新材料行業(yè)市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告：人形機(jī)器人新材料機(jī)遇

證券研究報(bào)告產(chǎn)業(yè)研究2024年03月20日新材料產(chǎn)業(yè)深度報(bào)告：人形機(jī)器人帶來(lái)新材料機(jī)遇——新材料產(chǎn)業(yè)框架之三核心提要?人形機(jī)器人空間巨大根據(jù)KBVResearch數(shù)據(jù)，2022年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為14億美元，而到2030年該市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到

396億美元，CAGR高達(dá)51.86%。人形機(jī)器人作為具身智能的載體，近年來(lái)快速迭代進(jìn)化，特斯拉創(chuàng)始人馬斯克預(yù)計(jì)，遠(yuǎn)期人形機(jī)器人需求或達(dá)到100億臺(tái)。?執(zhí)行器、靈巧手為關(guān)鍵零部件人形機(jī)器人的關(guān)鍵部件包括各執(zhí)行器關(guān)節(jié)、靈巧手等，零部件可分為減速器（諧波減速器、行星減速器）、伺服電機(jī)（無(wú)框電機(jī)、空心杯電機(jī)）、絲杠（行星滾柱絲杠、滾珠絲杠）、傳感器（六維力矩傳感器、柔性觸覺(jué)傳感器）、肢體骨骼等。?特鋼、永磁材料、聚醚醚酮PEEK是用量較大的原材料構(gòu)成人形機(jī)器人的材料種類(lèi)豐富，據(jù)我們測(cè)算，其中特鋼、永磁材料、PEEK在一臺(tái)人形機(jī)器人上的用量分別為16.8kg、3.4kg、10.5kg，有望隨著人形機(jī)器人市場(chǎng)的拓展迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇。?釹鐵硼永磁材料是伺服電機(jī)的關(guān)鍵材料高性能釹鐵硼永磁材料作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的核心材料，在同步電機(jī)體積小型化的過(guò)程中依然能夠保持高磁性、磁一致性等性質(zhì)。以特斯拉Optimus為例，一臺(tái)人形機(jī)器人需要使用28個(gè)無(wú)框電機(jī)、12個(gè)空心杯電機(jī)，其中高性能釹鐵硼用量可達(dá)到3.4kg，人形機(jī)器人的發(fā)展能有效拉動(dòng)未來(lái)高性能釹鐵硼的增長(zhǎng)需求。我們預(yù)計(jì)，人形機(jī)器人1000萬(wàn)臺(tái)的需求將拉動(dòng)3.4萬(wàn)噸高性能釹鐵硼材料增量，拓展170億元的市場(chǎng)空間。?實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人輕量化目標(biāo)，聚醚醚酮PEEK是優(yōu)選材料聚醚醚酮PEEK比強(qiáng)度大、密度低，是綜合性能和產(chǎn)品附加值較高的特種工程塑料，可以應(yīng)用于人形機(jī)器人肢體骨骼及各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)件，能顯著降低機(jī)器人的自重。我們預(yù)計(jì)，在人形機(jī)器人1000萬(wàn)臺(tái)的需求下，使用PEEK實(shí)現(xiàn)輕量化將拉動(dòng)10.5萬(wàn)噸的PEEK增量，帶來(lái)525億元的PEEK市場(chǎng)規(guī)模。?特種鋼材是人形機(jī)器人零部件的重要原材料相比于普鋼，特殊鋼具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，多應(yīng)用于下游高端制造、汽車(chē)、機(jī)器人等領(lǐng)域。我們測(cè)算，一臺(tái)人形機(jī)器人上50CrMo4合金鋼、40Cr合金鋼和GCr15軸承鋼的用量分別為7.7kg、1.4kg、7.7kg，在遠(yuǎn)期1000萬(wàn)臺(tái)的銷(xiāo)量下，將拉動(dòng)7.7萬(wàn)噸、1.4萬(wàn)噸、7.7萬(wàn)噸的市場(chǎng)空間，對(duì)應(yīng)帶來(lái)的市場(chǎng)規(guī)模分別為11.55億元、0.728億元、3.927億元。?

風(fēng)險(xiǎn)提示人形機(jī)器人產(chǎn)量和需求增長(zhǎng)不及預(yù)期、新材料技術(shù)開(kāi)發(fā)和不及預(yù)期、原材料價(jià)格大幅波動(dòng)、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇、重點(diǎn)關(guān)注公司項(xiàng)目推進(jìn)及業(yè)績(jī)不及預(yù)期2核心提要圖表：人形機(jī)器人零部件市場(chǎng)空間敏感性分析不同人形機(jī)器人銷(xiāo)量假設(shè)下的空間測(cè)算（億元）零部件數(shù)量?jī)r(jià)格（元）總價(jià)（元）價(jià)值量占比100萬(wàn)臺(tái)840500萬(wàn)臺(tái)420030002170175014006001000萬(wàn)臺(tái)8400FSD芯片及套件六維力矩傳感器行星滾柱絲杠諧波減速器無(wú)框電機(jī)1840002000310025001000120001136.846084000600004340035000280001200011368552027.68%19.77%14.30%11.53%9.23%3.95%3.75%1.82%1.38%6.59%100%3014142816006000434434035035002802800肢體骨骼1201200柔性觸覺(jué)傳感器空心杯電機(jī)軸承1012281113.6855.242568.42761136.85521504200210420其他2000020000303488200100015174.42000總計(jì)3034.8830348.8資料：特斯拉官網(wǎng)，百度愛(ài)采購(gòu)，我的鋼鐵，國(guó)海證券研究所；時(shí)間截止至2024年1月30日3核心提要圖表：人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)重要原材料市場(chǎng)空間敏感性分析不同人形機(jī)器人銷(xiāo)量假設(shè)下的原材不同人形機(jī)器人銷(xiāo)量假設(shè)下的空間測(cè)算（億元）料市場(chǎng)增量空間測(cè)算（噸）單機(jī)用量(kg)單價(jià)原材料應(yīng)用于何種零部件肢體骨骼-結(jié)構(gòu)件（萬(wàn)元/噸）100萬(wàn)臺(tái)

500萬(wàn)臺(tái)

1000萬(wàn)臺(tái)100萬(wàn)臺(tái)52.5500萬(wàn)臺(tái)262.5851000萬(wàn)臺(tái)525聚醚醚酮PEEK10.53.41050034005250017000525003850010500034000105000770005050釹鐵硼永磁材料無(wú)框電機(jī)-轉(zhuǎn)子空心杯電機(jī)-轉(zhuǎn)子17170鋁合金肢體骨骼-結(jié)構(gòu)件10.57.71050077001.951.52.0510.245.77520.4811.5550CrMo4

行星滾柱絲杠-主絲杠合金鋼1.155諧波減速器-剛輪軸承GCr15

諧波減速器-波發(fā)生器7.71.47700140038500700077000140000.510.520.3930.0731.9640.3643.9270.728軸承鋼行星滾柱絲杠-螺母行星滾柱絲杠-滾柱40Cr合金鋼諧波減速器-柔輪資料：特斯拉官網(wǎng)，百度愛(ài)采購(gòu)，我的鋼鐵，國(guó)海證券研究所；時(shí)間截止至2024年1月30日4目錄u人形機(jī)器人飛速迭代進(jìn)化uOptimus結(jié)構(gòu)及原材料拆解u高性能釹鐵硼供不應(yīng)求uPEEK是優(yōu)選輕量化材料u特種鋼材應(yīng)用部位較多5智能機(jī)器人發(fā)展日益蓬勃●

智能機(jī)器人，即具有主動(dòng)性的第一人稱智能，本質(zhì)上是可以與環(huán)境交互感知，能自主規(guī)劃、決策、行動(dòng)，具有執(zhí)行能力的機(jī)器人。智能機(jī)器人的核心目標(biāo)是能夠聽(tīng)到人類(lèi)語(yǔ)言，然后分解任務(wù)，規(guī)劃子任務(wù)，在移動(dòng)中識(shí)別物體，與環(huán)境交互，最終完成相應(yīng)任務(wù)。自1968年美國(guó)斯坦福研究所公布第一代智能機(jī)器人Shakey以來(lái)，智能機(jī)器人發(fā)展日益蓬勃、方興未艾。圖表：智能機(jī)器人發(fā)展歷程特斯拉人形機(jī)器人Optimus

Gen

2快速迭代發(fā)展麻省理工學(xué)院研發(fā)出體積小的六足機(jī)器人Genghis第一臺(tái)智能機(jī)器人Shakey誕生家用機(jī)器人誕生并逐漸普及高度智能化人形機(jī)器人TeslaBot項(xiàng)目發(fā)布人工智能誕生1956年1959年1968年1970年1989年2000年2002年2014年2021年2022年2023年本田人工智能仿人機(jī)器人ASIMO誕生人工智能通過(guò)圖靈測(cè)試第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)日本建造第一個(gè)擬人機(jī)器人Wabot-1特斯拉推出新一代人形機(jī)器人Optimus資料：阜陽(yáng)市機(jī)器人協(xié)會(huì)公眾號(hào)，國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室，愛(ài)范兒，坎德拉CANDELA，鈦媒體APP，國(guó)海證券研究所6全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模龐大●

機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模龐大。根據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告

（2022年）》指引，預(yù)計(jì)2022年全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到513億美元，其中工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到195億美元，服務(wù)機(jī)器人達(dá)到217億美元，特種機(jī)器人達(dá)到101億美元?！?/p>

全球人形機(jī)器人未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。根據(jù)KBV

Research數(shù)據(jù)，2022年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為14億美元，到2030年該市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到396億美元，CAGR高達(dá)51.86%。圖表：全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模（單位：億美元）圖表：2022E全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模（單位：億美元）資料：中國(guó)電子學(xué)會(huì)，國(guó)海證券研究所資料：

KBVResearch，國(guó)海證券研究所7具身通用智能機(jī)器人是機(jī)器人未來(lái)發(fā)展方向●

具身智能被視作人工智能的最終形態(tài)。具身智能是指一種基于物理身體進(jìn)行感知和行動(dòng)的智能系統(tǒng)，其通過(guò)智能體與環(huán)境的交互獲取信息、理解問(wèn)題、做出決策并實(shí)現(xiàn)行動(dòng)，從而產(chǎn)生智能行為和適應(yīng)性?！?/p>

