民生證券:人形機器人發展推動磁組件材料設計 推薦金力永磁(300748.SZ)

智通財經
05-07

智通財經APP獲悉,民生證券發佈研報稱,由於人形機器人功能訴求的多元,以具體性能需求指導設計電機,可能是未來人形機器人運動核心發展重點,新材料的研發在這一過程中也起到重要的作用。磁組件是伺服電機關鍵部件,設計適配或構築核心壁壘。稀土永磁材料是人形機器人核心材料,基於機器人功能訴求驅動發展的背景下,磁組件的材料設計新時代或來臨,該行推薦金力永磁(300748.SZ,06680),同時建議關注正海磁材(300224.SZ)、寧波韻升(600366.SH)、英洛華(000795.SZ)、英思特(301622.SZ)。

民生證券主要觀點如下:

關節伺服電機是人形機器人運動能力核心,性能需求指導設計是未來發展重點

人形機器人採用電機作爲動力源,存在獨特且多元的功能訴求,例如高轉矩密度、動態響應能力、輕量化、低噪音低振動等特性。無框力矩電機、空心杯電機因自身緊湊的結構,電機特性契合人形機器人功能訴求率先脫穎而出。而在實際應用中,不同位置上的關節處理方案是不同的,不同傳動部件搭配電機形成的結構會賦予電機不同的特點,從而對於電機性能的要求存在差異;此外電機本身的結構和尺寸對電機輸出性能也會產生差異。當前人形機器人的關節結構尚不完善,未來存在很大的改善空間。而由於人形機器人功能訴求的多元,以具體性能需求指導設計電機,可能是未來人形機器人運動核心發展重點,新材料的研發在這一過程中也起到重要的作用。

磁組件是伺服電機關鍵部件,設計適配或構築核心壁壘

(1)磁組件屬於稀土永磁材料精深加工環節。生產工序較爲繁雜。在永磁電機的應用中,材料研製生產、精深加工各工序都會對磁組件的性能產生影響,從而對電機的性能產生影響。

(2)永磁材料磁性能最爲核心,牌號儲備決定定製化能力。目前永磁材料中稀土永磁材料應用得到了廣泛的應用,已發展至第三代,其產品的性能與品質重要衡量指標包括剩磁Br、磁極化強度矯頑力(即內稟矯頑力) Hcj、磁感應強度矯頑力Hcb、最大磁能積(BH)max等指標,根據內稟矯頑力和最大磁能積,永磁材料分爲不同系列和牌號。目前燒結釹鐵硼綜合優勢最爲突出,其產量佔所有稀土永磁材料的比重超過90%。對於磁材企業而言,材料性能體現公司工藝技術,牌號儲備則體現公司定製化能力。

(3)磁組件需要契合電機結構,才能充分發揮電機性能,包括轉子結構、永磁體形狀設計和擺放位置、磁鋼的安裝固定方法等都會影響電機性能,未來的適配設計將構築壁壘。電機結構設計多樣,對電機整體性能有較大的影響,包括擺放位置、用量、連接方式等等。不同轉子結構對電機的轉矩轉速特性,損耗和效率等均有較大影響,也會對加工工藝複雜程度和永磁體的具體用量產生影響。同樣,永磁體的設計同樣是優化電機拓撲結構的方式之一,永磁體磁化方向長度、寬度、永磁體的夾角和圓心距都會對電機性能產生影響。合適的永磁體形狀和參數可以節約稀土材料用量,同時提升電機性能,此外磁鋼的固定方法也會影響電機的工藝成本和電機性能。因此,對於磁材企業而言,磁鋼的形狀設計和固定方法或是偏上游企業深度參與終端產品設計、更緊密貼近客戶的重要途徑,相關工序的產品附加值或更高,或是構築企業在人形機器人領域壁壘所在。

風險提示:人形機器人放量不及預期,材料應用不及預期,原材料價格波動風險等。

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