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马斯克看好的赛道被中国企业率先交卷:研发投入超六成、不到3年营收超20亿,将成「人形机器人第一股」

马斯克看好的赛道被中国企业率先交卷:研发投入超六成、不到3年营收超20亿,将成「人形机器人第一股」

科技
杨净 萧箫 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI

人形机器人,来到交卷时刻。

特斯拉三星等科技巨头跨界入局伊始、波士顿动力还忙着跑酷……一家中国企业已经率先跑通商业化道路。

1月31日晚间,优必选科技向港交所递交招股书,如果顺利上市,将成为人形机器人第一股

人形机器人,被誉为机器人皇冠上的明珠、AI能力的集大成终端产品——在所有研发和量产制造中,人形机器人挑战难度公认最高,时至今日也鲜少有玩家能彻底解决。

而优必选科技的招股书数据显示,他们在过去不到三年的时间里,已经实现营收超20亿,平均每年投入研发占比达到60%以上;

旗下代表产品Walker,是中国首个商业化双足真人尺寸人形机器人,也是目前全球唯一能量产交付的人形机器人。

当一众玩家还在搞研发、秀肌肉时,为何是优必选科技率先交卷?分析招股书及公司过去发展动态,我们可以看到一些原因。

不到3年营收超20亿,商业化落地路线跑通

不妨先来看关键财务数据

营收方面,于2020财年、2021财年以及2022年首九个月,优必选科技营收分别达7.40亿元、8.17亿元以及5.29亿元,在全球40多个国家和地区拥有近1000家企业客户,共售出50万台机器人。

总结来看,33个月即完成20.86亿元的营收,且呈现出持续增长的态势。

净利润方面,目前公司暂未盈利,2020财年、2021财年以及2022年前9个月的净亏损分别为7.07亿元、9.175亿元以及7.78亿元。

究其主要原因,核心还是高科技企业成长阶段绕不过的高研发投入。

报告期内,优必选科技的研发开支分别达到2020年4.288亿元、2021年5.171亿元和2022年前9个月3.247亿元,分别占营收的57.9%、63.3%及61.4%。研发投入平均占总营收60%以上。截至2022年12月31日,研发人员共有736名人,占总人数的43.5%。

这种高研发投入、暂时性亏损的情况,放在很多快速成长、重技术投入的科技公司身上并不稀奇,特别是新兴行业开创者和引领者,比如互联网电商的鼻祖亚马逊,智能手机的王者苹果,新能源汽车创新者特斯拉,以及如今市场上的许多AI、硬科技企业等。可以说,不经过前期的高投入,硬科技公司往往难以走上稳步发展的道路。

相比其它AI公司,优必选科技的亏损更少。从营收数据不难看出,最关键的原因在于其较早跑通了人形机器人的商业化模式。

众所周知,人形机器人作为整个机器人行业中的「明珠」——研发难、落地更难。美国、日本一些发展几十年的企业,至今尚未解决落地量产难题。

所以优必选科技是如何解决的呢?

技术与商业交织而行,立足多个领域

人形机器人赋能各个行业,优势确实很明显。

首先,基于仿人类的姿势步态,人形机器人在协助人类工作、降低劳动成本的同时,还可以很好地实现互动,比如在教育、娱乐、养老等场景,能给人类带来其他机器人所不具备的情感价值

其次,一旦能打通人形机器人从研发、设计到生产、投入商业化使用的全链路,整个机器人甚至高端智能制造行业,都会迎来质的改变,从而进一步加速机器革命、人机协同时代的到来。

事实上,国外玩家也看到了这方面的前景,特斯拉、亚马逊、三星等全球科技巨头跑步入场,以自研或投资的形式纷纷加码人形机器人,推动其大规模商业化落地。

2022年,特斯拉推出自己的首款人形机器人原型机擎天柱。马斯克表示,特斯拉机器人最初的定位是替代人们从事重复枯燥、具有危险性的工作,远景目标是让其服务于千家万户,比如做饭、修剪草坪、照顾老人等。

亚马逊投资的Agility Robotics,其研发的Digit人形机器人服务于配送、仓储巡检等工业场景。

三星2023年第一笔投资并非选择半导体,而是决定投资韩国人形机器人企业Rainbow Robotics,这家公司的代表产品有人形机器人HUBO等……

从产业现状来看,人形机器人行业壁垒高,有更高的技术要求,需要长期投入,积累丰富的先进技术和落地应用经验。

恰巧我国市场潜力和社会需求巨大,要想让人形机器人核心技术快速落地应用,优必选科技的模式值得参考——既有核心技术研发,也有商业化探索,两者持续交织而行。

招股书显示,2012年创业伊始,优必选科技就开始投入人形机器人研究,经过长达11年的技术研发、生产投入和商业化探索,建立起一系列技术壁垒:

