釹鐵硼材料

在人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈中的地位

人形機器人的主要上游產(chǎn)業(yè)包括釹鐵硼磁材、工裝刀具（銅鍍層絲、硬質(zhì)合金）、鋼材、輕量化材料（鎂合金、鋁合金、PEEK）等。以Tesla 人形機器人 Optimus為例，其主要包含 14 個旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器以及 14 個線性執(zhí)行器（主要原材料為釹鐵硼磁材、工裝刀具、電工鋼等）；2 只靈巧手（主要原材料為不銹鋼或高分子纖維）；主控制芯片、攝像頭、電池包（我們假設(shè)其為 Tesla 設(shè)計的 4680 圓柱電池）以及整體骨骼框架（輕量化材料）。

每一百萬臺人形機器人出貨對上游原材料的需求拉動順序為：PEEK>鎂合金>釹鐵硼>鋁合金>鋼材。由于 Tesla 目前并未公布其使用輕量化材料的具體種類，我們分別計算了 Optimus 使用三種不同輕量化材料情形下的 100 萬臺人形機器人出貨對上游原材料的拉動順序，具體計算結(jié)果為 PEEK（64.5%）>鎂合金（1.81%）>釹鐵硼（1.20%）>鋁合金（0.07%）>鋼材。

釹鐵硼材料

在人形機器人中的應(yīng)用

高性能釹鐵硼永磁材料作為驅(qū)動電機的核心材料，在同步電機體積小型化的過程中依然能夠保持高磁性、磁一致性等性質(zhì)。因此制成的伺服電機在控制精度、過載能力、速度響應(yīng)等方面均優(yōu)于步進電機，更加適用于機器人領(lǐng)域。

例如驅(qū)動系統(tǒng)需要為機器人的關(guān)節(jié)和運動部件提供高性能、高扭矩密度的電機。而稀土永磁材料的高磁能積、高飽和磁場和高居里溫度特性，使其成為制造這些電機的理想選擇，這或許可以確保人形機器人在各種動作中都能獲得穩(wěn)定且強大的動力，因此需求量會隨著研究加速提升。

稀土永磁材料在關(guān)鍵制動系統(tǒng)中也發(fā)揮著重要作用。因為人形機器人在運動過程中需要制動系統(tǒng)來防止超速或意外滑行，稀土永磁材料的高磁阻特性有助于降低電機的能量損耗，提高機構(gòu)散熱性，從而減少制動系統(tǒng)誤差，確保人形機器人在運動過程中的安全性和穩(wěn)定性。

釹鐵硼材料在人形機器人中的價值

高性能的釹鐵永磁材料占到電機成本的約50%，而電機又占人形機器人成本的約20%。根據(jù)特斯拉披露參數(shù)，依據(jù)tesla AI day 2022披露數(shù)據(jù)可得單個人形機器人釹鐵硼用量約為3.5kg。馬斯克透露，該機器人產(chǎn)量應(yīng)該可以達到數(shù)百萬臺，3至5年間即可量產(chǎn)上市。假設(shè)按照2025年特斯拉上市100萬臺人形機器人測算，對應(yīng)釹鐵硼將新增需求量0.35萬噸。

未來展望

總結(jié)來說，釹鐵硼材料在人形機器人領(lǐng)域的應(yīng)用將助力行業(yè)的發(fā)展。其獨特的性能優(yōu)勢和確定的行業(yè)地位，將為釹鐵硼材料在人形機器人領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供堅實的基礎(chǔ)。隨著人形機器人技術(shù)的不斷進步和市場的不斷拓展，我們有理由相信，釹鐵硼材料的未來將充滿無限可能。

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