圖片來源@視覺中國

01 卡脖子

人形機(jī)器人不算新鮮事，但馬斯克要做，那就一定是大事。而大家對特斯拉給以更多關(guān)注，也并非空穴來風(fēng)，特斯拉有四大潛在優(yōu)勢：

首先是個(gè)人魅力。馬斯克超強(qiáng)的、已經(jīng)被驗(yàn)證過的創(chuàng)新能力和吸金能力，尤其是2020年后特斯拉的暢銷、股價(jià)的暴漲，都為馬斯克增加了成功光環(huán)。

二是協(xié)同效應(yīng)。機(jī)器人需要的視覺算法、道路規(guī)劃算法等，和車端的FSD算法有重疊，可以借鑒開發(fā)，同時(shí)Dojo的算力也可以共同使用，從而平攤研發(fā)成本，也加速機(jī)器人的迭代。

三是“自己的狗糧自己吃”。特斯拉要做的是人形機(jī)器人，但人形機(jī)器人的一個(gè)商業(yè)問題則是使用場景不清晰，而特斯拉則可以在自己工廠里使用，首先從完成簡單重復(fù)的任務(wù)開始，進(jìn)行迭代。

當(dāng)然，目前用機(jī)器人肯定是貴的，但考慮到海外人力薪酬的水平，一旦機(jī)器人規(guī)?；?，性價(jià)比會(huì)很突出。

四是成熟供應(yīng)鏈體系和經(jīng)驗(yàn)。這正好是來解決場景三中遇到的問題，都知道降本，但如何降本呢。那就需要供應(yīng)鏈來配合，通過提升工藝、技術(shù)，以及規(guī)?；慨a(chǎn)，來實(shí)現(xiàn)平價(jià)機(jī)器人。

這一點(diǎn)已經(jīng)在特斯拉電動(dòng)車上得到了驗(yàn)證。甚至有總結(jié)到，“海外的技術(shù)+中國的供應(yīng)鏈”就等于全新的產(chǎn)業(yè)浪潮。

所以從2022年馬斯克預(yù)告Optimus擎天柱之后，大A的投資人們就熱情不減，尋找著各種供應(yīng)商或潛在的供應(yīng)商，參與到人形機(jī)器人的科技浪潮。這想法也沒錯(cuò)，特斯拉電動(dòng)車就誕生了一批漲幅可觀的供應(yīng)商。

但是，在7月特斯拉的財(cái)報(bào)會(huì)議上，馬斯克卻說了一句話，很有意思，大致意思是說：

機(jī)器人生產(chǎn)被“卡脖子”了，卡在了執(zhí)行器上。而執(zhí)行器呢，必須自己設(shè)計(jì)，沒有供應(yīng)商能搞定。

剛看到這句話時(shí)，難免有種感覺“是不是看不起人”？我們泱泱大供應(yīng)鏈，還搞不定一個(gè)執(zhí)行器嗎？難點(diǎn)在哪里？

02 絲杠有什么用

執(zhí)行器決定機(jī)器人的負(fù)荷和精度，被譽(yù)為機(jī)器人的“動(dòng)力電池”。特斯拉Optimus和傳統(tǒng)機(jī)器人相同點(diǎn)是，在需要大角度旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)，會(huì)使用旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器；而不同點(diǎn)是，在膝蓋等擺動(dòng)角度不大的地方，Optimus采用了線性執(zhí)行器。

線性執(zhí)行器集成了伺服電機(jī)、減速器、絲杠、傳感器和驅(qū)動(dòng)器。特點(diǎn)是可以縱向布局，充分利用胳膊、腿部的空間，布置更大更長的電機(jī)，從而產(chǎn)生更大的推力，讓機(jī)器人胳膊、腿更有力量；長期站立時(shí)也可以降低腿部電機(jī)能耗；以及讓胳膊也更精確。

