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超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)
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人形机器人灵巧手行至何处
证券之星· 2025-07-01 10:34
人形机器人灵巧手技术发展 - 灵巧手是人形机器人实现智能交互的关键载体,集成多模态传感器阵列可实时感知压力分布并动态调整,使机器人能轻柔握持鸡蛋或精确补偿装配公差 [1] - 特斯拉Optimus配备22自由度灵巧手已进入试产线阶段,2025年冲刺数千台量产目标,灵巧手与仿生前臂深度集成,核心供应商深度参与 [1] - 灵巧手的技术成熟度与量产能力直接决定人形机器人物理交互能力的进化程度 [2] 灵巧手市场规模与驱动因素 - 2024年全球灵巧手市场规模突破17亿美元,预计2025年逼近20亿美元 [3] - 增长核心驱动力来自人形机器人的量产需求,特斯拉Optimus的22自由度灵巧手成本占整机比例高达17% [3] - 工业场景对精细操作需求升级,推动灵巧手从简单二指夹持器向拟人化多指高自由度结构迭代 [3] 灵巧手技术路径与创新 - 电机驱动(尤其空心杯电机)占据主流,但特斯拉第三代产品尝试以无刷有齿槽电机替代部分空心杯电机以平衡成本与扭矩需求 [7] - "欠驱动+外置/混合置"设计成为落地加速务实选择,通过减少驱动器数量牺牲部分精度以降低复杂度与成本 [7] - 传动系统多元化探索,腱绳传动凭借轻量化、远距离驱动优势被特斯拉采用,"腱绳+微型滚珠丝杠"复合传动方案成为新一代产品升级方向 [7] - Optimus Gen3通过优化丝杠传动路径将手指控制误差压缩至0.3°以内,显著提升拧螺丝、插拔接口等动作可靠性 [7] 灵巧手感知能力与智能化 - 多模态传感融合成为灵巧手智能化重要标志,力觉传感器可实时反馈0.01N级微力,柔性电子皮肤通过上千个触觉单元解析物体纹理与硬度 [8] - 国内企业帕西尼灵巧手集成近1140个触觉单元+百万级采样率,媲美人手神经反馈速度 [8] - "感知-控制"闭环完善让机器人在装配公差补偿、不规则物体自适应抓取等场景接近人类水平 [8] 灵巧手成本与可靠性挑战 - 高端灵巧手成本仍高达5万元以上,国内产业链通过核心部件国产化、传感系统集成度提升、传动结构模块化设计三重路径破局 [8] - 汉威科技柔性传感器产能扩张至5000万片/年,兆威机电推出17自由度整手方案 [8] - 2025年特斯拉计划量产超万台Optimus将检验灵巧手工程化能力,工厂流水线、家庭服务等高频环境中保持低故障率成为商业化关键标尺 [8] 腱绳系统技术突破 - 人形机器人技术迭代核心矛盾转向腱绳系统,特斯拉Optimus Gen3采用"行星齿轮箱+微型丝杠+腱绳"复合传动结构,腱绳成为精密控制核心枢纽 [9] - 单台需12-24根腱绳,成本占比或达10%,远高于早期预估数据 [10] - 超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)因16倍于钢的比强度成为主流选择,最新进展显示其正从传动组件向系统化方案进化 [10] 国产替代与工程化验证 - 南山智尚攻克抗蠕变纺丝液制备技术使纤维蠕变率下降40%,同益中开发自润滑涂层腱绳降低摩擦损耗,恒辉安防通过纳米涂层改性技术提升破断强力 [11] - 特斯拉2025年万台级量产计划将验证腱绳在长期高频伸缩下的抗疲劳能力(百万次级别) [11] - 南山智尚、同益中等企业测试样品已进入头部厂商验证环节,通过供应链认证仍需3-6个月周期 [14] 产业链相关公司 - 微型丝杠:五洲新春、震裕科技 [13] - 腱绳:大业股份、南山智尚、恒辉安防 [13]
化工新材料周报:生物航煤(SAF)价格上涨,制冷剂价格维持高位-20250608
太平洋证券· 2025-06-08 23:21