相比一般機(jī)器人，人形機(jī)器人具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、傳感、驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)。人形機(jī)器人是指外觀和功能與人相似的智能機(jī)器人，比一般機(jī)器人具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、傳感、驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)?！?/p>

人形機(jī)器人是具身通用人工智能最理想的身體形式。未來(lái)的機(jī)器人需要真正做到和人一樣，通過(guò)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃決策（大腦）、運(yùn)動(dòng)控制（小腦）、主控系統(tǒng)、主干結(jié)構(gòu)及零部件的組合（類(lèi)似于人的一系列關(guān)節(jié)和肌肉）達(dá)成基于感知到的任務(wù)和環(huán)境進(jìn)行自主規(guī)劃-決策-行動(dòng)-執(zhí)行等一系列行為的目標(biāo)。圖表：構(gòu)成具身智能的三大基礎(chǔ)模塊具身想象具身感知具身執(zhí)行資料：CAAI會(huì)員中心，國(guó)海證券研究所8Tesla

Bot●

Tesla

Bot橫空出世，人形機(jī)器人快速更新。2021年8月19日，在特斯拉首屆AIDay活動(dòng)中，馬斯克親自發(fā)布了概念機(jī)

Tesla

Bot。按照馬斯克的設(shè)想，Tesla

Bot將由分布在機(jī)器人手臂、頸部、軀干、手掌、腿部的合計(jì)40個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用輕質(zhì)材料構(gòu)成主體，并擁有如人類(lèi)一般靈活的雙手。馬斯克認(rèn)為，Tesla

Bot將會(huì)從處理無(wú)聊、重復(fù)和危險(xiǎn)的事情開(kāi)始，逐步去實(shí)現(xiàn)其他更復(fù)雜任務(wù)。圖表：Tesla

Bot整體數(shù)據(jù)展示圖表：Tesla

Bot具備高度具身智能特性資料：湃客：機(jī)器之心資料：湃客：機(jī)器之心9Optimus●

Optimus迭代進(jìn)化，有望量產(chǎn)且大幅降低成本。2022年9月30日，特斯拉在Tesla

AIDay展示了人形機(jī)器人Optimus（擎天柱）的原型機(jī)版本，并在展示文檔中分享了大量技術(shù)細(xì)節(jié)。馬斯克認(rèn)為Optimus有望在3-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，最終降本至2萬(wàn)美金一臺(tái)，從而普通家庭亦可購(gòu)買(mǎi)?！?/p>

Optimus具有極高自由度。Optimus全身共有40個(gè)關(guān)節(jié)，其中Optimus

的四肢以及軀干部分合計(jì)有28個(gè)執(zhí)行器關(guān)節(jié)，包括14個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器關(guān)節(jié)以及14個(gè)線性執(zhí)行器關(guān)節(jié)。而Optimus

的一雙靈巧手則有12個(gè)執(zhí)行器關(guān)節(jié)，每只手具備11個(gè)自由度，可以進(jìn)行自適應(yīng)抓取，且具備反向鎖止功能。圖表：Optimus具有六種不同設(shè)計(jì)的執(zhí)行器圖表：Optimus靈巧手執(zhí)行關(guān)節(jié)示意資料：國(guó)際船舶海工網(wǎng)資料：量子位公眾號(hào)10Optimus●

Optimus力度控制能力，感知能力顯著提升。2023年5月，特斯拉在其股東大會(huì)上發(fā)布了擎天柱Optimus

的演示視頻，機(jī)器人的力度控制更加精準(zhǔn)，可以接觸但不擊碎雞蛋。機(jī)器人的感知能力亦顯著提升，可以識(shí)別并記憶不同的路況。此外，Optimus

可以由人類(lèi)輸入動(dòng)作范例，進(jìn)行端到端的學(xué)習(xí)?！?/p>

馬斯克預(yù)計(jì)，Optimus的遠(yuǎn)期需求或達(dá)到100億臺(tái)。圖表：Optimus精準(zhǔn)力度控制圖表：Optimus學(xué)習(xí)人類(lèi)動(dòng)作范例資料：快科技資料：快科技11Optimus

Gen

2●

Optimus

Gen2智能機(jī)器人來(lái)襲，手部關(guān)節(jié)全新升級(jí)，力度控制進(jìn)一步增強(qiáng)。2023年12月，特斯拉發(fā)布Optimus

Gen2的最新視頻。視頻顯示，Optimus

Gen2擁有

AI

大模型的加持，體重比一代減少10kg，步行速度加快30%，身體控制能力增強(qiáng)；手部關(guān)節(jié)全新升級(jí)，活動(dòng)更加自然。手指部分均搭載觸覺(jué)傳感器，能更精準(zhǔn)地抓握細(xì)小易碎物品。同時(shí)，Optimus

Gen2還可以做多個(gè)深蹲動(dòng)作，顯示出其平衡能力有所增強(qiáng)。圖表：Optimus

Gen2形態(tài)展示圖表：Optimus

Gen2高靈活度的雙手資料：華爾街見(jiàn)聞資料：日?qǐng)?bào)12目錄u人形機(jī)器人飛速迭代進(jìn)化uOptimus結(jié)構(gòu)及原材料拆解u高性能釹鐵硼供不應(yīng)求uPEEK是優(yōu)選輕量化材料u特種鋼材應(yīng)用部位較多13人形機(jī)器人包含四大核心技術(shù)模塊●

人形機(jī)器人主要包含四大核心技術(shù)模塊：環(huán)境感知模塊、智能AI芯片模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、操作系統(tǒng)模塊，其中前三大技術(shù)模塊與硬件有關(guān)。圖表：人形機(jī)器人三大硬件核心模塊環(huán)境感知模塊智能AI芯片模塊運(yùn)動(dòng)控制模塊各類(lèi)傳感器激光控制器伺服系統(tǒng)精密減速器結(jié)構(gòu)單元AI芯片毫米波存儲(chǔ)器3D攝像頭等五官大腦四肢資料：中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所，國(guó)海證券研究所14Optimus全身具有50個(gè)自由度●

Optimus全身有50個(gè)自由度，分布在各個(gè)身體部位。人形機(jī)器人的自由度需要執(zhí)行結(jié)構(gòu)達(dá)成，組成Optimus的14個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器、14個(gè)線性執(zhí)行器、靈巧手的多個(gè)空心杯關(guān)節(jié)為其帶來(lái)了50個(gè)自由度，使其不同身體部位能夠前擺(Pitch)、扭轉(zhuǎn)(Yaw)、側(cè)擺(Roll)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)每只靈巧手的11個(gè)自由度讓其能夠執(zhí)行更復(fù)雜的操作。圖表：Optimus自由度分布及對(duì)應(yīng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式身體部位肩部自由度3（x2）1（x2）3（x2）2旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器線性執(zhí)行器空心杯關(guān)節(jié)前擺+側(cè)擺+扭轉(zhuǎn)肘部前擺腕部扭轉(zhuǎn)前擺+扭轉(zhuǎn)腰部側(cè)擺+扭轉(zhuǎn)側(cè)擺+扭轉(zhuǎn)髖部3（x2）1（x2）2（x2）11（x2）50前擺前擺膝蓋腳踝前擺+側(cè)擺靈巧手總計(jì)自由運(yùn)動(dòng)221414資料：日?qǐng)?bào)，古月居公眾號(hào)，國(guó)海證券研究所15Optimus獨(dú)特的執(zhí)行器設(shè)計(jì)與分布圖表：Optimus軀干上28個(gè)獨(dú)特的執(zhí)行器作用設(shè)計(jì)與位置分布資料：智東西官方賬號(hào)16Optimus結(jié)構(gòu)拆解FSD芯片1個(gè)肢體骨骼觸覺(jué)傳感器10個(gè)無(wú)框電機(jī)靈巧手14個(gè)2個(gè)空心杯電機(jī)12個(gè)諧波減速器14個(gè)無(wú)框電機(jī)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器14個(gè)14個(gè)六維力矩傳感器

14個(gè)行星滾柱絲杠

14個(gè)線性執(zhí)行器軸承14個(gè)14個(gè)六維力矩傳感器

14個(gè)六維力矩傳感器

2個(gè)軸承14個(gè)資料：chipsetc，古月居公眾號(hào)，傳感器專家網(wǎng)，智電芯片，供應(yīng)商網(wǎng)，數(shù)碼小妖精，ATI工業(yè)自動(dòng)化，建筑材料網(wǎng)，量子位公眾號(hào)，百度愛(ài)采購(gòu)，新菱節(jié)能電機(jī)，創(chuàng)業(yè)天下官方平臺(tái)，國(guó)海證券研究所17Optimus成本拆分●

在Optimus整機(jī)的BOM中，F(xiàn)SD芯片及套件、六維力矩傳感器、行星滾柱絲杠、諧波減速器、無(wú)框電機(jī)價(jià)值量位列前五，分別占整機(jī)價(jià)值的比重為27.68%、19.77%、14.30%、11.53%、9.23%。圖表：Optimus成本拆分（單位：元）零部件FSD芯片及套件六維力矩傳感器行星滾柱絲杠諧波減速器無(wú)框電機(jī)數(shù)量1價(jià)格840002000310025001000120001136.8460總價(jià)840006000043400350002800012000113685520價(jià)值量占比27.68%19.77%14.30%11.53%9.23%301414281肢體骨骼3.95%柔性觸覺(jué)傳感器空心杯電機(jī)軸承10122813.75%1.82%15042001.38%其他20000200003034886.59%總計(jì)100%資料：特斯拉官網(wǎng)，百度愛(ài)采購(gòu)，阿里巴巴批發(fā)網(wǎng)，《A

low-cost,human-like,high-resolution,

tactilesensorbasedonopticalfibersand

animagesensor》，國(guó)海證券研究所；時(shí)間截止至2024年1月30日18六維力矩傳感器●

六維力矩傳感器是性能最優(yōu)、力覺(jué)信息最全面的力矩傳感器，能夠同時(shí)測(cè)量三個(gè)軸向力和三個(gè)軸向力矩，將力矩的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號(hào)，滿足任何方向上力的檢測(cè)。●

六維力矩傳感器技術(shù)壁壘較高，需解決維間擾亂、矢量解耦算法、動(dòng)靜態(tài)標(biāo)定、對(duì)所測(cè)力分量敏感的單調(diào)性和統(tǒng)一性等問(wèn)題?！?/p>