据沙利文报告,优必选科技是中国首家推出商业化双足真人尺寸人形机器人的公司,也是全球首家将双足真人尺寸人形机器人的成本降低至10万美元以下的公司,还是中国首家实现小型人形机器人大规模商业化的公司……

如今在积累1500余项技术专利的同时,人形机器人产品代表Alpha、Walker等也已完成数次迭代,并多次在春晚等重要舞台亮相。

2021年10月至2022年3月,优必选人形机器人在迪拜世博会中国馆亮相,6个月里提供了超过1000场次的接待导览服务,其中超过165场是来自45个国家和地区的重要参访团,优必选科技也成为全球首个实现双足真人尺寸人形机器人商业化落地应用的公司。

马斯克在特斯拉AI Day上刚刚推出人形机器人时,最新的Walker X作为目前全球唯一能够量产交付的人形机器人,已经成功出口到沙特NEOM未来之城大项目,为当地居民服务。

近三年,优必选科技已经售出了价值上千万的大型人形机器人。

与此同时,优必选科技还将人形机器人相关的技术落地到不同行业中,比如教育、物流、康养等关系到经济发展、社会民生的领域。这里面相关的产品,都用到过人形机器人相关技术——

将高维技术应用到低维度场景中,实现技术降维迭代的同时,也完成商业化验证和自我造血。

这种思路并不稀奇,如在自动驾驶领域亦能见到。但也正是这种更为踏实的思路,构成了优必选科技同其他人形机器人玩家最本质的区别。

从招股书中来看,优必选科技的商业化模式被归纳为「机器人即服务(RaaS),RaaS是一个包括软件、硬件、服务、运营的整体化解决方案和业务生态系统,整合现有的软件及配套服务,将AI能力进行一定的封装化和模块化,便于灵活运用,从而降低使用门槛,提高效率。

以面向K12的智能教育机器人及解决方案为例,基于机器人及人工智能技术,优必选科技以AI智慧教育平台为核心,辅以其他配套硬件、软件及服务,为不少教育机构了提供人工智能教育课程,结合人工智能教学、研究和竞赛活动,进一步推动人工智能在科学教育中发挥的作用。

如今经过十多年发展,优必选被沙利文认证,作为全球极少数具备全栈式技术能力公司之一,还创下了不少个「第一」和「首次」:

  • 中国第一大智能服务机器人解决方案供货商;

  • 中国第一大教育智能机器人产品及解决方案供货商;

……

像人工教育、智慧物流、消费级机器人等业务,已经成为优必选科技最主要的营(造)(血)来源。

比如教育智能机器人产品及解决方案,占总收入超55%以上,2022年前9个月就创造了3.58亿的营收。全栈式智慧物流解决方案在第二年营收达到1.9亿,增长率1403.4%。

2022年下半年,优必选科技首次推出智能康养机器人及解决方案,目前已经收到超过30个潜在客户的询问。

而消费级机器人及其他硬件设备的销量,也在持续攀升,最新占比达16.4%,去年9个月实现了8656万的营收。

不过,即便有自己独特的发展模式,优必选科技在产品技术实现上也不免遇到竞争对手。

在市场竞争激烈、各大企业陆续入局的情况下,其率先跑通模式的底气是什么?

从技术研发到落地,优必选科技如何破局?

单就技术研发来看,人形机器人存在两大难点:感知交互和控制

机器人所需技术,通常分为架构、感知、交互、规划和控制几大模块:

架构属于整体硬件设计,感知包括传感器和信号处理(如计算机视觉等),交互涉及语音和视觉等技术,规划如SLAM算法等,控制则包含电机、全身控制等技术。

除硬件设备外,感知、交互与规划等模块,需要人工智能算法加持;而要想实现复杂地形上灵活移动、像人一样完成各种运动操作,对「控制」硬件精度和软件算法会提出极高要求。

优必选科技的人形机器人研发,集中在机器人技术(机器人运动规划和控制技术以及伺服驱动器)、人工智能技术(计算器视觉及语音交互技术)、机器人与人工智能融合技术(SLAM及自主技术、视觉伺服操作及人机交互)这三类核心技术上。

公开信息显示,优必选科技全栈技术能力已积累超1500项专利,其中超300项海外专利,获得中国政府颁发的两项国家级奖项、四项省级科学技术奖以及一项国际级奖项,参与14个政府研发项目,参与制定多项国家及国际行业标准,目前已成立及运营了7个研发实验室,三类技术都有专门的研究中心布局。

