东吴证券机器人轻量化深度报告聚焦镁合金压铸工艺突破。镁合金密度仅为铝合金的2/3，减震性约为铝的1.5倍，是机器人轻量化的理想材料。半固态注射成型工艺解决了镁合金易燃、卷气、力学性能差三大历史瓶颈，较传统压铸能耗降低50%。宝武镁业与埃斯顿联合发布的镁合金工业机器人整机减重11%、节拍提升5%。镁铝价比从1.5以上降至接近1.0，镁合金渗透率有望加速提升。

镁合金作为轻量化材料具备显著性能优势。密度仅1.7-1.8g/cm³，为铝合金的2/3；比强度高，强度/密度比优于铝合金；减震性约为铝的1.5倍，尤其适用于对吸能性和稳定性要求高的结构件；压铸性能优良，适合复杂薄壁件成型；切削加工性优，加工效率高。

过去镁合金高成本、成型工艺复杂与耐蚀性三大问题制约其工业化落地。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安全性，复合涂层工艺提高抗腐蚀能力。

中国镁资源储量全球第一，为镁合金大规模应用提供了资源保障。在新能源汽车与机器人等终端对减重需求持续提升的背景下，镁合金作为铝的理想替代正受到广泛关注。

半固态镁合金注射成型（Thixomolding）是先进的镁合金加工方法，将镁合金颗粒从料斗进入螺杆机筒，经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，压实后经喷嘴高速注入模具，快速冷却凝固获得致密精密零件。

相比传统高压压铸，半固态工艺具备多方面优势：

安全性方面，传统压铸需使用镁熔炉（液态镁易燃），半固态工艺在密闭条件下成型，无需使用安全风险较高的镁熔炉。

环境友好方面，传统压铸需使用SF6保护气造成污染，半固态工艺以注射形式完成无需保护气。

卷气缺陷方面，传统压铸液态镁充填型腔易形成紊流和气孔，半固态镁合金呈非牛顿流体特性、层流填充，卷气现象更少，铸件更致密。

力学性能方面，半固态注射成型镁合金呈非枝晶凝固组织，平均晶粒尺寸和第二相尺寸极为细小，具有更优异的强度和韧性。

能耗方面，传统压铸成型温度更高，半固态压铸成型温度低100-150℃，能耗相比传统压铸降低50%。

头部压铸机企业纷纷布局半固态镁合金压铸设备，行业已进入商业化应用阶段。

伊之密UN系列（UN650MGII、UN1500MGII、UN3200MGII）注射压力高达100MPa，最大稳定出料量>11kg，成型温度较传统压铸低50-70℃，模具寿命延长一倍。星源卓镁已采用UN650MGII和UN1500MGII生产新能源汽车配件，近期交付UN3200MGII用于大型汽车结构件生产。

海天金属HMG系列（HMG350-HMG3000）最大锁模力达30000kN，理论注射量最大达10kg，配备双闭环全实时控制注射系统。宝武镁业旗下重庆博奥镁铝使用HMG3600成功试制镁合金半固态仪表盘横梁支架，产品长度超1.4米，减重超50%。

力劲集团TPI系列（适配130T-16000T）实现触变制浆、压射和注射成型三个关键工序，能耗降低高达50%，支持与铝合金冷室压铸机灵活切换，已用于汽车座椅骨架生产。

2024年宝武镁业与埃斯顿联合发布镁合金工业机器人ER4-550-MI，整机减重11%、节拍提速5%、能耗降低10%。这是镁合金在机器人领域的标志性应用。

ER4-550-MI在四个维度展现核心优势：轻（减重）——镁合金部件相比铝合金同类结构减重约33%，整机减重达11%；快（响应）——节拍速度提升5%，反应更快、操作更流畅；稳（控制）——镁合金具备优异热导率与减震能力，高速运行稳定性更高；抗干扰——材料具备良好电磁屏蔽能力，可有效抵抗外部干扰。

宝武镁业在机器人领域已重点布局盖板、底座、控制臂等壳体类镁合金结构件。随着人形机器人轻量化趋势加速推进，镁合金在骨骼、外壳等部位的替代潜力日益凸显。镁合金压铸领域建议关注旭升集团、宝武镁业、星源卓镁。