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机器人轻量化行业深度报告：机器人轻量化大势所趋，镁合金&PEEK材料加速应用。

1. 人形机器人为何需要实现轻量化？

轻量化设计就是在满足机器人功能和性能要求的前提下，通过优化结构、选用轻质材料、改进制造工艺等手段，尽可能地减轻机器 人的重量。通过轻量化减重，人形机器人可以实现更长的续航以及更高的运动动态响应速度。当前人形机器人主机厂普遍将“轻量化” 作为迭代核心之一，通过自研高扭矩密度电机、拓扑优化结构、一体化伺服模组、碳纤维及复合材料等手段持续降低整机质量，头部 人形机器人厂商的机器人产品迭代大多伴随着整体重量的减轻。目前机器人轻量化主要采用铝合金、镁合金（或铝镁合金）、碳纤维 和高性能工程塑料PEEK等材料，但单一材料难以兼顾强度、刚性、成本与加工工艺。我们判断未来趋势是镁合金、碳纤维、PEEK等 多材料协同应用，按功能分区优化设计。

2.镁合金：成本下探&压铸工艺渐近成熟，镁合金渗透率有望逐步提升

镁合金密度仅为铝合金的2/3，却在比强度、减震性、电磁屏蔽性和加工性能等方面展现出综合优势。尤其适用于对轻量化、吸能性 和成型效率要求较高的结构件。过去镁合金高成本、成型工艺复杂性与耐蚀性三大问题制约其工业化落地，价格与工艺的同步改善助 推镁合金渗透率提高。价格方面：2021年前镁铝价格比长期高于1.5，镁材渗透动力不足；近年来伴随镁材价格走弱，镁铝比降至接近 1.0，价格压力逐步缓解。工艺方面：半固态镁合金压铸工艺提高镁合金加工工艺安全性，复合涂层工艺提高镁合金抗腐蚀与抗氧化能 力，镁合金使用性能不断提高。近年来压铸机龙头企业纷纷布局半固态镁合金压铸设备，星源卓镁采购了伊之密的镁合金压铸设备用 于生产新能源汽车零部件，博奥镁铝采购海天金属的镁合金压铸设备用于加工仪表盘横梁支架。埃斯顿与宝武镁业合作推出了镁合金 打造的工业机器人，整体减重11%，节拍提升5%，能耗降低10%，性能表现优异。我们判断镁合金未来有望逐步渗透人形机器人部件。

3. PEEK材料：综合性能优异，有望应用于核心关节零部件

PEEK具有机械特性好、阻燃性好、耐磨、耐腐蚀、耐水解性、耐热、耐剥离以及生物相容等一系列特点。与金属材料相比，PEEK 性能全面胜出。PEEK比强度大，在满足强度要求的前提下，可以大幅度减小材料本身的自重，此外 PEEK 在绝缘性、耐化学性方面均 优于普通金属。目前制约PEEK材料大规模使用的主要因素为成本较高，原因在于：①PEEK材料生产工艺复杂，扩产难度高且周期长， 供给端无法快速放量降本；②核心原材料氟酮市场空间小竞争格局集中，企业降价意愿低。人形机器人打开PEEK材料应用场景，其成 本有望逐步下探，我们判断PEEK材料可最先用于人形机器人核心部件中的以塑代钢。