光大证券:人形机器人加速发展 钕铁硼、镁合金显著受益

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光大证券研报指出,人形机器人市场空间可期,预计到2030年全球销量将突破100万台。人形机器人的主要上游产业包括钕铁硼磁材、工装刀具(铜镀层丝、硬质合金)、钢材、轻量化材料(镁合金、铝合金、PEEK)等。每一百万台人形机器人出货对上游原材料的需求拉动顺序为PEEK>镁合金>钕铁硼>铝合金>钢材。由于Tesla目前并未公布其使用轻量化材料的具体种类,我们分别计算了Optimus使用三种不同轻量化材料情形下的100万台人形机器人出货对上游原材料的拉动顺序,具体计算结果为PEEK(64.5%)>镁合金(1.81%)>钕铁硼(1.20%)>铝合金(0.07%)>钢材。我们认为镁合金有可能成为Tesla人形机器人轻量化材料的解决方案。

  全文如下

【有色】人形机器人加速发展,钕铁硼、镁合金显著受益——人形机器人金属材料深度报告

人形机器人市场空间可期,预计到2030年全球销量将突破100万台

马斯克认为Tesla的Optimus人形机器人最终产量将达到数百万台,并计划以“可能不到2万美元”的价格出售这款机器人。根据Precedece Research的预测,2032年全球人形机器人市场规模将达到286.6亿美元,折合人民币超越2000亿元,2022-2032年全球人形机器人市场规模复合增长率约为33.3%;格物致胜预计2030年全球人形机器人销量将达到150万台,2035年达到800万台的水平。

人形机器人的主要上游产业包括钕铁硼磁材、工装刀具(铜镀层丝、硬质合金)、钢材、轻量化材料(镁合金、铝合金、PEEK)等

Tesla人形机器人Optimus主要包含14个旋转执行器以及14个线性执行器(主要原材料为钕铁硼磁材、工装刀具、电工钢等);2只灵巧手(主要原材料为不锈钢或高分子纤维);主控制芯片、摄像头、电池包(我们假设其为Tesla设计的4680圆柱电池)以及整体骨骼框架(轻量化材料)。

每一百万台人形机器人出货对上游原材料的需求拉动顺序为

PEEK>镁合金>钕铁硼>铝合金>钢材。由于Tesla目前并未公布其使用轻量化材料的具体种类,我们分别计算了Optimus使用三种不同轻量化材料情形下的100万台人形机器人出货对上游原材料的拉动顺序,具体计算结果为PEEK(64.5%)>镁合金(1.81%)>钕铁硼(1.20%)>铝合金(0.07%)>钢材。

人形机器人单机磁组件价值量为钕铁硼价值量的3.52倍,磁材公司将更加受益

考虑到人形机器人用磁材具备扭矩大(增加承重)、磁偏角小(减少动作误差)、电机体积小,单位磁性能要求高等特点,人形机器人企业对磁材的需求可能也将从简单的磁性材料升级至磁组件产品。根据我们的计算,人形机器人单机磁组件价值量为钕铁硼价值量的3.52倍。

Optimus Gen2单机镀层丝消耗量约为9.52kg,单机价值量大约为809元

工装刀具的使用与制作谐波减速器主要刚柔轮的制造工艺有关,目前国内的主流工艺路线为慢走丝工艺,使用材料为铜镀层丝。根据我们的计算,Optimus Gen2单机镀层丝消耗量约为0.68 kg *14=9.52kg,单个Optimus Gen2镀层丝的价值量大约为809元。

我们认为镁合金有可能成为Tesla人形机器人轻量化材料的解决方案

根据我们的测算,Optimus Gen2所使用的轻量化材料密度大约为2.76g/cm3;按照Tesla后续优化方案再减重10%作为假设计算,轻量化材料密度约为1.72g/cm3。2.76g/ cm3及1.72g/ cm3分别接近铝合金、镁合金的密度。考虑到PEEK材料相比镁合金与铝合金更加昂贵(当前PEEK材料的价格大约为镁合金/铝合金价格的十倍以上),镁合金有可能成为Tesla轻量化材料的最终选择。

风险分析:上游原材料价格波动风险,公司扩产计划不及预期风险,人形机器人技术路线变化风险,理论假设与现实不符风险等。

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