从深圳的协作机器人生产线到合肥的智能汽车工厂，中国用不到十年时间，把机器人密度从全球第 25 位提升到了第 5 位。2024 年，工业机器人年产量突破 40 万台， 相当于每万名 工人配备 470 台机器人——这一个数字是美国的 3 倍，德国的 2 倍。这样的发展速度，让美西方感到压力不小，因为背后不仅是中国制造的升级，还有他们自身在产业空心化和科技战略上的误判。

  这是对美国乃至整个西方世界的行动号召。我们正处于工业社会非线性变革的早期临界点，但美国立足的根基已松动。自动化和机器人技术正经历一场革命，将实现制造业和关键任务行业的全面自动化。这些智能机器人系统将成为首个非补充性、完全增量的工业要素——机器人能全天工作，生产效率更加高，使产能突破人力限制实现大规模扩张。目前唯一有望实现这一自动化水平的国家是中国。若中国率先达成而美国未能及时跟进，产能扩张的红利将由中国独享，美国在所有领域将被全面超越，生存亦面临威胁。

  中国在制造业领域的主导地位已持续多年。中国拥有世界上最具竞争力的国内经济之一，自然可以在一定程度上完成规模经济，并在大规模制造方面展现出高超的技术水平。与此同时，中国的工程质量在多个关键行业也达到了世界领先水平。这种情况已经在电池、太阳能领域出现，在电动汽车领域也正在发生。凭借规模经济，中国能够为东南亚、拉丁美洲等新兴市场提供产品，从而扩大自身优势和影响力。

  与之前的战略产业高质量发展相比，机器人技术的发展对中国的影响将更为巨大。这些机器人系统将能制造更多的机器人，随着产量的增加，成本将不断降低，质量将逐步的提升，这将进一步强化中国的生产优势。这种良性循环将不断持续，随着质量的提升，其他几个国家将越来越难以与之竞争。由于机器人技术是一种通用技术，它将对所有制造业部门以及目前具有优势的别的行业（如纺织、电子、消费品等）产生广泛影响。目前，西方正措手不及：韩国和日本面临出生率危机，这正制约着它们的制造业能力；欧洲工业部门因中国的竞争和自身发电能力不够而苦苦挣扎；美国则专注于别的市场，依赖海外廉价生产，而与此同时，中国的制造业能力慢慢地加强，机器人技术蓬勃发展。

  中国机器人本土化进程已取得显著进展，其本土企业正接管全球最大市场，市占率逼近 50%（2020 年仅为 30%）。虽然中国厂商目前在低端市场与西方巨头持平，但我们的供应链分析表明，本土企业已开始攻占高端市场。宇树科技的崛起印证了这一转变：目前市场上唯一可行的人形机器人宇树科技 G1 已完全脱离美国零部件。

  商用无人机市场展现了中国在其进入的每个战略行业采用的规模化/过剩供给策略，而该策略也首次应用于机器人相关市场。中国本土龙头大疆占据了全球商用无人机市场 80%份额，美国消费市场更高达 90%！虽然大疆是先行者，但得益于中国制造优势和规模/过剩供给战略，它在过去十多年里从始至终保持并巩固着自己的市场地位。

  让我们解释一下其中的原因。要开发功能强大且稳定的硬件，一定要通过快速迭代反复制造以完善产品。但对西方竞争者最致命的是——中国企业在本土市场已通过极速规模化实现成本碾压，进入西方市场时只需逐步优化质量。以 GoPro 为例，其无人机 Karma 虽主要在中国、马来西亚和日本生产，但每次迭代需数周时间（设计始于加州，图纸发往中国生产，成品运回美国测试）。而总部深圳的大疆，可在数小时内获得所需零件，以惊人速度迭代。2016 年，GoPro Karma（售价$1,099）被大疆（$999）全面碾压，后者续航长 50%、配备避障功能，而 Karma 因硬件故障被迫召回。GoPro 本可以通过持续改进处理问题，但大疆已全面超越。

  机器人技术本质上是一个系统工程问题，最终目标是创建一台或多台机器，能够以等于或低于人类成本的方式完成一个或多个单位的人类工作量。这要设计一个由众多相互关联的硬件零部件构成的系统，并与软件层深层次地融合，软件需理解并协调硬件的运动与规划。通过反复迭代，识别两个系统之间的差异并解决它们，以实现完美的精度。本质上，这是两个系统之间的微妙协作，每一次迭代都在复杂中雕琢出同步性。随着每一次迭代接近完美，会发生什么？

