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（轉(zhuǎn)載）人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)：國(guó)際比較與中國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

2024/10/29行業(yè)新聞

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)：國(guó)際比較與中國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

隨著人工智能、傳感器、機(jī)器人硬件制造等技術(shù)的進(jìn)步，人形機(jī)器人正逐漸從概念階段走向?qū)嵱没?024世界人工智能大會(huì)上，人形機(jī)器人專(zhuān)區(qū)共展示出了25款人形機(jī)器人，成為全場(chǎng)“最靚的仔”。

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是中央確定的未來(lái)產(chǎn)業(yè)的重要方向之一，也是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)領(lǐng)域，集中體現(xiàn)人工智能、新材料、大數(shù)據(jù)、大模型等領(lǐng)域的最新科技成果，是未來(lái)能出現(xiàn)現(xiàn)象級(jí)產(chǎn)品和萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)的重要賽道，未來(lái)發(fā)展前景廣闊。

一、人形機(jī)器人的界定和分類(lèi)

（一）人形機(jī)器人定義

人形機(jī)器人是一種仿生機(jī)器人，指形狀及尺寸與人體相似，能夠模仿人類(lèi)運(yùn)動(dòng)、表情、互動(dòng)及動(dòng)作的機(jī)器人，并具有一定程度的認(rèn)知和決策智能。

人形機(jī)器人通常由環(huán)境感知模塊、決策控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、機(jī)械本體模塊等多個(gè)模塊組成，各模塊間協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的智能運(yùn)作。相比其他機(jī)器人，對(duì)智能感知、運(yùn)動(dòng)控制、智能決策、人機(jī)交互的綜合能力要求更高。

（二）人形機(jī)器人的類(lèi)別

一是根據(jù)人形機(jī)器人的形態(tài)來(lái)分類(lèi)，可以將其分為輪式人形機(jī)器人、足式人形機(jī)器人、全能型人形機(jī)器人，其中全能型人形機(jī)器人的靈敏度和智能化程度是最高的，與現(xiàn)實(shí)中的人最為接近。

表1   三類(lèi)人形機(jī)器人的區(qū)別和特點(diǎn)

二是根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)分類(lèi)，可以將人形機(jī)器人分為醫(yī)療型人形機(jī)器人、軍事型人形機(jī)器人、教育型人形機(jī)器人、娛樂(lè)型人形機(jī)器人、服務(wù)型人形機(jī)器人、工業(yè)型人形機(jī)器人、通用型人形機(jī)器人。可見(jiàn)人形機(jī)器人主要應(yīng)用于服務(wù)業(yè)，主要為人類(lèi)活動(dòng)提供輔助和幫助。

表2   七類(lèi)人形機(jī)器人的區(qū)別和特點(diǎn)

二、人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)能力國(guó)別比較

人形機(jī)器人的研究涉及機(jī)、電、材料、計(jì)算機(jī)、傳感器、控制技術(shù)等多門(mén)學(xué)科，是一個(gè)國(guó)家高科技實(shí)力和發(fā)展水平的重要標(biāo)志，因此，世界發(fā)達(dá)國(guó)家都不惜投入巨資進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。

當(dāng)前全球人形機(jī)器人市場(chǎng)處于早期階段，主要集中在日本、美國(guó)、歐洲、中國(guó)等機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈較為領(lǐng)先的國(guó)家和地區(qū)；多數(shù)產(chǎn)品還處于原型或者概念驗(yàn)證階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和廣泛商業(yè)化應(yīng)用。已實(shí)現(xiàn)推出原型機(jī)/產(chǎn)品的公司包括日本本田、美國(guó)波士頓動(dòng)力、美國(guó)敏捷機(jī)器人、中國(guó)優(yōu)必選、中國(guó)宇樹(shù)科技、中國(guó)小米和美國(guó)特斯拉等。

表 3   全球主要人形機(jī)器人對(duì)比

（一）從專(zhuān)利申請(qǐng)量看，我國(guó)申請(qǐng)量世界第一，但核心專(zhuān)利布局欠缺

根據(jù)《專(zhuān)利分析報(bào)告》，美國(guó)、日本和韓國(guó)具有高技術(shù)價(jià)值的發(fā)明專(zhuān)利占專(zhuān)利總量的比重達(dá)90%以上，歐洲則維持在80%以上，而我國(guó)的占比僅在60%～70%；同時(shí)，我國(guó)人形機(jī)器人領(lǐng)域的專(zhuān)利多為重點(diǎn)專(zhuān)利和一般專(zhuān)利，技術(shù)布局較為單一。

表4   全球前十人形機(jī)器人專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)情況

（二）從專(zhuān)利申請(qǐng)主體看，美日韓以企業(yè)為主體，我國(guó)以企業(yè)和院校為主

根據(jù)《專(zhuān)利分析報(bào)告》，日本、美國(guó)、韓國(guó)企業(yè)申請(qǐng)的專(zhuān)利占總量的比重分別為93.3%、89.8%和72.2%，而我國(guó)企業(yè)和院校、科研機(jī)構(gòu)申請(qǐng)的專(zhuān)利量則分別為56.3%和38.1%。同時(shí)，我國(guó)企業(yè)掌握重點(diǎn)專(zhuān)利較多，而院校和科研機(jī)構(gòu)則核心專(zhuān)利和重點(diǎn)專(zhuān)利數(shù)量都較多，院校和科研機(jī)構(gòu)在我國(guó)人形機(jī)器人領(lǐng)域的前沿引領(lǐng)作用更加明顯。

