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证券研究报告基础化工
2024年12月18日
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——新材料产业框架之四
李永磊(证券分析师)S0350521080004
liyl03@
董伯骏(证券分析师)S0350521080009
dongbj@
曾子华(联系人)S0350124080006
zengzh@
核心提要
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。
请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明
请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2
核心提要
图表：人形机器人零部件市场空间敏感性分析
零部件
数量
价格（元）
总价（元）
价值量占比
不同人形机器人销量假设下的空间测算（亿元）
100万台
500万台
1000万台
FSD芯片及套件
1
43112
43112
23.10%
431
2156
4311
六维力矩传感器
4
7890
31560
16.91%
316
1578
3156
行星滚柱丝杠
14
2000
28000
15.01%
280
1400
2800
谐波减速器
14
1150
16100
7.94%
161
805
1610
无框电机
28
529
14812
7.50%
148
741
1481
柔性触觉传感器
10
1167
11669
4.02%
117
583
1167
空心杯电机
34
255.0
8670
6.25%
87
434
867
肢体骨骼
1
7400
7400
4.65%
74
370
740
轴承
28
65
1820
0.98%
18
91
182
钢丝绳
12
38
456
0.24%
5
23
46
其他
-
25000
25000
13.40%
250
1250
2500
总计
188599
100%
1886
9430
18860
资料来源：TorqueNews，百度爱采购，机器人大讲堂，Wind，
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