  答案就是，将可靠性、低成本、高性能和可扩展性融入一个系统中，创造一种前所未有的新型系统。与人类劳动力相比，当前的劳动力技能较低、能力有限，且人员流失率更高。将机械能力与软件智能融合，使世界越来越接近突破人类劳动力的限制，全面扩大工业经济的产能。就像人类整合感官输入和认知处理来理解世界并与之互动一样，具身人工智能也将执行相同的动作并自主运行，从而使一组新的系统能够为所有的领域做出贡献。马上就要来临的机器人变革有望解决所有这样一些问题，并创造出一支只有电影中才出现过的新型劳动力，但这样的领域和行业的深度远不止 「具身人工智能」这几个字所能涵盖。

  通用机器人技术是机器人领域的终极目标：即一种能够在任何环境下执行任何任务的机器人，取代工业流程中对人的需求。每向通用机器人迈出一步，都将为该技术的国家或公司能够带来巨大的解锁效应。目前全球大规模部署的机器人系统僵化且脆弱：它们需要预设环境，任务也必须是固定的，任何微小变化都可能会引起流程崩溃。这些瓶颈长期无法突破，严重阻碍了机器人行业的发展。这在某种程度上预示着唯一可能的改进仅仅是小规模的迭代和渐进式的开发，任何公司试图为机器人配备超出当前能力水平的尝试都失败了，许多研究人员和投资者因此留下阴影。唯一尝试跨越通用机器人技术鸿沟的只有实验室中的研究人员。构建一个能达到人类精准度（通常要求 99.99%）的功能性替代品，并确保其在足够长的时间跨度内具有成本效益，曾被视为白日梦。谁会相信这能实现？

  即使是谷歌也未能解决数据稀缺问题，其著名的「机械臂农场」由 14 台机器人连续运行 3,000 小时，仅为实现可靠的抓取。但这一成果从未走出实验室。数据稀缺是一个致命挑战。由于缺乏硬件标准化，研究人员被迫构建临时拼凑的机器人，然后手动收集训练数据，这一过程耗费了大量时间和资源。

  此外，与推动大语言模型（LLM）发展的网络上免费文本数据不同，机器人技术需要多模态数据，但这一些数据并不存在于网络。每个试图训练机器人的研究人员都必须在物理空间中用功能性机器人自行收集所有数据。硬件限制进一步加剧了这一问题。构建一个由足够强大的执行器组成的机器人系统，能够精细调整动作，并将互不兼容的非标准化部件集成为一个能够执行单一任务（即使略有变化）的机器人，已经极其困难，更不用说执行多种任务的机器人了。

  然而，我们正处于这一非线性变革的早期临界点。整个机器人技术栈的广泛研究和资产金额的投入带来了一系列突破。现实模拟数据的进步、在多个机器人上进行真实世界训练的能力，以及基础模型的崛起，为更智能的系统打开了大门。与此同时，硬件（如电动执行器）方面的进步大幅度降低了成本，使机器人能够在所需的精度水平下更高效地运行，解锁了以前不可能实现的动作。通用机器人技术终于成为一种潜在的现实解决方案。

  对机器人来说更具挑战的是人类活动领域，在这个环境中，机器人需要足够智能和安全，才能在完全非结构化和动态的环境中运行。由于人类行为难以预测，机器人需要具备适应性以避免安全风险。除了实现工业的全面自动化外，这些机器人还将缓解老年护理人员短缺问题，提高医院效率，增强手术精度，并实现危险建筑任务的自动化，从而满足几乎所有的劳动力需求。

  这并非孤例，中国在没有通用机器人的情况下就能实现这种自动化水平，一旦通用机器人问世，其对生产能力的提升将不可估量。这并不是说美国正在落后，而是为了展示中美在制造业能力的巨大差距。这与中国廉价劳动力无关，中国作为一个拥有强大工业基础的制造大国，如今已能制造出完全自主生产商品的机器。通用机器人技术将使将使这些工厂变得如同「生命体」一样，移动机器人不断运动并达成目标，以维持生命体的存活和功能。

  这只是创建完全自动化生产机器的第一步，随着 AI 基础模型变得更可靠和精准，这些系统将不断进化。中国已在广东的 KUKA 工厂实现了机器人制造机器人，KUKA 的一位负责这个的人说，他们可以将生产时间从每半小时一台机器人缩短到每分钟一台。他们是对的，因为当前的这些工厂还只是在利用最为基础的 AI 技术或者依靠编程控制，而一旦通用机器人技术成熟，整个生产的全部过程将彻底转化为一台统一运作的自动化大机器，任何复杂制造任务都将被通用机器人系统轻松完成。