报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 - 生物航煤(SAF)方面,生物柴油、生物航煤作为可再生绿色能源日益受重视,建议关注卓越新能等 [5] - 低空经济/机器人产业链材料方面,我国低空经济、机器人产业迈向商业化,相关新材料、轻量化材料需求或增加,建议关注碳纤维行业、同益中等 [5] 根据相关目录分别进行总结 细分领域跟踪 重点化工新材料产品价格情况 - 本周(6.2 - 6.8)生物航煤(SAF)欧洲 FOB 最新价格 1898 美元/吨,较上周上涨 6.51%;溴素山东价格 25000 元/吨,较上周上涨 0.81%;BDO 价格 8150 元/吨,较上周上涨 0.62%;制冷剂板块表现稳定、维持高位;普鲁士蓝类化合物最新价格 38000 元/吨,较上周下跌 15.56%;己内酰胺、磷酸铁锂、多晶硅、有机硅、维生素等均出现不同幅度下滑 [12] 电子化学品:关注下游技术突破及材料进口替代 - 电子化学品是为电子工业配套的精细化工材料,研究集中在湿电子化学品、光刻胶及配套试剂、电子特气、CMP 抛光材料及封装材料等领域 [14] - 行业特点包括品种多、专用性强、专业跨度大;子行业细分程度高、技术门槛高;技术密集、产品更新换代快;功能性强、附加值高、质量要求严 [17][18][20] - 全球半导体材料市场规模呈波动向上态势,我国半导体领域国产化程度有待提升,相关公司雅克科技、联瑞新材等值得关注 [21][24] - 2025 年 4 月以来,电子级双氧水价格明显下滑;电子级硫酸、氨水价格近期波动较大;电子级氢氟酸近来价格稳中有涨;电子级磷酸近一年价格相对稳定;显影液价格自 2024 年初以来有明显下滑;蚀刻液价格相对稳定,本周价格持平 [24] 新质生产力:碳纤维、超高分子量聚乙烯、PEEK - 碳纤维广泛应用于风电、光伏、航空航天等领域,随着低空经济等新科技领域发展,或将迎来新需求增量,相关企业中复神鹰、吉林碳谷等值得关注 [36][38] - 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是世界上比强度和比模量最高的纤维之一,中高端产品有较高技术和工艺壁垒,行业处于成长期 [40] - PEEK 材料能契合电动人形机器人性能需求,是其减重首选材料,2012 - 2021 年中国 PEEK 产品需求量年均复合增长率达 42.84% [41] 锂电/储能上游材料:耐心等待下游市场释放 - 导电剂中导电炭黑与碳纳米管为市场主流,多壁碳纳米管粉体、导电浆料及 SP 炭黑市场均价近年来逐步下滑 [44] - 钠电池材料中普鲁士蓝类化合物材料价格为 3.8 万元/吨,硬碳负极材料价格为 7 万元/吨,较年前有所下滑但近期价格稳定 [47] 光伏/风电上游材料:关注 EVA、POE 的需求释放 - EVA 多用于单玻组件,本周市场大稳小动,价格波动有限,市场均价为 10723 元/吨,工厂总库存维持在 1.6 万吨左右 [53] - POE 多用于双玻组件,国内万华化学等公司推进国产化,价格自 3 月中下旬以来明显下滑 [53][54] 生物基材料及能源:生物柴油价格较年初有所反弹 - 生物柴油是绿色能源,我国主要用废油脂生产,具备生产能力的公司有中国石化、卓越新能等 [59] - 截至本周,生物柴油市场均价为 7925 元/吨,较上周小幅下滑;SAF 价格相比年前有小幅上涨,欧洲 FOB - 高端价为 1898 美元/吨,较上周有所上涨 [62] 可再生及改性塑料:应用场景日益广泛 - 可再生塑料前景广阔,相关公司有惠城环保、英科再生等;特种工程塑料下游应用广泛,我国塑料制品产量每年接近 8000 万吨,对特种改性塑料及再生塑料需求日益增加 [64] - 截至本周,原生塑料 PET 价格为 5965 元/吨左右,PS 价格为 8267 元/吨左右;再生 PET 本周价格 4400 元/吨,价格与原生塑料走势基本一致,近期均有小幅下滑、震荡 [68] 涂料油墨颜料:乘用车与消费电子需求稳步增长 - 伴随可穿戴设备等领域发展,新型功能涂层材料需求呈增长趋势;2024 年全球智能手机、PC 出货量分别为 12.39/2.45 亿台,其中智能手机出货量出现反弹;2023 年中国汽车销量 3009 万辆,全球销量达到 9272 万辆,均保持正增长 [71] 行情表现 化工行业情况 - 本周(6.2 - 6.8)沪深 300 指数上涨 0.88%,基础化工指数上涨 2.65%,在 30 个中信一级行业中排名第 7;石油石化上涨 1.12%,排名第 18 [75] - 本月基础化工行业上涨 2.65%,排名 7;石油石化行业上涨 1.12%,排名 18;近期基础化工相对较好,石化行业弱于市场 [78] - 本周 3 级子行业涨幅居前的有农药(+6.72%)、涂料油墨颜料(+5.50%)、其他塑料制品(+4.49%);跌幅居前的子行业有粘胶(-2.81%)、橡胶助剂(-0.85%)、氨纶(-0.84%) [81] 行业内个股涨跌幅 - 本周涨跌幅前 10 的个股有联化科技(39%)、科恒股份(33%)等;本周涨跌幅后 10 的个股有恒天海龙(-16%)、苏州龙杰(-13%)等 [83] 重点公司公告和行业重要新闻跟踪 重点公司公告 - 海利尔股东青岛合意拟减持不超过公司股份总数的 1%;长华化学股东询价转让初步确定受让方等 [86] 行业要闻 - 陶氏出售碳纤维合资公司 50%股权,预计获 1.25 亿美元收益 [88] - 预计 2025 年全球半导体市场规模将达 7009 亿美元,增长 11.2% [88] - 拜耳将停止在德国部分地区的生产活动 [88] - 欧盟对中国产新乘用车及轻卡充气橡胶轮胎启动反倾销调查 [88] 重点标的 - 重点推荐公司包括同益中、凯龙股份、易普力等,均给出买入或增持评级,并列出盈利预测相关数据 [89]
机器人腱绳深度:市场空间、发展趋势、产业链及公司
材料汇· 2025-05-26 22:10
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]
2025年中国人形机器人腱绳材料品牌推荐
头豹研究院· 2025-05-20 20:18
报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 随着人形机器人技术发展,高性能腱绳材料需求增长,2024 年中国人形机器人腱绳材料市场规模约 552 万元,预计 2030 年达 7.57 亿元,年复合增长率 127% 中国在高性能纤维材料领域领先,虽面临挑战,但市场有望爆发式增长[4] 根据相关目录分别进行总结 市场背景 - 摘要:随着人形机器人技术发展,灵巧手对高性能腱绳材料需求增长,主流腱绳材料为 UHMWPE 纤维和钢丝绳 2024 年市场规模约 552 万元,预计 2030 年达 7.57 亿元,年复合增长率 127% 中国政府推动相关技术发展,2024 年融资活跃,中国 UHMWPE 纤维产能占全球 66% 行业虽面临挑战,但有望爆发式增长[4] - 人形机器人腱绳材料定义:用于人形机器人模拟生物肌腱功能、传递运动与力,多用于灵巧手 分类包括聚酯纤维、芳纶纤维等,主流为钢丝绳和超高分子量聚乙烯纤维[5] - 市场演变:早期腱绳材料因性能不佳被淘汰,现主要为钢丝绳和超高分子量聚乙烯纤维 中国于 20 世纪末实现 UHMWPE 纤维工业化生产,现已成为全球主要生产国[6] 市场现状 - 市场规模:预计 2025 年中国人形机器人市场规模约 53 亿元,2030 年达 946 亿元 一个人形机器人需 20 根腱绳,假设单根腱绳价格约 60 元,2024 年腱绳材料市场规模约 552 万元,预计 2030 年达 7.57 亿元,复合增长率 127%[8] - 市场供需:供给方面,UHMWPE 纤维核心原材料包括乙烯等,中国企业已开发多种淤浆法工艺并工业化转化,截至 2024 年,已建产能约 25 万吨/年,在建 34 万吨/年,拟新增 48 万吨/年;钢丝绳主要原材料为高碳钢热轧盘条,价格受钢铁行业产能影响 