续高速增长，2021 年同比分别增长 110.48%、130.56%。

绿的谐波客户质量优，已有配套人形机器人经验。谐波减速器主要终端客户包括新松机器人、华数机器人、新时达、埃夫特、广州数控、遨博智能、亿嘉和、埃斯顿、优必选、配天技术、Univerdal Robots、Kollmorgen、Varian Medical System 等国内外知名品牌及制造商。其中优必选、埃斯顿等都有人形机器人产品。

绿的谐波竞争优势明显，盈利能力强劲。绿的谐波凭借产品和技术优势在业内建立起了较高的品牌知名度，已成长为行业领军企业，在国内工业机器人谐波减速器细分领域竞争优势明显。除 2020 年外，绿的谐波减速器产品毛利率均保持在 50%以上，绿的谐波整体的销售毛利率水平维持在 47%以上，处于同行业较高水平，竞争力凸显。2017-2021 年，绿的谐波整体的销售净利率逐年增加，2021 年为 42.87%， 2022 年上半年略微下降至 37.83%。

自主完成一体化生产，实现减速器产品全产业链覆盖。绿地谐波是国内少数集自主研发、设计、生产及销售为一体并实现谐波减速器规模化生产的公司，打破了国际龙头公司在谐波减速器方面的垄断，具有较强的精密加工能力。绿的谐波实现了从基础原材料的研究和选择、零部件粗加工、精密加工到谐波减速器整机装配的全产业链覆盖，充分管控产品性能和质量，大大降低生产成本，增强了上下游协同开发能力和服务反应能力。为了更好满足下游产业的需求，绿的谐波能够持续进行产业链横向拓展，积极研发机电一体化减速模组、伺服传动系统、机器人关节等本体所需的主要精密部件，在全产业的价值链内更好地配置生产资源。

7、齿轮及减速器：双环传动—高精密齿轮龙头

双环传动专注于齿轮传动产品制造，目前的主要产品为乘用车齿轮、商用车齿轮、工程机械齿轮、减速器及其他产品，其中乘用车齿轮营收占比最大（2021 年和 2022 年上半年分别为 45.25%和 52.06%），减速器及其他产品营收占比扩大（2021 年和 2022 年上半年分别为 4.95%和 6.13%）。主要应用领域涵盖汽车的动力总成和传动装置包括变速器、分动箱等，新能源汽车的动力驱动装置如混合动力变速器以及各类纯电驱动电机与减速传动齿轮，非道路机械（含工程机械和农用机械）中的减速和传动装置，以及在轨道交通、风力发电、电动工具、机器人自动化等多个行业门类中的驱动、传动应用场景。

战略布局成效凸显，营收恢复增长。2017-2019 年，双环传动的营收增速持续下滑，主要是因为整车消费需求较为弱势、整车厂为应对市场不确定性实施去库存战略以及公司为抓住整车厂齿轮外包趋势，提前战略布局，与市场拉动存在一定的时间差，导致产能利用不饱和。近三年来，营业总收入和归母净利润的同比增速持续上升，2021 年分别为 53.91 亿元和 3.26 亿元，同比增长 47%和 537%；2022 年上半年分别为 30.98 亿元和 2.51 亿元，同比增长 18%和 96%。

盈利能力回升。2017-2020 年，双环传动销售毛利率和销售净利率呈下降趋势，系公司扩大产能，产能利用不饱和，折旧费用大幅增加所致；2021 年和 2022 年上半年，公司的销售毛利率和销售净利率回升，2021 年分别为 20%和 7%， 2022 年上半年分别为 20%和 8%。

长期的技术沉淀提升品牌优势，新能源客户订单持续增长。双环传动与全球领先的新能源制造车企和电驱动制造厂商形成战略合作并实现批量出货。2021 年双环传动首次获得直接出口欧洲的新能源汽车驱动系统齿轮项目，由双环嘉兴根据约定的供货量每年向 PPeT 提供指定的齿轮产品的批量供应。2022 年上半年双环传动新能源汽车齿轮营业收入共计 7.8 亿元，同比增长 337.51%，并在 6 月底已建设完成年化 260 万台套的电驱动减速箱齿轮产能，按照下游客户的需求双环传动预计在第四季度完成年化 400 万台套电驱动减速箱齿轮的产能建设。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。「链接」