球墨铸铁

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特斯拉机器人流畅舞动,硬件软件双升级
2025-05-18 23:48
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:机器人、化工材料、人力资源、AI感知头、减速器、汽车 - **公司**:聚合顺、中石科技、京运通、祥龙电业、祥龙科技、润福动力、荣泰股份、运维电子、京元电子、星通新材、金海通、恒工精密、特斯拉、地平线、瑞芯微、晶晨科技、联营股份、信测标准、奥比中光、奥普特、华为、优必选、天津智能、小鹏、小米、常州6D公司、哈曼国际、耐克 纪要提到的核心观点和论据 - **机器人材料行业**:机器人技术发展使化工材料行业机会凸显,未来材料类机会集中在强定制化或改性能力企业,行业竞争体现在技术壁垒、服务、成本控制和解决方案提供能力[1][2] - **值得关注的材料标的**:聚合顺尼龙材料用于机器人外部覆盖物,积极参与业务发展并送样;中石科技电子产品散热材料有经验,在机器人领域有应用潜力[1][3] - **人力资源板块**:持乐观态度,原因是市场风险偏好高和机器人产业变化密集,华为频繁布局,执行器、减速机构等硬件环节有潜在变化[5] - **值得关注的人力资源标的**:润福动力与荣泰股份合作布局机器人硬件,四轴数控系统预计年内到位;运维电子完成压力感应电子皮肤方案开发并计划送样,开发仿生皮肤对接国内客户;京元电子本月涨幅达10%[6] - **AI感知头**:价值量达1万元以上,进入重要客户打样阶段,与小鹏、小米交流方案,联合开发新型谐波检测器若落地有创新性,潜在机会大[7][8] - **减速器**:机器人领域有行星、RV、谐波三种减速器,人形机器人常用谐波加精密型引流方案,工业领域多用RV加精密方案,谐波减速器对材料要求严格,柔轮寿命制约其寿命[9] - **谐波减速器材料优化方向**:结构优化(杯型、帽型、圆筒型)、齿形演变(渐开线齿轮、双圆弧齿形)、热处理工艺改进、加工工艺改进(从传统热锻造转向精密工艺)[10] - **柔轮技术前景**:在汽车领域成熟,在机器人材料等领域扩展,精铜材料有高精度、光洁断面、一次成型、承载能力提升等优势,有望替代供应端[11] - **钢材替代技术影响**:球墨铸铁替代合金钢有耐磨性、自润滑、重量轻优势,按1000万台规模测算,谐波减速器钢材使用规模约200亿,京运通迭代技术增长潜力大,推荐祥龙新材[12] - **祥龙电业产能**:2025年4月安徽新工厂落地,预计今年产能增长4万吨,远期规划达15万吨绿色制造产能,苏州工厂目前产能约18万吨[13] - **祥龙科技研发进展**:重点研发谐波减速器柔轮、太阳轮和行星轮选材,前期认证接近完成,与厂商调试,行星减速器材料进展较快,年中或有反馈,谐波减速器年底有进展,机器人材料有望带来显著利润增厚[14] - **恒工精密情况**:国内连铸球墨铸铁及零部件生产领先企业,机器人材料研发进展快,已小批量交付,国外有应用,技术验证成熟,未来放量快[14] - **特斯拉视频影响**:展示模拟强化学习训练和代码优化修复,体现模拟训练进步,降低训练成本和时间,解决数据获取问题,有助于开发大模型和小模型训练[15][16] - **投资建议**:关注智能化方向,包括芯片(地平线、瑞芯微、晶晨科技)、传感器(联营股份、信测标准、奥比中光、奥普特),7 - 8月相关大会及政府补贴或带来行情[17] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 特斯拉最新视频仍搭载上一代灵巧手,新一代方案未锁定,人形机器人关节谐波替代方案等结构性问题存在不确定性[5] - 国内星通新材研发的精密工艺可使柔轮一次成型,大幅提升生产效率[10] - 金海通生产的柔轮承载率可达60 - 70%,相比传统锻造提升约三倍[11] - 球墨铸铁可实现7 - 8%的重量减少[12]
减速器材料:工艺优化正当时
2025-05-18 23:48
