机器人行业报告：轻量化大势所趋，镁合金+工程塑料加速渗透.pdf

机器人行业报告：轻量化大势所趋，镁合金+工程塑料加速渗透。人形机器人探索落地场景，轻量化大势所趋。随着机器人智能化水平 提升，逐步探索各种应用场景，人形机器人暴露在真实环境，续航、 运动响应速度、安全性等关注度提高，轻量化可以减少能耗、提升运 动灵活性，有望成为机器人发展趋势。以特斯拉为例，Optimus Gen 2,相比前一代人形机器人，第二代机器人拥有 AI 大模型的加持，体 重比一代减少 10kg，步行速度加快 30%，身体控制能力增强。

人形机器人有望借鉴新能源汽车轻量化路径。以特斯拉为例，特斯拉 Model3 通过多方案混合使用联合实现轻量化：Model 3 的轻量化主要 从布置优化、结构优化、新材料、新工艺四个方面实施，通过高集成 化设计，布局紧凑极限压缩空间，材料方面车身采用铝钢结合，减重 效果明显。因此，我们认为人形机器人可以通过关节集成化、轻量化 新材料、迭代零部件等方式实现轻量化设计。1）轴向电机相比传统 径向电机，轴向磁通电机在体积、重量、成本及能效上优势显著，功 率密度提升超 30%，能耗降低 15%-20%，国内人形机器人“青龙”的 腿部系统追求轻量化、高刚度和低惯量，搭载了高扭矩密度的轴向电 机；2）新材料方面，可以使用镁铝合金、工程塑料等轻量化材料代 替钢材，实现减重；3）集成化方面，以将减速器和电机集成化，科 盟为例，其推出了全球首款 PEEK 复合材料谐波减速器，将轴向磁通 电机与谐波减速器的毫米级同轴集成方案，与传统方案相比，模组总 质量降低 40%，实现了轻量化与结构强度的双重突破。

镁合金和工程塑料渗透有望提升。镁合金是理想的轻量化材料，相比 铝合金，镁合金的密度是 1.74g/cm3，是铝的 2/3 左右，不到钢的 1/4，使用镁合金作为汽车零部件材料具备明显的轻量化优势，我们 认为在一些支撑结构、结构件等领域有望渗透。PEEK 材料综合性能 优秀，具有机械性能好、自润滑性等优势，减重能力明显，但价格相 对较高，我们认为有望随着国产替代，逐步在齿轮等高性能部件应 用。