优必选科技在技术发展的思路选择上,也有一些值得注意的地方。

一方面,从人形机器人研发、设计到生产制造环节全部打通,所有关键零部件和产品实现自主生产

尤其是机器人的关键零部件:伺服驱动器

要知道伺服驱动器是机器人的「关节」,也是决定人形机器人运动能力、快速响应能力的核心部件。

受体积大小限制,伺服驱动器不仅需要体积小、重量轻,而且扭矩越大、精度越高,其研发难度和成本就越高,如果需要定制,往往占到总成本50%以上。

如今优必选科技不仅完成了扭矩从0.2N·m到200N·m大小的各种伺服驱动器的设计,甚至已经完成了量产,目前应用在服务机器人上的产量位居全球第一,其中也包括各种人形机器人上。这一关键突破,也是其能够控制成本,实现人形机器人自研及商业化落地的核心原因之一。

另一方面,从最初就选定人形机器人商业化落地方向,并布局相关前沿技术。

比如选择更节省能源和成本的电机驱动

目前机器人关节驱动主要类别有液压驱动、电机驱动、气压驱动等;其中又以前两者为主流。

液压驱动的优势是传动装置体积小、输出功率高,速度控制更为优秀,但液压油容易导致泄露、以及需要冷却成本等模式,导致它成本并不低。

相比之下,包括优必选Walker等采用的电机驱动方式,技术更加成熟,节省能源和成本,有利于大规模量产。

还有像关键的人工智能技术。优必选科技自创立之初就开始布局,甚至在2016年还成立了专门的研究院。

如今AI已经成为人形机器人进展突破和商业化落地的关键技术之一,包括传感器在内的智能AI系统占成本的30%左右,而波士顿动力直到2022年8月才宣布成立人工智能研究所,技术起步上相对更晚一些。

这样的技术选择、乃至商业化落地思路,让优必选科技成立之初就获得了产业认可。背后的股东包括腾讯、启明创明、工商银行、鼎晖投资、科大讯飞、泰国正大、海尔、澳洲电信、居然之家、民生证券、中信金石、民银国际、中广核、松禾资本在内的多家知名企业及投资机构。

上市前,腾讯是优必选科技的第一大机构股东,二者已经达成了不少产品合作。例如包括Alpha Ebot、悟空在内的小型人形机器人产品,就是双方共同打造的。

除此之外,比亚迪联合创始人、正轩投资董事长夏佐全是优必选科技的天使投资人,已经连续11年持股,成为创始人周剑以外的第一大个人股东。

如何评价行业现状?

随着优必选科技的交卷,我们可以对人形机器人行业路径进行阶段性梳理总结了。

归结起来,主要有三种发展路线。

第一种是以波士顿动力为代表的的实验室研发路线,对于机器人的速度和性能等指标有着硬性追求,有深厚的技术沉淀。

然而正是因为没有过多考虑商用落地、实现「自我造血」,被几次三番转手易主,如今受制于现代集团。

第二种则是特斯拉、三星、戴森等科技大厂路线,他们用自身场景下的技术积累,为人形机器人提供更多跨界解决方案。

虽然帮助盘活了整个行业,但不排除是为以完成技术验证、展示自身技术实力为目的。

第三种则是以优必选科技为代表的商业化路线,成立之初就致力于人形机器人的落地应用,技术迭代的同时实现场景落地。

这种模式起点高难度大,但相较于前两者来说,却能同时实现技术迭代和场景落地,快速实现商业化。创造产业价值。

事实上,除了商业化路线上的明晰,优必选科技此番交卷还有更深层次的意义——

中国玩家首次在人形机器人领域跻身世界前列。

自1969年发展以来,人形机器人的几大发展转折点,一直都是美国、日本为代表的高校机构或企业引领突破。

可以看到第一阶段到第二阶段主要是技术上的迭代

从最初的依靠结构和程序驱动,逐渐提升为依靠运动规划与控制算法驱动,并有了任务设计的概念,到如今已能自主完成部分较为简单的工作。

而随着AI技术的爆发,人形机器人「智力」初现,人形机器人的商业化落地开始有了雏形,这也就来到了人形机器人的第三发展阶段。

机器人与人工智能技术相结合,一方面加深了其环境感知和语义理解能力,另一方面,开拓了更多服务型人形机器人的应用场景潜力。

在这一阶段,优必选科技的加入,标志着中国玩家才开始真正入局,并有超车之势

而现在,各方数据表明,人形机器人及相关赛道未来可期。

根据弗若斯特沙利文的报告,人形机器人预计到2026年市场规模将达到80亿美元,占全球智能服务机器人解决方案产业市场规模的11.8%,其中中国作为全球第一大智能服务机器人市场,市场规模预计达到1558亿元

如今,随着马斯克点燃人形机器人赛道,早已提前出发的优必选科技也迎来了先驱者的最佳时刻——站在了IPO冲刺的最前线。

人形机器人第一股来了,这是整个赛道进入商用落地的标志性事件;人形机器人第一股来自中国,这是硬科技创新周期里,时代转关的全球性事件。

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科技前沿进展日日相见 ~ 


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