半导体行业·人形机器人篇：半导体需求攀升，人形机器人驱动行业新拐点

请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 / 19 [Table_Main] 行业研究|信息技术|技术硬件与设备 证券研究报告 技术硬件与设备行业研究报告 2024 年 12 月 31 日 [Table_Title] 半导体需求攀升，人形机器人驱动行业新拐点 ——半导体行业·人形机器人篇 [Table_Summary] 报告要点： 特斯拉规划 Optimus 于 2025 年开始小规模量产，并主要用于特斯拉工厂，预计 2026 年开始大规模量产并交付给其他客户。此外，Figure AI 于 2024 年 8 月推出第二代人形机器人 Figure 02，并于 11 月发布其在宝马工厂的工作视频，预计不久的将来可应用于工业和家庭中，有望带动相关零部件需求，我们将梳理人形机器人相关零部件产业： 功率半导体：以 Optimus 为例，其搭载 28 个关节驱动器，均通过电机驱动，每个电机需要 1-2 颗 IGBT 等功率器件。2022-2026 年全球功率器件市场规模 CAGR 为 7.3%，IGBT 市场规模 CAGR 约为 5.4%，中国 IGBT 市场规模高于全球增速水平，且自给率逐步提升，人形机器人的放量将有望带动 IGBT 持续放量。第三代半导体在人形机器人的应用逐步渗透，相较 SiC，GaN 凭借适用中低压、更高的开关速度、功率密度、能量损耗、更好的散热性能等优势更适合人形机器人，有望提振 GaN 需求。 CMOS 图像传感器（CIS）：人形机器人对环境感知有宽视场、高速度和高精度的要求，各家厂商均有自己的解决方案，特斯拉的 Optimus以多目视觉为主，全身搭载 8 个摄像头。国内厂商多采用 3D 相机+激光雷达方案，优必选 Walker S1 采用四目视觉+四 RGBD，达闼采用3D 深度相机+RGB 单目摄像头+TOF 相机+激光雷达综合方案，宇树采用 3D 激光雷达+深度相机方案。CIS 是视觉传感器的核心部件，2023-2029 年全球 CIS 市场规模 CAGR 为 4.6%，其中工业领域增长9.5%，为 CIS 增长最快的细分领域。 MEMS 传感器：MEMS 传感器可用于测量和感知机器人的加速度、角速度、磁场、光照等环境参数，帮助机器人定位、导航和识别物体。MEMS 压力传感器、声学传感器和惯性传感器可用于人形机器人的重要传感器。2022-2028 年全球 MEMS 传感器市场规模 CAGR 为 6.1%，其中工业产品 CAGR 约为 4%。MEMS 压力传感器主要用于机器人的手或脚，起内部压力检测、触觉反馈等作用，2023-2027 年全球 MEMS压力传感器市场规模 CAGR 约为 5%，出货量 CAGR 约为 9%。MEMS惯性传感器中的 IMU 可帮助人形机器人实现姿态控制、平衡维持、导航定位等需求，在人形机器人持续量产落地背景下,预计 2024-2029 年全球 MEMS 传感器市场规模 CAGR 达到 23%。 [Table_Invest] 推荐|首次 [Table_PicQuote] 过去一年市场行情 资料来源：Wind [Table_DocReport] 相关研究报告 《国元证券电子行业 2024 年中期策略报告：科技硬件迎来估值重塑，端侧 AI 带动消费新周期》2024.07.12 《国元证券行业研究-技术硬件与设备行业研究报告：Apple intelligence 将带动 iphone 换机需求》2024.06.17 [Table_Author] 报告作者 分析师 彭琦 执业证书编号 S0020523120001 电话 021-51097188 邮箱 pengqi@gyzq.com.cn -24%-10%4%19%33%11/132/125/138/1211/11半导体与半导体生产设备沪深300 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 / 19 建议关注 CIS：韦尔股份、思特威、格科微 SoC：全志科技、瑞芯微 功率半导体：斯达半导、时代电气、士兰微 存储芯片：兆易创新、北京君正 模拟芯片：圣邦股份、纳芯微、思瑞浦 结构件：领益智造、长盈精密、蓝思科技 微型传动：兆威机电 传感器：柯力传感、奥比中光 PCB：世运电路、胜宏科技、崇达技术 风险提示 上行风险：人形机器人量产加速落地；人形机器人下游需求超预期 下行风险：宏观经济下行；机器人量产进度不及预期；其他系统性风险 附表：重点公司盈利预测 [Table_Forecast] 公司代码 公司名称 投资评级 昨收盘 （元） 总市值 （百万元） EPS PE 2023A 2024E 2025E 2023A 2024E 2025E 603501 韦尔股份 买入 105.7 128364.94 0.47 2.66 3.60 231.28 39.72 29.35 603986 兆易创新 买入 111.96 74355.33 0.24 1.77 2.56 384.96 63.34 43.68 300661 圣邦股份 增持 86.6 40873.52 0.60 0.94 1.29 144.85 92.48 67.28 002600 领益智造 买入 8.54 59849.84 0.29 0.30 0.42 23.31 28.35 20.16 003021 兆威机电 增持 75.48 18130.56 1.05 0.96 1.21 89.51 78.94 62.31 603920 世运电路 买入 31.18 20751.26 0.93 1.02 1.33 19.66 30.55 23.50 资料来源：Wind，国元证券研究所 注：股价取自 2024 年 12 月 27 日收盘价 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 / 19 目 录 人形机器人量产陆续落地，提振半导体产业链需求 ................................................. 5 自由度提升带动功率器件用量，GaN 更适用人形机器人 ......................................... 9 人形机器人电机增加驱动 MCU 需求提升 ................................................................ 11 纯视觉方案提振 CIS，国内方案搭载激光雷达 ....................................................... 12 MEMS 压力传感器和 IMU 受益人形机器人稳健增长 ............................................. 14 建议关注 ................................................................................................................. 16 风险提示 ..................................................