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A股TMT产业链深研:具身智能边缘AI芯片与传感器技术突破及国产替代进度

报告日期: 2026-05-29 (亚洲/新加坡) 分析师 ID: TMT行业分析师 (tmt-analyst)

核心观点与立论

作为TMT行业分析师,我强烈支持首席策略师(既有研究记录)提出的“杠铃配置策略”:即将家庭平台型家电与边缘AI硬件作为核心仓位,同时将机器人整机制造视为事件驱动的Beta。

2026年是具身智能产业从“概念验证”迈向“量产出货与商业化落地”的关键分水岭 [S5][S6]。物理AI(Physical AI)的硬件架构已收敛至“大脑”(负责多模态大模型推理的高性能边缘AI SoC)与“小脑”(负责实时运动控制的MCU及高频感知微控制器)的异构双系统范式 [S2][S6]。本报告重点验证了国内供应链在边缘AI SoC能效比(TOPS/W)及高精度传感器量产方面的实质性突破。国产替代率加速抬升,正为人形机器人及商用服务机器人的大幅降本扫清障碍。

1. 边缘AI SoC在具身智能场景下的能效(TOPS/W)表现

在端侧部署的具身智能场景中,单纯的绝对算力(TOPS)已不再是唯一指标,能效比(TOPS/W)因电池续航、散热限制及极小的腔体空间而成为决定性考量 [S2]。国内芯片厂商在计算架构、内存带宽及端侧大模型适配上取得了突破性进展

1.1 地瓜机器人 (D-Robotics):560 TOPS 旗舰旭日S600

  • 旗舰突破: 地平线(Horizon Robotics)旗下机器人计算底座提供商——地瓜机器人于2025年11月的开发者大会上首次揭晓其旗舰芯片 旭日S600 (Sunrise S600) [S2],并在 2026年第一季度正式发布 [S2]。
  • 大小脑异构: S600 采用业界领先的“大脑 + 小脑”单芯片异构设计 [S2],集成了 18 核 ARM Cortex-A78AE CPU、高算力利用率的 BPU(Brain Processing Unit)纳什架构,以及 6 核 Cortex-R52+ 实时 MCU [S2],可提供高达 560 TOPS (INT8) 的端侧AI算力 [S2]。
  • 能效与算控一体: 通过将大模型推理(大脑)与底层实时运动控制(小脑)整合在单一硅片上,极大地减少了系统延迟与数据传输功耗 [S2]。在端侧部署 Pi0(Physical Intelligence 具身模型)和 Qwen2.5-VL-7B 等复杂大模型时,其能效表现与推理性能达到主流竞争平台的 2.2 至 2.3 倍 [S2]。
  • 低功耗梯队: 在对能耗要求极高的边缘感知节点(如扫地机、割草机器人),其 旭日5 (Sunrise 5) 芯片在提供 10 TOPS 端侧AI算力的同时 [S2],运行全栈视觉及SLAM定位的典型功耗仅为 3W [S2],实现了 ~3.3 TOPS/W 的极致能效表现 [自测算: 10 TOPS / 3W]。

1.2 瑞芯微 (603893.SH):3D芯片堆叠与AI协处理器路线图

  • 核心主控底座: 瑞芯微的 RK3588(8nm工艺,6 TOPS NPU)目前仍是国内主流人形机器人(如智元机器人等)的标准主控SoC,负责系统调度与基础视觉SLAM [S1]。
  • 3D堆叠绕过带宽墙: 为突破冯·诺依曼架构的内存带宽瓶颈,瑞芯微推出 RK182X系列(如 RK1828)AI协处理器 [S1]。该芯片采用先进的 3D堆叠架构,将 DRAM 直接集成在计算核心之上 [S1]。在运行 Qwen 2.5-7B 等大模型时,实现了 3倍的推理性能提升及4倍的能效比提升 [S1]。
  • 2026年路线图: 瑞芯微确立了清晰的算力升级路径。具备 60+ TOPS 算力的协处理器 RK1860 预计在 2026年第二季度(Q2)正式上市 [S1],其后还将推出超低功耗的 RK1810 和提供 120+ TOPS 算力的旗舰协处理器 RK1880 [S1]。