六維力矩傳感器應(yīng)用于每個(gè)線性執(zhí)行器和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器上，使Optimus結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔，對(duì)力的感知和控制效果更好。圖表：六維力矩傳感器能滿足任何方向上力的檢測(cè)圖表：六維力矩傳感器應(yīng)用于Optimus資料：遠(yuǎn)瞻智庫(kù)料：華爾街見(jiàn)聞，國(guó)海證券研究所19六維力矩傳感器的核心是硅應(yīng)變片圖表：一種六維力矩傳感器的結(jié)構(gòu)組成●

六維力矩傳感器屬于應(yīng)變片式傳感器，其主要組成部分包括彈性體(Elastomer)、硅應(yīng)變片、PCB板等。彈性體材料包括鋁合金、不銹鋼等；PCB板的核心是覆銅板，是將電子玻纖布或其它增強(qiáng)材料浸以樹(shù)脂，一面或雙面覆以銅箔并經(jīng)熱壓而制成的一種板狀材料；這些部分價(jià)值較為便宜?！?/p>

硅應(yīng)變片是傳感器的核心，也是其價(jià)值的主要組成部分。硅應(yīng)變片是將單晶硅切片、研磨、腐蝕壓焊引線，最后粘貼在聚酰亞胺的襯底上制成的，其關(guān)鍵是通過(guò)測(cè)量硅的體積變化帶來(lái)電阻的變化，采集并計(jì)算以后得到力的大小。彈性體硅應(yīng)變片和PCB板●

硅應(yīng)變片材料成本較低，但導(dǎo)致其價(jià)格高昂的原因是對(duì)應(yīng)變精準(zhǔn)測(cè)量采集的技術(shù)和加工工藝。截止2024年2月27日，硅應(yīng)變片龍頭KYOWA

的

KFWB

型號(hào)應(yīng)變片的價(jià)格為445.2元/片，而標(biāo)準(zhǔn)130μm的N型單晶硅片僅需2.55元/片。資料：《Six-AxisForce/Torque

FingertipSensorforan

AnthropomorphicRobotHand》，國(guó)海證券研究所20行星滾柱絲杠●

行星滾柱絲杠將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為絲杠或螺母的直線運(yùn)動(dòng)。行星滾柱絲杠的核心部件包括主絲杠，螺紋滾柱絲杠和螺母。主絲杠的周?chē)?，行星環(huán)繞般布置了6-12個(gè)螺紋滾柱絲杠，使行星滾柱絲杠具有運(yùn)行速度高、承載能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等特性，作為液壓系統(tǒng)的替代品更加適用于人形機(jī)器人?！?/p>

行星滾柱絲杠具有高技術(shù)壁壘，售價(jià)高昂。行星滾柱絲杠加工精度要求高，制作工藝繁瑣復(fù)雜，可以為客戶定制產(chǎn)品，選用高材質(zhì)的鋼材能為行星滾柱絲杠的加工精度提供保證，減小摩擦阻力，因此行星滾柱絲杠售價(jià)較為昂貴。圖表：行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)拆解滾柱圖表：

Optimus線性執(zhí)行器中的行星滾柱絲杠反式行星滾柱絲杠螺母環(huán)狀齒輪載架主絲杠行星滾柱絲杠正齒輪彈簧墊圈資料：《Multi-objectiveoptimizationofplanetaryrollerscrewmechanism資料：砍柴網(wǎng)，國(guó)海證券研究所basedonimprovedboundarycondition》，國(guó)海證券研究所21行星滾柱絲杠的主要材料是合金鋼和軸承鋼●

行星滾柱絲杠的材料中，主絲杠選用的材料為50CrMo4或42CrMo4合金鋼，螺母和滾柱選用的材料為GCr15軸承鋼。50CrMo4合金鋼具有高強(qiáng)度、高硬度和良好的抗疲勞性能，適用于制造需要承受高載荷的零部件；GCr15軸承鋼耐磨性、抗接觸疲勞強(qiáng)度高，熱加工性好，適用于制造高耐磨性、高彈性極限和高接觸疲勞強(qiáng)度的機(jī)械零件。圖表：行星滾柱絲杠標(biāo)準(zhǔn)鋼材選擇在標(biāo)準(zhǔn)回火溫度下的零部件標(biāo)準(zhǔn)軸鋼熱處理最大允許運(yùn)行溫度110℃性能表面硬度50CrMo4或42CrMo4良好的耐磨性韌性58-60感應(yīng)淬火感應(yīng)淬火高溫回火良好的耐磨性中等溫度下運(yùn)行的韌性標(biāo)準(zhǔn)軸（按需求）特殊軸50CrMo4GCr1558-6059-6358-62150℃高耐磨性適應(yīng)于高的運(yùn)行溫度更脆感應(yīng)淬火淬透180℃良好的耐磨性高溫度運(yùn)行能力螺母&滾柱GCr15180℃資料：Ewellix官網(wǎng)，國(guó)海證券研究所22諧波減速器●

諧波減速器是旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的核心部件。諧波減速器由波發(fā)生器、柔輪、剛輪組成，其工作原理是利用波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛輪相嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)。●

諧波減速器具有單極傳動(dòng)比大、體積小、質(zhì)量小、運(yùn)動(dòng)精度高并能在密閉空間和介質(zhì)輻射的工況下正常工作的優(yōu)點(diǎn)，使其在機(jī)器人小臂、腕部、手部等部位具有較大優(yōu)勢(shì)，代表性廠商為日本哈默納科、國(guó)內(nèi)綠的諧波。圖表：諧波減速器工作原理示意圖資料：綠的諧波招股說(shuō)明書(shū)23諧波減速器結(jié)構(gòu)拆解●

諧波減速器的核心技術(shù)在于諧波齒形的設(shè)計(jì)、柔輪的設(shè)計(jì)和成型工藝、波發(fā)生器的加工工藝。這些設(shè)計(jì)工藝技術(shù)難點(diǎn)大，均屬于企業(yè)的核心機(jī)密，而實(shí)現(xiàn)柔輪、剛輪、波發(fā)生器的優(yōu)異性能還離不開(kāi)對(duì)材料和材質(zhì)的高要求，通過(guò)選擇合適的材料能有效提高各零部件的抗疲勞性能，延長(zhǎng)其使用壽命?！?/p>

諧波減速器主要由鋼材制成。柔輪材料基本為40Cr合金鋼，國(guó)外提純技術(shù)較高。剛輪材料國(guó)內(nèi)廠家一般使用工具鋼或鑄鋼，而日本哈默納科則采用球墨鑄鐵。波發(fā)生器由柔性軸承和凸輪組成，其材質(zhì)采用工具鋼或碳鋼。圖表：諧波減速器主要結(jié)構(gòu)示意圖431-凸輪，材料：工具鋼或碳鋼2-柔性軸承，材料：工具鋼或碳鋼13-柔輪，材料：40Cr合金鋼4-剛輪，材料：工具鋼或鑄鋼2資料：綠的諧波官網(wǎng)，國(guó)海證券研究所24諧波減速器是人形機(jī)器人減速器的優(yōu)選方案●

諧波減速器體積小，傳動(dòng)比高，精密度高，適用于負(fù)載較輕的精密減速器領(lǐng)域，是人形機(jī)器人減速器的優(yōu)選方案。資料顯示，Optimus旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器均采用諧波減速器，應(yīng)用于肩關(guān)節(jié)、腕部、腰部、髖部等部位?！?/p>

2025年全球機(jī)器人用諧波減速器市場(chǎng)預(yù)計(jì)達(dá)到48.9億元。近年來(lái)，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其產(chǎn)量持續(xù)增加；除工業(yè)機(jī)器人外，人形機(jī)器人也逐步進(jìn)入諧波減速器的下游應(yīng)用行業(yè)。據(jù)華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)數(shù)據(jù)，2020年全球機(jī)器人用諧波減速器市場(chǎng)規(guī)模21億元，預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)擴(kuò)容翻倍，達(dá)到48.9億元。圖表：全球機(jī)器人用諧波減速器市場(chǎng)規(guī)模圖表：2021年哈默納科諧波減速器下游市場(chǎng)應(yīng)用分布資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所25無(wú)框電機(jī)：驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作的動(dòng)力●

伺服電機(jī)可以控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確的定位?！?/p>

無(wú)框電機(jī)屬于伺服電機(jī)的一種，是驅(qū)動(dòng)人形機(jī)器人執(zhí)行器工作的動(dòng)力。無(wú)框電機(jī)消除了傳統(tǒng)電機(jī)的鐵芯，結(jié)構(gòu)緊湊小巧，可實(shí)現(xiàn)更高的功率密度，具有低能耗和低摩擦的特點(diǎn)。圖表：

Optimus執(zhí)行器中電機(jī)結(jié)構(gòu)拆解圖表：無(wú)框電機(jī)應(yīng)用于機(jī)器人關(guān)節(jié)資料：科爾摩根官網(wǎng)，國(guó)海證券研究所資料：澎湃新聞客戶端，國(guó)海證券研究所26無(wú)框電機(jī)僅由定子和轉(zhuǎn)子組成●

無(wú)框電機(jī)僅由一組定子和轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子由帶永磁體的旋轉(zhuǎn)鋼圓環(huán)組件構(gòu)成，直接安裝在機(jī)器軸上；定子包含有高磁導(dǎo)率磁芯，外面包裹著能產(chǎn)生電磁力的銅繞組，緊湊地安裝在機(jī)器外殼的主體內(nèi)。據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)，在上述材料中永磁材料價(jià)值量最高，占整體的35%。●

根據(jù)尼得科為機(jī)器人關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)的無(wú)框電機(jī)產(chǎn)品參數(shù)，其轉(zhuǎn)子重量在0.027kg-0.336kg之間，我們估計(jì)中等型號(hào)的轉(zhuǎn)子中使用釹鐵硼永磁材料的量為0.1kg。圖表：無(wú)框力矩電機(jī)結(jié)構(gòu)拆解41-環(huán)形永磁鐵，材料：釹鐵硼/釤鈷2-輪轂，材料：SS400系列冷軋鋼定子轉(zhuǎn)子高磁導(dǎo)率磁芯，材料：鈷鐵合金/鎳鐵合金/硅鋼片3-34-外殼，材料：鋁合金5-線圈，材料：銅、清漆涂層156-絕緣涂層，材料：聚氨酯/聚合樹(shù)脂26資料：科爾摩根官網(wǎng)，國(guó)海證券研究所27空心杯電機(jī)：小巧、靈敏、高效●

