机器人轻量化：机器人轻量化大势所趋，镁合金&PEEK材料加速应用

（报告出品方/作者：东吴证券，周尔双、钱尧天）

1.人形机器人为何需要实现轻量化？

轻量化：机器人领域的降本增效密码

新能源汽车轻量化可显著提升续航：根据星源卓镁招股说明书，车重对新能源车续航影响较大， 相同带电量情况下，汽车减重10%能够提升7%的续航能力。 人形机器人实现轻量化的意义： 1）续航：与新能源车通过减重提升续航相同，机器人减重同样可以提升续航能力。“首届机器人半 程马拉松挑战赛”中天工Ultra采用碳纤维材料进行减重，显著提升了续航能力，并在比赛中夺冠。 2）响应速度：通过轻量化设计，机器人各个关节以及躯干实现减重，可以降低人形机器人各个关节 在运行时的转动惯量。转动惯量越低，人形机器人电机实现加速与减速所需扭矩更低，在运动中就表 现为更高的动态响应速度。

机器人轻量化已是大势所趋

随着人形机器人向通用人工智能平台和真实环境应用不断推进，整机的结构重量成为制约运动性 能、能效比、续航时长和场景适应性的关键因素。当前主流厂商普遍将“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。

主流技术路线：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。铝合金因其性价比高广泛应用于结构件；镁合金更轻且具备良好阻尼性能 ，适合承载部位减重；碳纤维强度高、刚性好，常用于四肢和外壳等对重量敏感的部位；PEEK 则以其高强度和耐磨性在关节、绝缘和复杂结构件中发挥优势。 趋势判断：多材料协同。单一材料难以兼顾强度、刚性、成本与加工工艺。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 vs 铝合金 —— 镁合金性价比更优

镁合金作为轻量化材料具备显著性能优势：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。 近年来，随着新能源汽车与机器人等终端对减重与结构集成需求的提升，镁合金作为铝的理想替 代正受到广泛关注。

高成本与工艺难题曾制约镁合金发展

镁合金应用的三大历史瓶颈：尽管镁合金具备突出的性能优势，但过去镁合金高成本、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。

半固态压铸技术解决镁合金加工难点

半固态注射成型（Thixomolding）是一种先进的镁合金加工方法，将金属颗粒加热剪切至半固 态状态后注射入模具成型。相较传统高压压铸，具备更高安全性与成型稳定性。 流程步骤简述： 1）进料：镁合金颗粒（Mg chips）从料斗进入螺杆机筒。 2）加热剪切：螺杆旋转配合多段加热（580–630℃）形成含球状固相的半固态浆料。 3）储料压实：浆料在机筒前段压实，提高密度和流动性。 4）注射成型：浆料经喷嘴高速注入模具，在闭模状态下快速冷却凝固，获得致密精密零件。 工艺亮点：安全、质量稳定、适用广泛。

应用端：镁合金汽车应用仍处初期，放量空间广阔

应用量效齐升，行业加速渗透 。汽车领域占镁合金消费市场70%份额，覆盖10大系统、100+零部件；中国单车用量从2022年 6kg提升至2024年12kg，北美为18kg；按照《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，2025/2030年 目标分别为25kg和45kg，CAGR达到17.9%。

技术+场景双突破，带动结构件放量。 1）上汽/宝武/星源卓镁等头部企业在电驱壳体、电池包、副车架等结构件实现突破：上汽集团 第二代镁合金电驱动壳体采用半固态铸造工艺，力学性能提升20%，合格率从78%提升至95% ，成本下降18%；宝武镁业建成全球首个6000T镁合金压铸单元岛，实现一体化车身结构件整 体成型，较传统钢铝结构减重30%。 2）eVTOL飞行器主承力结构（减重40%）新兴领域加速渗透，亿航智能无人机采用镁合金框 架后有效载荷提升15%。

旭升集团：已与多家人形机器人客户建立合作

营收小幅回落，利润略有承压。2020–2024年公司营收从16.28亿元增长至44.09亿元，期间CAGR=28%；归母净 利润由3.33亿元增长至4.16亿元，期间CAGR=6%。2020-2024年公司毛利率从32.86%下降至20.28%，归母净利率 从20.45%下降至9.44%，盈利下滑主要系生产成本提升等因素。 推进镁合金轻量化应用，拓展机器人市场。 公司已将智能化镁结构件列为重点方向，积极布局人形机器人业务， 已投入关节壳体、躯干结构等关键部件研发，斩获多家海内外客户项目定点。

