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2025年将成中国人形机器人“元年”,或推动稀土永磁材料需求将大幅增长

1、人形机器人定义

人形机器人拥有会使用人类工具、所需空间少、非连续接触运动等特点,使其更易于人机交互,适应人类工作场景,未来有望对人类的工作起到一定程度的替代作用。

人形机器人

<strong>人形机器人</strong>

资料来源:观研天下数据中心整理

工业机器人与人形机器人具备以下区别:

(1)“大脑思维”层面:人形机器人在AI感知技术和AI语言大模型的加持下,可以自主学习、决策以及推理;而工业机器人的“大脑思维”通常是被事先编码设定的,能够重复做编码设定好的事情而不知疲倦。

(2)“身体体型”层面:人形机器人的身高体型更接近人类的普遍身高体型,十分类似人体,其行为也“类人”。

基于以上两个特点,工业机器人的发展与成熟对于人形机器人奠定了重要基础以及“解锁前置科技点”的作用。

2、人形机器人行业发展历程

根据观研报告网发布的《中国稀土永磁材料行业发展现状分析与投资前景研究报告(2025-2032年)》显示,人形机器人技术起步于20世纪60年代后期,经历了早期发展阶段(2000年以前)、高度集成发展阶段(2000-2015)、高动态运动及高智能化发展阶段(2015年至今)。2022年起,随着AI大模型技术突飞猛进,人形机器人发展进入爆发期。

人形机器人技术起步于1960年代后期,以日本的研究成果最为显著。根据产品运动和交互功能成熟度,其发展历程可大致分为四个阶段:

早期发展阶段(2000年以前):1973年,早稻田大学研发出世界第一款人形机器人WABOT-1的WL-5号两足步行机。1986年,日本本田开始进行人形机器人ASIMO的研究,并于2000年成功发布第一代机型。

高度集成发展阶段(2000-2015年):2003年日本丰田发布“音乐伙伴机器人”,其可以实现吹喇叭、拉小提琴等乐器演奏功能;2011年,日本本田推出第三代ASIMO,其具有利用传感器避开障碍物等自动判断并行动的能力,还能用五根手指做手语,或将水壶里的水倒入纸杯。

高动态运动发展阶段(2015年至今):2016年,美国波士顿动力公司发布双足机器人Atlas,具有极强的平衡性和越障能力,能够承担危险环境搜救任务;2020年,美国敏捷机器人公司推出双足机器人Digit,能够在无人干涉的环境下自行选定搬动箱子,适用于物流、仓储、工业等多种应用场景。

全球人形机器人行业发展历程回顾

<strong>全球人形机器人行业发展历程回顾</strong>

资料来源:观研天下数据中心整理

3、人形机器人应用领域

(1)工业领域

在工业生产的大舞台上,人形机器人正逐渐崭露头角。在汽车制造行业,以往冲压件上下料工作,工人不仅要承受繁重的体力劳动,还面临一定的安全风险。如今,人形机器人凭借其精准的控制和不知疲倦的特性,高效地完成冲压件上下料任务,大幅提升了生产效率和安全性。在电子组装行业也是如此,一些精密的电子元件组装,对操作的精细度要求极高,人形机器人凭借其柔性和通用性优势,能够灵活适应不同的组装任务,轻松应对复杂的电子组装流程,保证产品质量的稳定性。

(2)服务领域

医疗方面:在医疗领域,人形机器人可以协助医生进行诊断工作。通过对大量医疗数据的快速分析,为医生提供诊断参考建议,辅助医生做出更准确的判断。在康复治疗中,机器人能够按照预设的康复方案,精准地帮助患者进行肢体康复训练,提高康复效果。

养老层面:对于养老服务,人形机器人能成为老人贴心的陪伴者。它可以陪老人聊天,听老人讲述过去的故事,为老人解闷。还能提醒老人按时吃药,关注老人的身体健康状况,在紧急情况下及时发出警报,保障老人的安全。

教育领域:在教育场景中,人形机器人辅助教师开展教学活动。它可以针对学生的不同学习情况,提供个性化的学习辅导,解答学生的疑问,激发学生的学习兴趣,成为学生学习的好帮手。

(3)家庭消费领域

当下,家庭消费端人形机器人的应用尚处于起步阶段,但未来前景广阔。随着技术不断进步,成本逐渐降低,在家庭服务方面,人形机器人可承担起打扫卫生、整理物品等家务工作,让人们从繁琐的家务中解脱出来。在娱乐陪伴上,它能与家庭成员一起玩游戏、看电影,成为家庭娱乐的新成员,为家庭生活增添更多乐趣。

