新材料助力人形机器人崛起

新材料助力人形机器人崛起

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https://www.iyiou.com/news/202409241078576

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人形机器人市场正迎来爆发式增长，预计到2030年将达到396亿美元规模。这一迅猛发展的背后，离不开新材料技术的创新与应用。高性能钕铁硼永磁材料、聚醚醚酮（PEEK）和特种钢材等人形机器人的关键材料将迎来巨大的市场需求。

高性能钕铁硼永磁材料被誉为“磁王”，是当前综合性能最优的稀土永磁材料。作为机器人伺服电机的核心原材料，高性能钕铁硼永磁材料在同步电机体积小型化的过程中依然能够保持高磁性、磁一致性等性质。

以特斯拉Optimus为例，一台人形机器人需要使用28个无框电机、12个空心杯电机，其中高性能钕铁硼用量可达到3.4kg。据预测，人形机器人1000万台的需求将拉动3.4万吨高性能钕铁硼材料增量，拓展170亿元的市场空间。

聚醚醚酮（PEEK）是一种高性能工程塑料，具有优异的耐化学腐蚀性、塑性成型性、耐高低温性能、耐疲劳性能和耐水解性能。在人形机器人中，PEEK主要用于肢体骨骼及各关节结构件，能显著降低机器人的自重。

与传统金属材料相比，PEEK材料在设计自由度、制造效率、结构轻量化及可靠性等方面具有显著优势。经过短纤维增强的PEEK材料比强度和刚度更优，疲劳寿命比航空铝合金长100倍。据预测，在人形机器人1000万台的需求下，使用PEEK实现轻量化将拉动10.5万吨的PEEK增量，带来525亿元的市场规模。

相比于普钢，特殊钢具有优异的物理化学性能，多应用于下游高端制造、汽车、机器人等领域。在人形机器人中，特种钢材主要用于关键零部件的制造。

一台人形机器人上50CrMo4合金钢、40Cr合金钢和GCr15轴承钢的用量分别为7.7kg、1.4kg、7.7kg。在远期1000万台的销量下，将拉动7.7万吨、1.4万吨、7.7万吨的市场空间，对应带来的市场规模分别为11.55亿元、0.728亿元、3.927亿元。

新材料的应用不仅提升了人形机器人的性能，也推动了整个行业的快速发展。随着技术的不断进步和市场需求的持续增长，高性能钕铁硼永磁材料、聚醚醚酮（PEEK）和特种钢材等人形机器人的关键材料将迎来更加广阔的发展前景。