证腱绳传动是人形机器人灵巧手的主流传 研 券动方式,看好腱绳材料方向 究——人形机器人行业观点报告 报 告增持(维持)主要观点 1、腱绳传动是人形机器人灵巧手的主流传动方式 行业:机械设备 (1)腱绳材料是灵巧手的“肌腱”。人形机器人腱绳材料是指用于连接 日期: 2025年06月18日 和固定机器人关节的细绳或纤维绳,主要功能是模拟人体肌腱的作用,通过拉动或放松绳索来驱动关节运动。腱绳材料是灵巧手的“肌 分析师:吴婷婷 Tel:021-53686158 最近一年行业指数与沪深300比较 机械设备 沪深300 39% 32% 26% 19% 13% 6% 0% 06/24 -7% 08/24 11/2401/2504/2506/25 -13% E-mail:wutingting@shzq.comSAC编号:S0870523080001 行业动态 相关报告: 《从小众产品到机器人刚需,电子皮肤应用实现快速增长》 ——2025年06月14日 《周观点:人形机器人产业端和政策端共振,持续关注人形机器人板块》 ——2025年06月11日 《养老机器人和外骨骼机器人助力养老,持续关注机器人应用端》 ——2025年06月11日 腱”,牵引手指活动,完成各种动作,是提升灵巧手的精细控制能力和轻量化的重要材料。人形机器人腱绳材料主要分为高分子纤维类和金属类。 (2)腱绳传动是人形机器人灵巧手的主流传动方式。人形机器人灵巧手传动主要分为腱绳传动式、齿轮传动式以及连杆传动式。其中,腱绳传动是人形机器人灵巧手的主流传动方式,特斯拉Optimus灵巧手创新型采用“行星齿轮箱+丝杠+腱绳”结构,奠定腱绳材料在灵巧手系统中的核心地位。腱绳传动对于空间狭小、传动精密的灵巧手空间设计较为友好,适用于高自由度灵巧手。 2、人形机器人腱绳材料产业链上游原材料包括超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)树脂、钨丝、不锈钢丝等,下游应用于各类机器人 人形机器人腱绳材料行业产业链上游主要包括原材料和生产设备,其中原材料包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂、钨丝、不锈钢丝、芳纶纤维、乙烯、聚合催化剂、抗氧化剂等,生产设备包括凝胶纺丝机、热处理炉、捻线机等;产业链下游应用领域为人形机器人、工业机器人、医疗机器人等。 3、主流腱绳材料——超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE) (1)当前腱绳材料的主流选择主要是两种,高强度钢丝、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)。其中UHMWPE纤维在水中的自由断裂长度为无限长,相同粗度UHMWPE纤维承受的最大质量约为钢丝绳的8倍,强度是钢材的16倍,其质量与强度之比较芳纶高出四成,是目前世界上强度最高的聚合物纤维。UHMWPE纤维具有卓越的力学性能、突出的耐冲击性能、优异的耐磨性能、稳定的耐化学腐蚀性、良好的耐光性、良好的疏水性、耐水耐湿性、电绝缘性和较长的曲折寿命。 (2)超高分子量聚乙烯纤维的多种制备方法目前只有冻胶纺丝-超倍拉伸法应用最成熟且实现了工业化生产。超高分子量聚乙烯纤维的制备方法包括增塑熔融纺丝法、固体挤出法、超拉伸或局部拉伸法、表面结晶生长法和冻胶纺丝-超倍拉伸法等,但目前只有冻胶纺丝-超倍拉伸法应用最成熟且实现了工业化生产。根据所采用的溶剂不同,冻胶纺丝-超倍热拉伸法又可分为干法工艺和湿法工艺两种:干法工艺路线采用以荷兰DSM公司为代表的高挥发性溶剂干法凝胶纺丝工艺路线;湿法工艺路线采用以美国霍尼韦尔公司为代表的低挥发性溶剂湿法凝胶纺丝工艺路线。相较于湿法路线纺丝,干法路线工艺流程短,其制备的纤维表面平整、缺陷少、柔软、结晶度高、纤维密度大、熔点高、溶剂残留低。但湿法工艺强度高、单丝更粗、溶剂成本低、安全,相对简单成熟,因此成为目前国内外纤维企业主流工艺。 行业动态 4、UHMWPE纤维国产化加速 (1)技术突破与人形机器人需求的双重机遇。一方面,以南山智尚、同益中为代表的企业,通过自主研发超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维,突破了抗蠕变、高强度等技术瓶颈,产品性能对标国际巨头,成本却降低30%。另一方面,特斯拉Optimus等标杆产品的量产计划,直接拉动了高端腱绳材料需求。例如,单台机器人需12-24根腱绳,成本占比约10%,随着万台级订单落地,材料需求呈几何级数增长。2024年,中国人形机器人腱绳材料市场规模为553万元。根据智研咨询,预计2025年—2029年,人形机器人腱绳材料行业市场规模由1325万人民币元增长至47368万人民币元,期间年复合增长率144.52%。 (2)国内企业崛起,打破国外垄断,推动国产替代。多年来,我国UHMWPE纤维一直受制于国外,直到20世纪80年代,我国关于UHMWPE纤维的研究才展开。当前,全球腱绳材料市场仍由荷兰帝斯曼、日本东洋纺等企业主导,但中国企业正凭借技术突破与政策扶持加速国产替代。国内企业中,九州星际、千禧龙纤、同益中、恒辉安防、南山智尚等企业在超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)领域具有较强的生产能力,产品以中高端为主。 