人形机器人轻量化趋势报告总结

一、轻量化核心价值与行业现状

1. 核心痛点解决：轻量化可提升续航、缓解散热压力、降低核心部件性能依赖、增强操作灵活性，是人形机器人降本增效的关键路径。
2. 技术路径：主要通过结构优化与材料替代实现，当前行业更倾向于材料替代，铝合金、镁合金及特种工程塑料成为主流选择。
3. 厂商实践：宇树、优必选、智元、特斯拉等主流厂商均推进轻量化设计，特斯拉 Optimus Gen2 减重 10kg，宇树 G1 通过航空铝合金与碳纤维实现 35kg 轻量化机身。

二、关键轻量化材料分析

1. 铝合金：
   • 作为汽车轻量化主力材料，工艺成熟、性价比突出，已广泛应用于人形机器人关节、骨架等结构件。
   • 波士顿动力 Atlas 采用 7075 铝合金后，腿部结构重量从 38kg 降至 12kg，减重效果显著。
   • 预测 2030 年全球人形机器人领域铝合金市场规模达 100.86 亿元。
2. 镁合金：
   • 密度仅为铝合金的 2/3，比强度更高，兼具抗震减噪、散热性优、压铸性好等优势。
   • 镁铝价格比当前低至 0.85，性价比持续提升，在壳体、支架等部件替代空间广阔。
   • 2030 年全球人形机器人镁合金市场规模有望达 36.89 亿元。
3. 特种工程塑料：
   • 聚醚醚酮（PEEK）：综合性能优异，密度 1.3g/cm³，耐温 315℃，适用于关节、减速器，可实现 30% 减重。
   • 聚苯硫醚（PPS）：热变形温度超 260℃，耐化学腐蚀，适用于骨架及耐磨部件，减重 30%-40%。
   • 液晶聚合物（LCP）：高尺寸稳定性、低介电特性，用于电机连接器等，减重 30%-50%。
   • 注塑件市场潜力广阔，2030 年全球人形机器人注塑件市场规模预计达 102.5 亿元。

三、产业格局与企业布局

1. 材料产业格局：
   • 铝合金：应用成熟，国内企业产能充足，覆盖汽车及机器人领域。
   • 镁合金：星源卓镁等企业掌握核心压铸技术，半固态技术引领行业。
   • 特种工程塑料：PEEK 市场由威格斯等国际巨头主导，国内中研股份、君华股份逐步扩产；PPS、LCP 国产替代加速，新和成、金发科技等企业产能提升。
2. 跨界企业机会：汽车零部件企业凭借材料工艺积累，积极拓展机器人领域，爱柯迪、旭升集团、文灿股份等已布局相关零部件研发。

四、重点推荐企业

1. 爱柯迪：构建 “汽车 + 机器人” 双轮驱动，布局铝合金、镁合金精密零件。
2. 星源卓镁：深耕镁合金压铸核心工艺，半固态技术领先，新能源车配套占比达 33.28%。
3. 模塑科技：聚焦 “以塑代钢” 路径，客户覆盖豪华品牌与主流新能源车企，已与人形机器人客户达成合作。
4. 恒勃股份：通过合资合作切入 PEEK 赛道，布局人形机器人轻量化零部件。

五、风险提示