3.PEEK材料：综合性能优异，有望应用于核心关 节零部件

特种工程塑料的明珠，兼具最高性能及商业价值

发展历史悠久，现正处于垄断瓦解、多强并起阶段。PEEK材料学名聚醚醚酮，属于特种工程塑料 的一种，历经近50年发展。早期由英国帝国化学工业公司（ICI）首先研发，并应用于军工领域， 产能仅400吨/年。1993年ICI被英国威格斯收购，PEEK在被后者垄断下逐步扩展至民用高科技领域 ，产能迅速提升，2003年达2800吨/年。2005年德国赢创与吉林大学设立合资公司，历经5年研发 后成功生产商业化PEEK，自此开启多强并起时代。

产业化品种稀少，兼具最高性能及商业价值。根据中研股份招股说明书，当前，论文发表的PEEK 品种虽有几十个，但实现商业化的尚不足十个。极高的技术壁垒也赋予了PEEK材料在工程塑料中 最高的性能及商业价值。

性能端：物理及加工特性优异

PEEK具备多种优异的物理及加工特性。根据中研股份招股说明书，物理特性方面，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。在 此之外，PEEK 还具有易于注塑成型、挤出成型和切削加工等优异的加工特性。

性能端：以塑代钢，成为轻量化解决方案

PEEK以塑代钢，成为轻量化解决方案。根据中研股份招股说明书，PEEK 性能全面优于普通金属 。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，成为实现“轻量 化”的解决方案。此外 PEEK 在绝缘性、耐化学性方面均优于普通金属。同时，PEEK特性相对于 锆、钛合金，更适合作为医用植入式材料，其密度、弹性均非常接近人体骨骼水平，且不易导热 ，增加了植入后的舒适性，并且 PEEK 作为非金属材料，可被 X 射线穿透和实现 CT 扫描，方便 患者进行医疗检查。

产业链：核心原料氟酮产能集中在中国，格局集中

氟酮为PEEK最核心原材料，成本占比约为50%。根据中研股份招股说明书，每生产1吨PEEK需 要消耗约0.7-0.8吨氟酮单体，氟酮原料成本约占PEEK成本的50%，为最核心原料。 氟酮产能主要集中在中国，目前行业玩家较少竞争格局集中。全球氟酮产能集中在中国，海外生 产商主要有英国威格斯、比利时索尔维、德国赢创（海外产能主要以威格斯为主导），中国生产 商主要有新瀚新材、中欣氟材、营口兴福。氟酮行业市场较小，参与者较少，市场格局较为集中 ，目前中国氟酮生产商产能在全球市场中占据主导地位。 中国氟酮消费量稳步增长。2019-2023年，中国氟酮消费量从479吨增长至2550吨，稳步增长。价 格方面，氟酮单千克价格约为350元。

供给端：一超多强，国产替代推动PEEK价格下降

当前供给端呈现一超多强的局面，整体由海外公司把控。根据中研股份年报和我们草根调研，英 国威格斯占据绝对优势，本土产能达7150吨，约占全球60%，同时其在盘锦和辽宁兴福设立的合 资公司亦有800吨产能。在其之后，是比利时索尔维和德国赢创，分别有2500和1800吨产能。国内 方面，中研股份、鹏孚隆均有1000吨产能，吉林聚科和山东君昊分别有800和300吨产能。

国产替代已有成效，PEEK价格显著下降。根据我们草根调研，当前国产替代已显著推动PEEK价 格下行，2017年以来，威格斯、中研股份和索尔维工业PEEK价格分别由1000、500和650元/公斤 下降至600、300和400元/公斤。预计未来随国内厂商产能释放，PEEK价格仍有进一步下行空间。

应用端：预计2035年机器人用PEEK材料规模达350亿元

随机器人销量增加，预计2035年机器人用PEEK材料市场规模达350亿元。根据我们预测，2025- 2035年人形机器人新增需求或从2.5万台增长至1165万台，同时随PEEK厂商产能释放，PEEK材料 价格或从340元/kg下降至200元/kg，进一步带动PEEK渗透率提高，每台用量或从2kg逐步提升至 15kg。综合上述影响，我们判断到2035年，机器人用PEEK材料市场规模或达350亿元。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站

