信達(dá)證券發(fā)布研報稱，輕量化有望成為人形機(jī)器人的迭代方向。隨著機(jī)器人智能化水平提升，續(xù)航、運(yùn)動響應(yīng)速度等性能需求推動輕量化技術(shù)加速應(yīng)用。Optimus Gen2通過減重10kg實(shí)現(xiàn)步行速度提升30%，印證輕量化對性能的改善效果。該行表示，1)鎂合金性價比較高;2)PEEK等工程塑料材料輕量化優(yōu)勢明顯。
信達(dá)證券主要觀點(diǎn)如下：
人形機(jī)器人探索落地場景，輕量化大勢所趨
隨著機(jī)器人智能化水平提升，逐步探索各種應(yīng)用場景，人形機(jī)器人暴露在真實(shí)環(huán)境，續(xù)航、運(yùn)動響應(yīng)速度、安全性等關(guān)注度提高，輕量化可以減少能耗、提升運(yùn)動靈活性，有望成為機(jī)器人發(fā)展趨勢。以特斯拉為例，Optimus Gen2,相比前一代人形機(jī)器人，第二代機(jī)器人擁有 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)。
人形機(jī)器人有望借鑒新能源汽車輕量化路徑
以特斯拉為例，特斯拉Model3 通過多方案混合使用聯(lián)合實(shí)現(xiàn)輕量化：Model 3 的輕量化主要從布置優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、新材料、新工藝四個方面實(shí)施，通過高集成化設(shè)計，布局緊湊極限壓縮空間，材料方面車身采用鋁鋼結(jié)合，減重效果明顯。因此，該行認(rèn)為人形機(jī)器人可以通過關(guān)節(jié)集成化、輕量化新材料、迭代零部件等方式實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計。
1)軸向電機(jī)相比傳統(tǒng)徑向電機(jī)，軸向磁通電機(jī)在體積、重量、成本及能效上優(yōu)勢顯著，功率密度提升超30%，能耗降低15%-20%，國內(nèi)人形機(jī)器人“青龍”的腿部系統(tǒng)追求輕量化、高剛度和低慣量，搭載了高扭矩密度的軸向電機(jī);2)新材料方面，可以使用鎂鋁合金、工程塑料等輕量化材料代替鋼材，實(shí)現(xiàn)減重;3)集成化方面，以將減速器和電機(jī)集成化，科盟為例，其推出了全球首款PEEK 復(fù)合材料諧波減速器，將軸向磁通電機(jī)與諧波減速器的毫米級同軸集成方案，與傳統(tǒng)方案相比，模組總質(zhì)量降低40%，實(shí)現(xiàn)了輕量化與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的雙重突破。
鎂合金和工程塑料滲透有望提升
鎂合金是理想的輕量化材料，相比鋁合金，鎂合金的密度是 1.74g/cm，是鋁的 2/3 左右，不到鋼的1/4，使用鎂合金作為汽車零部件材料具備明顯的輕量化優(yōu)勢，該行認(rèn)為在一些支撐結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)件等領(lǐng)域有望滲透。PEEK 材料綜合性能優(yōu)秀，具有機(jī)械性能好、自潤滑性等優(yōu)勢，減重能力明顯，但價格相對較高，該行認(rèn)為有望隨著國產(chǎn)替代，逐步在齒輪等高性能部件應(yīng)用。