總之，就是好處很多。當(dāng)然，也意味著難度更大、成本更高。這個(gè)難點(diǎn)在于“反向行星滾柱絲杠”。根據(jù)天風(fēng)證券的報(bào)告測算，Optimus的硬件零部件成本中，絲杠的單價(jià)為2萬元，基本是最貴的單品了，而總價(jià)格也高達(dá)16萬元，占比是妥妥的高。

看著“絲杠”這個(gè)名字，也大概可以猜到是個(gè)機(jī)械產(chǎn)品。

絲杠的主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成線性運(yùn)動(dòng)，或者將扭矩轉(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力。按照結(jié)構(gòu)不同，分為行星滾柱絲杠、滾珠絲杠和梯形絲杠。而按照下游應(yīng)用則可以分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、航天級(jí)。對應(yīng)著低中高端產(chǎn)品。

從圖片展示上看，絲杠似乎構(gòu)造也不難，幾個(gè)圈、幾個(gè)螺母、幾根柱子。但實(shí)際上，在絲杠尤其是行星滾柱絲杠環(huán)節(jié)，我國的國產(chǎn)化在15%左右，而高端市場大陸企業(yè)占比僅為5%，主要被海外企業(yè)占據(jù)。

行文到此，就基本“破案”了：特斯拉Optimus的卡脖子環(huán)節(jié)，就是絲杠，準(zhǔn)確說是“滾柱絲杠”。

03 為什么難？

為什么國產(chǎn)化率這么低呢？

首先，制造技術(shù)是有難度的。

常見的螺紋絲杠可以分為四種，三角螺紋絲杠、梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠，以及行星滾柱絲杠（注意，是柱子的柱，前面是珠寶的珠）。從左往右，傳動(dòng)精度、傳動(dòng)效率越來越高。

三角形和梯形已經(jīng)國產(chǎn)化了，但滾珠絲杠我們也只是在低端實(shí)現(xiàn)了突破，高端還需要進(jìn)口，而在滾柱絲杠方面，自然國產(chǎn)化就又降低了。

以行星滾柱絲杠為例，螺紋牙型的設(shè)計(jì)通過決定滾柱-螺母間嚙合點(diǎn)位置與軸向間隙大小來決定絲杠的性能。

而看到傳動(dòng)精度這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)，就會(huì)聯(lián)想到“一顆圓珠筆芯的國產(chǎn)化”。確實(shí)，雖然產(chǎn)品看起來不起眼，但絲杠對研磨的精細(xì)度要求很高。

我們不缺認(rèn)真度，但行星滾柱絲杠生產(chǎn)所需要的磨床、機(jī)床等加工設(shè)備、以及檢測設(shè)備等，我們卻很缺。目前加工高端絲杠的設(shè)備被海外壟斷，加工中高端絲杠的設(shè)備國內(nèi)僅少數(shù)廠商可供貨，海外設(shè)備仍為主流。

于是，回到了老生常談的“工業(yè)母機(jī)”。

除了設(shè)備缺少之外，材料也是個(gè)問題。絲杠生產(chǎn)中需要添加Mo元素的合金結(jié)構(gòu)鋼，但配比需要不斷摸索，目前國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的工藝不成熟、性能比較差。

另外，就算買來了設(shè)備、材料，絲杠的生產(chǎn)也不容易。而且也還有不同技術(shù)產(chǎn)品，比如標(biāo)準(zhǔn)式、反轉(zhuǎn)式、循環(huán)式、差動(dòng)式、軸承式等等。這些差異不只是理論，也是經(jīng)驗(yàn)積累。

所以在材料方面、在絲杠本身生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都有許多無形的know-how成為國產(chǎn)化需要突破的地方。

如果說難點(diǎn)、累點(diǎn)，有錢賺也行，但滾柱絲杠其實(shí)是個(gè)小市場。

據(jù)Persistence Market Research數(shù)據(jù)顯示，2023年全球滾柱絲杠市場規(guī)模預(yù)計(jì)為3億美元，約21億人民幣；即使十年之后，研究機(jī)構(gòu)預(yù)測總規(guī)模也僅達(dá)到5.3億美元。

