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行业焦点 | 揭秘爆火的人形机器人,万亿新风口!

疆亘资本 2023-03-02

  全文共计:3328字

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Humanoid Robot


人形机器人,应用场景广阔,万亿蓝海市场。


仿人机器人(Humanoid Robot),又称拟人机器人,具有类人的感知、决策、行为和交互能力。其有类人的外形外观、感觉系统、智能思维方式,控制系统和决策能力,最终表现“行为类人”。


仿人机器人被誉为AI领域的终极形态,设计制造目的是为了与人工工具和环境进行交互,从而辅助甚至替代人类的生产生活。应用场景上,主要分为商用场景和个人/家庭应用场景两大类,涵盖物流、送餐、清洁、陪伴、娱乐等应用领域。

Humanoid  Robot

人形机器人 

跨学科杰作


回顾仿人机器人发展历程,有三个重要标志:第一阶段:以早稻田大学仿人机器人为代表的早期发展阶段;第二阶段:以本田仿人机器人为代表的系统高度集成发展阶段;第三阶段:以波士顿动力公司仿人机器人为代表的的高动态运动发展阶段;


▲仿人机器人三大发展阶段


本田ASIMO是纯电机驱动的人形机器人“鼻祖”,于2000年推出,采用纯电机驱动,自由度57个,之后十余年不断迭代升级,具备跑、跳、爬楼梯甚至跳舞等功能。售价250万美元,未进行商业化,2018年7月停止更新。

▲本田(日本)/ ASIMO


波士顿动力仿人机器人Atlas是液压驱动“集大成者”,于2013年推出,采用液压驱动+控制模式,自由度28个,运动控制能力较为顶尖,目前可以实现多种“跑酷动作”。单台价值200万美金,目前无商业化尝试。

▲波士顿动力(美国)/ ATLAS


我国机器人领域领军企业优必选的WALKER原型机于2016年,采用纯电机驱动,自由度41个,并多次迭代,目前版本可进行弹琴、倒水、步态行走等,商业化进程加速中。

▲优必选(中国)/ WALKER


其他代表性产品包括软银的Pepper、Engineered Arts的Ameca、Agility Robotics的Digit等成本均较高,其中Digit主打物流垂直应用场景,商业化效果最好。

▲其他代表产品


需求场景广阔

万亿蓝海市场


服务机器人可以分为商业机器人和个人机器人,应用场景较为广泛。商业机器人是指在专业环境中执行服务的机器人,而个人机器人则用于私人家庭。根据Statista数据,商业机器人的应用场景主要包括医疗、物流、农业和其他(包括国防、公共关系等),个人/家庭机器人的应用场景主要为家务机器人(辅助吸尘、地板清洁、草坪修剪、游泳池清洁、窗户清洁、家庭安全等)、娱乐休闲机器人(用于满足情感需求、教育、陪伴等)。

▲应用场景


商业场景中,医疗机器人占据最大的市场份额,物流机器人增速最快。根据Statista数据,2022年服务机器人中应用于医疗场景的机器人销售额达101亿美元,占比约34%,主要由于老龄化导致护理需求人数增加。此外,应用于物流领域的机器人2022年达46亿美元,增速最快,主要由于新冠疫情流行+互联网发展导致在线购物迅速发展,增加了对物流速度和交货时间的要求,物流、仓储中使用机器人可大幅度降低人工成本,提高效率。


个人/家庭场景机器人增速较快,仍具备较大增长潜力。个人/家庭场景中,2022年机器人销售规模达91亿美元,相比2018年的46亿美元,实现接近翻倍的增长;其中用于家务场景、情感交互场景的机器人分别占比82%、18%。我们认为个人/家庭场景是机器人未来发展的终极方向,相比商业场景具备更强大的增长潜力,市场空间广阔。

▲服务机器人商业场景下市场规模(百万美元)


根据公开信息,特斯拉Optimus的应用场景以个人/家庭场景(C端)为主,同样包括商业服务场景与非结构化工业生产场景(B端)。场景进入顺序上,我们预计短期应用于个人/家庭场景,中期有望进入商业服务场景和非结构化&轻量化工业场景,长期待交互技术进一步突破后有望满足情感、陪伴等需求。


结构化工业生产场景也许并非Optimus的主要应用场景。由于生产过程中工艺工序较为固定,工业机器人专业化程度高、柔性化程度也在加深,可满足多下游行业生产需求,类人度要求较低,因此并非特斯拉Optimus的核心应用场景。

