新材料产业深度报告:人形机器人量产在即 新材料蓝海广阔

李永磊/董伯骏 2024-12-18 00:00:00
股市要闻 2024-12-18 00:00:00 阅读

  人形机器人量产在即

      据前瞻网,英伟达创始人黄仁勋认为,随着认知智能和物理智能基础模型的快速发展,机器人时代即将到来,人形机器人量产在即。据我们不完全统计,特斯拉Optimus、魔法原子MagicBot、华为夸父、宇树科技G1等人形机器人已经或即将迎来量产。其中,根据财富动力网资讯,Optimus将在2025年实现至少1万台产量,并有望到2026年三季度大规模量产,年产量约15万台。

      执行器、灵巧手为关键零部件

      人形机器人的关键部件包括各执行器关节(旋转执行器、线性执行器)、灵巧手等,它们为人形机器人提供行动的自由度。具体来看,零部件可分为谐波减速器、伺服电机(无框电机、空心杯电机)、行星滚柱丝杠、传感器(六维力矩传感器、柔性触觉传感器、力传感器、力矩传感器)、肢体骨骼等。

      特钢、永磁材料、PEEK是用量较大的原材料,市场空间广阔构成人形机器人的材料种类丰富,据我们测算,特钢、永磁材料、PEEK在一台人形机器人上的用量分别为14kg、4.5kg、12.18kg,有望随着人形机器人的量产迎来广阔的市场空间。

      钕铁硼永磁材料是伺服电机的关键材料

      高性能钕铁硼永磁材料作为驱动电机的核心材料,在同步电机体积小型化的过程中依然能够保持高磁性、磁一致性等性质。以特斯拉Optimus为例,一台人形机器人需要使用28个无框电机、34个空心杯电机,其中高性能钕铁硼用量可达到4.5kg,人形机器人的发展能有效拉动未来高性能钕铁硼的增长需求。我们预计,人形机器人1000万台的需求将拉动4.5万吨高性能钕铁硼材料增量,拓展183.15亿元的市场空间。

      实现人形机器人轻量化目标,PEEK是优选材料PEEK比强度大、密度低,是综合性能和产品附加值较高的特种工程塑料,可以应用于人形机器人肢体骨骼、轴承、齿轮等结构件,使人形机器人实现灵活、减重的目标。我们预计,在人形机器人1000万台的需求下,使用PEEK实现轻量化或将拉动12.18万吨的PEEK增量,带来401.94亿元的市场规模。

      特种钢材是人形机器人零部件的重要原材料

      相比于普钢,特殊钢具有优异的物理化学性能,多应用于下游高端制造、汽车、机器人等领域。我们测算,一台人形机器人上50CrMo4合金钢、40Cr合金钢和GCr15轴承钢的用量分别为7.7kg、1.4kg、4.9kg,在远期1000万台的销量下,将拉动7.7万吨、1.4万吨、4.9万吨的市场空间,对应带来的市场规模分别为11.94亿元、0.78亿元、2.21亿元。

      风险提示

      人形机器人产量和需求增长不及预期、新材料技术开发不及预期、原材料价格大幅波动、国际贸易形势变化、重点关注公司业绩不及预期、测算偏差风险。

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