2025人形机器人轻量化现状及镁合金、PEEK材料轻量化应用前景分析报告（35页）.pdf

1、2 0 2 5 年深度行业分析研究报告3目录目录1.人形机器人为何需要实现轻量化？人形机器人为何需要实现轻量化？2.镁合金：成本下探镁合金：成本下探&压铸工艺渐近成熟，镁合金渗透率有望逐步提升压铸工艺渐近成熟，镁合金渗透率有望逐步提升3.PEEK材料：综合性能优异，有望应用于核心关节零部件材料：综合性能优异，有望应用于核心关节零部件1.1轻量化：机器人领域的降本增效密码轻量化：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：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。人形机器人实现人形机器

2、人实现轻量化的意义：轻量化的意义：1）续航：）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：）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。试验车总重量试验车总重量（kg）行驶里程行驶里程（km）行驶里程对比行驶里程对比重量对比重量对比118576增加7%减重10%131771-144867减少6%增重1

3、0%表表：车重对新能源车续航里程的影响：车重对新能源车续航里程的影响图：图：马拉松比赛夺冠的天工马拉松比赛夺冠的天工Ultra进行了轻量化设计进行了轻量化设计数据来源：中国电子报，星源卓镁招股说明书，东吴证券研究所45Tesla Optimus宇树科技宇树科技智元智元优必选优必选产品名称产品名称Gen1Gen2H1G1远征A1远征A2灵犀X1灵犀X2Walker XWalker C图片图片发布时间发布时间2022年9月 2023年12月2023年2025年2月 2023年8月 2024年8月 2024年8月 2025年3月 2021年7月 2025年1月重量重量73kg63kg47kg35kg

4、55kg69kg33kg35kg63kg43kg轻量化发展轻量化发展从73kg减至63kg（13.7%），），采用碳纤碳纤维复合材料维复合材料、拓扑拓扑优化结构，减少冗余设计；Gen-2关节集成度更高，能耗降低自研高扭矩密度电机直高扭矩密度电机直驱，取消液压系统驱，取消液压系统；G1胸腔采用航空级碳纤维航空级碳纤维+钛合金部件钛合金部件，整机整机35kg（比（比H125.5%）远征A1初始55kg，灵犀X1降至33kg，采用轻轻量化腿部模组和新型复合材料量化腿部模组和新型复合材料，提升能效比，重心更低、运动更稳定Walker C仅43kg，比Walker X（63kg）轻量化显著，采用一体化伺

5、一体化伺服模组和轻质外壳材料服模组和轻质外壳材料设计设计，适配商用服务场景图：主流厂商轻量化发展图：主流厂商轻量化发展1.2机器人轻量化已是大势所趋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”“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。数据来源：各公司官网，东吴证券研究所6轻量化材料轻量化材料密度密度（g/cm3）熔

6、点熔点（）导热率导热率（W/mK）比强度比强度（/）屈服强度屈服强度（Mpa）抗拉强度抗拉强度（Mpa）市场价格市场价格（元（元/千克）千克）合金合金镁合金镁合金1.859854-61191130-160150-25040-50铝合金铝合金2.759510057160200-45055-60钕铁硼钕铁硼7.626507001.05-1.44*60-100135-250工程塑料工程塑料PEEK1.3-1.453340.2-0.47314297300-400PPS1.32800.25-03570*86.2100-500UHMWPE0.935130-136*890090-100PA1.15210-2