人形机器人材料需求-轻量化迈向“镁”好

·人形机器人减重趋势明显，头部企业新品重量显著下降，结构优化减重空间有限,未来减重重点将转向镁合金等轻量化材料的应用,以提升机器人性能。 镁合金在轻量化应用中优势显著,密度低、强度高、散热好,且价格较铝合金和复合材料更具竞争力，已在汽车零部件中实现显著减重效果，适用于人形机器人。 镁合金的阻尼和散热性能契合人形机器人功能需求，能有效控制噪音、增强结构稳定性，并满足关节外壳及电机散热需求，类似于汽车行业应用。 ●工业机器人领域对镁消费量影响显著,若现有工业机器人全部替换为镁材料版本，总重量可达2,600多吨，随着工业机器人数量增长，镁需求将大幅提升。 工业机器人和人形机器人对镁合金需求可观,大型机械臂单机用量有望超10公斤，人形机器人外壳用量约为14千克/套，百万台套需求可达万吨级别。 宝武镁业是镁合金行业龙头，全产业链覆盖，拥有10万吨原镁和20万吨镁合金产能，并计划扩建至50万吨以上，下游业务占比提升，在多领域应用广泛。 新源卓美专注于镁合金加工20年，营收和盈利稳步增长，毛利率较高，主要收入来自镁合金压铸件，产品应用于汽车零部件，并积极扩产和拓展海外市场。 Q&A 人形机器人轻量化对其性能提升有何重要性? 人形机器人轻量化对于其整体性能的提升至关重要。首先，重量的减少显著提高了机器人的灵活度和续航能力。例如，特斯拉二代机器人相较于前代减轻了10千克，这使得其操作更加灵活高效。其他头部人形机器人企业发布的新产品也显示出明显的重量下降趋势，这种变化不仅优化了结构，还提升了机器人的全方位性能。 未来人形机器人减重的主要方向是什么? 未来人形机器人的减重重点将转向材料方面。当前阶段，通过结构优化实现减重的空间已经相对有限，因此使用更轻便的材料，如镁合金，将成为进一步减重的重要 途径。例如，美业联合推出的新型机械臂采用镁合金后，整体减重达到了33%，整机减重11%，节拍速度提高5%，响应速度变得更加敏捷高效。这表明材料轻量化能够显著提高机械设备的机动性和灵活性。 镁合金在轻量化应用中的优势有哪些? 镁合金在轻量化应用中具有多方面优势。首先，其密度仅次于ABS工程塑料，比大部分材料更轻，同时具备较高强度和良好散热性能。在价格上，镁合金比铝更具竞争力，与PEEK等复合材料相比价格优势更加明显。此外，镁合金在汽车零部件上的应用已证明其卓越的减重效果，例如与铝合金相比可减少1/3重量，与钢铁相比可减少60%的重量。因此，在人形机器人领域，镁合金不仅能降低成本，还能显著提升性能。 镁合金如何契合人形机器人的功能需求? 镁合金具有优异的阻尼性能和散热性能，非常契合人形机器人的功能需求。其阻尼性能能够有效控制噪音并增强结构稳定性，在机器人行走过程中提供良好的避震效果。此外，镁合金优越的散热性能适用于机器人的关节外壳及电机散热需求。例如，在汽车行业中已广泛利用镁合金制作方向盘、散热板及车灯等部件，这些特性同样适用于需要高精度操作的人形机器人关节。 工业机器人领域对镁消费量有何影响? 在工业机器人领域，对镁消费量有显著影响。例如，根据艾斯顿官网数据推算，如果将当前市场上的50多万台工业机器人全部替换为采用镁材料版本，其总重量约为2,600多吨。这表明随着工业机器人数量快速增长(2024年同比增速达40%)，采用镁材料将大幅拉动市场对该材料的需求。因此，可以预见未来在人形及工业机器人的发展过程中,镁将成为一种具有广阔应用前景的重要轻量化材料。 合金外投行研报数据: 当前推出的镁合金版本主要用于中小型机械臂，但未来在更大型机械臂上的应用单机用量有望超过10公斤。全球工业机器人的数量预计将继续高速增长，按当前量级翻倍计算，工业机器人领域对镁金属的消费拉动可能达到万吨以上。在人形机器人方面，镁合金主要应用于外壳材料。测算显示，一套人形机器人外壳中的镁合金用量约 为14千克，以100万台套来计算，人形机器人对镁金属的消费拉动也能达到万吨级别。因此，无论是工业机器人还是人形机器人，对镁合金的需求都非常可观。 宝武镁业在镁合金行业的发展情况如何? 宝武镁业是镁合金行业的龙头企业，从上游矿端到下游深加工全产业链覆盖，资源优势显著。目前公司拥有10万吨原镁和20万吨镁合金产能，并在全国各地布局以满足不同区位需求。远期来看，公司计划建成极速50万吨以上原镁和镁合金产能。宝武镁业产品结构逐步向下游拓展，2024年上半年其下游业务占比已提至接近50%公司积极向下游深加工拓展，同时下游应用逐步打开公司业务收入占比持续提升和增长。此外，公司在建筑模板、气车、低空机器、激进和机器人等多个领域都有广泛应用,并且大股东进一步加大了对公司的股权比例，这些因素都利于公司远期发展。 新源卓美在镁合金加工领域的发展情况如何? 新源卓美专注于极速镁合金加工已有20年，其营收和盈利稳步增长，相较于传统铜加工或铝加工企业，其毛利率较高。目前公司主要收入来源为压铸件，其中60%以上来自于镁合金压铸件，整体毛利率超过30%。新源卓美产品重心主要在汽车零部件领域，多款产品已应用于国内外知名品牌车型，包括汽车显示系统零部件、汽车座椅等。公司具备从模具研发制造到压铸成型及后期表面处理、涂装、质量检验的一体化生产能力，非常适合作为未曾使用过美或美材料企业的供应商。此外，公司极速客户集中度持续下降，这得益于业务开拓及下游客户对美材料应用加大。2024年及2025年，公司获得了大量项目定点，并计划通过转债募集资金扩产，同时规划泰国基地以满足海外客户需求。因此，新源卓美具有出色成长性，在汽车主业及人形机器人零部件方面均有优势。 镁合金在人形机器人的轻量化发展过程中有哪些优势? 镁作为一种理想化材料，不仅具有价格优势和重量优势，还能够很好地契合人形机器人的减震、散热等功能诉求。同时，对于强度不足的问题也能够较好规避。目前虽没有企业公开大量使用，但其广阔的应用前景一旦开始，将带动巨大需求量级并创造可观市场空间。在其他行业如汽车、低空经济等，对镁合金用量也持续增长，因此该行业本身处于快速成长阶段，加上人形机器人的推动，将使整体趋势更快，更好。因此推荐关注宝武镆业和新源卓美两家企业，它们不仅主业发展良好,也将在未来的人形机器人轻量化过程中发挥重要作用。