  这些机器人无法适应环境变化，任何微小的偏差都可能会引起流程中断。例如，在汽车行业中，金属板的点焊通常由机器人完成。这项任务需要极高的精度，以确保面板正确对齐，焊点准确覆盖指定位置，并且每次焊接的力度和维持的时间保持一致。由于任务的精准性，任何位置或时间的微小偏差都会影响焊接质量，进而影响车辆的结构完整性。

  协作机器人（cobot）是解决人类活动环境中动态性问题的方案，可以在一定程度上完成工厂内更高水平的自动化。协作机器人与工业机器人外观相似，但体积更小，通过牺牲负载能力和速度来换取更高的安全性、灵活性和可编程性，并能根据需要在工厂内轻松重新部署和移动。如今，协作机器人通常被赋予更高水平的人工智能，用于完成一些复杂任务（如高度灵活的拾取、放置和分拣）。

  协作机器人通常被分配需要较少力量但更精细的任务，例如在工厂流程之间处理轻质材料，而工业机器人则负责处理更重的任务。协作机器人还可以与其他工业机器（如数字控制机床）配合工作——它们能为数字控制机床装载原材料、取回成品，甚至执行清洁或质量检查等常规支持任务。下图展示了一个机械臂与数控机床互动的示例。

  自然而然，协作机器人在所有工业机器人安装中的占比迅速上升，因为它们可以在一定程度上完成更高水平的自动化并提高工厂的投资回报率。协作机器人在工业环境中具有经济可行性，因为环境可以足够结构化，以确保机器人在任务中的准确性。目前，全球已安装并运行的机器人超过 400 万台，其中 90% 的年出货量为标准工业机器人，10% 为协作机器人。工业机器人通常应用于汽车行业、食品和消费品包装以及电子制造领域。协作机器人则出现在相同行业中执行需要更高精度的复杂任务，但在通常在人类的指导和监督下进行。

  尽管自动化的规模令人印象非常深刻，但这些机器人几乎总是出现在工厂环境中是有原因的。并非所有制造任务都适合这些机器人，在高混合、低产量的生产中，频繁的变化使得完全自动化任务变得困难，而且大多数需要精细运动技能和灵活性的任务，目前机器人还没办法完成。协作机器人被认为是解决这一问题的方案，但实际上，自动化所需的灵活性和能力超出了目前任何机器人的能力范围。

  移动机器人是自动化机器人队伍中的最新成员，利用移动性执行运输任务并与其他机器人协调。然而，不同移动机器人在移动能力上面临不同的困难、应用领域和优势。自动导引车（AGV）与协作机器人几乎同时出现，是移动机器人领域的首次尝试。它们的任务很简单：运输物体，例如在亚马逊物流中心内将包裹从一个地点运送到另一个地点。这些机器人仍然像大多数其他机器人一样僵化，需要在地面上放置引导标记以供 AGV 跟随。

  移动机械臂通常是工厂中使用的轮式机械臂。由于工厂地面十分平坦，它们用于在严格且短距离的导航范围内抓取和移动物体。四足机器人是四条腿的移动机器人，更多出现在开放环境中，通常用在建筑工地等场所的检查工作，但目前它们仍处于原型阶段。最后，人形机器人能够与其他机器人处于相同的环境中，并有望在人类居住的环境中发挥作用。这些机器人目前正在生产中，目标是成为一种更进化、能力更强的移动形态，具有更多的自由度、任务范围和应用领域，但尚未正式投入使用。

  在硬件方面，执行器、电机和驱动器是将电输入转换为液压、气动或更常见的电输出以生成运动的部件。在工厂的更高层级，可编程逻辑控制器（PLC）决定生产线的自动化方式，正确排序每个操作以确保整个自动化流程正常运行。在每个机器人内部，无论其形态如何，都有一个微控制器单元（MCU）或包含多个 MCU 的嵌入式系统，作为专用处理器处理低层实时任务，如读取传感器输入、生成电机控制信号和运行快速控制循环。这些系统其实就是大多数机器人系统的「大脑」。

  摄像头和传感器对机器人同样至关重要，因为这是机器人了解自身位置并达成目标所需步骤的主要媒介。大多数工业机器人使用标准的机器视觉 2D 摄像头、3D 深度摄像头或两者的组合，以创建对其环境完整的空间理解。尽管它们正朝着更轻便、更便宜且软件更强的摄像头方向发展。某些形态的机器人，尤其是那些在人类活动环境中运行的机器人，可能会使用 LiDAR 以获得更详细的环境视图，尽管成本通常更高。大多数 LiDAR（尤其是汽车领域）来自中国的禾赛科技，中国在 LiDAR 创新方面已取得足够进展，宇树科技已开发出专有 LiDAR 系统，价格略高于英特尔 RealSense 深度摄像头。