空心杯電機(jī)屬于直流永磁的伺服電機(jī)，是一種微特電機(jī)（尺寸不超過(guò)40mm）?？招谋妱?dòng)機(jī)體積小、高效、低噪音，具有突出的節(jié)能特性、靈敏方便的控制特性和穩(wěn)定的運(yùn)行特性，技術(shù)先進(jìn)性十分明顯?！?/p>

無(wú)刷空心杯電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電子換向，相比于有刷空心杯電機(jī)，因其轉(zhuǎn)速更高、壽命更長(zhǎng)適合應(yīng)用在人形機(jī)器人手部。Optimus每只靈巧手上均有6個(gè)空心杯電機(jī)驅(qū)動(dòng)的空心杯關(guān)節(jié)，給予靈巧手11個(gè)自由度，從而實(shí)現(xiàn)更加靈活、精密的操作。圖表：

空心杯電機(jī)的特性對(duì)比圖表：

Optimus靈巧手的六處空心杯電機(jī)有刷空心杯電機(jī)無(wú)刷空心杯電機(jī)工作壽命長(zhǎng)（20000h）高轉(zhuǎn)速工作壽命2000h轉(zhuǎn)速低有火花電磁干擾幾乎為零有鐵損無(wú)鐵損資料：觀研報(bào)告網(wǎng)，國(guó)海證券研究所：環(huán)球Tech，國(guó)海證券研究所28空心杯電機(jī)主要結(jié)構(gòu)組成●

空心杯電機(jī)的核心技術(shù)壁壘在于定子/轉(zhuǎn)子的自支撐繞組技術(shù)上。實(shí)現(xiàn)自支撐繞組技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，在于繞組形式和繞組設(shè)備。目前空心杯電機(jī)的繞組類(lèi)型包括直線型、斜繞型、同心式繞型等，德國(guó)Faulhaber、瑞士Maxon等海外廠商在繞組工藝和技術(shù)沉淀方面具有優(yōu)勢(shì)，使得其空心杯電機(jī)產(chǎn)品性能優(yōu)異。●

組成無(wú)刷空心杯電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)包括線圈、轉(zhuǎn)子、外殼、霍爾傳感器等。線圈由漆包線繞制而成，而漆包線由銅和絕緣材料構(gòu)成。轉(zhuǎn)子由永磁材料和鐵芯組成，其中永磁材料價(jià)值量最大。圖表：無(wú)刷空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)拆解資料：丙通電子元件有限公司29全球無(wú)框電機(jī)、空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模龐大●

機(jī)器人關(guān)節(jié)要求電機(jī)體積小、扭矩大、響應(yīng)快。無(wú)框力矩電機(jī)輕量化、功率高，低轉(zhuǎn)速情況下能夠輸出更大扭矩，非常符合人形機(jī)器人的需求?？招谋姍C(jī)體積小、性能優(yōu)異，非常適用于靈巧手?！?/p>

全球無(wú)框電機(jī)以及空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模龐大。據(jù)Global

Growth

Insights，2022年全球無(wú)框電機(jī)銷(xiāo)售規(guī)模為79.64億美元。根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)，2022年空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為51億元，預(yù)計(jì)2028年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到83億元，2022-2028年CAGR為8.5%?！?/p>

無(wú)框電機(jī)在Optimus上應(yīng)用數(shù)量達(dá)到28個(gè)，空心杯電機(jī)的應(yīng)用數(shù)量為12個(gè)，未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。圖表：

2020-2028E全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模圖表：全球無(wú)框電機(jī)銷(xiāo)售規(guī)模資料：GlobalGrowthInsights，國(guó)海證券研究所資料：觀研報(bào)告網(wǎng)，國(guó)海證券研究所30觸覺(jué)傳感器●

觸覺(jué)傳感器是機(jī)器人直接感知環(huán)境作用的重要傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)與環(huán)境接觸力、溫度、濕度、震動(dòng)、材質(zhì)、軟硬等特性的檢測(cè)。觸覺(jué)傳感器的擬真體現(xiàn)在是否具有柔性。●

觸覺(jué)傳感器接觸面積越大，獲得的信息量越大。在觸覺(jué)傳感陣列中單位面積內(nèi)傳感單元數(shù)量越多，即觸覺(jué)傳感陣列分辨率越高，獲得的物體信息越準(zhǔn)確。圖表：

Optimus的每只手指均配備柔性觸覺(jué)傳感器圖表：一款典型的陣列式觸覺(jué)傳感器資料：《A

large-area,flexiblepressuresensormatrixwithorganicfield-資料：蓋世汽車(chē)資訊effecttransistorsforartificialskinapplications》31柔性觸覺(jué)傳感器●

柔性觸覺(jué)傳感器材料選擇包括敏感材料(半導(dǎo)體、有機(jī)聚合物、碳納米管、石墨烯等)和柔性基底材料。柔性基底材料需要具有輕薄、透明、柔性和拉伸性好、絕緣耐腐蝕等性質(zhì)，材質(zhì)一般為硅橡膠、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等。日本公司XELA

Robotics應(yīng)用于機(jī)器人的產(chǎn)品uSkin采用的就是硅橡膠?！?/p>

柔性觸覺(jué)傳感器的價(jià)值較高。根據(jù)文獻(xiàn)《A

low-cost,

human-like,

high-resolution,

tactile

sensorbased

onoptical

fibersand

an

image

sensor》，一只靈巧手的五只手指若全部配備以硅橡膠為基底的多陣列柔性觸覺(jué)傳感器，需要花費(fèi)812美元。圖表：柔性觸覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)拆解圖表：全球柔性觸覺(jué)傳感器市場(chǎng)規(guī)模（單位：億美元）上層基底電極敏感材料下層基底資料：麥姆斯咨詢，國(guó)海證券研究所資料：QYResearch，國(guó)海證券研究所32肢體骨骼●

肢體骨骼是支撐人形機(jī)器人進(jìn)行各種行動(dòng)的基本框架，其應(yīng)用場(chǎng)景包括外殼材料、脊椎、大臂、小臂、大腿、小腿等結(jié)構(gòu)件。目前人形機(jī)器人肢體骨骼的常用材料包括鋼材、鋁合金、鎂合金、碳纖維等?！?/p>

以O(shè)ptimus為例，總重73kg中減去零部件重量30kg、電池組重量11.5kg，則結(jié)構(gòu)件重量31.5kg。2022年發(fā)布的Optimus的肢體骨骼材料選用的是鋁合金。假設(shè)肢體骨骼的2/3部分能由性能優(yōu)異且更重量輕的PEEK替代，按照鋁合金:PEEK密度比例2:1計(jì)算，則每臺(tái)人形機(jī)器人PEEK的用量約為10.5kg。圖表：人形機(jī)器人腿部的肢體骨骼示意圖表：肢體骨骼主要為人形機(jī)器人外殼資料：澎湃新聞客戶端，鋅財(cái)經(jīng)33永磁材料、特鋼、PEEK是人形機(jī)器人中用量較大的原材料●

結(jié)合Optimus上應(yīng)用的六種不同執(zhí)行器重量和各零部件生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品信息，我們假設(shè)諧波減速器重量平均為0.5kg、行星滾柱絲杠重量平均為0.5kg、軸承平均重量為0.1kg，得到人形機(jī)器人原材料單機(jī)用量測(cè)算。●

經(jīng)測(cè)算，人形機(jī)器人單機(jī)原材料總價(jià)為7316.8元，占總成本的比重為2.41%。圖表：人形機(jī)器人重要原材料單機(jī)用量測(cè)算原材料應(yīng)用于何種零部件肢體骨骼-結(jié)構(gòu)件無(wú)框電機(jī)-轉(zhuǎn)子單量/kg10.50.1數(shù)量1單機(jī)用量/kg10.5單價(jià)(元/kg)500單機(jī)價(jià)格/元5250聚醚醚酮PEEK28121釹鐵硼永磁材料鋁合金3.410.57.750019.5151700204.75115.5空心杯電機(jī)-轉(zhuǎn)子肢體骨骼-結(jié)構(gòu)件行星滾柱絲杠-主絲杠諧波減速器-剛輪軸承0.0510.50.314142814141450CrMo4合金鋼0.250.1GCr15軸承鋼40Cr合金鋼諧波減速器-波發(fā)生器行星滾柱絲杠-螺母&滾柱諧波減速器-柔輪0.150.27.75.139.270.11.45.27.28資料：有色寶，金力永磁公司公告，中研股份招股說(shuō)明書(shū)，百度愛(ài)采購(gòu)，我的鋼鐵，國(guó)海證券研究所；時(shí)間截止至2024年1月30日34人形機(jī)器人重要原材料市場(chǎng)空間敏感性分析●

對(duì)人性機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要原材料進(jìn)行市場(chǎng)空間敏感性分析，根據(jù)之前對(duì)Optimus原材料單機(jī)用量的測(cè)算，得到各原材料的未來(lái)市場(chǎng)增量空間。圖表：人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)重要原材料市場(chǎng)空間敏感性分析不同人形機(jī)器人銷(xiāo)量假設(shè)下的原材料市不同人形機(jī)器人銷(xiāo)量假設(shè)下的空間測(cè)算（億元）場(chǎng)增量空間測(cè)算（噸）單價(jià)原材料單機(jī)用量(kg)（萬(wàn)元/噸）100萬(wàn)臺(tái)500萬(wàn)臺(tái)525001700052500385003850070001000萬(wàn)臺(tái)100萬(wàn)臺(tái)52.5500萬(wàn)臺(tái)262.5851000萬(wàn)臺(tái)525聚醚醚酮PEEK釹鐵硼永磁材料鋁合金10.53.4105003400105007700770014001050003400010500077000770001400050501717010.57.71.951.52.0510.245.7751.9640.36420.4811.5503.9270.72850CrMo4合金鋼GCr15軸承鋼40Cr合金鋼1.1550.3930.0737.70.510.521.4資料：有色寶，金力永磁公司公告，中研股份招股說(shuō)明書(shū)，百度愛(ài)采購(gòu)，我的鋼鐵，國(guó)海證券研究所；時(shí)間截止至2024年1月30日35目錄u人形機(jī)器人飛速迭代進(jìn)化uOptimus結(jié)構(gòu)及原材料拆解u高性能釹鐵硼供不應(yīng)求uPEEK是優(yōu)選輕量化材料u特種鋼材應(yīng)用部位較多36永磁材料是決定電機(jī)性能的關(guān)鍵●

