光大證券:機器人與材料共振 物理AI時代輕量化材料未來可期

智通財經
7小時前

智通財經APP獲悉,光大證券發布研報稱,人形機器人輕量化需求增長,帶動超高分子量聚乙烯、PPA等多品類化工新材料同步擴容。除碳纖維和PEEK外,超高分子量聚乙烯憑藉高強輕質、耐磨自潤滑特性,是靈巧手腱繩、關節傳動的核心材,雲中馬通過參股中璽新材料卡位上游高端產能。PPA(高溫尼龍)等材料在機器人關節、齒輪軸承、連接器等核心部件中的應用前景同樣廣闊。以國內特種工程塑料龍頭金髮科技(600143.SH)為例,公司已組建專門機器人材料研發團隊,積極與機器人領域頭部企業開展材料協同開發與合作,先後推出超高強度、耐疲勞耐磨PPA等系列產品,顯著提升具身智能領域關鍵零部件的運動性能和穩定持久性能。

光大證券主要觀點如下:

物理AI落地、人形機器人量產,輕量化材料迎來確定性增量空間。物理AI推動人工智能從數字仿真走向實體世界交互,具身智能是其核心落地形態;人形機器人作為具身智能的核心載體,正從實驗室演示階段邁入規模化產業部署。相較於傳統工業機器人,面向複雜場景作業的人形機器人,對結構件的輕量化、高柔韌、耐疲勞、高響應靈敏度提出了更嚴苛的性能要求,直接重塑上游化工輕量化材料的需求邏輯。據工信部預測,2026年全年我國人形機器人整機產量有望突破10萬台,上半年數據進一步印證了這一勢頭——我國四足機器人已佔全球銷量份額近70%,人形機器人整機產品達400餘款、超全球半數。當前,人形機器人產業正在跨越從實驗室到工廠的關鍵門檻:2024年全球銷量0.3萬台,2025年出貨量躍升至1.3萬台以上,成長勢頭初顯;更長周期看,Omdia預測2030年全球銷量將達60.57萬台,2035年有望攀升至260萬台。

碳纖維適配輕量化剛需,機器人放量驅動需求攀升。碳纖維在人形機器人應用領域的核心價值在於構建輕量化、高強度的「骨骼系統」,解決續航短、動作笨拙、耐用性差等核心問題,為其規模化落地提供材料底座。採用高性能碳纖維打造機身骨骼與核心結構件,可大幅減輕整機自重,同時有效規避動態作業下的形變失效問題;其良好的抗腐蝕性和環境適應性,亦能保障機器人在多工況下保持穩定性能。當前,國內T300、T700級碳纖維已實現大規模應用,T800級正穩步推進量產,T700~T800級已能滿足人形機器人大部分結構件需求。但T1000級及以上高端產品自給率不足10%,同時在預浸料設計、複合材料成型工藝及成本控制等方面與海外龍頭仍有差距,制約了國產碳纖維在機器人領域的進一步滲透。隨着人形機器人逐步走向規模化,高端碳纖維應用比重將持續提升,工藝優化與技術升級有望加速打開國產替代的增量空間。

PEEK性能優勢凸顯,領跑機器人輕量化賽道。高工機器人產業研究所(GGI)預計24年全球人形機器人市場規模約10.17億美元,到30年市場規模將達到150億美元,24-30年的CAGR將超過56%。輕量化是較好實現人形機器人負載、續航能力和靈活性等的解決方法之一。PEEK材料在擁有較高剛性的同時也具有較高的韌性,同時兼具耐熱性、耐腐蝕性、耐磨性等優異的特性。此外,PEEK材料作為一種熱塑性材料也易於加工成各種形態的零件,應用在各類特殊部件或特殊工況中。同時,純PEEK樹脂密度僅約為1.3g/cm3,甚至低於碳纖維材料密度,也是一種極佳的輕量化材料。綜上,PEEK材料本身滿足高強度輕量化新材料的要求,在人形機器人領域具有較高的應用潛力。

人形機器人輕量化需求增長,帶動超高分子量聚乙烯、PPA等多品類化工新材料同步擴容。除碳纖維和PEEK外,超高分子量聚乙烯憑藉高強輕質、耐磨自潤滑特性,是靈巧手腱繩、關節傳動的核心材,雲中馬通過參股中璽新材料卡位上游高端產能。PPA(高溫尼龍)等材料在機器人關節、齒輪軸承、連接器等核心部件中的應用前景同樣廣闊。以國內特種工程塑料龍頭金髮科技為例,公司已組建專門機器人材料研發團隊,積極與機器人領域頭部企業開展材料協同開發與合作,先後推出超高強度、耐疲勞耐磨PPA等系列產品,顯著提升具身智能領域關鍵零部件的運動性能和穩定持久性能。

風險提示:技術替代風險,下游推廣及應用不及預期風險,原材料價格波動風險。

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