灵巧手传动技术 - 灵巧手是人形机器人不可或缺的部位，机械传动机构的选择对其性能至关重要，决定了机械设计复杂度、成本、传动效率和可靠性 [4] - 主要传动方式包括腱绳传动、连杆传动和齿轮/蜗轮蜗杆传动 [4] - 腱绳传动通过模拟人体肌腱牵引机制，使用高强度材料传递动力，显著提升灵巧手的轻量化与灵活度 [6] - 齿轮/蜗轮蜗杆传动在工业机器人中应用广泛，能获得稳定传动比，传递效率高、可靠性强，但重量和惯性较大 [6] - 连杆传动多用于工业和商业用途，能够抓取大型物体且结构设计紧凑，但远距离控制困难 [6] 腱绳传动方案 - 主流腱绳传动方案包括N型、N+1型和2N型三种 [8] - N型传动方案驱动器数目最少，能降低驱动系统整体尺寸和电气系统复杂度，但需要预紧装置 [8] - N+1型传动方案腱绳数目最少，但单个腱绳与驱动单元负载较大 [10] - 2N型传动方案承载能力强、动态特性好，但所需驱动单元数目较多 [10] - 特斯拉Optimus灵巧手从第一代"腱绳+蜗轮蜗杆"传动发展到第三代"行星齿轮箱+丝杠+腱绳"结构，自由度从11个提升至22个 [25] 腱绳材料 - 腱绳材料分为不锈钢和高分子纤维两大类，高分子纤维使用更为广泛 [11] - 超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是目前世界上工业化的比强度和比模量最高的纤维 [46] - UHMWPE纤维强度是优质钢材的15倍、玻璃和尼龙66的4倍、碳纤维的2.6倍、芳纶纤维的1.7倍 [14] - PBO纤维具有超高强度、超高模量、耐高温和高环境稳定性特点，被称为"21世纪超级纤维" [58] - 钢丝绳具有良好的耐磨性与抗疲劳性，但灵活度与耐腐蚀性相对较差 [72] 市场空间 - 人形机器人远期市场规模可达10万亿级别 [33] - 1000万台人形机器人出货对应腱绳市场规模达352亿元 [34] - 22自由度灵巧手需要88根腱绳，按40元/根测算，单机价值量约3520元 [34] - 人形机器人发展分为5个能力等级，从Lv1基础能力到Lv5全面具身智能 [32] - 2028、2035、2040、2045年，我国人形机器人将陆续进入Lv2-Lv5阶段 [33] 产业链分析 - 上游为超高分子量聚乙烯纤维粉料、高强度钢丝等核心原材料 [39] - 中游为腱绳制造与集成，涉及纤维编织、表面处理、传动结构设计 [39] - 下游主要应用于人形机器人灵巧手、手术机器人及工业柔性抓取等领域 [39] - UHMWPE粉料2023年全球产能约41.4万吨/年，亚洲占57.9% [41] - 中国2023年UHMWPE纤维需求量达3.4万吨，占全球需求的61%以上 [47] 相关公司 - 南山智尚3600吨超高分子量聚乙烯纤维项目全线建成运营，产品规格覆盖100D至2400D全品类纤维 [82] - 大业股份开发直径0.1mm级超细钢丝绳，适配手术机器人及Optimus第二代腱绳方案 [86] - 恒辉安防规划新增12,000吨超高分子量聚乙烯纤维产能，一期4,800吨预计2025年9月投产 [88] - 同益中拥有UHMWPE纤维产能约8560吨，航天科工四足机器人"绝影"采用其军用级腱绳 [91] - 联混新科2万吨/年UHMWPE装置已产出高端隔膜料、纤维料等5个牌号产品 [93] 发展趋势 - 改进生产工艺和优化纤维结构，提升腱绳材料强度和弹性 [97] - 采用新型涂层技术、复合材料研发，增强耐磨性和耐腐蚀性 [97] - 研发更轻量化腱绳材料，提高设备运行效率和便携性 [97] - 结合纳米技术和功能化改性，赋予抗菌防霉能力 [97] - 研发具有智能感知功能的腱绳材料，实现实时监测和智能调控 [97]

报告行业投资评级 - 行业评级为增持（维持） [7] 报告的核心观点 - 机器人腱绳赋能灵巧手灵活度与轻量化，渗透前景广阔，市场空间大，超高分子量聚乙烯纤维是优势腱绳材料，国内厂商技术和产能加速突破，推荐关注同益中、南山智尚、恒辉安防等核心标的 [1][2][3][4] 根据相关目录分别进行总结 机器人腱绳：前景广阔的灵巧手传动方式 - 灵巧手主要传动方式有连杆、齿轮、腱绳传动，腱绳传动对空间设计友好，连杆和齿轮传动对空间和设计要求高 [10] - 腱绳传动模拟人体肌腱，减轻末端负载和惯量，提升抓取速度，布局灵活，适合空间狭小且驱动自由度多的场合；连杆传动适合工业和商业，远距离控制困难；齿轮传动传动比稳定、效率高，但增加整体重量和惯性 [10][11][14] - 腱绳方案提升灵巧手灵活度和轻量化，降低能耗，适用于复杂环境，渗透前景佳，特斯拉Optimus和1X NEO Gamma等机器人采用腱绳传动，国际产业和学术界也在探索腱绳驱动灵巧手方案 [15][18] 机器人腱绳的市场空间有多大？ - 人形机器人分5个能力等级，全球厂商布局进入“军备竞赛”阶段 [25][26] - 中国信通院预测2028 - 2045年我国人形机器人将进入Lv2 - Lv5阶段，对应整机市场空间分别为50亿、500亿、1000 - 3000亿、10万亿级别（对应出货超1亿台） [27] - 22自由度下腱绳单机价值量约3520元，1000万台人形机器人出货对应腱绳市场规模达352亿元，腱绳在全身关节等结构有应用场景，方案渗透及降本有望加速打开市场空间 [2][31][32] 腱绳材料机遇来临，重视超高分子量聚乙烯 - 超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE纤维）是世界上比强度和比模量最高的纤维，具备“高强度”与“低密度”性能，有较大理论降本空间，还具有抗切割、耐腐蚀等优异性能，广泛应用于多个领域 [33] - UHMWPE纤维用于腱绳材料优势显著，强度更高、密度更低、耐候性强、成本更低，目前腱绳驱动主流选择是高强度钢丝和UHMWPE纤维 [36][39] - 海外厂商垄断高端品生产技术，国内企业加速破局，中国是全球UHMWPE纤维第一大制造及消费国，2024年国内产能约6.6万吨，海外产能约2万余吨 [39][40] 核心标的：同益中、南山智尚、恒辉安防 - 同益中是国内UHMWPE纤维及复合材料龙头，产能7960吨，产品种类多、性能达国际水平，收购超美斯进军芳纶 - 芳纶纸，与主业协同有望实现1 + 1 > 2的产业效益，杜邦反垄断调查或催生国产替代空间 [41][42][44] - 南山智尚拥有UHMWPE纤维产能3600吨，专利解决纤维松弛问题，腱绳产品迭代3版，覆盖多种应用场景 [45] - 恒辉安防拥有UHMWPE纤维产能3000吨，预计2025年9月新增产能4800吨，可规模化生产全规格产品，积极开拓机器人相关应用 [46]