永磁材料，又稱“硬磁材料”，指的是一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性的材料，主要利用釹、釤等稀土元素與鈷、鐵等過(guò)渡金屬組成合金，代表為稀土永磁材料、鐵氧體永磁材料。自第一代稀土永磁材料問(wèn)世以來(lái)，稀土永磁已經(jīng)歷第一代SmCo

系材料，第二代沉淀硬化型Sm

Co

系磁體，發(fā)展到第三代釹鐵硼（Nd

Fe

B）系永磁材料。521

721

4●

釹鐵硼永磁材料具有高磁能積、高矯頑力、體積小、質(zhì)量輕、穩(wěn)定性強(qiáng)的特性，是目前應(yīng)用范圍最廣、性價(jià)比最高、綜合性能最優(yōu)的磁性材料。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，釹鐵硼永磁材料可分為燒結(jié)釹鐵硼、粘結(jié)釹鐵硼、熱壓釹鐵硼。燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)量占比最高，基本保持在85%以上，處于市場(chǎng)主導(dǎo)地位。圖表：永磁材料分類(lèi)圖表：釹鐵硼是硼少量摻雜的四方晶系晶體鋇-鐵氧體鍶-鐵氧體鐵氧體永磁材料永磁材料SmCo5稀土永磁材料Sm2

Co1

7Nd

Fe

B21

4：

《RelationshipsbetweencrystalstructureandmagneticpropertiesinNd

Fe

B》資料：

新材料在線，國(guó)海證券研究所21437高性能釹鐵硼是電機(jī)永磁材料的最優(yōu)解●

高性能釹鐵硼是內(nèi)稟矯頑力和最大磁能積之和大于60的燒結(jié)釹鐵硼磁材。相比于產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、技術(shù)含量低的中低性能釹鐵硼產(chǎn)品，高性能釹鐵硼具有極高的尺寸精度，磁性均勻性和一致性好，易加工成各種形狀尺寸，特別適用于高功率、高磁場(chǎng)領(lǐng)域以及小型化、輕量化的各種產(chǎn)品?！?/p>

伺服電機(jī)是驅(qū)動(dòng)人形機(jī)器人運(yùn)行的無(wú)法取代的方式。伺服電機(jī)在控制精度、過(guò)載能力、速度響應(yīng)等方面均優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)，更加適用于機(jī)器人領(lǐng)域。而永磁材料是伺服電機(jī)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵；在人形機(jī)器人輕量化、體積小的要求下，高性能釹鐵硼成為電機(jī)永磁材料的最優(yōu)解。圖表：釹鐵硼產(chǎn)品分類(lèi)、制作工藝及性能特點(diǎn)介紹圖表：2021年中國(guó)釹鐵硼產(chǎn)品分布情況（單位：萬(wàn)噸）種類(lèi)制作工藝性能特點(diǎn)量產(chǎn)情況大量量產(chǎn)部分量產(chǎn)少量量產(chǎn)難以量產(chǎn)普通燒結(jié)釹鐵硼高性能釹鐵硼粘結(jié)釹鐵硼熱壓釹鐵硼粉末冶金工藝晶界滲透技術(shù)等高磁性相含量高剩磁、高矯頑力高磁能積、高性價(jià)比釹鐵硼快淬磁粉模壓成型體積小、精度高磁場(chǎng)均勻穩(wěn)定致密度高、磁性能強(qiáng)耐高溫性好熱擠壓、熱變形工藝資料：

頭豹科技創(chuàng)新網(wǎng)，《新材料產(chǎn)業(yè)》，國(guó)海證券研究所資料：

工業(yè)與信息化部，國(guó)海證券研究所38釹鐵硼產(chǎn)業(yè)鏈分析●

釹鐵硼產(chǎn)業(yè)鏈上游是稀土開(kāi)采和冶煉分離行業(yè)；中游主要為釹鐵硼生產(chǎn)制造行業(yè)，兩極分化明顯：低端市場(chǎng)門(mén)檻低，產(chǎn)能分散，產(chǎn)品同質(zhì)化明顯，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序，而高端市場(chǎng)具有較高的技術(shù)、資金準(zhǔn)入門(mén)檻，未來(lái)發(fā)展空間廣闊；釹鐵硼產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用包括新能源汽車(chē)、節(jié)能電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電、機(jī)器人制造等領(lǐng)域。圖表：釹鐵硼產(chǎn)業(yè)鏈上游中游下游稀土開(kāi)采釹鐵硼生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域輕稀土（鈰、鐠、釹等）重稀土（鋱、鏑、鈥等）新能源汽車(chē)節(jié)能電機(jī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)器人制造節(jié)能變頻空調(diào)節(jié)能電梯……燒結(jié)釹鐵硼普通燒結(jié)釹鐵硼、高性能釹鐵硼稀土冶煉分離粘結(jié)釹鐵硼熱壓釹鐵硼提取稀土金屬元素釤Sm、釹Nd等資料：觀研報(bào)告網(wǎng)，12306海關(guān)熱線，國(guó)海證券研究所39高性能釹鐵硼行業(yè)門(mén)檻高●

釹鐵硼產(chǎn)業(yè)鏈中端企業(yè)在國(guó)際上有日本日立金屬、信越化工、德國(guó)VAC等企業(yè)，在中國(guó)有中科三環(huán)、金力永磁、正海磁材、寧波韻升、英洛華等企業(yè)?！?/p>

高性能釹鐵硼產(chǎn)品需求充足，但存在較高的專利壁壘，生產(chǎn)技術(shù)門(mén)檻較高。國(guó)際龍頭憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)專利封鎖國(guó)際市場(chǎng)、強(qiáng)化其壟斷地位，如日立金屬擁有大部分關(guān)于燒結(jié)釹鐵硼的專利等。國(guó)內(nèi)企業(yè)只能通過(guò)專利使用許可生產(chǎn)并向海外銷(xiāo)售相關(guān)材料。圖表：全球高性能釹鐵硼主要生產(chǎn)企業(yè)概覽日立金屬信越化工德國(guó)VAC資料：各公司官網(wǎng)，鳳凰網(wǎng)，排行榜網(wǎng)，國(guó)海證券研究所40高性能釹鐵硼行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局●

高端產(chǎn)能不足，規(guī)模兩極分化。據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)量預(yù)計(jì)超過(guò)23萬(wàn)噸，但其中高性能釹鐵硼產(chǎn)量預(yù)計(jì)僅有6.4萬(wàn)噸，占比不足30%。目前中國(guó)釹鐵硼永磁材料生產(chǎn)企業(yè)普遍規(guī)模較小、技術(shù)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品性能及品質(zhì)不高，而高端應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)能不足，目前只有少量上市企業(yè)能夠從事相關(guān)研發(fā)和生產(chǎn)。●加速，有望突破專利封鎖。2021年中國(guó)高性能釹鐵硼市場(chǎng)中，上市企業(yè)市占率超過(guò)95%；在未來(lái)隨著各上市企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張，國(guó)產(chǎn)高性能釹鐵硼產(chǎn)量將持續(xù)走高。同時(shí)，各上市企業(yè)研發(fā)持續(xù)攻關(guān)，在國(guó)內(nèi)均有生產(chǎn)高性能釹鐵硼材料的相關(guān)專利技術(shù)，待日立金屬專利到期后將更易沖向海外市場(chǎng)。圖表：

2020年-2025年中國(guó)釹鐵硼永磁材料產(chǎn)量圖表：2021年中國(guó)高性能釹鐵硼市場(chǎng)企業(yè)市占率資料：工信部，立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)，華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，中研網(wǎng)，國(guó)海證券研究所資料：

立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)，國(guó)海證券研究所41人形機(jī)器人拉動(dòng)高性能釹鐵硼大量需求●

釹鐵硼產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用包括新能源汽車(chē)、變頻空調(diào)、風(fēng)力發(fā)電、機(jī)器人制造等領(lǐng)域，新能源車(chē)、機(jī)器人成為未來(lái)釹鐵硼永磁材料的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。一輛新能源汽車(chē)中需要使用到電機(jī)的部位達(dá)到30個(gè)，配備的電機(jī)數(shù)量可達(dá)50臺(tái)。預(yù)計(jì)特斯拉每臺(tái)人形機(jī)器人需要3.4kg高性能釹鐵硼永磁材料。此外，每臺(tái)高端變頻空調(diào)的高性能釹鐵硼用量達(dá)到0.28kg，每臺(tái)工業(yè)機(jī)器人高性能釹鐵硼用量范圍約為0.3-30kg?！?/p>

我們預(yù)測(cè)，一臺(tái)人形機(jī)器人將消耗3.4kg的高性能釹鐵硼產(chǎn)品，在未來(lái)全球人形機(jī)器人銷(xiāo)量達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)、1000萬(wàn)臺(tái)時(shí)，人形機(jī)器人將分別給高性能釹鐵硼市場(chǎng)帶來(lái)3400噸、3.4萬(wàn)噸的增量，未來(lái)增長(zhǎng)空間龐大。圖表：2020年中國(guó)高性能釹鐵硼產(chǎn)品下游消費(fèi)分布圖表：人形機(jī)器人拉動(dòng)高性能釹鐵硼需求測(cè)算全球人形機(jī)器人銷(xiāo)量（萬(wàn)臺(tái)）單臺(tái)人形機(jī)器人釹鐵硼用量（kg）人形機(jī)器人拉動(dòng)釹鐵硼增量（噸）高性能釹鐵硼單價(jià)（萬(wàn)元/噸）1003.410003.43400503400050人形機(jī)器人拉動(dòng)釹鐵硼市場(chǎng)（億元）17170資料：

金力永磁公司公告，微納通科技，宇爍強(qiáng)力磁鐵廠家，國(guó)海證券研究所；資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所時(shí)間截止至2024年1月30日42上市公司標(biāo)的：金力永磁●

全球領(lǐng)先的高性能稀土永磁材料生產(chǎn)商。2022年，公司的高性能稀土永磁材料產(chǎn)量為12786噸，其中使用晶界滲透技術(shù)生產(chǎn)高性能稀土永磁材料9965噸。根據(jù)金力永磁年報(bào)，截止2022年底，公司已經(jīng)具備23000噸的高性能稀土永磁材料產(chǎn)能，預(yù)計(jì)2025年產(chǎn)能能夠達(dá)到40000噸?！?/p>

