报告行业投资评级 - 有色金属行业评级为“看好”（维持）[7] 报告核心观点 - 镁行业正迎来“奇点时刻”，随着镁合金在新能源汽车和人形机器人领域渗透率加速提高，头部厂商订单有望加速释放[4][10][14] - 核心逻辑在于：镁铝比已长期走低至1以下，镁合金成本性价比显现；半固态成型技术工艺和设备制造走向成熟，大范围应用正在实现；下游新能源汽车、人形机器人领域轻量化诉求迫切，龙头厂商示范效应下规模化应用加速[11][12] 根据相关目录分别总结 一、轻量化周期复盘：2020-2024年镁合金渗透率提升现实落后于预期 - 镁合金轻量化性能优异，密度仅为1.74g/cm³，相较于铝可实现33%的减重，相较于钢材能减重77%[23] - 但当前渗透率远低于铝合金，以新能源汽车为例，2024年单车用铝量约219KG，用镁量仅10KG左右[23][24] - 过去渗透率低的主要原因：一是成本，镁价长期波动大，2021年原镁价格从低点13740元/吨最高涨至68470元/吨，最大涨幅接近400%，经济性不佳[25][26]；二是技术，传统镁合金耐腐蚀性较差，且工艺和设备不成熟限制了大规模应用[28][32] 二、镁铝比低位，经济性打开替代空间 - **铝供给紧张持续**：电解铝属高耗能行业，每生产1kg需消耗约13.5kWh直流电，海外电价高企（如印尼、美国、澳大利亚电价显著高于中国），且海外新建电解铝项目平均吨铝CAPEX接近6000美元，投资回收期长（当前铝价下约13.0-25.0年），扩产动力不足[34][36]；同时，海外多个项目（如世纪铝业、力拓、南32旗下项目）面临停产风险，合计影响产能超138万吨/年[38][39][40]；国内电解铝产能接近4524.2万吨/年的政策“红线”，运行产能利用率超98%，供给高度刚性[40][42] - **镁行业供给压力逐步缓解**：中国镁资源储量占全球70%，原镁产量占全球85.7%，2024年全球原镁产量约100万金属吨，中国产量约95万吨[46][48]；行业主流采用皮江法炼镁，现金成本约1.36-1.55万元/吨，完全成本约1.53-1.74万元/吨[52][53]；中国镁合金行业集中度高，CR5接近75%，2024年产量39.68万吨，同比增长约15%[54][55]；政策端鼓励轻量化材料发展（如规划2025年单车用镁量达25kg），同时限制新建、扩建镁冶炼项目，利好头部企业份额集中[56][57][58] - **性能与价格优势显现，镁代铝趋势已起**：镁合金减重效果可达30%-70%，性能与铝相似但更轻[59][61]；镁铝比价已显著走低，截至2026年1月14日，镁铝比约为0.75，处于历史最低（仅为历史的0.4%分位），远低于实际可平价替代的阈值1.2-1.3[10][61][63]；市场数据显示镁合金铸件已具备成本竞争力，以星源卓镁为例，2024年其镁合金铸件单重售价为88元/KG，毛利率达34%，较铝合金铸件高出1.1个百分点[64][66][68] 三、技术破局，镁合金轻量化渗透率或快速提升 - **半固态成型技术破局**：半固态注射成型技术能解决传统镁合金耐腐蚀性差、铸造缺陷多等问题，使产品力学和腐蚀性能达到压铸铝合金水平[10][69][73][75]；新型半固态镁合金材料（如KT系列）在腐蚀速率、强度、延伸率等方面已可对标ADC12等压铸铝合金[77]；该工艺还具备成本优势，以电机外壳为例，半固态镁合金总成本比铝压铸降低约17%[79][80]；设备进步明显，国内制造商如伊之密已推出3000吨以上超大型镁合金半固态装备，为扩大产品应用矩阵提供基础[10][80][83] - **新能源汽车：需求放量前夜**：镁合金是汽车上最轻的金属材料，减重潜力大，在座椅架、仪表盘等部件上替代铝合金最高减重比例可达64%[86][90][91]；奔驰、福特、上汽、一汽等主流主机厂已在车身系统、底盘系统等多类零部件加速镁合金批量应用[10][92][93]；报告测算，全球汽车领域对镁合金需求量有望从2024年的95万吨增长至2030年的512万吨，6年间增幅达4.4倍，年复合增长率为32%[10][97][99] - **人形机器人：开启第二成长曲线**：轻量化是人形机器人提升续航和灵活性的关键，重量每降低10%，能耗可减少5.5%[101]；镁合金因其高比强度（超铝合金12%）、减震散热性好、电磁兼容等优势，成为机器人结构件和壳体的理想材料[103]；特斯拉Optimus、小鹏IRON、埃斯顿等头部厂商已在关键部件采用镁合金[106]；报告假设单台机器人用镁12KG，若未来出货量达1000万台，将带来12万吨镁合金需求，远期潜力巨大[109][110] 四、总结：量增为先，镁价低位向上弹性充足 - 需求为锚，行业正处渗透率提升“奇点时刻”[111] - 以星源卓镁为例，2024年公司营收4.09亿元，但2024年以来公告的客户定点订单规模合计已达55.32亿元，且多数订单将从2026年下半年开始集中释放，预计年均集中释放收入平均为11.95亿元，较2024年营收有大幅增长[111][112] 五、上市公司：宝武镁业与星源卓镁 - **宝武镁业**：作为原镁与镁合金龙头，产能扩张持续落地[18] - **星源卓镁**：深耕高端镁铝压铸，是汽车轻量化核心受益者，镁合金产品营收占比呈走高态势，2024年主要产品销售至汽车类行业[18][22]