這個(gè)預(yù)測應(yīng)該沒有包含特斯拉機(jī)器人的假設(shè)，如果考慮到特斯拉人形機(jī)器人的爆發(fā)，那么總量應(yīng)該會(huì)增加幾倍。根據(jù)開源證券的測算，當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到100萬、200萬臺(tái)時(shí)，所需行星滾柱絲杠市場規(guī)模分別達(dá)到163億元、327億元。

但是，總蛋糕做大，并不意味著企業(yè)就可以“包餐美味”。

根據(jù)報(bào)告預(yù)測，在機(jī)器人規(guī)模化生產(chǎn)后，行星絲杠的單價(jià)會(huì)大幅下降94%，從2萬元降低到1200元，總價(jià)值量也從16萬元下降到1萬元。這個(gè)預(yù)測很殘酷，但是也有道理。畢竟，機(jī)器人要大規(guī)模普及，肯定總價(jià)也不能高。更何況，特斯拉本身還是“價(jià)格屠夫”。

所以，就是，錢少、事兒多，難怪之前國產(chǎn)化不高。而特斯拉機(jī)器人的發(fā)展，以及當(dāng)前資本市場對于特斯拉供應(yīng)商的高估值，也許能起到一些促進(jìn)作用。

04 突破在何處？

提起高科技，很容易想到一排排代碼。但沒想到，卻會(huì)被這些鋼鋼鐵鐵卡脖子。事實(shí)上，滾珠、滾柱絲杠的重要性，并不只限于機(jī)器人。各種機(jī)械定位精度控制領(lǐng)域都離不開，比如精密機(jī)床、航空航天、測量設(shè)備等。和滾柱絲杠相比，在滾珠絲杠領(lǐng)域，狀況就要好一些。

市場空間更大，2022年全球有近1600億人民幣。國產(chǎn)化率有提高，在中端市場，中國大陸公司占據(jù)30%份額，中國臺(tái)灣占據(jù)40%份額，但在高端領(lǐng)域，德國、日本公司則占據(jù)了90%份額。這也符合大家對機(jī)械領(lǐng)域競爭格局的印象。

后進(jìn)者如何實(shí)現(xiàn)超越呢？

最好的方式，莫過于直接更換賽道。但機(jī)械領(lǐng)域，和材料一樣，日積月累的功夫，誰也躲不掉。天賦強(qiáng)，又勤奮的，無非時(shí)間短一些，但肯定沒有捷徑可以走。

所以，哪怕特斯拉是“價(jià)格屠夫”，能沖到供應(yīng)鏈里還是要試一試。

而翻看一下海外公司簡要介紹，有一點(diǎn)很吸引眼球：

德國力士樂，成立于1795年；日本NSK，成立于1916年，日本THK，成立于1971年，瑞典Ewellix，成立于1968年，瑞士Rollvis，成立于1970年。

看到這個(gè)數(shù)據(jù)，不禁令人會(huì)想：

如何讓一家企業(yè)能生存50年、100年甚至更久？如何讓一家企業(yè)能在一些小眾領(lǐng)域堅(jiān)持這么久？如何能讓一家企業(yè)在小眾領(lǐng)域卻能保持在前列？

這些問題無疑是重要的。畢竟，宏大敘事，都是由一個(gè)個(gè)微小個(gè)體的努力而實(shí)現(xiàn)。

參考資料：

1、人形機(jī)器人：AI賦能下萬億空間可期，看好特斯拉供應(yīng)鏈；天風(fēng)證券，孫瀟雅；

2、絲杠深度：精密儀器傳動(dòng)之冠；廣發(fā)證券，代川等；

3、絲杠：直線傳動(dòng)精密部件，人形機(jī)器人與汽車智能化帶來歷史性新機(jī)遇；開源證券，孟鵬飛、熊亞威