机器人轻量化深度报告：机器人轻量化大势所趋，镁合金&PEEK材料加速应用
投资要点：
1.人形机器人为何需要实现轻量化？
轻量化设计就是在满足机器人功能和性能要求的前提下，通过优化结构、选用轻质材料、改进制造工艺等手段，尽可能地减轻机器人的重量。通过轻量化减重，人形机器人可以实现更长的续航以及更高的运动动态响应速度。当前人形机器人主机厂普遍将“轻量化”作为迭代核心之一，通过自研高扭矩密度电机、拓扑优化结构、一体化伺服模组、碳纤维及复合材料等手段持续降低整机质量，头部人形机器人厂商的机器人产品迭代大多伴随着整体重量的减轻。目前机器人轻量化主要采用铝合金、镁合金（或铝镁合金）、碳纤维和高性能工程塑料PEEK等材料，但单一材料难以兼顾强度、刚性、成本与加工工艺。我们判断未来趋势是镁合金、碳纤维、PEEK等多材料协同应用，按功能分区优化设计。
2.镁合金：成本下探&压铸工艺渐近成熟，镁合金渗透率有望逐步提升
镁合金密度仅为铝合金的2/3，却在比强度、减震性、电磁屏蔽性和加工性能等方面展现出综合优势。尤其适用于对轻量化、吸能性和成型效率要求较高的结构件。过去镁合金高成本、成型工艺复杂性与耐蚀性三大问题制约其工业化落地，价格与工艺的同步改善助推镁合金渗透率提高。价格方面：2021年前镁铝价格比长期高于1.5，镁材渗透动力不足；近年来伴随镁材价格走弱，镁铝比降至接近1.0，价格压力逐步缓解。工艺方面：半固态镁合金压铸工艺提高镁合金加工工艺安全性，复合涂层工艺提高镁合金抗腐蚀与抗氧化能力，镁合金使用性能不断提高。近年来压铸机龙头企业纷纷布局半固态镁合金压铸设备，星源卓镁采购了伊之密的镁合金压铸设备用于生产新能源汽车零部件，博奥镁铝采购海天金属的镁合金压铸设备用于加工仪表盘横梁支架。埃斯顿与宝武镁业合作推出了镁合金打造的工业机器人，整体减重11%，节拍提升5%，能耗降低10%，性能表现优异。我们判断镁合金未来有望逐步渗透人形机器人部件。3.PEEK材料：综合性能优异，有望应用于核心关节零部件
PEEK具有机械特性好、阻燃性好、耐磨、耐腐蚀、耐水解性、耐热、耐剥离以及生物相容等一系列特点。与金属材料相比，PEEK性能全面胜出。PEEK比强度大，在满足强度要求的前提下，可以大幅度减小材料本身的自重，此外PEEK在绝缘性、耐化学性方面均优于普通金属。目前制约PEEK材料大规模使用的主要因素为成本较高，原因在于：①PEEK材料生产工艺复杂，扩产难度高且周期长，供给端无法快速放量降本；②核心原材料氟酮市场空间小竞争格局集中，企业降价意愿低。人形机器人打开PEEK材料应用场景，其成本有望逐步下探，我们判断PEEK材料可最先用于人形机器人核心部件中的以塑代钢。
4.投资建议
镁合金压铸领域建议关注【旭升集团】【宝武镁业】【星源卓镁】，PEEK材料领域建议关注【中研股份】【沃特股份】【新瀚新材】【中欣氟材】。
5.风险提示
人形机器人量产不及预期，PEEK材料降本不及预期，宏观经济风险。
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