人形机器人轻量化的核心价值 - 轻量化被视为实现人形机器人降本增效的最优解，其核心不仅是减重，更涉及系统级的优化，直接关联能效、热管理、供应链和场景适配 [4] - 材料替代被强调为更易落地的“关键方式”，而结构优化虽理想但进展相对缓慢，这反映了产业链成熟度不足，厂商倾向于采用“拿来即用”的成熟材料方案 [4][29] - 轻量化带来多重效益：负载降低可减少电机/减速器发热，从而简化散热系统 [10]；减重后对电机功率和轴承性能要求降低，供应链选择更广 [13]；质量减轻能减少运动惯性与重力势能做功，从而降低能耗 [16] 轻量化材料性能对比与应用 - 材料参数对比显示，镁合金密度最低（1.74 g/cm³），而PEEK（聚醚醚酮）的比强度最高（1500 N·m/kg） [33][34] - 铝合金因其工艺成熟、成本可控，是当前轻量化的应用主力，在汽车零部件替代中可实现15%至40%的减重效果 [52][55] - 碳纤维和PEEK等高性能材料虽在减重和性能上优势显著，但其高成本和加工难度制约了规模化应用 [35] - 镁合金在密度（1.8 g/cm³）、比强度（191 N·m/kg）、散热性及抗震性方面表现优秀，压铸性良好，适合壳体/支架类部件，但易氧化需表面处理，可能增加成本 [60][61][62] 轻量化技术路径与行业迁移 - 中国汽车轻量化技术路线图展示了明确的分阶段目标（2025-2035），技术路径从钢→铝→镁→复合材料演进，汽车行业成为机器人轻量化技术的“试验田”，技术可迁移 [40][44] - 集成化设计参考新能源汽车，暗示跨行业技术迁移趋势，初创公司因资源有限更依赖材料替代，这为材料供应商带来机会 [30] - 特种工程塑料如PEEK、PPS（聚苯硫醚）、LCP（液晶聚合物）是未来轻量化的关键材料，PEEK综合性能高度均衡，被誉为顶级热塑性工程塑料，可使关节部件减重约30% [98][100][104] 典型产品轻量化案例分析 - 宇树科技G1机器人重量仅35kg，比H1型号轻12kg，主要依靠碳纤维与PEEK复合材料的应用 [20] - 特斯拉Optimus Gen2通过材料与结构优化实现减重，体现了系统工程能力，其应用PEEK材料实现减重10kg [23][98] - 参数表显示，当前人形机器人电池续航普遍偏低（如2小时），表明能源密度仍是瓶颈，轻量化是“治标”方案；而自由度增加但重量下降反映了集成设计的进步 [21] 市场规模与相关公司 - 预测至2030年，人形机器人市场规模达2870亿元，其中铝合金和镁合金材料市场分别约为101亿元和37亿元，预期复合年增长率（CAGR）高达130.2%，反映行业爆发预期 [78] - 相关公司积极布局：爱柯迪构建“汽车+机器人”双轮驱动格局，2025年上半年营收34.50亿元，同比增长6.16% [85][144]；星源卓镁深耕镁合金压铸，2025年上半年营收1.84亿元，其镁合金产品销售额占主营业务收入68.76% [153][154]；模塑科技聚焦“以塑代钢”，2025年上半年营收33.99亿元 [149][155]

行业行情回顾 - 本期沪深300指数上涨2.4%，机械行业板块上涨3.1%，在全部一级行业中排名第11位 [2] - 细分行业中激光加工设备涨幅最大达9.0%，工程机械跌幅最大为0.4% [2] 人形机器人轻量化趋势 - 轻量化可提升续航能力、增强灵活性、降低成本并减少安全隐患 [4] - 特斯拉Optimus Gen2体重从73kg降至63kg（减重10kg），行走速度提升30%且平衡性增强 [4] - 宇树科技Unitree G1重量仅35kg，采用铝合金与工程塑料结合实现强度与轻量化兼顾 [4] 轻量化技术路径 - 结构轻量化通过参数优化、拓扑优化、形态优化及集成化设计实现减重 [1][4] - 材料轻量化采用低密度高性能材料替代传统金属，主要方向包括镁合金、PEEK和碳纤维 [4] - 镁合金密度低于铝合金，具备高强度、高散热性和减震性优势 [4] - PEEK材料具有耐高温、自润滑、耐磨损和耐腐蚀特性 [4] - 碳纤维材料呈现密度低、高强度、耐疲劳和耐磨损特性 [4] 产业化发展前景 - 国内外头部企业产品迭代趋势证实轻量化可行性 [1][4] - 轻量化被视为人形机器人商业化进程的核心趋势 [1][3][4] - 轻量化技术将助力人形机器人在续航、性能及安全等多维度优化提升 [4]