  工业和精密机器人配备关节编码器，使机器人能了解其关节的角度、位置或旋转速度。还可能包括广泛的传感器，如触摸和触觉传感器以了解压力、纹理等，本体感觉传感器以了解物理内部状态（如平衡），力扭矩传感器以了解关节施加的力扭矩等。由于这一些产品是较新的发展，这一市场较为分散；然而，大多数能够设计和组装这些传感器的西方公司通常仍会从中国购买基础材料。

  然后是「末端执行器」，即机器人手臂末端的工具或基本夹爪。每个末端执行器都有其特定的用途和有效载荷能力（即能够「抓取」的重量），因此机器人的用途决定了其安装的末端执行器。这是机器人中中国参与较少的部分，大多数末端执行器生产商来自德国（如 Schunk、Zimmer Group、Festo、Schmalz），部分来自美国（如 ATI Industrial Automation、Destaco）。然而，中国企业可能正在生产自己的末端执行器但尚未出口，因为垂直整合是其主要策略。尽管灵巧手目前非常关注，但它们尚未广泛实施，且远未达到足够的灵巧性。

  在美国，「美国制造」标签充其量是误导性的，最坏情况下甚至是有害的。实质性转化原则允许在中间国家对中国等外国材料来大量加工，然后在美国进行最终组装。这在某种程度上预示着即使核心部件源自中国，产品仍可标注「美国制造」，这掩盖了对外国依赖的真实程度。因此，许多美国公司会从中国购买廉价材料，将其转化为带有「美国原产地」标签的机器人硬件，并削弱那些真正在美国本土开采和制造的公司。这一问题不仅难以启齿，而更难解决。

  将制造能力上线并大规模生产工业机器人以引入自动化，远比许多人想象的更加困难和耗时。许多工业机器人的供应链很复杂，来自世界各地的组件生产通常已被具有成本优势的国家主导。供应链中断的案例屡见不鲜，已经震动了西方经济体。例如，在 2020-2022 年新冠疫情期间，洛杉矶和长滩的港口出现了超过 100 艘船排队等待卸货的情况。与此形成鲜明对比的是，在同一时期（2020-2021 年），中国迅速调整策略，将机器人安装量增加了 44%，以通过自动化弥补劳动力短缺。

  从硬件角度来看，我们将着重关注驱动机器人运动的实际组成部分：执行器、电机及其各自的组件。有许多类型的电机可用于产生运动，例如在 3D 打印机或数字控制机床中常见的具有精确角度控制的开环步进电机，以及具有高功率重量比以驱动无人机和电动汽车的无刷直流电机，但机器人中最重要的是伺服电机。大多数机器人公司，尤其是四大巨头，都在内部生产自己的伺服电机并单独销售。这些电机并不难制造，但规模化生产确实形成了一定的壁垒：执行器一定要有极高的可靠性和性能，因此扩大规模需要近乎完美的先进制造技术。所以，拥有必要专业相关知识的长期机器人组件制造商占据了最大的市场占有率，包括日本的安川电机（Yaskawa）、松下（Panasonic）、德国的博世（Bosch）、西门子（Siemens）和中国的库卡（KUKA）。美国的罗克韦尔（Rockwell）也必须提及，因为它占据了约 7% 的伺服电机市场占有率，但这同样是供应链中唯一一个没有被任何单一玩家主导的部分。

  全球近 60% 的中大型工业机器人使用的减速器由日本的 Nabtesco 提供。其制造难度在于几乎每个订单都应该要依据客户的硬件规格高度定制，同时仍需达到 99.99% 的精度阈值以替代人类。减速器对于确保这种精度至关重要，因此它们构成了工业机器人成本中最大的一部分，占比 14%。这些减速器的制造为达到极高的精度，通常只有那些有多年制造经验的老牌企业通过一直在优化流程和技术才能达到这样的品质衡量准则。这也是怎么回事 Nabtesco 能够占据主导地位的原因之一。该公司于 1980 年制造了其第一台摆线齿轮。