从整治到整合！“世界镁都”的产业集群进阶之路

辽宁省是世界最大的菱镁矿石集中产地，辽宁省海城市菱镁资源尤其丰富，享有“世界镁都”之称，发展菱镁产业具有得天独厚的优势。

不过，海城市的菱镁产业一度陷入资源无序开发、产能过剩、产业粗放低端的困境，镁矿资源优势和产业基础没能转化为产业优势。近年来，海城市持续开展菱镁产业专项整治，如今已经取得初步成效。

证券时报记者近日在采访中了解到，海城有关部门正在巩固专项整治成果，在延长产业链条、发展精深加工、布局高端赛道上做文章，要利用世界级资源，打造成全球知名的菱镁产业集群。

整治初见成效

5月14日15时42分，海城市智慧菱镁大数据平台（简称“智慧平台”）的大屏幕上清晰地呈现出这样一幅画面，一辆装载着镁矿石的货车正驶入海城市华宇计量站，该货车一系列信息也同步显示在大屏幕上：车牌、所属企业、货物类型、等级、总量（吨）、车量（吨）、净量（吨）、订单总量（吨）……

“智慧平台围绕源头管控、合同管理、计量管理等六个方面进行建设，已与全市23家矿山开采企业、41处计量站实现联网，目的是对海城市菱镁产业进行有效监管。”智慧平台负责人李丰介绍，智慧平台从开采、运输、加工、产品销售各环节进行全链条管理，强化“采、选、加”一体化，是海城市开展菱镁行业专项整治的重要抓手。

据记者了解，海城市菱镁资源量25.32亿吨，储量3.93亿吨、占辽宁省七成以上、全国六成以上、全球的1/5，是当之无愧的“世界镁都”。

海城市菱镁矿储量丰富、品位高、埋藏浅、易开采，使得企业能够轻易进入开采领域，导致矿山无序开采。加之监管缺位、“内卷式”竞争严重，叠加下游行业整体下行，市场需求减少等因素，令海城市菱镁产业陷入低谷。

面对严峻形势，海城市依照辽宁省有关文件，从2023年开始下决心对菱镁行业进行专项综合整治，成立专项整治工作专班，从严控矿业权新立、严控开采规模着手，突出“采矿、选矿、加工”一体化发展，遏制无序开采、淘汰落后产能，布局精深加工高端赛道。

“经过两年来专项整治，菱镁产业在源头管控方面实现了‘一矿一出口一计量站’，各类矿石价格目前普遍上涨，菱镁价值得到了真实体现。截至目前，菱镁规上企业大幅增加到146家，整体行业的产值稳步增长，专项整治的预期目标初步实现，菱镁产业已经全面走上规范有序的发展轨道。”海城市人大常委会副主任高君表示。

海城市对菱镁产业进行综合整治后，全球最大的耐火材料生产企业之一的奥地利奥镁集团主动与海城市寻求合作，双方初步达成共建海城菱镁国际公共服务平台意向。

“这个平台将采用先进的互联网技术和安全防护体系，构建一个面向全球的开放式、国际化的互联网交易服务平台，从而带动镁建材、镁化工、镁合金等相关产业的发展。”海城市工业和信息化局副局长周恩龙介绍。

辽宁省社科院产业经济研究所所长姜瑞春建议，海城市要对镁矿资源及各种镁制品进行全链条梳理，摸清镁原料、镁制品底数和国内外市场价格及需求规模，科学研判镁产业发展潜力，保障国家战略安全所需氧化镁的具体产品类型，以及与国外相关产品的差距，提前做好相应布局。

推动绿色发展

此前，在辽宁省出台的相关文件中，将轻烧反射窑炉列入淘汰类，2025年底前全部淘汰退出，合规产能可参与置换。

轻烧反射窑炉主要特点是结构简单、操作灵活、投资成本少，但是其热利用率低，能耗高，不符合节能要求。且生产效率低，产品质量稳定性差，难以满足现代工业需求。这种窑炉在生产过程中还易排放粉尘、硫氧化物等污染物，环保不达标。

“2023年以来，海城市已退出轻烧反射窑炉186座，退出产能达194万吨。今年海城市正在按照既定的时间表、路线图，分批次推进此项工作，年底前将淘汰全部轻烧反射窑炉。”周恩龙介绍。