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:减速器材料、工业机器人、机器人用精密减速器 - **公司**:东京精密、日本哈默纳科公司、祥龙新材、恒工精密、小鹿新材、虹光精密 纪要提到的核心观点和论据 减速器分类及应用 - 减速器分传统和精密两类,传统控制精度低,用于基本动力传动;精密精度高、可靠性强,用于高端数控机床、工业机器人和人形机器人等领域,东京精密的减速器是机器人三大核心部件之一,占成本约三分之一[1][2] - 机器人用减速器分行星齿轮、摆线针轮、RV、谐波四类,各有优缺点和适用场景,RV 与谐波在工业机器人领域应用互补,人形机器人更适合谐波和精密行星减速器[1][3][4][5] 谐波减速器材料要求 - 谐波减速器柔轮需良好韧性、高耐磨性和优异加工性能,典型材料有 40CrNiMo、12CrMo 等特钢,钢轮常采用 40Cr,凸轮用 45 号碳钢[1][6] - 材料成分影响柔轮和钢轮性能,需在强度和韧性间平衡,还可通过外形设计、齿轮结构和热处理工艺优化性能[7][8] 工艺优势及发展趋势 - 精密冲压工艺能一次成型,提高生产效率、降低成本,产品质量稳定,但对材料要求高,加工尺寸有限,未来有望在汽车及机器人制造领域广泛应用[11][12] - 热处理工艺通过控制温度改善钢铁材料显微组织,制造柔轮需中等温度回火以平衡强度和韧性[10] 钢轮与柔轮特点 - 钢轮是谐波减速器关键部件,其磨损是失效主因,选材要确保长期稳定运行,减少故障风险[13] - 柔轮硬度比钢轮高 3 到 7 个单位,钢轮磨损可能更严重,国产谐波减速器常用 40Cr 和 45 号钢[14] 日本哈默纳科公司材料优势 - 日本哈默纳科公司用球墨铸铁生产谐波减速器,易切削、有自润滑性、可减重,耐磨性能优于 40Cr 热处理强化后状态[15] 市场需求增长 - 2024 年中国工业机器人产量 55.6 万台,同比增长约 30%,2020 - 2024 年谐波和 RV 减速器需求复合增速超 20%,谐波需求增长快于 RV 减速器[1][16] - 人形机器人是未来主要增量来源,特斯拉擎天柱计划若投产顺利,将增加谐波减速器需求,推动材料替代[3][17] 公司发展情况 - 祥龙新材专注精密冲压特殊钢,2025 年五月安徽工厂投产后产能三年内接近翻倍,研发谐波减速器柔轮及行星减速器齿轮项目,年底预计有反馈,与宝钢合作紧密,拓展新客户[18] - 恒工精密是国内最大的连宇全国铸铁企业,国内市占率 60%,全球市占率 20%,产品批量应用于国内减速器厂商,有望成新业绩增长点[3][19] 其他重要但可能被忽略的内容 - 常见柔轮结构有杯状、帽状和圆筒状,杯状柔轮市场应用多,杯状和帽状柔轮需双圆弧型齿廓,圆筒型承载能力弱[8][9] - 铸铁产品优化包括内部结构改进和整体筹划,可提升良品率和机械性能[20] - 公司主要生产连续铸造铸铁件和精密级机械加工件,机器人部件用于传动部分[21] - 球墨铸铁已通过国内多家减速器企业验证并小批量交付[22] - 公司未来计划布局全产业链,向材料上游延伸,为机器人厂商进行零部件配套加工[23] - 机器人用精密减速器行业新兴,材料应用未固化,有优化空间,柔轮可用特种合金钢替代,钢轮可用球墨铸铁[24] - 小鹿新材和虹光精密在球墨铸铁领域值得关注[3][25]
人形机器人材料需求系列报告之四:减速器材料:工艺优化正当时
民生证券· 2025-05-16 09:45
报告行业投资评级 - 维持“推荐”评级 [5] 报告的核心观点 - 精密减速器是机器人核心部件,人形机器人以谐波减速器为主、精密行星减速器为辅,谐波减速器对材料要求更高 [1][10][24] - 柔轮可通过精冲技术降本增效,刚轮可用球墨铸铁轻量化替代 [2] - 机器人放量在即,特钢需求迎来新应用场景,精冲钢、球墨铸铁应用前景广阔 [3][71][80] - 推荐翔楼新材,建议关注恒工精密 [3][84] 根据相关目录分别进行总结 1 谐波减速器是人形机器人优选方案 1.1 精密减速器是机器人核心部件 - 按控制精度,减速器分一般传动和精密减速器,精密减速器用于高端领域,是连接伺服电机与机器人关节的关键部件,能转换动力以满足机器人关节需求 [10] - 机器人三大核心部件为减速器、伺服电机和控制器,成本占比分别为32%、22%、12% [11] 1.2 人形机器人谐波减速器为主,精密行星减速器为辅 - 精密减速器包括谐波、RV、摆线针轮行星、精密行星减速器等 [14] - 行星齿轮减速器体积小巧但减速比低;摆线针轮减速器高减速比但体积偏大、不能高速,逐渐被RV减速器替代;RV减速器是摆线升级款,高减速比但体积仍偏大;谐波减速器高减速比、小体积但扭矩较低 [14][15][19][21] - 