5、同益中、南山智尚、恒辉安防攻坚人形机器人腱绳材料技术 (1)南山智尚:根据公司5月官微信息,公司超高分子量聚乙烯纤维项目现已实现满产运行,围绕超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变、阻燃等关键技术取得突破,自主研发的“抗蠕变纺丝液制备方法”填补国内空白并在使用纤维过程中,大幅降低蠕变性指标。机器人腱绳产品研发已迭代3版产品,覆盖机器人的灵巧手、手臂、大腿等多种应用场景。 (2)恒辉安防:根据Ifind5月信息,公司现行3000吨超高分子量聚乙烯纤维产能已经满负荷生产。在机器人灵巧手腱绳材料领域,研发团队通过特定编织工艺、涂层改性技术等已经开发出多款腱绳测试样品,经测试和反馈,公司样品在特定作业环境下抗拉伸力、破断强力等关键技术指标上均达到了预期效果。公司已经与多家机器人领域具有领先地位和创新实力的公司深度对接,旨在共同推进超高分子量聚乙烯纤维在机器人灵巧手腱绳材料方向的落地应用。 (3)同益中:公司作为国内UHMWPE纤维产业化的先行者,构建了从树脂聚合到终端制品的全产业链体系。根据智研咨询信息,2024年,公司通过收购超美斯切入芳纶纤维领域,进一步强化高端材料供应能力。针对人形机器人市场,同益中正积极推进灵巧手腱绳研发,处于技术验证与客户需求对接阶段。同时,通过与高校及研究机构合作,探索自润滑涂层、智能传感等前沿技术,目标开发具备实时张力监测功能的腱绳材料。 投资建议 1)建议关注:南山智尚、恒辉安防、同益中等; 风险提示 人形机器人研发进展不及预期;人形机器人商业化落地不及预期;人形机器人潜在供应商环节竞争加剧。 行业动态 分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询资格或相当的专业胜任能力,以勤勉尽责的职业态度,独立、客观地出具本报告,并保证报告采用的信息均来自合规渠道,力求清晰、准确地反映作者的研究观点,结论不受任何第三方的授意或影响。此外,作者薪酬的任何部分不与本报告中的具体推荐意见或观点直接或间接相关。 公司业务资格说明 本公司具备证券投资咨询业务资格。 投资评级体系与评级定义 股票投资评级:分析师给出下列评级中的其中一项代表其根据公司基本面及(或)估值预期以报告日起6个月内公司股价相对于同期市场基准指数表现的看法。 买入股价表现将强于基准指数20%以上增持股价表现将强于基准指数5-20%中性股价表现将介于基准指数±5%之间减持股价表现将弱于基准指数5%以上 无评级由于我们无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事 件,或者其他原因,致使我们无法给出明确的投资评级 行业投资评级:分析师给出下列评级中的其中一项代表其根据行业历史基本面及(或)估值对所研究行业以报告日起12个月内的基本面和行业指数相对于同期市场基准指数表现的看法。 增持行业基本面看好,相对表现优于同期基准指数中性行业基本面稳定,相对表现与同期基准指数持平减持行业基本面看淡,相对表现弱于同期基准指数 相关证券市场基准指数说明:A股市场以沪深300指数为基准;港股市场以恒生指数为基准;美股市场以标普500 或纳斯达克综合指数为基准。投资评级说明: 不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准,投资者应区分不同机构在相同评级名称下的定义差异。本评级体系采用的是相对评级体系。投资者买卖证券的决定取决于个人的实际情况。投资者应阅读整篇报告,以获取比较完整的观点与信息,投资者不应以分析师的投资评级取代个人的分析与判断。 免责声明 本报告仅供上海证券有限责任公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。 本报告版权归本公司所有,本公司对本报告保留一切权利。未经书面授权,任何机构和个人均不得对本报告进行任何形式的发布、复制、引用或转载。如经过本公司同意引用、刊发的,须注明出处为上海证券有限责任公司研究所,且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。 在法律许可的情况下,本公司或其关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券或期权并进行交易,也可能为这些公司提供或争取提供多种金融服务。 本报告的信息来源于已公开的资料,本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见和推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值或投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见或推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时,本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本报告中的内容和意见仅供参考,并不构成客户私人咨询建议。在任何情况下,本公司、本公司员工或关联机构不承诺投资者一定获利,不与投资者分享投资收益,也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负责,投资者据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或关联机构无关。 市场有风险,投资需谨慎。投资者不应将本报告作为投资决策的唯一参考因素,也不应当认为本报告可以取代自己的判断。