一、什么是物理AI
物理人工智能(Physical AI),是指将人工智能的感知、决策与学习能力,深度嵌入机器人、智能设备、自动化产线等物理实体系统中,使其能够在复杂、动态的真实物理环境中自主执行任务。
英伟达CEO黄仁勋将AI演进划分为四个阶段:感知AI → 生成AI → 代理AI → 物理AI,物理AI是其中的最高阶段,核心在于“AI与物理世界的融合。
核心内涵:
理解物理规律:让AI掌握重力、摩擦力、因果关系等物理世界基本常识
执行实体行动:让AI基于这种常识,与真实世界安全、高效交互的行动能力
与传统AI相比,物理AI能够理解真实世界物理规律,在数字孪生技术支持下应用真实数据和高保真虚拟环境数据进行训练与推理,并能依据传感器数据实现动态反馈调整行动策略。
从技术底层来看,物理AI的核心是可微分物理仿真引擎,让机器人在虚拟环境完成百万次碰撞、摩擦、跌落仿真后,将最优策略迁移到实体,误差可压缩至3%以内
二、物理AI的主要应用场景
1. 人形机器人(核心赛道)
- 工业:精密装配、柔性产线、人机共融 。
- 家庭:陪护、清洁、家务操作 。
- 医疗:手术机器人、康复机器人 。
2. 智能驾驶(主战场)
- 自动驾驶:复杂路况感知、极端天气适应、动态避障 。
- 车规级控制:底盘、制动、转向的物理级响应。
3. 智能制造
- 数字孪生:设备仿真、产线优化、预测性维护 。
- 精密加工:焊接、切割、装配达0.1mm级精度 。
- 工业物流:自主移动机器人(AMR)协同作业 。
4. 智慧空间与城市
- 交通枢纽:人流/车流动态调度、安防预警。
- 低空经济:无人机自主导航、风场适配、精准起降。
5. 能源与医疗
- 能源:电池管理、电网调度、风光储协同优化。
- 医疗:药物研发仿真、手术精准控制、养老护理。
三、核心上市公司(A股为主)
1、物理AI核心平台层:物理AI的“操作系统”
这一层是物理AI的“大脑中枢”,也是行业的基础设施,决定了整个系统的效率与能力上限。
• 索辰科技(688507):国产CAE龙头,“天工·开物”物理AI平台已率先形成落地收入,是物理AI平台的标杆。
• 智微智能(001339):深度绑定英伟达Isaac/SIM,专注机器人虚拟仿真与数据合成。
• 凡拓数创(301313):AI+3D数字孪生引擎,中标具身智能训练场综合调度中心等项目。
• 天娱数科(002354):旗下Behavision平台聚焦空间智能,以MaaS模式提供物理AI模型服务。
• 东方精工(002611):在物理AI领域有公开披露的技术布局与业务尝试。
• 能科科技(603859):物理AI为公司AI业务重点方向,已在机械臂焊接等场景落地。
2、工业仿真与CAE软件层:物理AI的“训练场”
物理AI的核心瓶颈之一,就是如何高效训练机器人。工业仿真与CAE软件,就是机器人的“数字训练场”。
• 中望软件(688083):3D CAD国产龙头,新增数字孪生概念,持续提升工业设计场景AI能力。
• 霍莱沃(688682):电磁仿真CAE软件,深度融合AI技术推动电磁仿真向智能化升级。
• 华力创通(300045):计算机仿真领域老牌厂商,覆盖航空航天等领域仿真业务。
• 华如科技(301302):军用仿真与训练系统,具备多物理场仿真技术基础。
• 坤恒顺维(688283):通信仿真测试领域头部企业。
• 捷安高科(300845):轨道交通仿真训练系统,具备数字孪生技术储备。
• 航天智装(300455):航天器仿真与测试,属于物理仿真赛道延伸标的。
3、智能汽车:物理AI的核心应用场景
物理AI在智能驾驶领域的技术路径,正走向VLA(视觉-语言-动作模型)与世界模型的融合。行业共识是:未来存活下来的智驾公司,都将转型为移动物理AI公司。
• 德赛西威(002920):智能座舱+智能驾驶双轮驱动,受益于L4级自驾政策推进。
• 经纬恒润(688326):汽车电子与智驾域控核心供应商。
• 中国汽研(601965):智驾测试认证服务,L2强标即将落地,相关检测需求有望释放。