在淘汰落后产能的同时，海城市相关政府部门充分发挥规划导向作用和科技支撑作用，支持企业智能化绿色化改造，目前该市已有菱镁行业省级绿色工厂12家、国家级绿色工厂5家。

海城利尔麦格西塔材料有限公司（简称“海城利尔”）是北京利尔（002392）的下属企业，专业从事高温工业用镁质耐火材料的研究开发、生产制造、工程设计和工程承包，是国家级绿色工厂。

5月15日上午，在海城利尔不烧砖智能车间内，自动化设备正在对原料进行破碎和粉碎，之后通过无人化运输设备进入到全自动液压机，再经过定型、烘干等若干工序，最终由无人驾驶车辆将合格的镁碳砖运至待发货区。

“这条生产线是全国乃至全球单体产能最大、智能化水平最高的镁质耐火制品生产线，集成了WMS（仓储管理系统）立体仓库、智能破碎、自动配料、混料及布料等系统，实现了产品绿色化、机械装备智能化、生产工艺标准化、企业管理信息化。”海城利尔总经理助理范世明介绍，与传统耐材制品，尤其是不烧制品的生产工艺相比，该车间的生产效率提高了40%至50%，能耗降低45%。通过新的窑炉设备和新的烘干工艺，仅烘干环节每年降耗就相当于1730吨标准煤。

作为当地菱镁行业龙头企业，东和新材认为，整个菱镁行业将加速向绿色、高端、集中化方向演进，资源向业内具有核心竞争力的企业倾斜，实现“矿山—冶炼—深加工一体化”垂直整合，行业内公司将通过技术突破、资源整合及市场差异化竞争。

扩展产业纵深

海城市已确定将“做优镁耐火、做大镁建材、做强镁化工、布局镁合金”作为发展方向，重点在相关领域开展技术攻关，全力打造镁制品新兴产业。

海城大德广公司主营产品有玻镁板、镁制墙板、玻镁地板、碳纤维基柔性多功能防火装饰板等，目前已形成菱镁制品的规模型全产业链发展。

步入大德广公司的生产车间，两套对称摆放的装配式一体房屋十分引人关注。“这两套房屋的镁制墙板、地板都是由我们公司研发生产，均通过ISO三体系认证及中国绿色建材产品认证，产品具有绿色环保无甲醛、无辐射、防火阻燃的特性。”大德广公司总经理付洪伟介绍。

镁建材是菱镁资源综合开发利用的重要产业，主要是利用低品位菱镁矿生产高端制品，具有低能耗、低资源消耗等特点。

目前，大德广公司生产的镁建材已远销日本、韩国、欧洲、澳洲、北美、东南亚等国家和地区。国内市场方面，免拆建筑模板等诸多镁制建材已被广泛应用于高铁动车、室内装修装饰、工业厂房钢结构防火维护等领域。为进一步提升镁建材的性能与环保价值，大德广公司正积极推动产学研合作，与中国科学院、东北大学等机构联合攻关，并承担了辽宁省重大项目建设。

姜瑞春表示，镁化工、镁合金的用途广泛且产品附加值较高，海城市在吸引外来投资时，应大力发展新兴合金熔炼、新能源电池及稀土等行业用高附加值的镁质耐火材料产品，高纯氧化镁、纳米级氧化镁等镁质化工材料产品，硅钢级以及电工级氧化镁。这有利于补齐产业产品短板，拉长产业链条，拓展氧化镁材料应用市场。

构筑产业集群

菱镁是辽宁省特色优势资源，是辽宁省唯一能撬动世界杠杆的特种资源，对稳住工业“基本盘”、推动地方经济发展、保障原材料工业产业链供应链安全稳定，具有十分重要的战略意义。

据海城市2024年政府工作报告，2025年，菱镁产业要坚持严控矿权矿量、严控产能产量协同发力，升级完善智慧菱镁大数据平台二期工程，完成轻烧反射窑炉退出任务，拉长做宽镁耐火产业链，做强做精镁建材、镁化工、镁合金产业链，全力打造菱镁产业绿色转型示范区。

