人形機器人是通用人工智能在物理世界的最佳載體,有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車之后的顛覆性產品,引發人類生產生活方式深刻變革。得益于大語言模型等人工智能技術突破和頭部廠商加快產業導入,預計“十五五”期間人形機器人將加速邁向市場,應用場景不斷拓展和深化,為各行業帶來顛覆性變革。
“十五五”期間人形機器人產業的判斷
區域性創新中心相繼落地,推動人形機器人創新加速和成果涌現。2023年以來,北京、上海、深圳、成都等地相繼成立人形機器人創新中心,通過搭建研究、試驗與加速產業落地的創新平臺,推動人形機器人初創企業孵化和產品商業轉化。涌現出一批集中攻關成果,如人形機器人母平臺“天工”、全尺寸通用人形機器人開源公版機(青龍)、規模化數據集(白虎)等。開源平臺加快發揮作用,人形機器人產業正迎來新的發展契機。
在政策大力扶持、龍頭企業積極擴產的情況下,人形機器人邁入量產元年。我國制造業產業門類完善、應用場景豐富,是人形機器人最大的潛在市場之一。工信部《人形機器人創新發展指導意見》明確把人形機器人作為未來科技競爭的新高地、未來產業的新賽道、經濟發展的新引擎進行重點培育。預計到2030年我國人形機器人市場規模將達到50億美元左右。目前,優必選、小米、傅利葉等國內廠商在汽車工廠等工業領域開啟小批量交付,預計“十五五”期間將迎來大規模量產。
人形機器人核心技術不斷取得突破,機器人整體性能大幅躍升。深度相機、3D重建視覺感知技術和語義分割、目標跟蹤等視覺、聽覺感知技術的進步大幅提升了機器人的環境識別、感知和定位能力,使機器人表現出自然的語音交互能力。以ChatGPT為代表的大語言模型和多模態具身智能大模型大幅提升人形機器人的認知交互水平。隨著類人手、四足步態等專門化模型的發展,也將極大拓展人形機器人的運動能力。更加密集的技術創新為人形機器人帶來更多想象空間,有望成為新的增長點和競爭高地。
未來五年人形機器人產業發展機會
人形機器人市場放量帶來關鍵零部件國產化替代機遇。規模應用下的降本要求使得人形機器人整機企業加速尋求國產供應商的產品替代,尤其是執行部件(減速器、控制器、電機)和感知部件(內部和外部傳感器)等高壁壘和高價值環節,國產供應商擁有更多進入頭部客戶供應鏈的機會。
端到端大模型助力人形機器人再造產業鏈以降低綜合制造成本。端到端的大語言-視覺模型賦予人形機器人強大的理解、處理和執行能力,具有精確度高、靈活性強和可以通過仿真模擬獲取數據等諸多優勢。通過仿真模擬技術加速產品迭代,端到端大模型能夠提高軟硬調配效率,進而降低綜合制造成本。同時,由于端到端模型通常需要更多的計算資源和更長的訓練時間,其發展將帶動低功耗計算芯片、高密度電池、熱管理等技術協同進步,高實時性NPU成為突破關鍵。
汽車、物流、特種行業等垂直化應用場景有望實現加速滲透。在眾多細分工業場景中,適合人形機器人落地的細分領域需要包含兩大特征,即高度信息化和具備較多長尾場景,汽車總裝環節中95%依賴人工,現行機械臂難以完成,是人形機器人最為合適的細分應用之一。其次是物流運輸、倉庫管理、工廠協作、安保服務等市場化空間大、商業化難度高的場景。此外,核設施維護、消防救援等特種需求機器人領域也存在較大的應用市場。
四川省人形機器人產業發展機遇與策略
四川正加快建設我國創新驅動發展先行省,2024年4月正式將人形機器人納入《四川省制造業標志性產品引領產業集群發展工作方案》10個未來產品之一,2023年在成都市落地西部首個人形機器人創新中心,并聚集了睿樂達、九系機器人等人形機器人創新企業。建議四川以成都、綿陽、宜賓為核心加快建設人形機器人產業聚集區。
省級層面,建議圍繞人形機器人“設計-驗證-示范”搭建前沿技術創新體系。一是依托高能級創新平臺,加快打造西部人形機器人概念驗證中心和中試基地。二是順應人形機器人關鍵零部件國產化趨勢,依托本地工業機器人優勢基礎研發高性能傳感器、驅動器、控制器、能源總成等基礎部組件,研制人形機器人系列整機。三是加快應用場景探索,圍繞物流、醫療、會展、娛樂、工業制造等場景率先打造一批示范場景。
地區層面,建議區域聯合搶抓人形機器人發展機遇,加速構建協同創新、錯位發展的產業格局。成都應依托人工智能和人形機器人創新研發企業聚集優勢,打造西部人形機器人總部研發基地。以成都高新區為核心,加快匯聚高端資源,開展人形機器人基礎研究和技術攻關,提升人形機器人關鍵核心技術水平和整機研發能力。綿陽應依托制造業基礎和場景優勢,加快打造人形機器人研發及轉化應用中心,重點提升人形機器人集成制造、總裝和規模化生產能力,加快人形機器人在“智轉數改”中發揮作用。宜賓應聚焦人形機器人關鍵零部件研發制造,加快在關鍵材料、動力系統等領域形成人形機器人核心供應鏈保障能力。