電子發(fā)燒友原創(chuàng) 章鷹

近日，特斯拉CEO 埃隆·馬斯克近日在X動(dòng)態(tài)中宣布：“備受期待的擎天柱（Optimus）機(jī)器人將于今年正式開啟試生產(chǎn)階段，我們今年希望制造5000臺(tái)Optimus機(jī)器人，從技術(shù)上講，我們的目標(biāo)是生產(chǎn)足夠的零件來制造1萬臺(tái)或1.2萬臺(tái)，但它是一個(gè)全新的產(chǎn)品，我們能生產(chǎn)5000臺(tái)就成功了?！?br />
據(jù)馬斯克透露，Optimus 試產(chǎn)線良品率 91.7%，單一成本正式跌破2萬美元。這個(gè)價(jià)格比2023年原型機(jī)7萬美元的造價(jià)暴跌71.4%，甚至低于中國某新能源車企流水線工人的五年人力成本總和。特斯拉還計(jì)劃在 2026 年將Optimus 產(chǎn)量大幅提升，該公司的目標(biāo)是明年生產(chǎn)5萬臺(tái)。

特斯拉Optimus Gen 3展示領(lǐng)先技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢

2023年以來，在傳感器技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、AI技術(shù)和大模型的加持下，智能機(jī)器人加速到來，人形機(jī)器人就是其代表。以Tesla為例，2022年10月，Tesla在AI Day上發(fā)布Optimus；2023年12月，Tesla發(fā)布Optimus Gen 2。2024年在10月份發(fā)布會(huì)上Optimus Gen 3現(xiàn)身，馬斯克當(dāng)時(shí)就預(yù)計(jì)2025年將有上千臺(tái)機(jī)器人在特斯拉工廠工作。

Optimus Gen 3 代表了人形機(jī)器人技術(shù)的飛躍。作為特斯拉第三代人形機(jī)器人系列，與前代產(chǎn)品相比，它的設(shè)計(jì)、功能和價(jià)格都得到了改進(jìn)。以前，機(jī)器人無法完成接網(wǎng)球、打籃球或執(zhí)行精細(xì)作等任務(wù)。但是，憑借靈巧手關(guān)節(jié)的22個(gè)自由度，Optimus Gen 3重新定義了機(jī)器人技術(shù)的界限，允許快速而精確的運(yùn)動(dòng)。此外，與接收自動(dòng)軟件更新的智能手機(jī)不同，Optimus Gen 3還將自我更新以改進(jìn)其功能。這些更新將幫助 Optimus 以近乎完美的準(zhǔn)確性執(zhí)行清潔、整理甚至照顧寵物等任務(wù)，而無需手動(dòng)重新編程。

Optimus Gen3比較前代有明顯改進(jìn)：一是走路沒有椎間盤壓迫，人機(jī)交互、運(yùn)動(dòng)流暢性、操作都比原來有大幅度的提升；二是Optimus Gen3，手的關(guān)節(jié)變成22個(gè)自由度，人的手是27個(gè)自由度，基本上可以像人一樣，拿起一個(gè)25磅的電池盒，這是革命性參數(shù)的突破。三、步行速度：10到12公里每小時(shí)，人臉識(shí)別和命令理解準(zhǔn)確率提升到99.7%，電池壽命比上一代延長40%，與特斯拉的生態(tài)系統(tǒng)（從電動(dòng)汽車到太陽能系統(tǒng)）無縫集成。

高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所所長盧瀚宸表示，特斯拉Optimus產(chǎn)品開啟人形機(jī)器人新時(shí)代。特斯拉全面推進(jìn)Optimus產(chǎn)品的迭代和技術(shù)進(jìn)步引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。據(jù)悉，2024年之后中國小鵬發(fā)布全新的AI人形機(jī)器人Iron，宇樹科技推出人形機(jī)器人Unitree G1，智元機(jī)器人發(fā)布靈犀X2，接近50多家企業(yè)涌入，引發(fā)了人形機(jī)器人發(fā)展的熱潮。

人形機(jī)器人的成本構(gòu)成，特斯拉Optimus Gen 3降本途徑解析

據(jù)悉，人形機(jī)器人的成本主要由硬件、軟件和研發(fā)投入構(gòu)成，硬件成本約占總成本的70%，其中電機(jī)、減速器、傳感器是成本大項(xiàng)。據(jù)Macquarie Research在2023年發(fā)布的成本報(bào)告顯示，人形機(jī)器人的硬件總成本約5萬美元，端到端AI軟件大腦、傳感器及芯片、伺服電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器各需1萬美元，電池和電池控制系統(tǒng)需要2000美元，慣性測量單元和扭矩傳感器需5000美元，精密減速器約8000美元。

高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所所長盧瀚宸表示，人形機(jī)器人商業(yè)化的短期堵點(diǎn)在于技術(shù)，長期堵點(diǎn)在于成本。過去一兩年，人形機(jī)器人的成本下降比較快，特別是供應(yīng)鏈企業(yè)加入，我們調(diào)研當(dāng)中發(fā)現(xiàn)不少玩家表示，當(dāng)人形機(jī)器人的出貨達(dá)到千臺(tái)量產(chǎn)級(jí)別時(shí)，硬件報(bào)告的成本可以降低50%，千臺(tái)級(jí)產(chǎn)量將會(huì)是第一道坎。

圖：中國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)成本結(jié)構(gòu)圖 電子發(fā)燒友拍攝