  市场上还有特殊类型的减速器——谐波减速器，由成立于 1970 年的日本哈默纳科（Harmonic Drive）开发，其采用独特的柔轮应变波设计以实现极高的精度。这些减速箱更昂贵，但在超精密环境（如半导体制造）中是必备品，因此在减速器市场中占据 15% 的份额。然而，中国本土的绿的谐波（Leaderdrive）展示一个完善的工业基础和快速迭代能力能带来怎样的成果。绿的谐波于 2003 年在中国成立，致力于自主研发超精密谐波减速器，短短 14 年时间，该公司就生产了超过 10 万件谐波减速器，并占据了中国国内谐波减速器市场 90% 的份额。

  电机和齿轮箱并不短缺且价格相对便宜，但如今的电机已经取得了突破性进展。现在大多数高质量高速电机都采用永磁体（PM 电机）设计，以达到更高的能效和功率重量比，这对机器人应用来说尤为理想。简而言之，永磁体有效地增加了电机的电磁场磁性，这在某种程度上预示着磁化所需的电力减少，更多的电力可用于产生运动。然而，有一个问题，即制造典型的钕永磁体（NdFeB）所需的工艺和元素几乎完全由中国主导，占据了 90% 的市场占有率。在这 90% 中，中国的三家生产商几乎垄断了市场：京磁、金力永磁和宁波韵升。

  尽管被称作「稀土」，可它们的储量与其他大多数元素一样丰富。但是提炼钕并生产最终永磁体需要大约 12 个复杂步骤和强大的工业能力。中国在这一过程中也占据主导地位，占比 93%。在对中国战略矿产实施贸易限制后，西方国家试图减少对中国永磁体的依赖。例如，美国的 MP Materials 正努力成为北美唯一一家完全垂直整合的稀土公司。澳大利亚的 Lynas 是全球最大的非中国生产商，正在美国国防部 1.2 亿美元的支持下扩建并建造另一家分离工厂。宝马和雅马哈也支持了一家美国稀土初创公司 Phoenix Tailings，试图创造另一家供应商。MP Materials 从建设到早期生产仅用了几年时间，但要建立高产能在大多数情况下要 5 到 10 年的时间。

  然而，假如没有大量的政府补贴来匹配中国较低的资金成本，这一些企业不太可能在规模上赶上中国。有消息称，中国目前拥有约 25 万至 27.5 万吨的钕铁硼磁体精炼产能，并且这一数字可能在五年内翻倍。相比之下，美国国防部对 Lynas 的 1.2 亿美元投资可能仅生产约 4,200 吨钕铁硼磁体。目前，中国的规模经济使其在稀土市场上几乎不可撼动。

  除了稀土元素外，矿产和其他材料同样甚至更为关键，尽管这些领域通常不会成为瓶颈，但它们也主要由中国控制。此外，拥有矿石储量或采矿能力并不代表能够有效处理这些元素。许多经济体在处理这些元素方面面临困难，而中国凭借其先进的工业经济在这方面表现出色。得益于「一带一路」倡议和「中国制造 2025」计划，中国进行了投资并构建了一条通向在几乎整个矿物加工行业占领绝对主导地位的康庄大道。

  铜通常来自智利和秘鲁，约 76% 的秘鲁铜出口和 68% 的智利铜出口流向了中国，占全球所有原始铜的 56%。

  镍是少数未在中国大量精炼的关键矿物之一，37% 的镍在印度尼西亚精炼，28% 在中国。然而，根据国际能源署（IEA）的最新报告，印尼 80% 以上的电池级镍产量流向中国相关企业。

  钴在刚果民主共和国开采，占全球钴产量的 80%，但中国通过西科明斯协议与他们达成合作，现在拥 有刚果 80% 的钴产量。

  中国深知，若无法获取加工后的矿物，就无法迈出制造产品的第一步。西方国家尚未意识到，制造业回流必须从这些矿产开始。

  电池，尤其是锂离子电池，对移动机器人（如无人机、服务机器人、仓库中的自主导航车、移动机械臂、人形机器人）以及电动汽车至关重要。如果你想实现机器人脱离有线电源的未来，你很有可能会为其配备中国电池，因为中国企业供应了全球约 80%的电池。中国电池组的成本约为 127 美元/千瓦时，而北美和欧洲的价格分别高出 24%和 33%。全球最大的电池生产商宁德时代在 2023 年占据了全球电动汽车电池市场的 37%，而比亚迪约占 16%。 中国以外最大的生产商 LGES（韩国）仅占全球市场占有率的约 13%。