4、人形机器人行业相关政策

中国政府高度重视人形机器人产业的发展,出台了一系列政策予以支持。2023年1月,工信部等十七部门发布《“机器人+”应用行动实施方案》,提出到2025年,制造业机器人密度较2020年实现翻番,服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升。《北京市机器人产业创新发展行动方案(2023-2025年)》首次针对人形机器人行业进行政策指导,提出加紧布局人形机器人,支持企业和高校院所开展人形机器人整机产品、关键零部件攻关和工程化。

《人形机器人创新发展指导意见》提出到2025年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,确保核心部组件安全有效供给。整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产,在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用,探索形成有效的治理机制和手段。培育2—3家有全球影响力的生态型企业和一批专精特新中小企业,打造2—3个产业发展集聚区,孕育开拓一批新业务、新模式、新业态。到2027年,人形机器人技术创新能力显著提升,形成安全可靠的产业链供应链体系,构建具有国际竞争力的产业生态,综合实力达到世界先进水平。产业加速实现规模化发展,应用场景更加丰富,相关产品深度融入实体经济,成为重要的经济增长新引擎。

为进一步推动我国人形机器人产业的稳健发展和新质生产力的培育,工信部、教育部等七部门于2024年1月29日联合发布了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,其中特别对人形机器人等未来产业的标志性产品进行了战略规划。

5、人形机器人对永磁材料的需求分析

无框力矩电机是人形机器人旋转执行器与线性执行器都不可或缺的动力来源部件,根据科尔摩根所披露信息,其关键原材料/零部件包括钕铁硼磁材、SS400系列钢材(对应国内牌号Q235系列)、电工钢、铜材、树脂、集成电路板等。

无框力矩电机上游主要原材料/零部件

<strong>无框力矩电机上游主要原材料/零部件</strong>

资料来源:观研天下数据中心整理

第三代稀土永磁材料钕铁硼,为人形机器人中重要核心零部件无框力矩电机、空心杯电机的核心材料,其作用主要为电产生磁场,从而与线圈相互作用,实现电能到机械能的转换。

除人形机器人电机应用以外,钕铁硼广泛应用于变频空调的压缩电机、风电直驱电机、新能源车、汽车EPS转向系统、汽车微电机、3C端的VCM和听筒、工业机器人等诸多领域。根据观研天下测算,2024年钕铁硼下游应用需求分布如下。其中新能源汽车、工业电机和传统车的需求量占比较高,工业机器人需求占比增长迅速。

除人形机器人电机应用以外,钕铁硼广泛应用于变频空调的压缩电机、风电直驱电机、新能源车、汽车EPS转向系统、汽车微电机、3C端的VCM和听筒、工业机器人等诸多领域。根据观研天下测算,2024年钕铁硼下游应用需求分布如下。其中新能源汽车、工业电机和传统车的需求量占比较高,工业机器人需求占比增长迅速。

数据来源:观研天下数据中心整理

(1)供给端

钕铁硼的供给方面,2024年中国钕铁硼产量预计将达到26万吨,相比2023年约24万吨的产量,有显著的增长,这一增长态势也反映出中国钕铁硼产能在持续扩张。

从区域分布来看,浙江依旧是国内最大的钕铁硼生产基地,发挥着行业领头的关键作用,有着较高的地区集中度。在浙江,聚集了众多钕铁硼生产企业,形成了完整的产业链条,从原材料供应到产品加工再到销售,各环节紧密协作,极大地提高了生产效率,也促进了产能的提升。

从企业来看,我国汝铁硼行业产能前五企业为金力永磁、大地熊、正海磁材、中科三环和英洛华。(排名不分先后)

(2)需求端

机器人成为稀土磁材增长新引擎。从上文可知,近年来工业机器人对汝铁硼的需求占比提升较快,这和国内对机器人的政策扶持有较大关联。

2023年6月28日,北京市人民政府办公厅印发《北京市机器人产业创新发展行动方案(2023-2025年)》,明确到2025年,北京市机器人核心产业收入达到300亿元以上,打造国内领先、国际先进的机器人产业集群。2023年1月19日,工业和信息化部等十七部门联合发布《关于印发“机器人+”应用行动实施方案的通知》,目标到2025年,制造业机器人密度较2020年实现翻番。

除了工业机器人以外,人形机器人对钕铁硼的需求更具想象空间,单个人形机器人所需的高性能钕铁硼将达到 3.5kg/台,观研天下预计2025-2032年国内机器人数量需求总量将接近1000万台,对汝铁硼的需求将超过3万吨,这对我国稀土行业下游需求的增长有非常大的推动作用。

除了工业机器人以外,人形机器人对钕铁硼的需求更具想象空间,单个人形机器人所需的高性能钕铁硼将达到 3.5kg/台,观研天下预计2025-2032年国内机器人数量需求总量将接近1000万台,对汝铁硼的需求将超过3万吨,这对我国稀土行业下游需求的增长有非常大的推动作用。

数据来源:观研天下数据中心整理(fsw)

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