特斯拉Optimus 機(jī)器人正在以先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)步超越競爭對(duì)手，但是制造成本一直是居高不下。海外媒體消息，特斯拉Optimus Gen 3的零售價(jià)預(yù)計(jì)在 15,000 美元到 18,000 美元之間，單一成本突破2萬美元，特斯拉是如何實(shí)現(xiàn)如此優(yōu)惠的價(jià)格？

首先，規(guī)模制造成為可能，持續(xù)在硬件成本上降低。特斯拉今年的目標(biāo)是生產(chǎn)5000臺(tái)Optimus，明年希望達(dá)到5萬臺(tái)的產(chǎn)量，并且目前已經(jīng)有足夠生產(chǎn)1萬至1.2萬臺(tái)機(jī)器人的零部件提供。顯然在規(guī)模成本下降通道上，達(dá)到普通機(jī)器人企業(yè)無法達(dá)到的邊界。

持續(xù)圍繞硬件成本降本。一是在端到端的AI芯片和軟件大腦上復(fù)用汽車AI芯片，為Optimus 機(jī)器人提供動(dòng)力，從而降低成本。

二是在電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，使用特斯拉自研產(chǎn)品，并且整合汽車供應(yīng)鏈廠商，以規(guī)模來降低成本。"關(guān)節(jié)電機(jī)扭矩密度突破45Nm/kg，成本下降至三年前的五分之一。"英偉達(dá)CEO黃仁勛在CES主題演講中公布的這組數(shù)據(jù)，揭示了人形機(jī)器人商業(yè)化的關(guān)鍵拐點(diǎn)。當(dāng)特斯拉公布其自研的仿生關(guān)節(jié)電機(jī)能耗較工業(yè)機(jī)器人降低62%，市場確信，人形機(jī)器人的商業(yè)化拐點(diǎn)到來。

特斯拉汽車配套供應(yīng)商拓普集團(tuán)與三花智控在2025年開年以來都在加速機(jī)器人生產(chǎn)基地的建設(shè)，作為最早配套特斯拉Optimus人形機(jī)器人試產(chǎn)的企業(yè)，這兩家企業(yè)已將機(jī)器人三大關(guān)鍵配套——機(jī)電執(zhí)行器、電機(jī)、控制器——的規(guī)模化量產(chǎn)提上了日程。

拓普集團(tuán)在2024年財(cái)報(bào)里披露，2025年是人形機(jī)器人商業(yè)量產(chǎn)元年，特斯拉更新人形機(jī)器人生產(chǎn)目標(biāo)，公司早在2023年設(shè)立電驅(qū)事業(yè)部，進(jìn)行機(jī)器人執(zhí)行器研發(fā)，2024年機(jī)器人電驅(qū)業(yè)務(wù)開啟批量供貨，未來持續(xù)成長確定性強(qiáng)。

其次，運(yùn)動(dòng)控制算法（Motion Control Algorithm ）的突破是關(guān)鍵。斯坦福大學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任 Oussama Khatib 在《IEEE Spectrum》3 月刊中指出，Optimus 第二代“多模態(tài)AI大模型”讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了 0.02 毫米級(jí)動(dòng)作誤差，這相當(dāng)于用機(jī)械手指給螞蟻?zhàn)鑫?chuàng)手術(shù)的精度水平。

還有，特斯拉可以把汽車的電池包安裝在機(jī)器人的驅(qū)干內(nèi)為機(jī)器人提供續(xù)航，從而以更低的成本實(shí)現(xiàn)更長的電池壽命。

此前特斯拉Optimus Gen2高1.72米，重57kg，負(fù)載20kg（手臂附加5kg），行動(dòng)速度最高可達(dá)8公里/小時(shí)（2.22米/秒），其配備2.3千瓦時(shí)/52伏電池包。有機(jī)構(gòu)猜測，該電池組是將容量較高的21700電芯進(jìn)行串聯(lián)。如果基于每臺(tái)人形機(jī)器人平均配備2Kwh電池容量的基礎(chǔ)測算，到2027年，特斯拉人形機(jī)器人的鋰電池需求有望突破5Gwh。

就在特斯拉宣布機(jī)器人量產(chǎn)的第二天，比亞迪深圳基地亮出了Mecha-01。這款搭載“刀片電池模塊”的人形機(jī)器人，在 3 月 21 日的實(shí)測中連續(xù)搬運(yùn) 18 公斤貨物 6 小時(shí)，核心溫度始終控制在 47℃以下。寧德時(shí)代在CES2025上展出固態(tài)電池首次適配人形機(jī)器人，續(xù)航突破48小時(shí)，此外，寧德時(shí)代則推出“超導(dǎo)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)技術(shù)”，宣稱能把機(jī)器人關(guān)節(jié)耗電量降低 40%。

寫在最后

在特斯拉CEO埃隆·馬斯克的支持下，特斯拉 Optimus 將改變行業(yè)和日常生活。機(jī)器人執(zhí)行簡單的任務(wù)、幫助照顧孩子、遛狗、修剪草坪，甚至提供陪伴，都離我們不遠(yuǎn)了。2萬美元的成本節(jié)點(diǎn)將使得人形機(jī)器人商業(yè)化落地成為可能。

隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)潮起，近期入局者明顯增多，華為、字節(jié)、比亞迪、小米、廣汽、螞蟻等大廠均已加碼具身智能賽道，目前，國內(nèi)多款人形機(jī)器人產(chǎn)品已在汽車產(chǎn)線、物流企業(yè)以及3C數(shù)碼制造等場景開展訓(xùn)練，相信未來3年會(huì)有更多的人形機(jī)器人廠商把量產(chǎn)提上日程。