  要在这一个市场突破壁垒并不是特别容易，瑞典政府支持的 Northvolt 刚刚申请破产。美国通过《通胀削减法案》承诺至少投入 730 亿美元用于电池供应链投资，而中国自 2009 年以来已向电动汽车公司提供了超过 2,300 亿美元的补贴。当前电池市场的格局令人担忧，因为中国企业凭借庞大的工业基础和持续的政府投资，将比西方企业更快地迭代，并进一步压低成本以击败竞争对手。

  从工程角度来看，制造电池是一个中国企业通过反复迭代克服的障碍。正极、负极和电解质之间的复杂化学平衡一定要满足严格的纯度要求，因为任何杂质都可能会引起电池使用寿命的显著变化。在美国，建设足够的生产能力已经很具有挑战性，每 GWh 的建造成本比中国高出 46%。LG 甚至以「市场状况」为由暂停了其在亚利桑那州 55 亿美元的电池工厂建设。

  对于机器人来说，电池的尺寸各不相同，缺乏标准化，且不同机器人对电池的需求也不同。功率重量比是一个更严格的要求，因为机器人无法像汽车那样承受相同的重量，不同机器人通常有不同的功率需求。四足机器人使用的电池与人形机器人不同，这种差异几乎涵盖了所有机器人种类。在美国，制造纯净高效电池的难度和成本已经足够挑战，但电池缺乏统一性将成为规模化生产时的最严重的问题之一。

  重工业——它们都是汽车和电子等重工业的主要参与者，这一些行业易于通过机器人实现自动化。

  韩国政府和财阀全力以赴：2021 年，三星宣布其公司范围内将投资高达 1.63 万亿美元用于工业自动化和 AI。现代汽车已在 2021 年收购了波士顿动力。LG 在 2017 年部署了首尔机场的无人驾驶引导机器人后，将机器人技术列为关键增长领域，并最近将其在 Bear Robotics 的股份转为多数股权。除此之外，政府也在加大投资。自 2008 年至 2030 年，韩国已推出四轮《智能机器人基本计划》，总投资 16 亿美元，并计划到 2030 年再投入约 22.6 亿美元。尽管韩国比以往任何一个时间里都迫切地需要自动化，但它并非主要制造国，工业机器人中约 60% 的组件依赖进口。韩国正在与时间赛跑。

  韩国与日本一样，自动化是应对老龄化劳动力和低出生率的必要手段。尽管政府采取了多项举措，韩国的出生率仍持续创下历史新低。例如，农村地区劳动力短缺迫使工厂迁往首尔附近以维持运营。韩国甚至最近取消了某些制造工厂长达数十年的外籍工人禁令（出于安全原因），以弥补劳动力短缺。韩国的出生率是全球最低的，日本紧随其后。然而，日本在自动化竞赛中略占优势，因为它拥有「四大」巨头中的两家，而韩国仍依赖进口约 60%的工业机器人组件。

  德国作为欧洲的工业强国，在全球机器人密度排名中位居第四，并始终致力于发展强大的工业经济。2011 年，德国向欧盟推出了「工业 4.0」计划，旨在将该地区推向整合新技术和自动化进程的前沿，以增强竞争力。德国对工业制造的重视使其走上了自动化之路，但如果欧盟能够阻止中国扩展其自动化公司份额，德国将在马上就要来临的机器人技术解锁中占据有利地位。

  欧洲国家在将欧盟的工业自动化能力和技术出售给中国时表现得默许又被动。这一悲剧将在机器人革命中回响，德国严格的官僚制度使其在 2016 年无法干预库卡被中国美的集团收购的事件，只能眼睁睁看着其巨头被出售。意大利出售了许多机器人公司（如 EVOLUT、OLCI Engineering、CMA Robotics），并在 2022 年终于决定否决其中一项收购。2025 年 2 月，一个自动化行业组织终于向欧盟发出行动呼吁，要求通过机器人技术解决其缺乏竞争力的问题。「工业 4.0」是一个变革性计划，但欧盟花了九年时间才意识到它要哪一些被中国收入囊中的机器人。

  最后来看美国，这里出现了一种奇怪的现象：尽管拥有高度发达的科技行业，但缺乏国家战略和外包制造业的弊端使其陷入困境。美国的制造能力仍然是一个相关话题，问题就在于它无法在与中国竞争的领域中胜出，因为美国的制造成本高昂，而美国曾经拥有的「质量」优势正在逐渐消失，因为中国现在能够以更低的成本生产出质量相似的产品。自动化某些领域可能会缓解这一痛苦，但这还需要一些时间。美国与其同行一样拥有庞大的汽车工业，但在 2023 年的机器人密度排名中仅位列第十。一项研究表明，根据工资调整后的机器人采用率，美国实际上比预期低 49%。鉴于美国的人工智能革命，看到机器人这一主要潜在受益者偏离其他科技发展路径很是令人惊讶的。若机器人技术成为增长目标领域，美国可能会从更便宜的生产中受益并参与竞争，但这还在未来。

