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新材料产业深度报告:人形机器人带来新材料机遇 |
来源:国海证券 时间:2024/4/24 |
人形机器人空间巨大 根据KBV Research数据,2022年全球人形机器人市场规模为14亿美元,而到2030 年该市场规模预计达到 396亿美元,CAGR高达51.86%。人形机器人作为具身智能的载体,近年来快速迭代进化,特斯拉创始人马斯克预计,远期人形机器人需求或达到100亿台。 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、灵巧手等,零部件可分为减速器(谐波减速器、行星减速器)、伺服电机(无框电机、空心杯电机)、丝杠(行星滚柱丝杠、滚珠丝杠)、传感器(六维力矩传感器、柔性触觉传感器)、肢体骨骼等。 特钢、永磁材料、聚醚醚酮PEEK是用量较大的原材料 构成人形机器人的材料种类丰富,据我们测算,其中特钢、永磁材料、PEEK在一台人形机器人上的用量分别为16.8kg、3.4kg、10.5kg,有望随着人形机器人市场的拓展迎来发展新机遇。 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、12个空心杯电机,其中高性能钕铁硼用量可达到3.4kg,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3.4万吨高性能钕铁硼材料增量,拓展170亿元的市场空间。 实现人形机器人轻量化目标,聚醚醚酮PEEK是优选材料 聚醚醚酮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及各关节结构件,能显著降低机器人的自重。我们预计,在人形机器人1000万台的需求下,使用PEEK实现轻量化将拉动10.5万吨的PEEK增量,带来525亿元的PEEK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、7.7kg,在远期1000万台的销量下,将拉动7.7万吨、1.4万吨、7.7万吨的市场空间,对应带来的市场规模分别为11.55亿元、0.728亿元、3.927亿元。
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