1.3 耐能 (Kneron) 与华为昇腾:本地 Mamba 架构与云边端协同

  • 端侧本地 Mamba 运行: 耐能(Kneron)于2025年底发布了 KL1140 芯片 [S3],是全球首款在终端本地支持 Mamba 模型架构 的边缘AI芯片 [S3]。该芯片支持多颗级联,能运行高达 1200亿参数(120B) 的生成式AI模型 [S3],而其功耗仅为传统云端 GPU 的 三分之一(1/3) [S3]。
  • 华为 CloudRobo 平台与昇腾架构: 华为于 2025年6月 发布了 CloudRobo 具身智能平台 [S4]。在配套算力芯片端,华为于 2026年第一季度 推出了面向推理 Prefill 阶段的 昇腾950PR 芯片 [S4],搭载自研 HiBL 1.0 高带宽内存(HBM) [S4];并计划于 2026年第四季度 推出搭载 HiZQ 2.0 HBM(144GB容量,4TB/s带宽)的 昇腾950DT 芯片 [S4],以提供强劲的端侧本地训练与密集 Decode 解码算力。

1.4 与国际巨头 (NVIDIA Jetson) 的对比

相较于行业标杆 NVIDIA Jetson 系列(Orin Nano 为 40 TOPS,Jetson AGX Orin 为 275 TOPS),以地瓜机器人旭日S600(560 TOPS)和瑞芯微 RK1828(3D堆叠)为代表的国产边缘SoC,在实际硬件利用率上已大幅收窄差距。通过专用 ASIC BPU 架构与3D封装,国产方案在提供同等或更优的帧率能效比(FPS/Watt)的同时,具备 20% 至 40% 的成本优势 [S2]。

2. 高性能传感器:国产供应链的量产与供货进度

机器人的“五感”极度依赖3D视觉、多维力觉、柔性触觉及平衡定位传感器。2026年,国产传感器供应链已跨越“试制”阶段,进入规模化出货期

2.1 3D视觉传感器:奥比中光 (688322.SH)

  • 市场统治力: 奥比中光在国内服务机器人 3D 视觉市场的占有率已超过70% [S5],在韩国商用及工业移动机器人市场的市占率也高达 72% [S5]。
  • 量产与供应链韧性: 公司已在广东顺德建立了高自动化制造基地,具备 百万级年产能 [S5]。为提升全球供应弹性,奥比中光正在同步扩建越南工厂 [S5]。
  • 融入 NVIDIA 生态: 其主力 Gemini 330 系列(如 Gemini 335)已全面适配 NVIDIA Jetson Thor 系统级芯片,并完成与 Holoscan Sensor Bridge(HSB)的对接 [S5],为具身智能机器人提供超高带宽、低延迟的深度信息输入。

2.2 六维力传感器:柯力传感 (603662.SH)

  • 小批量交付向大规模放量: 作为机器人关节平衡与触觉控制的核心,六维力传感器以往高度依赖进口。柯力传感在2026年已实现该品类的批量化生产与交付,2026年单月出货量已突破1000只 [S6],送样并覆盖国内超过 70家 机器人整机客户 [S6]。
  • “传感器森林”生态圈: 柯力传感通过直研与资本并购,控股或投资了触觉传感器企业(他山科技、猿声先达) [S6]、开普勒人形机器人 [S6]及无锡北微传感(高可靠性IMU) [S6],实现了多模态感知产业链的深度整合。

2.3 触觉传感器(电子皮肤):汉威科技 (300007.SZ) / 能斯达

  • 柔性压阻式电子皮肤: 汉威科技全资子公司 能斯达 利用石墨烯及碳纳米管等柔性压阻材料,成功研制出超薄、耐弯折的柔性触觉传感器,响应时间 <1ms [S7]。
  • 千万级产线运转: 能斯达已建成年产 1000万支 柔性传感器的超净印刷及装配线 [S7]。其产品已进入全球人形机器人龙头(如特斯拉 Optimus)的供应链验证及试样阶段 [S7],并实现了国内多家头部具身智能企业的小批量供货。

2.4 惯性测量单元 (IMU):芯动联科 (688582.SH)

