機器人行業(yè)輕量化深度報告：機器人輕量化大勢所趨，鎂合金&PEEK材料加速應(yīng)用,市場規(guī)模有望達 350 億

《機器人輕量化深度報告：機器人輕量化大勢所趨，鎂合金 & PEEK 材料加速應(yīng)用》聚焦人形機器人輕量化核心需求，深入剖析鎂合金與 PEEK 兩種關(guān)鍵材料的技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)化進展及市場潛力，為行業(yè)發(fā)展與投資決策提供清晰指引。

一、機器人輕量化：核心價值與發(fā)展態(tài)勢

（一）輕量化的核心意義

輕量化是在滿足功能與性能要求的前提下，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料升J與工藝改進減輕機器人重量，其核心價值體現(xiàn)在兩大維度：一是提升續(xù)航能力，類比新能源汽車減重 10% 可提升 7% 續(xù)航的規(guī)律，機器人輕量化能顯著延長運行時間，如天工 Ultra 采用碳纖維減重后在機器人半程馬拉松挑戰(zhàn)賽中奪冠；二是加快動態(tài)響應(yīng)速度，減重可降低關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動慣量，減少電機加速減速所需扭矩，使運動更敏捷。

（二）行業(yè)發(fā)展趨勢

主流機器人廠商已將輕量化作為迭代核心，產(chǎn)品演進普遍伴隨重量下降：Tesla Optimus 從 Gen1 的 73kg 降至 Gen2 的 63kg，優(yōu)必選 Walker C 較 Walker X 減重 31.7%，智元靈犀 X1 降至 33kg。當(dāng)前輕量化材料以鋁合金、鎂合金、碳纖維及 PEEK 為主，但單一材料難以兼顧強度、剛性、成本與工藝，未來多材料協(xié)同應(yīng)用、按功能分區(qū)優(yōu)化將成為主流趨勢。

二、鎂合金：成本與工藝突破下的滲透率提升

（一）性能優(yōu)勢與歷史瓶頸

鎂合金密度僅為鋁合金的 2/3，比強度、減震性、電磁屏蔽性及壓鑄性能更優(yōu)，尤其適配輕量化與吸能性需求高的結(jié)構(gòu)件。此前其工業(yè)化落地受三大因素制約：成本上，2021 年前鎂鋁價格比長期高于 1.5，性價比不足；工藝上，熔點低、易氧化，傳統(tǒng)壓鑄安全性差；耐蝕性較弱，需額外表面處理。

（二）突破路徑與產(chǎn)業(yè)進展

成本優(yōu)化：近年鎂價下行使鎂鋁比降至接近 1.0，價格壓力顯著緩解。

工藝革新：半固態(tài)鎂合金壓鑄技術(shù)實現(xiàn)突破，相比傳統(tǒng)工藝更安全（密閉成型避免燃燒）、環(huán)保（無需 SF6 保護氣）、缺陷少（層流填充減少氣孔）、力學(xué)性能優(yōu)（晶粒細�。┣夷芎牡停ń禍� 100-150℃，能耗降 50%）。伊之密、海天金屬、力勁集團等頭部企業(yè)已推出專用設(shè)備，星源卓鎂、博奧鎂鋁等企業(yè)已實現(xiàn)規(guī)�；瘧�(yīng)用。

場景落地

：在汽車領(lǐng)域，ZG單車鎂合金用量從 2022 年 6kg 增至 2024 年 12kg，2030 年目標達 45kg；在機器人領(lǐng)域，寶武鎂業(yè)與埃斯頓聯(lián)合發(fā)布的鎂合金工業(yè)機器人減重 11%、節(jié)拍提升 5%、能耗降低 10%，其蓋板、底座等結(jié)構(gòu)件已具備量產(chǎn)潛力

（三）重點企業(yè)布局

旭升集團、寶武鎂業(yè)、星源卓鎂等企業(yè)已深耕鎂合金壓鑄領(lǐng)域，寶武鎂業(yè) 2024 年鎂合金收入超 24 億元，星源卓鎂鎂合金業(yè)務(wù)占比達 42.8%，且均在機器人關(guān)節(jié)殼體、結(jié)構(gòu)連接件等領(lǐng)域積極布局。

三、PEEK 材料：核心關(guān)節(jié)的高性能之選

（一）性能特性與替代價值

PEEK（聚醚醚酮）具備優(yōu)異的機械性能、耐熱性、阻燃性、耐磨性與耐腐蝕性，比強度遠高于鋼和鋁合金，在滿足強度要求的同時可大幅減重，且絕緣性與耐化學(xué)性更優(yōu)。作為 “以塑代鋼” 的關(guān)鍵材料，其在機器人核心關(guān)節(jié)、絕緣部件及復(fù)雜結(jié)構(gòu)件中具備不可替代性。

（二）產(chǎn)業(yè)鏈與市場格局

產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu) ：核心原料為氟酮（成本占比 50%）與對苯二酚，經(jīng)聚合、改性、加工后形成純樹脂或復(fù)合改性樹脂，Z終應(yīng)用于多領(lǐng)域制品。氟酮產(chǎn)能集中于ZG，新瀚新材、中欣氟材、營口興福等企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)。

市場供需 ： PEEK 消費穩(wěn)步增長，2022 年歐洲、ZG、北美分別占比 37.0%、25.8%、23.1%；ZG市場增速迅猛，2012-2021 年 CAGR 達 42.84%。供給端呈現(xiàn) “一超多強” 格局，英國威格斯占 60% 產(chǎn)能，國內(nèi)中研股份、鵬孚隆等企業(yè)加速國產(chǎn)替代，推動價格從 2017 年的 500 元 / 公斤降至 2024 年的 300 元 / 公斤。

（三）機器人領(lǐng)域應(yīng)用潛力

人形機器人的崛起為 PEEK 打開增量市場，預(yù)計 2025-2035 年人形機器人新增需求將從 2.5 萬臺增至 1165 萬臺，PEEK 單價降至 200 元 /kg，單臺用量提升至 15kg，2035 年機器人用 PEEK 市場規(guī)模有望達 350 億元。中研股份（國內(nèi)Z大 PEEK 生產(chǎn)商）、沃特股份（全產(chǎn)業(yè)鏈布局）、新瀚新材（氟酮核心供應(yīng)商）等企業(yè)已具備技術(shù)與產(chǎn)能優(yōu)勢。

四、投資建議與風(fēng)險提示

（一）投資方向

鎂合金壓鑄領(lǐng)域：建議關(guān)注旭升集團、寶武鎂業(yè)、星源卓鎂；

PEEK 材料領(lǐng)域：建議關(guān)注中研股份、沃特股份、新瀚新材、中欣氟材。

（二）風(fēng)險提示

人形機器人量產(chǎn)不及預(yù)期，導(dǎo)致輕量化材料需求增長放緩；

PEEK 材料受技術(shù)壁壘、原料價格等因素制約，降本進程不及預(yù)期；

宏觀經(jīng)濟波動影響機器人產(chǎn)業(yè)化初期的投資與需求釋放。

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