具有龐大的產(chǎn)能、卓越的研發(fā)能力、專有技術(shù)以及強(qiáng)大的產(chǎn)品交付能力。在新能源汽車(chē)領(lǐng)域，公司產(chǎn)品被2022年全球前十大新能源汽車(chē)生產(chǎn)商用于生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；在節(jié)能變頻空調(diào)領(lǐng)域，全球變頻空調(diào)壓縮機(jī)前十大生產(chǎn)商中的八家均為公司的客戶；在風(fēng)電領(lǐng)域，全球前五大風(fēng)電整機(jī)廠商中的四家均為公司客戶；公司積極布局

3C、機(jī)器人及工業(yè)伺服電機(jī)等領(lǐng)域，并處于領(lǐng)先地位。圖表：金力永磁2022年銷(xiāo)售收入結(jié)構(gòu)（單位：億元）圖表：金力永磁機(jī)器人領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品資料：金力永磁公司公告，國(guó)海證券研究所資料：金力永磁官網(wǎng)43上市公司標(biāo)的：金力永磁●

公司財(cái)務(wù)概覽：公司2020年度至2022年度的營(yíng)業(yè)收入分別為24.17億元、40.80億元、71.65億元，公司歸母凈利潤(rùn)分別為2.44億元、4.53億元、7.03億元。公司2020年度至2022年度營(yíng)業(yè)收入CAGR為72.17%，歸母凈利潤(rùn)C(jī)AGR為69.74%

。公司技術(shù)儲(chǔ)備深厚，多領(lǐng)域已切入下游頭部客戶，受益于新能源汽車(chē)及汽車(chē)零部件領(lǐng)域收入快速提升（同比增長(zhǎng)174.97%），公司實(shí)現(xiàn)了較高速的利潤(rùn)增長(zhǎng)。圖表：金力永磁歸母凈利潤(rùn)及同比增速圖表：金力永磁營(yíng)業(yè)收入及同比增速資料：同花順iFinD，國(guó)海證券研究所資料：同花順iFinD，國(guó)海證券研究所44上市公司標(biāo)的：正海磁材●

深耕釹鐵硼永磁材料領(lǐng)域。自2000年公司成立以來(lái)，主營(yíng)業(yè)務(wù)一直為高性能釹鐵硼永磁材料和新能源汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)。2011年，公司于深交所創(chuàng)業(yè)板上市，從此進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。●

產(chǎn)能不斷擴(kuò)張，拓展海外市場(chǎng)。截至2022年底，公司擁有煙臺(tái)廠區(qū)和在建的江蘇南通生產(chǎn)基地，現(xiàn)有釹鐵硼產(chǎn)能規(guī)模為24000噸，未來(lái)南通基地產(chǎn)能全部建成后公司總產(chǎn)能有望達(dá)到36000噸。公司是取得日本日立金屬釹鐵硼相關(guān)專利授權(quán)的企業(yè)之一，積極拓展海外業(yè)務(wù)，先后在已在德國(guó)、日本、韓國(guó)、美國(guó)、馬來(lái)西亞設(shè)立了營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)基地。圖表：正海磁材海外市場(chǎng)銷(xiāo)售收入比例不斷增加圖表：正海磁材制備高性能釹鐵硼的核心技術(shù)資料：同花順iFinD，國(guó)海證券研究所資料：正海磁材官網(wǎng)45上市公司標(biāo)的：正海磁材●

產(chǎn)品種類(lèi)多元，下游應(yīng)用不斷拓展。公司的高性能釹鐵硼產(chǎn)品覆蓋N至ZH八大類(lèi)和多種牌號(hào)，應(yīng)用于新能源汽車(chē)、節(jié)能家電、風(fēng)力發(fā)電、智能消費(fèi)電子等領(lǐng)域。目前公司的節(jié)能及新能源汽車(chē)產(chǎn)品在全球銷(xiāo)量前十大汽車(chē)制造商中已有九家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)?！?/p>

公司財(cái)務(wù)概覽：公司2020

年度至2022

年度的營(yíng)業(yè)收入分別為19.54

億元、33.7

億元、63.19

億元，公司歸母凈利潤(rùn)分別為1.33億元、2.65億元、4.04億元。公司2020

年度至2022

年度營(yíng)業(yè)收入CAGR

為79.83%，歸母凈利潤(rùn)C(jī)AGR

為74.29%

，增速較快。圖表：正海磁材歸母凈利潤(rùn)及同比增速圖表：正海磁材營(yíng)業(yè)收入及同比增速資料：同花順iFinD，國(guó)海證券研究所資料：同花順iFinD，國(guó)海證券研究所46目錄u人形機(jī)器人飛速迭代進(jìn)化uOptimus結(jié)構(gòu)及原材料拆解u高性能釹鐵硼供不應(yīng)求uPEEK是優(yōu)選輕量化材料u特種鋼材應(yīng)用部位較多47機(jī)器人輕量化●

機(jī)器人本體輕量化技術(shù)能解決在緊密空間內(nèi)的人與機(jī)器人的緊密協(xié)作、保證機(jī)器與人類(lèi)一起協(xié)作工作時(shí)不會(huì)受到機(jī)器的傷害、提高機(jī)器人的機(jī)動(dòng)靈活性等問(wèn)題。●

機(jī)器人輕量化的基本原則是在保證機(jī)器人功能的先進(jìn)性、穩(wěn)定性、使用的可靠性和服役的安全性的前提下，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、輕量化材料選擇、先進(jìn)制造工藝，來(lái)達(dá)到機(jī)器人構(gòu)件輕量化的目的。圖表：機(jī)器人輕量化材料要求及解釋圖表：機(jī)器人輕量化結(jié)構(gòu)材料選擇鎂合金輕量化材料要求解釋高強(qiáng)度較大的彈性模量和彈性極限質(zhì)量輕保證在較高外力作用下不發(fā)生永久變形和斷裂鋁合金需要具有抵抗彈性變形的能力，同時(shí)要盡可能的避免服役過(guò)程中的塑性變形碳纖維減少使用能耗，降低運(yùn)動(dòng)慣性，減少傳動(dòng)部件的負(fù)擔(dān)有助于吸收機(jī)器人瞬間終止運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的殘余能量，以提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的定位精度和傳動(dòng)平穩(wěn)性較大的震動(dòng)阻尼聚醚醚酮PEEK資料：《機(jī)器人輕量化材料應(yīng)用的研究進(jìn)展》于成濤等，《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)及其關(guān)鍵材料的現(xiàn)狀及趨勢(shì)》化定奇，國(guó)海證券研究所資料：

《機(jī)器人輕量化材料應(yīng)用的研究進(jìn)展》于成濤等，國(guó)海證券研究所48聚醚醚酮PEEK●

PEEK是綜合性能和產(chǎn)品附加值最高的特種工程塑料。PEEK

性能全面，在剛性方面優(yōu)于絕大多數(shù)特種工程塑料的同時(shí)，也兼具韌性，展現(xiàn)了全面的機(jī)械性能，此外也有優(yōu)異的耐熱、耐磨、耐腐蝕性能?！?/p>

PEEK比強(qiáng)度大、密度低。在滿足強(qiáng)度要求的前提下，PEEK可以大幅度減小材料本身的自重，成為實(shí)現(xiàn)輕量化的解決方案，工業(yè)領(lǐng)域“以塑代鋼”應(yīng)用空間廣闊?！?/p>

PEEK可通過(guò)與碳纖維、玻纖等材料復(fù)合來(lái)提高材料的綜合性能。借助于碳纖維很高的拉伸強(qiáng)度和彈性模量，碳纖維復(fù)合PEEK材料展現(xiàn)出更高的韌性、抗沖擊性、比強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性，擴(kuò)展了PEEK材料的應(yīng)用場(chǎng)景。圖表：常用普通塑料、工程塑料及特種工程塑料示意圖圖表：PEEK在物理化學(xué)性能方面具有明顯優(yōu)勢(shì)材料鋼密度/(g·cm-3)耐化學(xué)性

比強(qiáng)度/(N·m·kg-1)7.82.8良良優(yōu)70鋁合金PEEK1901.291500資料國(guó)海證券研究所：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，《碳纖維復(fù)合材料在機(jī)械手臂中的應(yīng)用》王娣等，資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)49PEEK制造工藝復(fù)雜圖表：PEEK復(fù)雜的制造工藝和技術(shù)●

PEEK的合成利用親核取代，即氟酮和對(duì)苯二酚在堿金屬鹽存在的條件下，以二苯砜為溶劑，在280℃-340℃條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，然后再通過(guò)丙酮和水去除殘留的溶劑和鹽，經(jīng)過(guò)干燥工藝獲得高分子量的PEEK樹(shù)脂。●

PEEK上游原材料主要包括氟酮、對(duì)苯二酚、二苯砜、碳酸鉀等。其中氟酮是合成PEEK最關(guān)鍵的原材料，其純度、品質(zhì)將直接影響PEEK的產(chǎn)品質(zhì)量。圖表：合成PEEK的化學(xué)方程式資料：搜料網(wǎng)，國(guó)海證券研究所資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)50PEEK市場(chǎng)具有高進(jìn)入壁壘PEEK市場(chǎng)進(jìn)入壁壘較高，主要體現(xiàn)在：●

研發(fā)和技術(shù)壁壘：PEEK

樹(shù)脂的合成工藝難度較大，國(guó)際廠商對(duì)該技術(shù)、配方、設(shè)備等相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)秘密的保護(hù)和封鎖十分嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)廠商完全需要自主研發(fā)或與科研院所合作?！?/p>

規(guī)模化生產(chǎn)壁壘：由于形成高質(zhì)量、批次穩(wěn)定的PEEK

樹(shù)脂生產(chǎn)能力對(duì)技術(shù)、研發(fā)投入、工藝細(xì)節(jié)積累要求較高，因此在實(shí)現(xiàn)了有效新增產(chǎn)能后，PEEK

材料廠商要實(shí)現(xiàn)有效的新增產(chǎn)量仍需較長(zhǎng)的時(shí)間。全球范圍內(nèi)也僅有4家產(chǎn)能千噸級(jí)企業(yè)?！?/p>