▲特斯拉Optimus场景预测


家务场景机器人应用主要集中于亚洲、美国和欧洲。根据Statista数据,2022年亚洲、美国、欧洲的家务场景服务机器人销售额预计分别为28亿美元、24亿美元和17亿美元,合计共占89%。故我们选取其中的主要国家:亚洲的日本、中国、韩国,欧洲的英国、法国、德国、意大利,以及美国的家庭户数作为测算依据。


考虑经济发展水平和人均收入等因素,我们假设美国/欧洲/亚洲市场未来(约1-3年)人形机器人渗透率分别可达16%/12%/8%,结合美国、欧洲、亚洲的主要户数情况,可计算出美国/欧洲/亚洲的平均台数分别为1343/1496/4347万台,总需求台数可达7186万台。如果单价按照规模化生产后的20万元均价测算,则总市场规模约14万亿元,空间广阔。

▲家务机器人目前市场区域分布


随着AI技术的进步,人机交互能力逐步加强,最终人形机器人可以很好的满足情感/陪伴需求。我们以一人户家庭为主要目标群体,将美洲、欧洲、亚洲核心国家的家庭户数拆分为一人户家庭和非一人户家庭,一人户家庭以情感/陪伴需求为主、给予较高渗透率(美国、欧洲、亚洲分别为35%、28%、20%);非一人户家庭按照家务场景需求为主、给予渗透率估计(美国、欧洲、亚洲分别为16%、12%、8%),最终测算得到家务+情感/陪伴场景下人形机器人总需求台数为10107万台,按照单价20万元,则市场规模约20万亿元。

▲情感陪伴+家务需求,个人/家庭场景下规模达20万亿


下一代的商业入口


人形机器人较其他服务机器人更容易被人们接受。参照“恐怖谷效应”,在中等程度偏上的逼真性以前,无论是静态仿真物还是动态仿真物,人们对它的好感程度是随逼真性的提高而增加。也就是说,中等偏上程度的仿真时最受人们欢迎的,最能够赢得受众。而随着逼真性向较高程度增强,人们的好感度会陡然下降。


在“恐怖谷理论“第一段曲线上升部分,人类与人形机器人更容易产生情感上的交流。人形机器人在外形和行为设计上模仿人类,具有手部、足部、头部和躯干等,容易获得人类好感、亲近感并能满足情感认同。并且它们与人类接近程度越高,被接受和认可的程度就越高,具有人的外形是机器人成为人类伙伴并为人们带来乐趣的非常重要的因数。


人形机器人有望成为继手机、汽车后的又一入口,商业价值巨大。手机入口整合了通话、地图、工作、娱乐等众多功能,是各功能依托的总入口。而人形机器人功能更加全面,与人互动场景多元更加多元,有望成为新的商业入口。


根据艾媒网、Statista数据,2021年我国人均花费在手机上的时间达到3.3小时/天。此外,2021年移动应用的用户支出达到1700亿美元(约合1.08万亿人民币),与去年相比增长了19%。下载量以同比5%的速度继续增长,达到2300亿次。


展望人形机器人的未来发展速度,我们认为可以参考特斯拉电动车的放量节奏。回溯历史,Model-S在2012年推出,2013年特斯拉电动车销量达到2.2万辆,2014年达到3.2万辆,2015年实现5.1万辆。随着2017年推出Model-3达到大规模生产,销量快速增长,从2017年的10万辆快速增长到2021年的近100万辆。


我们认为,特斯拉汽车销量的绝对额增长是从Model-3的推出开始加速,起初走的是高端概念型路线,往往是忠实粉丝开始应用,同时搜集各种数据进行改进,然后逐步起量。我们认为人形机器人的发展过程可能也与此有相似之处。



不同的是,对于人形机器人,其他科技企业会更快地跟进,国内与国外科技企业都纷纷注意到这个赛道,在做前瞻布局。


一些领先企业在做准备,明年也将推出,因而真正放量时不仅要考虑特斯拉,其他国内外企业也会放量。如果人形机器人的放量节奏类似于特斯拉汽车,那么2023-2024年人形机器人可以大致对应特斯拉2013-2014年的销量,随着其他厂商原型机推出后也逐步起量,2025年开始人形机器人对标2015年全球纯电动车销量。


但对于9月30日发布的机器人,我们认为不应抱有过高的预期,原因在于人形机器人对智能化水平、通信、执行、传感等方向的要求非常高,最终较为理想的人形机器人一定是经过多次迭代,不断打磨后的产品。而特斯拉bot的到来,其最重要的意义在于开启了整个产业的快速发展过程,未来一段时间,预计很多科技企业都会向人形机器人的方向努力,争夺赛道,产业趋势可能会加速来到我们面前。




资料来源:发现研究报告、智东西、读数一帜。

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