• 中汽股份(301215):智能网联汽车封闭测试区运营,承接智驾复杂场景测试需求。
4、芯片与AI算力层:物理AI的“大脑”
算力,是物理AI的底层支撑,决定了训练和推理的速度与规模。
• 工业富联(601138):英伟达AI服务器核心代工,全球市占率40%以上,AI算力需求爆发直接受益。
• 寒武纪(688256):AI芯片国产替代核心标的,2026年营收同比暴增159.6%。
• 摩尔线程(688795):国产GPU厂商,专注于物理仿真与具身智能训练算力。
5、机器人本体及核心零部件层:物理AI的“身体”
5.1 减速器(机器人关节核心,成本占比30%-35%)
减速器是机器人关节的“心脏”,直接决定了机器人的精度、寿命和成本。
• 绿的谐波(688017):国内谐波减速器绝对龙头,全球市占率约25%,绑定特斯拉Optimus、优必选。
• 双环传动(002472):RV减速器龙头,与三花智控在墨西哥合建年产能10万台减速器工厂。
• 中大力德(002896):覆盖谐波减速器与RV减速器,国内本体供应链核心标的。
• 国茂股份(603915):工业减速机领域延伸布局机器人减速器。
• 巨轮智能(002031):减速器领域有布局。
5.2 电机与执行器(机器人“肌肉”)
电机和执行器,是机器人实现动作的“肌肉”,决定了机器人的力量和灵活性。
• 汇川技术(300124):伺服电机与驱动国产龙头,工业机器人领域壁垒深厚。
• 拓普集团(601689):汽车底盘+机器人执行器,为特斯拉Optimus供应核心零部件,产能规划100万套。
• 三花智控(002050):执行器总成、减速器、电机均有布局,与拓普在墨西哥合建执行器工厂。
• 伟创电气(688698):轴向磁通电机布局领先,获东方证券重点推荐。
• 卧龙电驱(600580):工业电机龙头,拓展轴向磁通电机机器人关节应用。
• 鸣志电器(603728):空心杯电机,机器人精细化关节电机核心供应商。
• 步科股份(688160):低压伺服电机,机器人关节电机方向。
• 兆威机电(002913):灵巧手驱动模组,20自由度灵巧手产品与华为等头部客户达成初步订单意向。
• 拓邦股份(002139):灵巧手驱动模组与空心杯电机,预计2026年产量。
5.3 传感器(物理AI“五官”)
传感器是机器人感知世界的“五官”,决定了机器人的感知能力和环境交互能力。
• 奥比中光(688322):3D视觉感知龙头,打造“机器人与AI视觉产业中台”。
• 柯力传感(603662):力/触觉传感器,“传感器森林”战略,深度参与人形机器人关节感知。
• 汉威科技(300007):具身智能机器人触觉传感器已小批量供货。
• 天准科技(688003):工业视觉+机器人,AI视觉引导物理交互场景。
• 华依科技(688071):IMU惯性导航产品已量产,应用于智驾、低空飞行、人形机器人。
• 韦尔股份(603501):图像传感器CIS龙头,人形机器人视觉感知核心芯片。
• 海康威视(002415):机器视觉摄像头,物理AI感知层核心硬件。
• 美芯晟(688458):光学传感器与ToF产品,为物理AI终端提供环境光与空间感知。
6、系统集成与应用层:物理AI的“落地场景”
系统集成与应用层,是物理AI价值实现的最后一公里,也是商业化的关键。
• 中控技术(688777):工业自动化系统集成龙头,具身智能在工业场景落地。
• 赛意信息(300687):智能制造系统集成,机器人应用落地。
• 科大讯飞(002230):AI大模型能力,对标物理AI软件与AI层A股映射标的。
• 埃斯顿(002747):工业机器人本体制造龙头。
• 机器人(300024):A股老牌机器人本体制造商。
• 拓斯达(300607):工业机器人+具身智能本体企业。
• 科沃斯(603486):服务机器人龙头,泳池清洁/割草机器人等物理AI应用场景落地最快。
• 石头科技(688169):扫地机器人全球龙头,轮腿架构新品落地。
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