當(dāng)特斯拉Optimus的機(jī)械臂流暢完成擰螺絲動(dòng)作,當(dāng)小米CyberOne以0.5秒響應(yīng)速度完成轉(zhuǎn)體,人形機(jī)器人的“靈動(dòng)感”正顛覆人們對(duì)“機(jī)器”的認(rèn)知。但鮮有人知的是,這場(chǎng)“類(lèi)人革命”的核心,藏在一塊指甲蓋大小的稀土永磁材料里——它既是伺服電機(jī)的“動(dòng)力引擎”,更是人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高扭矩、高密度、輕量化的“關(guān)鍵拼圖”。
【人形機(jī)器人的“自由度”密碼:伺服電機(jī)急需“強(qiáng)磁芯”??】
人形機(jī)器人的“類(lèi)人”屬性,源于其20-50個(gè)關(guān)節(jié)的自由度(如Optimus有28個(gè)執(zhí)行器)。每個(gè)關(guān)節(jié)的精準(zhǔn)控制,依賴(lài)伺服電機(jī)的高響應(yīng)、高扭矩輸出。但傳統(tǒng)電機(jī)要實(shí)現(xiàn)“小體積、大扭矩”,必須突破兩大瓶頸:?功率密度?(單位體積的輸出功率)與效率?(能量轉(zhuǎn)換損耗)。
稀土永磁材料(以釹鐵硼為代表)正是破局關(guān)鍵。其具備“三高”特性:
高磁能積?(40-55MGOe):相同體積下,能存儲(chǔ)更多磁場(chǎng)能量,電機(jī)功率密度提升30%以上;
?高矯頑力?(≥20kOe):抗退磁能力強(qiáng),適應(yīng)機(jī)器人高頻啟停、劇烈運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景;
?輕量化?:密度僅7.5g/cm³(低于鐵氧體),助力電機(jī)輕量化設(shè)計(jì)。
可以說(shuō),沒(méi)有稀土永磁,人形機(jī)器人的“靈活關(guān)節(jié)”將淪為“笨重鐵塊”。
【需求爆發(fā):從工業(yè)機(jī)器人到人形機(jī)器人,稀土永磁“量?jī)r(jià)齊升”??】
人形機(jī)器人的量產(chǎn),正推動(dòng)稀土永磁需求進(jìn)入“指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)”階段。單臺(tái)人形機(jī)器人需搭載5-10個(gè)伺服電機(jī),對(duì)應(yīng)稀土永磁用量約0.5-1kg/臺(tái)。僅2025年,人形機(jī)器人對(duì)稀土永磁的需求就將達(dá)5000-10000噸,占全球高性能釹鐵硼總需求(約3萬(wàn)噸)的17%-33%。
技術(shù)迭代?:相比工業(yè)機(jī)器人,人形機(jī)器人對(duì)伺服電機(jī)的要求更“苛刻”:
小型化?:關(guān)節(jié)空間有限,電機(jī)直徑需從工業(yè)機(jī)器人的50mm壓縮至30mm以內(nèi);
?高轉(zhuǎn)速?:Optimus關(guān)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)20000rpm(工業(yè)機(jī)器人僅5000-10000rpm),需永磁材料耐受更高離心力;
?寬溫域?:機(jī)器人工作環(huán)境溫度波動(dòng)大(-20℃至60℃),永磁材料需保持磁性能穩(wěn)定。
這些需求倒逼稀土永磁向“高性能、定制化”升級(jí),高性能釹鐵硼(BHmax≥50MGOe)的市場(chǎng)占比將從2023年的45%提升至2025年的60%以上。
【卡位龍頭:金力永磁、中科三環(huán)如何“鎖死”技術(shù)紅利???】
在稀土永磁賽道,?金力永磁與中科三環(huán)已提前布局,占據(jù)技術(shù)、產(chǎn)能、客戶三重優(yōu)勢(shì)。
第一家:金力永磁——“新能源汽車(chē)+機(jī)器人”雙輪驅(qū)動(dòng)?
金力永磁是國(guó)內(nèi)最早布局高性能釹鐵硼的企業(yè)之一,其“晶界滲透”技術(shù)可將稀土用量降低15%,同時(shí)提升磁能積3%。在機(jī)器人領(lǐng)域,公司已與特斯拉Optimus、小米CyberOne達(dá)成合作,為其供應(yīng)定制化伺服電機(jī)磁鋼。是目前全球唯一實(shí)現(xiàn)“車(chē)規(guī)級(jí)+機(jī)器人級(jí)”雙認(rèn)證的磁材廠商。
第二家:中科三環(huán)——“高端磁材+全產(chǎn)業(yè)鏈”壁壘深厚?
中科三環(huán)依托中科院技術(shù)背書(shū),在高矯頑力釹鐵硼領(lǐng)域(矯頑力≥24kOe)市占率全球第一。其“速凝薄帶”工藝可將磁材厚度從0.3mm降至0.1mm,適配人形機(jī)器人微型電機(jī)需求。2025年機(jī)器人磁材產(chǎn)能將達(dá)3000噸,并計(jì)劃在歐洲設(shè)立研發(fā)中心,瞄準(zhǔn)海外人形機(jī)器人市場(chǎng)。
未來(lái)機(jī)遇:從“材料供應(yīng)商”到“技術(shù)解決方案商”??
人形機(jī)器人的爆發(fā),不僅帶來(lái)稀土永磁的“量增”,更推動(dòng)行業(yè)向“技術(shù)+服務(wù)”升級(jí)。
定制化需求?:不同關(guān)節(jié)(如旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、線性關(guān)節(jié))對(duì)磁材的性能(如耐溫性、抗腐蝕性)要求各異,具備“按需配方”能力的企業(yè)將占據(jù)優(yōu)勢(shì);
?產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同?:稀土永磁企業(yè)與電機(jī)廠商、機(jī)器人本體廠商的深度合作(如聯(lián)合研發(fā)、共享測(cè)試數(shù)據(jù)),將加速技術(shù)迭代;
?海外市場(chǎng)?:特斯拉、波士頓動(dòng)力等海外廠商的入局,推動(dòng)稀土永磁“出海”,具備國(guó)際認(rèn)證(如IATF 16949)的企業(yè)將受益。
結(jié)語(yǔ):稀土永磁的“機(jī)器人時(shí)代”,才剛剛開(kāi)始
從工業(yè)機(jī)器人的“手臂”到人形機(jī)器人的“手指”,稀土永磁始終是機(jī)器人“靈活度”的核心支撐。當(dāng)金力永磁、中科三環(huán)等企業(yè)以技術(shù)為刃,在高性能磁材賽道突圍,這場(chǎng)“類(lèi)人革命”的背后,正是一場(chǎng)關(guān)于“材料話語(yǔ)權(quán)”的全球競(jìng)賽。對(duì)人形機(jī)器人而言,一塊小小的稀土永磁,不僅是“電驅(qū)心臟”,更是打開(kāi)“智能交互”大門(mén)的鑰匙——而誰(shuí)能率先掌握這把鑰匙,誰(shuí)就能在萬(wàn)億級(jí)機(jī)器人市場(chǎng)中,占據(jù)不可替代的位置。
(注:本文為原創(chuàng)分析,核心觀點(diǎn)基于公開(kāi)信息及市場(chǎng)推導(dǎo),以上觀點(diǎn)僅供參考,不做為入市依據(jù) )長(zhǎng)江有色金屬網(wǎng)