需求方面,腱绳材料在人形机器人领域应用占比不足 1%,但随着行业发展,下游对高性能腱绳材料需求将增加[9][10] 市场竞争 - 市场评估维度:十大代表品牌评选遵循多维度量化评估模型,核心指标包括产能布局与市场覆盖、技术创新与研发能力、产品性能与应用拓展、财务稳健性与盈利能力、政策支持与合规运营、品牌影响力与合作网络六大维度[11] - 市场竞争格局:UHMWPE 纤维市场竞争呈分层态势,第一梯队有九州星际等,第二梯队有千禧龙纤等,第三梯队有璟邦新材料等;钢丝绳领域大业股份占据显著优势,市场竞争主要体现在技术、成本和市场拓展三方面[18][19] - 十大品牌推荐:包括南山智尚、仪征化纤、大业股份、同益中、九州星际、恒辉安防、康隆达、千禧龙纤、湖南中泰、璟邦新材料,各品牌有不同技术核心和市场策略[20][21][22] 发展趋势 - 技术与工艺优化:通过改造设备、改进工艺等手段使超高分子量聚乙烯均匀溶解解缠结并减缓分子降解;采用新型环保萃取剂替换常用萃取液[34] - 开发改性 UHMWPE 纤维品种:采用共混无机颗粒或偶联剂等方法提升 UHMWPE 纤维耐热、抗蠕变和力学性能;采用等离子体改性等方式改善纤维表面粘结性能;制备多功能超高分子量聚乙烯纤维[35] - 持续降低产品能耗:UHMWPE 纤维生产成本中能源及制造费用占比最高,持续降低产品能耗是企业可持续发展重要议题[36]
关注人形机器人相关投资机会
德邦证券· 2025-04-27 16:44
报告行业投资评级 - 基础化工行业投资评级为“优于大市(维持)” [2] 报告的核心观点 - 政策发力引领供需格局改善,化工行业有望进入新一轮长景气周期,当下化工投资有四条主线 [13] - 核心资产进入长期配置价值区间,关注宝丰能源、万华化学、华鲁恒升、卫星化学 [13] - 供给短缺或约束的行业率先迎来弹性,关注维生素、三氯蔗糖、制冷剂、涤纶长丝相关企业 [14] - 重视需求确定性向上的方向,关注民爆、改性塑料、复合肥相关企业 [15] - 重视化工高分红资源股价值重估,关注磷矿、钛矿、原油相关企业 [15] 根据相关目录分别进行总结 化工板块整体表现 - 本周申万基础化工行业指数环比上涨,本周涨跌幅为+2.7%,位列第3位,跑赢上证综指2.1个百分点,跑赢创业板指数1.0个百分点;年初至今涨跌幅为+1.7%,跑赢上证综指3.4个百分点,跑赢创业板指数10.8个百分点 [16] - 细分板块看,22个子板块上涨,4个子板块下跌;本周子版块涨跌幅前五名分别为其他化学原料、炭黑、无机盐、涤纶、其他塑料制品;后五名分别为涂料油墨、非金属材料、有机硅、钛白粉、其他化学制品 [22] 化工板块个股表现 - 基础化工板块426只股票中,本周297只上涨,127只下跌,2只持平 [26] - 本周个股涨幅前十名分别为先达股份、中欣氟材、红墙股份等;跌幅前十名分别为金力泰、泉为科技、怡达股份等 [26] 本周重点新闻及公司公告 重点新闻及点评 - 人形机器人商业化进程提速,关注四条化工相关投资主线 [28] - 通过股权投资战略布局,建议关注金发科技、万凯新材等 [28] - 高分子材料方面,建议关注会通股份、金发科技等 [29] - 腱绳材料方面,建议关注同益中、南山智尚等 [31] - 电子皮肤材料方面,建议关注福莱新材、汉威科技等 [32] 重点公司公告 - 美瑞新材、赞宇科技、金发科技等多家公司发布2024年年度报告和2025年一季度报告 [33] 产品价格及价差变动分析 产品价格变动分析 - 监测的386种化工品中,本周57种价格上涨,187种持平,142种下跌 [48] - 本周化工品价格涨幅前十名为烯草酮、液氮(陕西)等;跌幅前十名为煤焦油(华东)、美国Henry Hub期货(主连合约)等 [48] 产品价差变动分析 - 监测的139种化工品中,本周45种价差上涨,19种持平,75种下跌 [54] - 本周化工品价差涨幅前十名为尿素-LNG价差、顺酐-碳四原料气价差等;跌幅前十名为丙烯腈-丙烯-合成氨价差、三聚氰胺-尿素价差等 [54][55]