表5   中、日、美、韓四國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)主體分布情況

可見(jiàn)，我國(guó)在專(zhuān)利申請(qǐng)和授權(quán)量上具有優(yōu)勢(shì)，但是與美日等國(guó)相比，我國(guó)在高端芯片、傳感器等核心零部件，人形機(jī)器人算法、模型等核心技術(shù)，以及軟硬件集成等方面都還有差距。

三、國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

（一）國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?/span>

中國(guó)在工業(yè)機(jī)器人推廣使用領(lǐng)域全球領(lǐng)先。中國(guó)已經(jīng)連續(xù)多年穩(wěn)居全球最大的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó)的位置。在工業(yè)自動(dòng)化、智能制造戰(zhàn)略的推動(dòng)下，中國(guó)市場(chǎng)需求旺盛，尤其是在汽車(chē)制造、電子設(shè)備、金屬制品、食品加工等眾多領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用大幅度增加。

中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展空間巨大。GGII預(yù)測(cè)，中國(guó)在人形機(jī)器人賽道的年均增速將高于全球平均水平，2024年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為21.58億元，到2030年將達(dá)到近380億元，2024-2030年CAGR將超過(guò)61%，中國(guó)人形機(jī)器人銷(xiāo)量將從0.40萬(wàn)臺(tái)左右增長(zhǎng)至27.12萬(wàn)臺(tái)。

（二）國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)主要布局于三大城市群

從區(qū)域發(fā)展布局上來(lái)看，京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳是我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大高地，目前也已成為我國(guó)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行地區(qū)。其中，北京、深圳、上海產(chǎn)業(yè)實(shí)力最強(qiáng)，尤其是上海，我國(guó)具備人形機(jī)器人整機(jī)能力的企業(yè)超過(guò)25家，其中約一半來(lái)自上海。

（三）國(guó)內(nèi)已發(fā)展起一批具有一定實(shí)力的人形機(jī)器人企業(yè)

人形機(jī)器人本體設(shè)計(jì)、制造與集成是產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，是人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的關(guān)鍵。現(xiàn)階段我國(guó)人形機(jī)器人軟硬件技術(shù)研發(fā)均取得顯著成果，硬件發(fā)展稍快于軟件，已有優(yōu)必選、宇樹(shù)科技、小米、科大訊飛等一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)躋身行業(yè)前沿。

表6   各類(lèi)型人形機(jī)器人廠商代表企業(yè)

當(dāng)前，人形機(jī)器人正處于從實(shí)驗(yàn)室邁向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，2024年有望成為人形機(jī)器人量產(chǎn)元年。其中，優(yōu)必選Walker S、宇樹(shù)H1、達(dá)闥XR—4、小鵬PX5、小米CyberOne……都是國(guó)內(nèi)企業(yè)推出的人形機(jī)器人。2024年4月，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心，還發(fā)布全球首個(gè)純電驅(qū)擬人奔跑的全尺寸人形機(jī)器人“天工”，它能以6公里/小時(shí)的速度穩(wěn)定奔跑。

（四）國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富

工業(yè)制造、商用服務(wù)和家庭陪伴，是人形機(jī)器人的三大應(yīng)用場(chǎng)景。其中，智能制造將是首個(gè)大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域，工業(yè)人形機(jī)器人三年內(nèi)有望大規(guī)模放量。而家庭和商業(yè)場(chǎng)景更復(fù)雜的環(huán)境和靈活多元的人機(jī)交互需求，使得人形機(jī)器人大規(guī)模商業(yè)化尚有不確定性。從人形機(jī)器人廠商在產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)布局上也能看出這一趨勢(shì)走向。

從各家廠商應(yīng)用規(guī)劃來(lái)看，中短期內(nèi)，人形機(jī)器人將主要集中應(yīng)用于工業(yè)制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、民生服務(wù)及特種應(yīng)用領(lǐng)域，當(dāng)前人形機(jī)器人開(kāi)始走進(jìn)新能源汽車(chē)等工業(yè)場(chǎng)景生產(chǎn)線；中長(zhǎng)期內(nèi)，人形機(jī)器人的目標(biāo)將是走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，為家庭場(chǎng)景提供相關(guān)服務(wù)，如家政機(jī)器人。

四、結(jié)論

整體來(lái)看，人形機(jī)器人已經(jīng)成為全球科技和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的前沿新賽道，人形機(jī)器人大規(guī)模加快商業(yè)化落地也成為可能。從滲透率的角度來(lái)看，人形機(jī)器人在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用前景呈現(xiàn)出積極態(tài)勢(shì)。盡管目前人形機(jī)器人技術(shù)主要還在研發(fā)階段和特定場(chǎng)景試用中，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步、成本的降低以及應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi)將在家庭服務(wù)等多個(gè)下游領(lǐng)域的滲透率將逐步提升。

從人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國(guó)際比較看，該產(chǎn)業(yè)主要在中美日韓及歐洲間進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，美日處于第一梯隊(duì)，無(wú)論在技術(shù)研發(fā)，還是應(yīng)用推廣方面，都領(lǐng)先于我國(guó)，如日本的人形機(jī)器人已廣泛的運(yùn)用于家庭服務(wù)中。中國(guó)的優(yōu)勢(shì)在產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用場(chǎng)景，中國(guó)是世界上最大的工業(yè)國(guó)，為人形機(jī)器人在工廠中的應(yīng)用提供了最大的市場(chǎng)；而14億人、第二大消費(fèi)國(guó)，則為人形機(jī)器人在服務(wù)業(yè)中的運(yùn)用提供了無(wú)限可能。

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