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装备新科技挖掘:TPU材料性能优势明显,有望广泛应用于人形机器人

机械设备2026-01-10东方证券静***
装备新科技挖掘:TPU材料性能优势明显,有望广泛应用于人形机器人

TPU材料性能优势明显,有望广泛应用于人形机器人 ——装备新科技挖掘 核心观点 ⚫TPU材料具备良好的可拉伸性、耐摩擦性、热稳定性及耐腐蚀性,国内产能充足。TPU材料全称为热塑性聚氨酯,它结合了塑料的加工性能和橡胶的弹性,具备良好的生物兼容性、耐高温性和耐腐蚀性,目前国内TPU产能充足,但以中低端产能为主,下游应用主要为制鞋行业、薄膜、密封材料等领域,近年来国内龙头企业TPU薄膜产品品质已能媲美海外龙头企业。 ⚫TPU材料发展有望受益于全球电子皮肤市场的高速扩张。皮肤是人体最大的器官,能够感知环境温度、湿度、压力等各种变化。在机器人、医疗设备等实际应用过程中,同样需要对环境进行感知,传统的硅基等无机半导体及绝缘基底材料的电子传感器刚硬易脆,难以满足触觉感知需求,而通过仿生学设计的电子皮肤有望赋予设备灵敏的触觉感知。据globalgrowthinsights预测,全球电子皮肤市场在2025年有望达到64.4亿美元,2035年全球市场空间将增至1115.3亿美元,十年市场复合增速CAGR有望达到33%。据其研究表明,机器人应用约占电子皮肤市场的42%,大约68%的机器人实验室正在积极测试电子皮肤以增强机器人的触觉感知。TPU材料有望在电子皮肤柔性基底及传感层发挥作用。 杨震执业证书编号:S0860520060002香港证监会牌照:BSW113yangzhen@orientsec.com.cn021-63326320 海关统计挖机出口加速,行业健康发展的确定性上升:——机械行业跟踪2025-12-25锂电装备厂商签获合同,行业订单有望继续落地:——机械行业跟踪2025-12-23叉车销量和利用率双提升,行业增长确定性提高:——机械行业跟踪2025-12-22 ⚫TPU材料性能优秀,在机器人的应用比例有望提升。TPU材料充分适配机器人的电子皮肤、轻量结构件性能要求,已在机器人整机得到探索性应用,小鹏IRON机器人采用了TPU材料的3D打印晶格结构作为被动支撑系统;傅利叶智能与巴斯夫合作共同探索工程塑料、聚氨酯和热塑性聚氨酯在机器人领域的应用,我们看好TPU材料在机器人电子皮肤、灵巧手、轻量结构件中得到更广泛应用。 投资建议与投资标的 ⚫人形机器人轻量化趋势不可逆转,未来电子皮肤有望得到广泛应用,推动灵巧手、电子皮肤相关厂商订单增长,带动轻量化材料及部件供应商订单增长,相关标的包括模塑科技(000700,未评级)、美瑞新材(300848,未评级)、福莱新材(605488,未评级)。 风险提示 新材料研发进展不及预期、人形机器人厂商生产不及预期、机器人场景需求落地不明确导致低于预期、机器人行业政策变化导致行业发展放缓、机器人行业融资不及预期。 图表目录 图1:全球电子皮肤市场有望迎来高速发展..................................................................................3图2:柔性有机场效应传感器结构示意图.....................................................................................3图3:一种可测量三维力的新型柔性电容式触觉传感器................................................................3 表1:几种用于机器人电子皮肤的柔性材料性能对比....................................................................4 全球电子皮肤市场空间高速扩张,机器人有望成为关键推动力。皮肤是人体最大的器官,能够感知环境温度、湿度、压力等各种变化。在机器人、医疗设备等实际应用过程中,同样需要对环境进行感知,传统的硅基等无机半导体及绝缘基底材料的电子传感器刚硬易脆,难以满足触觉感知需求,而通过仿生学设计的电子皮肤有望赋予设备灵敏的触觉感知。据globalgrowthinsights预测,全球电子皮肤市场在2025年有望达到64.4亿美元,2027年和2035年全球市场空间将增至113.9亿美元及1115.3亿美元,2025-2035年期间市场十年复合增速CAGR有望达到33%,主要驱动因素包括医疗需求、可穿戴设备需求、机器人应用。据其研究表明,机器人应用约占电子皮肤市场的42%,对应2025年约27亿美元的全球市场空间,约68%的机器人实验室正在积极测试电子皮肤以增强机器人的触觉感知。 柔性材料在机器人电子皮肤中能得到广泛应用。典型的电子皮肤结构包括柔性基底、电极、介电层和活性功能层。活性材料是实现触觉传感的关键;柔性基底发挥支撑作用,提供电子皮肤的柔韧、可拉伸特性。基底材料按照特性不同,主要可分为弹性可拉伸基底(如聚二甲基硅氧烷PDMS、热塑性聚氨酯弹性体TPU等)、柔性但不可拉伸基底(如聚酰亚胺PI、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等)、织物基底(如锦纶、棉、丝、羊毛等)三种类型。 TPU材料有望在机器人电子皮肤、轻量结构件、关节缓冲等环节得到更广泛应用。热塑性聚氨酯弹性体TPU具备良好的可拉伸性、耐摩擦性以及耐腐蚀性,有望在人形机器人中得到更广泛应用。当前电子皮肤常用的柔性基底材料是聚二甲基硅氧烷PDMS,表1对比了几种基底材料性能发现,TPU材料伸展性能优于PI材料和PET材料,适用于柔性应用场景;耐磨性能TPU材料优于锦纶。TPU材料充分适配机器人的电子皮肤、轻量结构件性能要求,已在机器人整机得到探索性应用,未来有望得到更广泛应用。小鹏IRON机器人采用了TPU材料的3D打印晶格结构作为被动支撑系统,傅利叶智能与巴斯夫已合作共同探索工程塑料、聚氨酯和热塑性聚氨酯在机器人领域的应用。电子皮肤的自愈合性是研究的前沿领域,目前已有学者通过将二硫键和多重氢键引入聚氨酯分子链,制备出了具有自修复能力的导电聚氨酯弹性体,显示出TPU材料的潜能巨大。我们看好TPU材料在机器人电子皮肤、轻量结构件中的广泛应用。 