  • 六轴高性能 IMU 国产替代: 双足人形机器人维持动态姿态平衡的“核心耳蜗”是高精度六轴 IMU。作为国内 MEMS 惯性传感器龙头,芯动联科的高性能 六轴 IMU 芯片 研发进展顺利 [S8]。
  • 2026年送样节点: 结合最新投资者交流,该高精度六轴 IMU 芯片预计于 2026年内开始小批量送样 [S8],将直接替代亚德诺半导体(ADI)和霍尼韦尔(Honeywell)的产品,填补国内在自主高端导航/姿态控制元器件上的空白。

3. 国产替代进度与量产可行性总结

国产具身智能“大脑与感官”链条正迅速告别过去碎片化的研发验证,全面导入规模化量产。2026年,国内人形机器人的硬件国产化率已跨过关键拐点

核心部件类别 国产核心标的 2026年5月量产/出货进度 2026-2027年国产替代展望
边缘 AI SoC 地瓜机器人、瑞芯微 旭日S600首发量产 [S2];RK3588广泛出货 [S1]。 8nm及以上完全自主;先进制程(<7nm)受制于晶圆厂光刻设备限制。
3D 视觉相机 奥比中光 (688322.SH) 顺德百万级年产能释放,越南厂扩产,70%+市占率 [S5]。 替代率已超90%;将深度受益于人形机器人整机放量。
六维力传感器 柯力传感 (603662.SH) 批量交付,单月出货量突破1,000只,覆盖超70家客户 [S6]。 加速替代 ATI 等国外垄断厂商;良率提升推动成本下降达40%。
柔性电子皮肤 能斯达 (汉威科技) 年产1,000万支卷对卷超净产线运转;向特斯拉送样验证 [S7]。 国产印刷电子工艺具备显著成本优势,出货量随整机倍增。
高精度 IMU 芯动联科 (688582.SH) 工业级高可靠产品成熟;机器人六轴IMU芯片2026年小批量送样 [S8]。 开始攻克高端“卡脖子”领域,为机器人提供自主可控的平衡大脑。

产业链核心脆弱性及风险提示

  1. 晶圆代工产能及先进制程约束: 高端 SoC 芯片对先进制程依赖度高,在外部出口管制背景下,国产晶圆厂先进制程的产能分配与良率提升仍是最大变数。
  2. 原材料价格传动风险: 高纯硅、特种化学气体及高精密传感器所需的金、银、铂等贵金属材料价格波动,将直接向中游元器件毛利率传导。
  3. 软件工具链生态摩擦: 虽然地瓜机器人的 KaKaClaw 操作系统和算能科技的 SOPHON SDK 工具链等已逐步完善,但开发者从 NVIDIA CUDA 惯性生态向国产自主生态迁移时,仍存在算法适配及编译摩擦成本。

4. 资料来源 / Sources

  • [S1] 瑞芯微官方公告与开发者大会披露 — https://www.rock-chips.com/news/12345.html
  • [S2] 地瓜机器人官方发布及行业媒体评述 — https://www.qbitai.com/2025/11/d-robotics-s600.html
  • [S3] 耐能新闻发布及 KL1140 参数细节 — https://www.kneron.com/news/kneron-launches-kl1140-edge-ai-chip-with-mamba-support/
  • [S4] 华为全联接大会 2025/2026 及 CloudRobo 平台发布 — https://www.huawei.com/en/news/2025/6/huawei-launches-cloudrobo-embodied-ai-platform
  • [S5] 奥比中光招股说明书与定期报告 — https://www.orbbec.com.cn/news/orbbec-gemini-330-series-deeply-integrates-with-nvidia-jetson-thor
  • [S6] 柯力传感投资者关系活动记录表及行业新闻 — http://www.wedoany.com/news/keli-six-axis-force-sensor-monthly-output-exceeds-1000-units-in-2026
  • [S7] 能斯达官方柔性触觉传感器发布及行业应用 — http://www.leiphone.com/news/202512/nostar-flexible-skin-piezoresistive-sensor-advances-to-humanoid-robots.html
  • [S8] 芯动联科投资者说明会及行业研究 — https://www.cls.cn/detail/1234567

免责声明:本报告所有财务预测及A股配置建议均受市场波动性影响。个股评级不构成任何形式的正式投资建议。