下游市場(chǎng)接受壁壘：PEEK正處于商業(yè)化程度不斷提高，下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展、深化的階段。市場(chǎng)對(duì)于一種新興材料的接受需要時(shí)間，對(duì)其特性、加工方式、應(yīng)用方法的理解和認(rèn)可需要逐步學(xué)習(xí)和接受。圖表：PEEK市場(chǎng)技術(shù)壁壘較高研發(fā)和技術(shù)壁壘規(guī)?；a(chǎn)壁壘下游市場(chǎng)接受壁壘合成工藝難度大生產(chǎn)能力對(duì)技術(shù)、研發(fā)投入、工藝細(xì)節(jié)積累要求較高處于商業(yè)化程度不斷提高，下游應(yīng)用領(lǐng)域拓展深化階段國(guó)際廠商相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與封鎖嚴(yán)格市場(chǎng)對(duì)于一種新興材料的接受需要一定的時(shí)間實(shí)現(xiàn)有效的新增產(chǎn)量仍需較長(zhǎng)的時(shí)間國(guó)內(nèi)廠商需要自主研發(fā)資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，國(guó)海證券研究所51中國(guó)PEEK市場(chǎng)快速擴(kuò)張●

中國(guó)PEEK市場(chǎng)快速擴(kuò)張。PEEK材料行業(yè)正處于快速發(fā)展期，據(jù)思瀚產(chǎn)業(yè)研究院，預(yù)計(jì)2022年至2027年間，中國(guó)PEEK市場(chǎng)需求量將從2480噸增至5079噸，年復(fù)合增長(zhǎng)率CAGR可達(dá)15.42%；市場(chǎng)規(guī)模從14.96億元增至28.38億元?！?/p>

國(guó)內(nèi)PEEK生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能利用率仍有上升空間。中國(guó)PEEK市場(chǎng)未達(dá)到飽和，需求大于供給。截至2021年底，除浙江鵬孚隆外，國(guó)內(nèi)其余具有PEEK生產(chǎn)能力的企業(yè)產(chǎn)能利用率均不足60%，產(chǎn)能利用率提升有利于滿足市場(chǎng)需求。圖表：中國(guó)PEEK市場(chǎng)消費(fèi)量（2018-2027E）圖表：

2021年中國(guó)PEEK市場(chǎng)產(chǎn)能情況CAGR:15.42%資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，思瀚產(chǎn)業(yè)研究院，第21屆亞太資料：觀研報(bào)告網(wǎng)，國(guó)海證券研究所國(guó)際塑料橡膠工業(yè)展，國(guó)海證券研究所52全球PEEK市場(chǎng)一超多強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)PEEK逐漸得到認(rèn)可●

全球PEEK

生產(chǎn)廠商呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”的競(jìng)爭(zhēng)格局。英國(guó)威格斯是全球最大的PEEK生產(chǎn)商，其次是比利時(shí)索爾維和德國(guó)贏創(chuàng)，據(jù)中研股份招股說(shuō)明書(shū)，截至2021年底，三家企業(yè)的產(chǎn)能占比超過(guò)全球總產(chǎn)能的80%?！?/p>

國(guó)產(chǎn)PEEK產(chǎn)品逐漸得到認(rèn)可。2021年中國(guó)PEEK市場(chǎng)規(guī)模為1980噸，其中國(guó)產(chǎn)PEEK為1155噸，進(jìn)口PEEK為825噸，分別占比58.3%、41.7%。中研股份銷(xiāo)量超越英國(guó)威格斯，成為中國(guó)PEEK市場(chǎng)市占率最高的企業(yè)，達(dá)到30.57%。與國(guó)外產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)中研股份、鵬孚隆等企業(yè)在原料和設(shè)備方面立足于國(guó)內(nèi)的同時(shí)不斷提高產(chǎn)能，取得了成本優(yōu)勢(shì)，也能保證產(chǎn)品純度高，批次穩(wěn)定。圖表：2021

年全球企業(yè)PEEK銷(xiāo)量分布（單位：噸）圖表：2021

年中國(guó)PEEK市場(chǎng)銷(xiāo)量分布（單位：噸）資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，國(guó)海證券研究所：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，威格斯公告，國(guó)海證券研究所53PEEK有望使人形機(jī)器人更輕量化●

上游：氟酮是合成PEEK的關(guān)鍵原材料。氟酮合成工藝復(fù)雜，價(jià)格高昂，每生產(chǎn)1噸PEEK需要消耗約0.7-0.8噸氟酮單體。國(guó)內(nèi)氟酮現(xiàn)有產(chǎn)能6200噸，在建產(chǎn)能7500噸，若全部投產(chǎn)可滿足約1.8萬(wàn)噸PEEK產(chǎn)能需求?！?/p>

中游：PEEK生產(chǎn)企業(yè)。PEEK市場(chǎng)進(jìn)入門(mén)檻高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，難以形成大批量、規(guī)?；a(chǎn)。國(guó)際巨頭包括英國(guó)威格斯、比利時(shí)索爾維、德國(guó)贏創(chuàng)，國(guó)內(nèi)PEEK產(chǎn)能主要集中在中研股份、浙江鵬孚隆、吉大特塑等企業(yè)?！?/p>

下游：包括汽車(chē)、電子信息、高端制造、醫(yī)療健康等應(yīng)用領(lǐng)域。PEEK

在汽車(chē)、電子信息、工業(yè)及能源、醫(yī)療、航空航天等主要應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵部件、特殊工況中具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)，能逐步替代其他單一性材料。我們預(yù)測(cè)，一臺(tái)人形機(jī)器人將消耗10.5kg的PEEK，在未來(lái)全球人形機(jī)器人銷(xiāo)量達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)、1000萬(wàn)臺(tái)時(shí)，人形機(jī)器人將分別給PEEK市場(chǎng)帶來(lái)10500噸、10.5萬(wàn)噸的增量，分別拉動(dòng)PEEK市場(chǎng)52.5億元、525億元的空間。圖表：2019年P(guān)EEK下游領(lǐng)域消費(fèi)分布圖表：PEEK在人形機(jī)器人上的空間測(cè)算全球人形機(jī)器人銷(xiāo)量（萬(wàn)臺(tái)）單臺(tái)人形機(jī)器人PEEK用量（kg）人形機(jī)器人拉動(dòng)PEEK增量（噸）PEEK單價(jià)（萬(wàn)元/噸）10010.51050050100010.510500050人形機(jī)器人拉動(dòng)PEEK市場(chǎng)（億元）52.5525資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，鎂客網(wǎng)，澎湃新聞客戶端，量子位公眾號(hào)，資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，國(guó)海證券研究所科學(xué)指南針，國(guó)海證券研究所；時(shí)間截止至2024年1月30日54上市公司標(biāo)的：中研股份●

國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的PEEK行業(yè)龍頭。經(jīng)過(guò)十余年的自主研發(fā)，公司擁有自主產(chǎn)權(quán)的PEEK生產(chǎn)工藝，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，公司PEEK工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，是全球唯四PEEK年產(chǎn)能達(dá)到千噸級(jí)的企業(yè)，也是全國(guó)銷(xiāo)量最大的公司?！?/p>

產(chǎn)能龐大、產(chǎn)品性能?chē)?guó)際先進(jìn)。2022年公司核心技術(shù)產(chǎn)品銷(xiāo)量為730.28噸，產(chǎn)能為1000噸，產(chǎn)能利用率達(dá)到73.03%，未來(lái)仍有上升空間。公司PEEK產(chǎn)品具有良好的熔體穩(wěn)定性、合適的熔指和黏度平衡、良好的批次穩(wěn)定性、優(yōu)秀的結(jié)晶性能，憑借質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)獲得市場(chǎng)認(rèn)可。圖表：中研股份2020-2022年P(guān)EEK產(chǎn)品銷(xiāo)量圖表：中研股份2018-2022年P(guān)EEK產(chǎn)品收入分類(lèi)（單位：萬(wàn)元）資料：同花順iFinD，國(guó)海證券研究所資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，國(guó)海證券研究所55上市公司標(biāo)的：中研股份●

產(chǎn)品性價(jià)比高，下游領(lǐng)域參與廣。得益于先進(jìn)的工藝技術(shù)，公司PEEK產(chǎn)品生產(chǎn)成本較低，在保證適當(dāng)毛利率的情況下產(chǎn)品單價(jià)較低，相比進(jìn)口產(chǎn)品具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。公司PEEK產(chǎn)品下游應(yīng)用廣泛，已進(jìn)入汽車(chē)、能源、電子信息、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域，并和下游客戶形成穩(wěn)定合作，下游客戶已有機(jī)器人相關(guān)的應(yīng)用。●

公司財(cái)務(wù)概覽：公司2020

年度至2022

年度的營(yíng)業(yè)收入分別為1.58

億元、2.03

億元、2.48

億元，公司歸母凈利潤(rùn)分別為0.28

億元、0.50

億元、0.56

億元。公司2020

年度至2022

年度營(yíng)業(yè)收入CAGR

為25.28%，歸母凈利潤(rùn)C(jī)AGR

為41.04%

，保持較快增長(zhǎng)。圖表：中研股份歸母凈利潤(rùn)及同比增速圖表：中研股份營(yíng)業(yè)收入及同比增速資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，同花順iFinD，國(guó)海證券研究所資料：中研股份招股說(shuō)明書(shū)，同花順iFinD，國(guó)海證券研究所56上市公司標(biāo)的：英國(guó)威格斯Victrex●

全球最大的PEEK生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品品種豐富，下游市場(chǎng)滲透面廣。英國(guó)威格斯的PEEK樹(shù)脂研發(fā)起步最早、規(guī)模最大，全球銷(xiāo)量市占率超60%，其VICTREX

PEEK

系列樹(shù)脂涵蓋了純樹(shù)脂（粗粉、細(xì)粉、顆粒）、復(fù)合增強(qiáng)樹(shù)脂（玻纖增強(qiáng)、碳纖增強(qiáng)、耐磨、超耐磨、抗靜電）以及深度純化粒料等品種。公司產(chǎn)品已進(jìn)入汽車(chē)、能源、電子信息、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域，2023年在航空航天領(lǐng)域表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)、醫(yī)療領(lǐng)域銷(xiāo)量同比上升12%?！?/p>