特斯拉人形机器人Optimus技术进展 - 第二代Optimus相比初代重量减轻10公斤 行走速度提升30% 手部自由度翻倍至22个 整体自由度达28个 [2] - 第二代Optimus搭载28个关节执行器 单手自由度11个 负载能力20公斤 行走速度8公里/小时 采用FSD芯片算力达1PFLOPS [2] - 特斯拉2025年启动第三代Optimus研发 新版本将提升协调性和复杂任务执行能力 可完成叠衣服等家庭场景任务 [2] 人形机器人产业发展态势 - 2024年全球人形机器人产业规模达34亿美元 同比增长57.41% 预计2025年增至53亿美元 2028年突破206亿美元 [3] - 行业处于长坡厚雪赛道起点 人工智能与精密制造技术突破将持续激活工业 服务 家庭等多元场景需求 [3] - 特斯拉计划2025年小批量生产Optimus人形机器人 大规模生产阶段将采用V3设计 该设计已无需根本性改变 [1][3] 特斯拉机器人供应链企业布局 - 三花智控作为旋转关节总成核心供应商 其液冷散热模组已通过工程验证进入小批量试产阶段 [4] - 拓普集团作为一级供应商负责线性关节总成 电驱执行器和旋转执行器已多次送样 墨西哥工厂2025年三季度投产 [4] - 绿的谐波作为谐波减速器龙头企业 产品精度对标哈默纳科 其机电一体化模组适配Optimus机型 [4] - 汇川技术提供伺服系统及旋转执行器模组 鸣志电器供应空心杯电机及步进电机 五洲新春提供行星滚柱丝杠配套 [4]

电子皮肤技术概述 - 电子皮肤是一种模拟天然皮肤功能的设备，能够感知压力、温度等环境刺激，具有高柔性与高弹性以适应复杂三维表面和活动关节部位[1] - 核心构成材料包括柔性基底和导电活性材料，工作原理是将外部压力变化转换为电信号变化[1] - 与传统压力传感器相比，柔性压力传感器需兼具柔韧性和灵敏压力感应功能，且在应力下不发生物理损坏[1] 技术路线与市场现状 - 压阻式路线凭借工艺简单及成本较低成为当前主流技术路线，有望率先实现规模化应用[2] - 国内厂商加速布局电子皮肤领域，包括帕西尼、他山科技、墨现科技等未上市公司，以及汉威科技、福莱新材等上市公司[2] 应用场景与发展趋势 - 当前主要应用于人形机器人灵巧手，未来将扩展至手臂、脚部、躯干及脸部等部位[1] - 特斯拉Optimus Gen2已在五根手指末端安装电子皮肤传感器并演示抓取鸡蛋功能，国内智元、小鹏2024年发布的机器人均具备触觉[1] - 除机器人外，柔性传感器还应用于消费电子、工业监测、医疗健康及新能源等领域[1] 行业成长性与投资方向 - 电子皮肤正逐步成为人形机器人标配技术，使用面积扩大将提升产品价值量，算法突破有望进一步推动应用[3] - 行业处于早期成长阶段，竞争格局良好，产线及客户对接领先的公司有望率先放量并建立下游粘性[3]

人形机器人轻量化趋势 - 轻量化是人形机器人在续航、性能、使用寿命等方面优化提升的关键趋势，特斯拉、优必选、宇树等主流厂商在产品迭代中均呈现减重趋势 [1] - 特斯拉Optimus Gen2相比Gen1减轻10kg体重，步行速度提升30% [1] - 轻量化材料包括铝、镁、PEEK、碳纤维等，可应用于躯体外壳、关节壳体、齿轮、轴承、减速器/电机零部件等领域 [1] 镁合金材料应用 - 镁合金密度为铝合金的1/3，导热系数约为铝合金50%，减震抗噪性能优异，铸造性能良好 [1] - 2024年镁铝价格比维持在0.9-1区间，性价比凸显 [1] - 埃斯顿联合宝武镁业推出镁合金工业机器人ER4-550-MI，同类部件减重33%，整机减重11%，功耗降低10%的同时性能提升5% [1] PEEK材料应用 - PEEK具有耐高温性、机械强度、化学稳定性、电绝缘性和自润滑性，是综合性能优异的特种工程塑料 [2] - 2024年全球/国内PEEK市场规模约61/19亿元，预计未来年化增速超10% [2] - PEEK在谐波减速器等硬件端应用可优化重量、扭矩/重量比、寿命等性能 [2] - 当前PEEK市场以威格斯等海外巨头主导，国内中研股份、鹏孚隆、沃特股份等厂商加速国产替代 [2] 投资建议 - 镁合金领域建议关注星源卓镁、旭升集团、嵘泰股份等 [2] - PEEK领域建议关注新瀚新材、中欣氟材、中研股份、沃特股份、唯科科技、肇民科技等 [2]