新材料产业框架之二：新材料产业深度报告-AI和机器人兴起，新材料迎来大发展

证券研究报告2023年07月17日产业研究新材料产业深度报告：AI和机器人兴起，新材料迎来大发展——新材料产业框架之二李永磊(证券分析师) S0350521080004liyl03@ghzq.com.cn杨仁文(证券分析师)S0350521120001yangrw@ghzq.com.cn国海证券研究所陈凯(联系人)S0350122080124chenk01@ghzq.com.cn请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2核心总结◆ AI+机器人：硬件是AI机器人的核心竞争力。减速器、伺服电机、控制器、传感器、AI芯片、PCB共同构成的上游关键硬件，为机器人保驾护航。◆ 减速器：安装在机器人的关节，用于精确控制机器人动作、传输更大的力矩，主要分为RV减速机和谐波减速器。➢ 据华经产业研究院数据，2020年RV减速机需求量为47.5万台，同比增长11.2%。 市场集中度较高，其中日本企业博纳特斯克市场占有率位居第一（53%），具有绝对优势。除双环传动以外，其余厂商市场占有率均未超5%。 ➢ 2021年我国机器人用谐波减速器市场规模为12.1亿元，主要厂商有哈默纳科、日本新宝、绿的谐波、中技克美等。国内头部厂商近年来市占率逐年提升。减速器上游结构件主要由钢材、铜、铝等金属加工而成，目前我国谐波柔轮材料（40Cr合金钢）依赖进口，部分厂家开始研发球墨铸铁材料用于谐波钢轮。◆ 伺服电机：伺服系统是机器人实现精准定位、精准运动的必要途径，主要由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成。➢ 据工控网数据，2022年中国伺服电机市场规模达181亿元，预计2023年市场规模将增长至195亿元。伺服电机市场集中度较高，2021年上半年国内厂商汇川技术市场份额占比第一，达15.9%，排名靠前的厂商依然以日本和中国台湾为主。稀土磁材是伺服电机制造过程中的重要原材料，供应厂商包括中科三环、金立永磁、正海磁材、宁波韵升、英洛华。◆ 控制器：相当于机器人的大脑，负责向机器发布和传递指令动作，控制机器人在工作中的运动位置、姿态和轨迹。➢ 据中商产业研究院数据，中国工业机器人用控制器市场规模由2017年的10.5 亿元上升至 2021 年的 14.7亿元，CAGR 为 8.8%，预计2022年市场规模有望达到16.2亿元。 2021年日本发那科在国内市场份额为 18%，国内企业尚未形成市场竞争力，控制器国产率不足20%。 中游本体厂商倾向于自研控制器&伺服系统，包括海外三大机器人巨头：日本发那科、日本安川、瑞典ABB。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3核心总结◆ 传感器：分为内部传感器和外部传感器，内部传感器包括位置、速度、力、加速度等物理的传感器，主要用于测量机器人自身状态，外部传感器模仿人类感官，包括视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉、接近觉等传感器。➢ 根据YOLE数据统计，2015-2021年无人机及机器人传感器市场从3.51亿美元增长至7.09亿美元，复合增长率高达12.4%，其中光学传感器占比达74%。传感器原材料供应位于产业链最上游。国内供应商主要包括——光纤材料：有研新材、锐科激光；陶瓷材料：风华高科、国瓷材料、顺络电子、三环集团、中瓷电子；半导体材料：江丰电子、阿石创、沪硅产业、三安光电、北方华创、鼎龙股份；金属材料：宝钢股份、江西铜业、紫金矿业。◆ AI芯片：包括GPU（图形处理器）、FPGA（现场可编程逻辑门阵列）和ASIC（专用集成电路）。 ➢ 据中商产业研究院统计，2022年全球AI芯片市场规模约在361亿美元。随着人工智能技术日趋成熟，大算力基础设施不断完善，AI商业化应用将加速落地，AI芯片需求将持续上升。◆ PCB：在电路中起固定各种元器件，提供各项元器件之间的连接电路，由绝缘隔热、一定强度的材质制作而成的板材，是关键电子互联件，被誉为“电子产品之母”。随着AI技术的快速普及，对智能设备的数量与性能提出了更高的要求，将同步驱动PCB需求的提升。根据Prismask预测，2027年全球PCB产值将达到983.9亿美元。◆ 风险提示： AI技术发展和需求增长不及预期；新建项目投产进度不及预期；新建项目投产进度不及预期；行业竞争加剧；国际局势动荡。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明4相关公司硬件上游相关材料相关公司减速器• RV减速器：博纳特斯克（日本）、双环传动（002472.SZ）、日本住友、飞马传动、中大力德（002896.SZ）、南通振康、智同科技、秦川机床（000837.SZ）• 谐波减速器：哈默纳科（日本）、日本新宝、绿的谐波（688017.SH）、来福谐波、中技克美（871601.NQ）、福德机器人、大族传动钢材中信特钢（000708.SZ）、河钢股份（000709.SZ）、抚顺特钢（600399.SH）、西宁特钢（600117.SH）、方大特钢（600507.SH）、南钢股份（600282.SH）、广大特材（688186.SH）铜合金有研粉材（688456.SH）、斯瑞新材（688102.SH）、江西铜业（600362.SH）、海亮股份（002203.SZ）、楚江新材（002171.SZ）、博威合金（601137.SH）、金田股份（601609.SH）、众源新材（603527.SH）、鑫科材料（600255.SH）、电工合金（300697.SZ）齿轮双环传动（002472.SZ）轴承五洲新春（603667.SH）润滑材料统一石化、龙蟠科技（603906.SH）、中国石化（600028.SH）、中国石油（601857.SH）伺服电机汇川技术（300124.SZ）、日本安川、台达（中国台湾）、日本松下、日本三菱稀土永磁材料中科三环（000970.SZ）、正海磁材（300224.SZ）、宁波韵升（600366.SH）、英洛华（000795.SZ）硅钢材料宝钢股份（600019.SH）、望变电气（603191.SH）、首钢股份（000959.SZ）控制器/海外：日本发那科、德国库卡、瑞士ABB、日本安川国内：埃斯顿（002747.SZ）、新时达（002527.SZ）、汇川技术（300124.SZ）、信捷电气（603416.SH）、英威腾（002334.SZ）、雷赛智能（002979.SZ）、固高科技（A21624.SZ）传感器光纤材料有研新材（600206.SH）、锐科激光（300747.SZ）陶瓷材料国瓷材料（300285.SZ）、风华高科（000636.SZ）、顺络电子（002138.SZ）、三环集团（300408.SZ）、中瓷电子（003031.SZ）、麦捷科技（300319.SZ）金属材料宝钢股份（600019.SH）、江西铜业（600362.SH）、紫金矿业（601899.SH）资料来源：Wind，华经产业研究院，中商产业研究院，前瞻产业研究院，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明5相关公司硬件上游相关材料相关公司芯片硅片海外：信越化学、SUMCO（日本）、世创电子（德国）、SK Siltron（韩国）国内：沪硅产业（688126.SH）、TCL中环（002129.SZ）、神工股份（688233.SH）、立昂微（605358.SH）、中晶科技（00