国内TPU产能充足,中低端产能已实现出口海外,中高端产能初步替代海外龙头。据中国化工信息周刊披露,2019-2024年中国TPU产能的复合增速为10.5%,2024年中国TPU产能达到150万吨/年,未来仍有新产能投产,供给端相对宽松,但主要集中在中低端产能。国内TOP5龙头企业产能合计占比近50%,分别是万华化学、华峰化学、美瑞新材、一诺威、保定邦泰等。需求端,2024年国内TPU消费量达72万吨,TPU下游最大应用为制鞋行业,占比29%;薄膜、密封材料、软管和汽车等领域应用占比分别占比20%、17%、15%和10%。高端的TPU产品主要进口自路博润、巴斯夫等外企,应用在线缆保护、医疗导管、植入性产品、汽车车衣等领域,近年来万华化学和美瑞新材的TPU薄膜产品品质逐渐媲美海外龙头企业。 风险提示 新材料研发进展不及预期:若TPU材料应用的研发进展较慢,将对TPU材料在机器人领域应用产生负向影响。 人形机器人厂商生产不及预期:若人形机器人厂商量产进度较慢,将对TPU材料在机器人领域的市场空间产生负向影响。 机器人场景需求落地不明确导致低于预期:若机器人下游应用场景扩展较缓慢,也将对TPU材料在机器人领域的应用空间产生负向影响。 机器人行业政策变化导致行业发展放缓:若机器人行业政策发生变化,导致行业发展放缓,将对TPU材料在机器人领域的应用产生负向影响。 机器人行业融资不及预期:若机器人行业融资进展较慢,可能导致行业发展放缓,将对TPU材料在机器人领域的应用产生负向影响。 Table_Disclai mer分析师申明 每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的研究分析师在此作以下声明: 分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证券或发行人的看法和判断;分析师薪酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来,均与其在本研究报告中所表述的具体建议或观点无任何直接或间接的关系。 投资评级和相关定义 报告发布日后的12个月内行业或公司的涨跌幅相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅为基准(A股市场基准为沪深300指数,香港市场基准为恒生指数,美国市场基准为标普500指数); 公司投资评级的量化标准 买入:相对强于市场基准指数收益率15%以上;增持:相对强于市场基准指数收益率5%~15%;中性:相对于市场基准指数收益率在-5%~+5%之间波动;减持:相对弱于市场基准指数收益率在-5%以下。 未评级——由于在报告发出之时该股票不在本公司研究覆盖范围内,分析师基于当时对该股票的研究状况,未给予投资评级相关信息。 暂停评级——根据监管制度及本公司相关规定,研究报告发布之时该投资对象可能与本公司存在潜在的利益冲突情形;亦或是研究报告发布当时该股票的价值和价格分析存在重大不确定性,缺乏足够的研究依据支持分析师给出明确投资评级;分析师在上述情况下暂停对该股票给予投资评级等信息,投资者需要注意在此报告发布之前曾给予该股票的投资评级、盈利预测及目标价格等信息不再有效。 行业投资评级的量化标准: 看好:相对强于市场基准指数收益率5%以上; 中性:相对于市场基准指数收益率在-5%~+5%之间波动; 看淡:相对于市场基准指数收益率在-5%以下。 未评级:由于在报告发出之时该行业不在本公司研究覆盖范围内,分析师基于当时对该行业的研究状况,未给予投资评级等相关信息。 暂停评级:由于研究报告发布当时该行业的投资价值分析存在重大不确定性,缺乏足够的研究依据支持分析师给出明确行业投资评级;分析师在上述情况下暂停对该行业给予投资评级信息,投资者需要注意在此报告发布之前曾给予该行业的投资评级信息不再有效。 HeadertTabl e_Discl ai mer免责声明 本证券研究报告(以下简称“本报告”)由东方证券股份有限公司(以下简称“本公司”)制作及发布。 本报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告的全体接收人应当采取必要措施防止本报告被转发给他人。 本报告是基于本公司认为可靠的且目前已公开的信息撰写,本公司力求但不保证该信息的准确性和完整性,客户也不应该认为该信息是准确和完整的。同时,本公司不保证文中观点或陈述不会发生任何变更,在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的证券研究报告。本公司会适时更新我们的研究,但可能会因某些规定而无法做到。除了一些定期出版的证券研究报告之外,绝大多数证券研究报告是在分析师认为适当的时候不定期地发布。 在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议,也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况,若有必要应寻求专家意见。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用,并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人作出邀请。 本报告中提及的投资价格和价值以及这些投资带来的收入可能会波动。过去的表现并不代表未来的表现,未来的回报也无法保证,投资者可能会损失本金。外汇汇率波动有可能对某些投资的价值或价格或来自这一投资的收入产生不良影响。那些涉及期货、期权及其它衍生工具的交易,因其包括重大的市场风险,因此并不适合所有投资者。 在任何情况下,本公司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任何责任,投资者自主作出投资决策并自行承担投资风险,任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。 本报告主要以电子版形式分发,间或也会辅以印刷品形式分发,所有报告版权均归本公司所有。未经本公司事先书面协议授权,任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容。不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据,不得用于营利或用于未经允许的