“海城市菱镁产业专项整治取得的成绩来之不易，但是仍有较大提升空间。”姜瑞春表示，接下来海城市应择机整合国内外科技创新资源，覆盖开采、加工、转化、制造、能源环保配套等产业全链条，升级技术工艺与装备，创新变革性方法工艺与装备，创制高端镁质新产品。

他建议，海城市还应进一步加强产学研联盟，企业依产品指标和实际问题提出研发方向和技术需求，高校、科研院所精准发力，联合攻关技术难题；共建研发中心、中试基地，加速成果从实验室到产业化转化。

在氧化镁涉及到的镁耐火、镁建材、镁化工、镁电工、功能镁制品等产业领域，海城市应大力培育龙头企业和龙头品牌，以龙头企业发挥构建品牌、稳住市场的作用，发挥规模化企业的带头作用，带动产业的高质量发展。

同时，应大力推进镁矿资源整合，鼓励通过兼并、重组、联合等方式提高采矿企业集中度，打造大型菱镁企业，引导下游生产企业向矿区集聚，打造先进海城菱镁产业集群。

“海城市已经制定了菱镁绿色升级示范区专项规划，明确了‘一区四园，一脉多廊’的空间布局。”周恩龙告诉记者，“一区”是牌楼菱镁产业综合集聚区，“四园”为八里高端镁耐火产业园、英落镁合金及其深加工产业园、马风绿色镁质新材料产业园、析木镁资源循环经济产业园。

最终的目标，是形成分工明确、功能复合的菱镁产业绿色升级示范区新格局，实现菱镁产业的高质量发展。

相关问答

wibit是什么牌子?

是wilit。wilit是中国的品牌。是深圳市优镁智能科技有限公司于2018-08-28注册的商标名称。经营范围有灯,发光二极管(LED)照明器具,安全灯,空气调节设备,照...

益呀优口含益生菌咀嚼片配方中的硬脂酸镁是什么?

硬脂酸镁广泛用于食品、医药领域,起到直接压片中助流剂的作用,这种物质在益呀优口含益生菌咀嚼片中的含量非常非常少的,这个含量对人体是没有影响的,是符合国...

科斯特电动车官方网站

[回答]公司自主研发的镁、铝合金折叠自行车和镁、铝合金锂电池折叠电动车获得国内外客户一致好评,处于国际领先地位。特别是该公司选用的铁锂电池寿命5年,...

应用广泛.钛的一种冶炼方法是，在氩气中用镁在加热条件下...

[最佳回答]根据题中信息,镁与TiCl4在高温条件下反应生成金属钛和氯化镁,该反应的化学方程式为:TiCl4+2Mg高温.Ti+2MgCl2;设反应前钛元素的化合价为x,氯元素...

轻体隔墙板设备价格多少-一起装修网

[回答]轻质隔墙板设备分为两种:一种是立模发泡轻质隔墙板(一般价格在40-50万左右)改性平模复合轻质隔墙板是以轻烧氧化镁、*化镁、硅、钙等复合胶凝材料为...

左表意右表声的字_作业帮

[回答]村、吐、胜、虾,江、缓、换、唤,伙、诘、转、煌,锻、钢、岭、樱,脂、歉、优、张,梅、镁、钙、材,睬、情、晴、清,谚、伍、悟、征,搜,馊,洋、硝.村...

说说看碳晶硅取暖器哪个好?-一起装修网

[回答]材质不同1.碳纤维发热材料采用短碳纤维丝发热(目测类似头发丝)。2.硅晶地暖发热材料为新型纳米级超导涂层。结构不同1.碳纤维发热材料是采...

小苏打祛斑的正确方法?_千问健康

我今天听说这个小苏打可以用来美白牙齿,想问问这个是真的吗?这个会有什么副作用吗?该如何治疗和预防小苏打如何美白牙齿有哪些?小苏打美白牙齿的原理。请问小苏打...

长期服用左洛复是否有副作用_千问健康

全部症状:失眠烦躁焦虑偏激易怒孤僻发病时间及原因:8年生活压力大少年时期得过自闭症治疗情况:没有具体治疗发病时就服用几个月左洛复想要得到的帮助:怎...

请问穿孔水泥纤维板的市场价格贵不贵_夹板木材

[回答]属于新一代"绿色"建材,在优良的防潮、防火性能基础上独具环保功能。它是以硅质和钙质材料为主要基材,以纤维素纤维增强材料,外掺其它辅助材料,通过...