  美国出现这样一种不协调的原因有很多，其中一个根本原因是缺乏其他几个国家从中受益的多年期国家战略。例如，《芯片法案》和《通胀削减法案》这两项旨在提振国内产业的重要政府计划，在一届政府启动，而在另一届政府下，《通胀削减法案》便已被提上废除议程，《芯片法案》也在讨论之列。此外，美国的经济结构遵循与中国不同的经济激发鼓励措施。美国发现追求数字创新、尖端技术和服务更有价值，并在此过程中将大部分生产能力外包给具有成本优势的国家，因为大多数美国公司无法竞争。然而，美国现在只能依赖中国的制造能力，并需要重大转变才能进入这场竞赛。

  雪上加霜的是，仔仔细细地观察西方世界的自动化增长，不难发现其在 2016-2018 年达到顶峰。日本 2023 年的新增量仍比 2018 年的峰值低 13%，而韩国自 2016 年以来没有增长。在四大强国中，唯一在 2023 年达到新高峰的是德国……但其巨头 KUKA（库卡）已被中国收购，并将制造业务转移到亚洲。

  这些企业正在成为行业巨头。大多数企业专注于强大的垂直整合，例如埃斯顿高达 95% 的核心部件自产，使其能快速迭代产品研究开发。它们认识到强大生产能力的重要性，例如埃夫特计划建设「超级工厂」，将年产能提升 10 万台机器人。新松已拥有约 230 万平方英尺的全球工厂，具备令人印象非常深刻的生产能力。此外，它们的研发数字可以说明一切。新松在创新策略上更进一步，它甚至收购了一家德国领先的机械工程职业学校，以培训新员工并获取德国数十年的工程师培训经验，同时在中国大学设立了自己的机器人研究所。

  中国制造业目前以汽车和电子科技类产品生产为主导，自 2009 年以来，中国的汽车产量已超过美国和日本的总和，并组装了全球约 70% 的电子科技类产品。即使在机器人这样一个庞大的自动化成熟的行业中，2023 年全球 51% 的机器人安装量来自中国，仅这一年就新增了 27.6 万台！中国是全球最强大的工业经济参与者之一，这为其收获机器人技术和推动自动化的下一轮升级做好了准备。

  「中国制造 2025」计划是推动其成为当今工业和高科技制造大国的最大催化剂。该计划于 2015 年签署，旨在将核心部件的国产化率从 2020 年的 40% 提高到 2025 年的 70%。此外，该计划还强调了未来十大优先领域中的六个：自动化机床与机器人、新能源汽车与设备、电力设备、现代轨道交通设备、新一代信息技术和新材料。通过关注整个制造链以及先进和传统产业的发展，中国制定了成为经济巨擘的路线 年，中国在机器人领域加倍投入，工信部发布了为期四年的计划，将人形机器人定位为经济稳步的增长的战略引擎。在这一规划中，强调要为人形机器人建立强大的创新体系，并到 2025 年实现规模化生产，到 2027 年使增长引擎全面启动。这种政府支持对于该领域意义重大，因为美中经济与安全审查委员会在 2024 年 10 月发布的一份问题警告中指出，仅 2023 年中国的人形机器人公司就筹集了 7.69 亿美元，而 2024 年上半年更是超过了 9.9 亿美元。中国相信机器人及其相关形式是国家的未来。

  即使是人形机器人，这一被认为最难解锁的形态，也在中国蒸蒸日上。许多早期预测低估了这一马上就要来临的革命，例如高盛不得不将其 2035 年总市场规模（TAM）预测上调 6 倍！在 2024 年北京世界机器人大会上，超过27 款不同的人形机器人亮相并展示功能，而特斯拉的 Optimus 则静止在透明箱中。与之形成鲜明对比的是，宇树 H1 在中国央视春晚与人类一起表演了舞蹈。虽然中国人形机器人的表现令人印象非常深刻，但更令人震惊的是它们能够比任何其他几个国家更快、更大的规模生产这些机器人。优必选计划到 2025 年底量产近 1000 台。智元机器人于 2023 年创建，并已开始量产，截至 12 月 15 日已完全生产了 962 台。最重要的是，宇树 G1 已在美国上市销售，其价格仅为 1.6 万美元，令人震惊。目前全球无另外的可供消费者购买的人形机器人，大多数人形机器人的价格在 10 万美元左右，部分甚至高达 20 万美元。