工业机器人领域,RV减速器适用于重负载部位,谐波减速器适用于轻负载部位;人形机器人应用中,谐波减速器为主、精密行星减速器为辅 [24] 2 减速器材料:工艺优化正当时 2.1 谐波减速器对材料要求更高 - 谐波减速器由刚轮、柔轮和波发生器构成,通过柔性构件实现机械传动,精密度高,材料多为特钢材料 [26][32] - 国内谐波减速器失效主要表现为齿轮磨损致传动精度下降,对柔轮和刚轮材料性能要求更高 [33] 2.2 柔轮:谐波减速器核心部件,精冲技术有望降本增效 - 柔轮材料应具良好韧性、强度和切削性能,中碳低合金钢常作为柔轮材料 [34] - 可通过优化柔轮结构参数、齿形参数和制造精度,或改善材料显微组织、提高力学性能来提高柔轮质量 [36][41] - 精冲技术是在普通冲压工艺基础上发展的物料加工方法,在汽车行业应用成熟,与普通冲压有本质区别,具有诸多优势,未来精冲钢市场前景广阔 [50][53] - 精冲材料要求高,未来使用精密冲压特殊钢材料将成趋势,下游行业对其需求将不断增长 [54] - 传统柔轮生产工艺为锻造工艺,与锻造工艺相比,精冲工艺在多方面具显著优势,有望为柔轮等机器人材料降本增效 [56][58] 2.3 刚轮:球墨铸铁轻量化替代 - 摩擦磨损导致传动效果变差是谐波减速器失效主要原因之一,柔轮硬度通常高出刚轮3 - 7HRC,对刚轮耐磨性提出考验 [59] - 目前国产谐波减速器刚轮材料有40Cr、45钢等,特殊情况用2Cr13不锈钢 [59] - 球墨铸铁具有易切削、自润滑、耐磨特性,可减重5% - 10%,能替代合金钢作为刚轮材料 [64] 3 机器人放量在即,特钢需求迎来新的应用场景 - 工业机器人快速发展,2023年全球装机量达54万台,2024年中国产量达53万台、同比增长40% [71] - 工业机器人带动减速器需求增加,2020 - 2024年,中国RV减速器需求量CAGR为25.9%,谐波减速器需求量CAGR为28.1%,2024年两者需求比为1.4:1 [73] - 人形机器人量产在即,特斯拉计划2025年生产数千台,2027年产量有望超50万台,其自由度大幅增加,有望带来谐波减速器需求大增 [76] - 精冲钢、球墨铸铁应用前景广阔,按100万台、1000万台规模测算,谐波减速器用钢材市场规模分别为19.15、191.5亿元,20%技术替代率下,对应市场规模拉动分别为3.83、38.3亿元 [80] 4 投资建议及重点标的 4.1 投资建议 - 机器人放量有望推动精密减速器需求上升,精冲钢、球墨铸铁等材料有望实现替代,需求前景广阔 [84] - 推荐翔楼新材,预计2025 - 2027年归母净利润分别为2.43、2.95和3.51亿元,对应PE分别为31/25/21倍,维持“推荐”评级;建议关注恒工精密 [84] 4.2 翔楼新材:立足精冲材料国产替代,高端产能逐步释放 - 公司专注定制化精密冲压特殊钢材料领域,与大型钢厂形成优势互补与差异化竞争,盈利能力稳步提升 [85] - 公司下游面向零部件精冲企业,与下游客户定价参考原材料市场价格,能传导价格上涨影响 [85] - 精密冷轧和热处理是公司核心工艺环节,热处理是提升产品附加值的主要阶段,球化退火是实现下游客户精冲需求的关键热处理工艺 [87][89] - 公司联合产业链上下游合作研发,与上海应用技术大学全面合作,与上游宝钢股份合作稳定,建立联合工作室 [93][94] - 2024年公司产能18万吨,安徽新厂项目已投产,追加投资后产能预计提升至15万吨,远期两厂合计产能30万吨 [97] - 公司致力于市场技术前沿,产品获国内外知名企业认可,在部分领域实现进口替代,机器人材料研发中,柔轮材料研发进度已完成60% [98] 4.3 恒工精密:一体化连铸球墨龙头,减速器材料布局初见成效 - 公司是国内高端连铸材料龙头企业,形成“一体两翼”业务格局,水平连续球墨铸铁件国内市场占有率63%、全球市场占有率19% [101] - 公司采用先进水平连续铸造工艺,克服传统铸造工艺缺点,提高铸铁机械性能,产品可广泛应用于下游行业 [101] - 公司主要产品为精密机加工件及连续铸铁件,营业收入源于多个领域,在聚焦现有业务基础上挖掘新增长点 [102] - 公司机器人减速器材料研发初见成效,掌握的材料可替代锻钢和砂铸件,适配减速器核心部件,部分产品已取得批量应用或小批量交付 [103] - 公司通过与战略客户合作延伸工艺链条,与智元机器人等建立股权合作,设立产业基金布局人形机器人产业 [104]