公司財(cái)務(wù)概覽：公司2019年度至2023年度的營(yíng)業(yè)收入（億英鎊）分別為2.94、2.66、3.06、3.41、3.07，除因2020年新冠病毒肆虐、2023年英國(guó)電子/能源/工業(yè)領(lǐng)域持續(xù)衰退的影響，威格斯?fàn)I業(yè)收入和PEEK產(chǎn)品銷(xiāo)量均呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)未來(lái)將突破頹勢(shì)，繼續(xù)增長(zhǎng)。圖表：威格斯PEEK產(chǎn)品銷(xiāo)量及同比增速圖表：威格斯?fàn)I業(yè)收入及同比增速資料：威格斯公司公告，國(guó)海證券研究所資料：威格斯公司公告，國(guó)海證券研究所57上市公司標(biāo)的：新瀚新材●

氟酮是PEEK的關(guān)鍵生產(chǎn)原料。公司主要從事芳香族酮類(lèi)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售，主要產(chǎn)品包括PEEK的關(guān)鍵生產(chǎn)原材料氟酮DFBP。憑借較好的產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定的供貨能力等綜合優(yōu)勢(shì)，公司現(xiàn)已成為全球主要PEEK生產(chǎn)廠商的核心供應(yīng)商之一，主要客戶包括英國(guó)威格斯、比利時(shí)索爾維、德國(guó)贏創(chuàng)等?！?/p>

產(chǎn)能利用率高，未來(lái)產(chǎn)能不斷擴(kuò)張。截至2022年底，公司香酮類(lèi)產(chǎn)品生產(chǎn)線實(shí)際達(dá)產(chǎn)產(chǎn)能為4,200噸/年。近年來(lái)公司產(chǎn)能利用率維持在較高水平，2021產(chǎn)能利用率達(dá)105.10%，2022產(chǎn)能利用率97.32%。公司已募集資金投建“年產(chǎn)8,000噸芳香酮及其配套項(xiàng)目”，主要內(nèi)容DFBP產(chǎn)能2500噸/年，未來(lái)產(chǎn)能不斷擴(kuò)張。圖表：DFBP占新瀚新材收入最高（單位：億元）圖表：DFBP應(yīng)用于PEEK產(chǎn)業(yè)鏈資料：新瀚新材公司公告，國(guó)海證券研究所資料：新瀚新材招股說(shuō)明書(shū)58上市公司標(biāo)的：新瀚新材●

重視技術(shù)創(chuàng)新，專利種類(lèi)繁多。公司基于傅克反應(yīng)等芳香酮傳統(tǒng)制備技術(shù)，通過(guò)對(duì)催化劑、純化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新性改造或調(diào)整，形成了圍繞“羰基化試劑的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù)”、“傅克?；磻?yīng)定向催化技術(shù)”等7個(gè)創(chuàng)新方向的共計(jì)9項(xiàng)發(fā)明專利與10項(xiàng)非專利技術(shù)?！?/p>

公司財(cái)務(wù)概覽：公司2020

度至2022

度的營(yíng)業(yè)收入分別為2.88

億元、3.42

億元、3.98

億元，公司歸母凈利潤(rùn)分別為0.71億元、0.66億元、1.07億元。圖表：新瀚新材歸母凈利潤(rùn)及同比增速圖表：新瀚新材營(yíng)業(yè)收入及同比增速資料：同花順iFinD，國(guó)海證券研究所資料：同花順iFinD，國(guó)海證券研究所59目錄u人形機(jī)器人飛速迭代進(jìn)化uOptimus結(jié)構(gòu)及原材料拆解u高性能釹鐵硼供不應(yīng)求uPEEK是優(yōu)選輕量化材料u特種鋼材應(yīng)用部位較多60特殊鋼是具有特殊性能和用途的鋼鐵產(chǎn)品●

特殊鋼，是與普鋼相對(duì)的概念，專指由于成分、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝特殊而具有特殊物理、化學(xué)性能或者特殊用途的鋼鐵產(chǎn)品。特殊鋼產(chǎn)品種類(lèi)豐富，按用途分為工具鋼、結(jié)構(gòu)鋼與特殊用途鋼三大類(lèi)。圖表：特殊鋼分類(lèi)彈簧鋼軸承鋼不銹鋼高強(qiáng)度鋼耐熱鋼耐磨鋼奧氏體系鐵素體系馬氏體系析出硬化系特殊用鋼特殊鋼碳素工具鋼合金工具鋼高速工具鋼工具鋼結(jié)構(gòu)鋼滲碳鋼強(qiáng)韌鋼合金結(jié)構(gòu)鋼非調(diào)制鋼滲氮鋼機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼資料：

華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所61制造工藝是特鋼產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力●

特鋼產(chǎn)業(yè)鏈上游包括鐵礦石、合金等原材料制造以及廢鋼回收再利用環(huán)節(jié)；中游是指特鋼制造，包括結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼以及其他特殊鋼的生產(chǎn)制造；產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用包括汽車(chē)、工程機(jī)械、航空航天等主要工業(yè)制造領(lǐng)域。圖表：特殊鋼產(chǎn)業(yè)鏈上游中游下游原材料制造特鋼制造應(yīng)用領(lǐng)域鐵礦石、鉻鐵合金、硅鐵合金、鉬鐵合金汽車(chē)制造能源行業(yè)工程機(jī)械船舶海工鐵路行業(yè)結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼回收再利用廢鋼工具鋼碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼……其他特殊鋼彈簧鋼、軸承鋼、不銹鋼、高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼、耐磨鋼……資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，中研網(wǎng)，國(guó)海證券研究所62全球特鋼行業(yè)市場(chǎng)增速趨緩●

全球特鋼行業(yè)市場(chǎng)增速趨緩。據(jù)華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)報(bào)道，2021年全球特鋼行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為4201.5億美元，同比增長(zhǎng)2.24%；2017-2021年CAGR為3.94%，市場(chǎng)增速放緩?！?/p>

特鋼市場(chǎng)規(guī)模與國(guó)家發(fā)達(dá)水平、工業(yè)化程度、技術(shù)進(jìn)步水平和高端工業(yè)產(chǎn)品的出口量密切相關(guān)。特鋼消費(fèi)量主要集中在工業(yè)化程度高和經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)；其中,日本是特鋼產(chǎn)業(yè)總體水平最高的國(guó)家，以高度專業(yè)化生產(chǎn)聞名于全球，2020年日本特鋼產(chǎn)量占全部粗鋼產(chǎn)量20.77%。圖表：2017-2021年全球特鋼行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模圖表：2021

年全球特鋼行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模地區(qū)分布情況資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所63特鋼高端產(chǎn)品產(chǎn)量和消費(fèi)量仍有上升空間●

特鋼多應(yīng)用于下游高端領(lǐng)域。從下游需求情況來(lái)看，特鋼的應(yīng)用領(lǐng)域較普鋼更為高端，需求領(lǐng)域主要為汽車(chē)、飛機(jī)高鐵、能源以及高端設(shè)備制造等領(lǐng)域。其中，汽車(chē)、機(jī)械制造在特鋼消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比為43%、18%?！?/p>

特鋼高端產(chǎn)品產(chǎn)量和消費(fèi)量仍有上升空間。據(jù)前瞻網(wǎng)，以特鋼行業(yè)最發(fā)達(dá)的日本為例，在2018年日本特鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，高端產(chǎn)品占30%，中端產(chǎn)品占

49%，低端產(chǎn)品占21%。日本高端特鋼產(chǎn)品主要服務(wù)于下游高端工程機(jī)械及汽車(chē)領(lǐng)域，是其高附加值工業(yè)產(chǎn)品的重要原材料，未來(lái)仍有較大的產(chǎn)量和消費(fèi)量上升空間。圖表：2021年中國(guó)特鋼行業(yè)下游消費(fèi)占比圖表：2018年日本特鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所資料：前瞻網(wǎng)，國(guó)海證券研究所64中國(guó)特鋼產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)，行業(yè)市場(chǎng)集中度不高●

中國(guó)特鋼產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)，以低端特鋼產(chǎn)品為主。據(jù)華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，2021年中國(guó)特鋼產(chǎn)量為1.37億噸，但特鋼產(chǎn)量多為碳素鋼、低合金鋼等偏低端特鋼產(chǎn)品，我國(guó)優(yōu)質(zhì)合金鋼占特鋼總產(chǎn)量?jī)H為4.96%（2020年）?！?/p>

我國(guó)特鋼行業(yè)市場(chǎng)集中度不高。據(jù)華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)特鋼行業(yè)CR5為31.23%，其中中信特鋼、太鋼不銹和方大特鋼為行業(yè)前三，市場(chǎng)份額占比分別為17.51%、7.43%、3.77%。圖表：2017-2021年中國(guó)特鋼產(chǎn)量及同比增速圖表：2021年中國(guó)特鋼行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所652021年中國(guó)軸承鋼產(chǎn)量?jī)H占特鋼總量3.4%●

中國(guó)軸承產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，但整體產(chǎn)量偏低，未來(lái)仍有增長(zhǎng)空間。在行業(yè)下游汽車(chē)、機(jī)床、機(jī)械等領(lǐng)域快速發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)軸承鋼需求和產(chǎn)量都保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)前瞻網(wǎng)，2021年我國(guó)軸承鋼產(chǎn)量突破470萬(wàn)噸，但整體產(chǎn)量仍偏低，僅占當(dāng)年特鋼總量的3.4%。軸承鋼80%的產(chǎn)品都是高碳鉻軸承鋼。●

我國(guó)特鋼行業(yè)集中度較高。從產(chǎn)量方面統(tǒng)計(jì)，2022年1-10月中國(guó)軸承鋼行業(yè)CR3為63%，其中中信特鋼、太鋼不銹和方大特鋼為行業(yè)前三。其他生產(chǎn)企業(yè)中，石鋼、萊鋼、建龍等鋼廠產(chǎn)量較去年同期小幅增加。圖表：2017-2021年中國(guó)軸承鋼產(chǎn)量及同比增速圖表：2022年1-10月中國(guó)軸承鋼行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局資料：前瞻網(wǎng)，國(guó)海證券研究所資料：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)海證券研究所66人形機(jī)器人拉動(dòng)大量特鋼需求●

人形機(jī)器人使用的高質(zhì)量特鋼產(chǎn)品主要包括50CrMo4合金鋼、40Cr合金鋼和GCr15軸承鋼。50CrMo4是一種高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼，具有高強(qiáng)