  这是一份行动呼吁。在美国，许多公司试图自研硬件，但内部硬件开发意味着公司自行设计和组装，而当材料和基础部件从中国进口时，所有人都视而不见。美国曾经拥有启动重工业工厂的坚实基础，但随着更便宜的海外制造将美国生产商挤出市场，美国经济转向了尖端技术和服务。然而，随着每一座破败的工厂和每一张「中国制造」的标签，都描绘出一个资源枯竭的国家的形象。如今，美国站在无限劳动力扩张或淘汰的分岔路口，过去的工业回声正在呼喊。

  中国早在十年前就知道这些机器人将成为一股力量，并在 2023 年再次加倍投入。这不是一个「如果」的问题：如果中国率先解锁这些机器人技术，他们将比美国迭代得更快，他们会以前所未有的程度补贴这个行业，实现大规模的规模经济并供应所有全球市场，假如没有任何改变，通用机器人热潮对于美国来说将只是一个噩梦。美国必须在所有劳动力被中国掌控之前参与机器人革命。

  后沿逻辑器件 - 主要指微控制器（MCU），既可作为简单机器人的核心控制中枢，也可承担先进系统中的本地化处理任务（例如人形机器人的手部控制单元）；

  尽管中国在这些领域明显落后，但本土企业正在迅速增加——如中芯国际、华虹和晶合集成的快速产能扩张。与普遍看法不同，这些落后晶圆厂目前以高利用率运行，其芯片价格低且质量逐步的提升。中国机器人和工业公司被强烈鼓励尽可能本地采购芯片，这导致本土制造商在西方企业面前获得了大量市场份额。

  然而，2025 年至 2027 年的产能扩张速度让我们大家都认为，市场很也许会出现供过于求的情况——中国企业将以廉价芯片充斥市场。

  目前，中国有超过 300 家芯片供应商进入汽车和工业市场。拥有领先的机器人ECO将加速中国半导体的崛起——就像中国的电动汽车生态系统引发了汽车半导体能力的爆炸式增长一样。

  我们大家都认为，中国在 IGBT 等功率半导体和 BMS 等模拟系统已经高度本地化。Infineon 等西方市场领导者将无法充分受益于机器人及其电机驱动器的增长。虽然 Infineon 在 2023 年底向中国 OEM 厂商推销设计胜利，并在国内机器人中使用其物料清单，但现在这些提法已经从其演示文稿中消失。

  在微控制器领域，我们大家都认为本地供应商的渗透率较低，但中国的兆易创新（Gigadevice）和极海半导体（Geehy Semi）正在迎头赶上。中国有超过 60 家无晶圆厂初创公司正在开发 MCU，虽然大多数不会成功，但这种激烈的竞争只会鼓励创新。低端 MCU 正在本地化，而高端产品目前仍遥不可及。我们预计中国企业将迎头赶上，而 NXP 将损失最大，因为它是工业领域的巨头，而且 MCU 通常与模拟芯片一起作为「系统」销售，增加了每台设备的总价值，这尤其令人担忧。

  在传感器市场，中国供应商也在积极抢占份额。Melexis 是唯一量化这一机会并提供乐观预测的供应商——预计工业（和医疗保健）销售额将以 15% 的年复合增长率增长。然而，我们认为许多传感器已经高度本地化，例如温度和湿度传感器。其他更复杂的电子传感器（如基于 MEMS 的设备）尚未完全渗透，但也只是时间问题。因此，长久来看，机器人带来的增长可能会令人失望。

  CMOS 图像传感器市场仍由西方控制，索尼（日本）占据了全球约 58% 的市场占有率。然而，制造用于实现清晰聚焦并补偿运动防止模糊的焦点/光学防抖执行器所需的磁体，需要钕和镝，而这两种材料已被中国垄断。这些相机的镜头通常由中国舜宇光学生产，占据全球 30% 的市场占有率。此外，CMOS 传感器是由更成熟甚至是落后的工艺节点（如 40 nm 或 28 nm）组成，如前所述，中国已经准备好过度供应并控制这一市场。

  此前摩根士丹利人形机器人 100 强报告中指出，百强机器人企业中，中国占 35 家，美国和加拿大共占 35 家。但随后它也表示，在机器人「大脑」方面，美国领先；身体部分，中国主导；集成方面中美相对均衡。我们要清晰的认识到现有的优势仍依赖于供应链，偏重硬件生产能力，而大脑这类模型研发仍有进步空间。

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