汽车行业深度报告：人形机器人轻量化大势所趋，镁合金与特种工程塑料有望崛起

汽车行业深度报告人形机器人轻量化大势所趋，镁合金与特种工程塑料有望崛起证 券 研 究 报 告投资评级： （ ）报告日期：推荐维持2025年11月04日◼分析师：林子健◼SAC编号：S1050523090001行业深度报告2投 资 要 点人形机器人轻量化，降本增效的最优解轻量化的主要途径可分为结构优化与材料替代，其可解决人形机器人四大痛点：提升续航能力，优化能效表现；缓解散热压力，简化系统设计；降低性能依赖，减轻供应链压力；增强操作灵活性与场景适用性。目前，材料替代是实现轻量化的关键方式，各大主流人形机器人厂商已实践这一途径的轻量化设计。铝合金为轻量化应用主力，镁合金有望成为材料新锐铝合金作为汽车轻量化的主力材料，成熟的工艺体系与综合性价比优势明显；而镁合金则因其更优异的综合性能以及持续维持低位的镁铝原材料价格比，正逐渐成为轻量化领域的新兴研究方向。与此同时，在机器人产业中，铝合金与镁合金也已逐步应用于关节结构、壳体等部件，展现出其在此行业轻量化与性能优化方面的巨大潜力。以塑代钢，轻量化的关键路径工程塑料因其优异的综合性能，正逐步替代传统金属材料，成为实现人形机器人轻量化的关键路径。注塑件市场前景广阔，我们重点关注了以下三种高端工程塑料：聚醚醚酮（PEEK）作为综合性能优异的高性能热塑性工程塑料，在刚性、韧性、热稳定性、耐磨性及耐化学腐蚀性等方面表现突出；聚苯硫醚（PPS）兼具热稳定与耐腐蚀等特性；液晶聚合物（LCP）因其独特的分子结构和综合性能，在高端制造领域占据重要地位。建议关注公司1）爱柯迪：轻量化产品品类持续扩张，构建双轮驱动的发展格局。2）星源卓镁：深耕镁合金压铸核心工艺，半固态技术引领轻量化增长。3）模塑科技：客户资源优质，聚焦以塑代钢的轻量化路径。4）恒勃股份：国家专精特新小巨人，合资合作切入PEEK轻量化赛道。诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明重 点 关 注 公 司 及 盈 利 预 测3资料来源：Wind（未评级公司的盈利预测数据来自Wind一致预期），华鑫证券研究公司代码名称2025-11-04股价EPSPE投资评级20242025E2026E20242025E2026E000700.SZ模塑科技9.870.680.770.8814.5112.8211.22买入301225.SZ恒勃股份97.101.271.541.7976.46 63.05 54.25 未评级301398.SZ星源卓镁52.431.00 0.861.2852.43 60.97 40.96 未评级600933.SH爱柯迪21.120.951.151.4122.23 18.37 14.98 未评级诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明4风 险 提 示诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明1.汽车产业生产和需求不及预期2.地缘政治风险3.人形机器人进展不及预期4.原材料价格上涨风险5.推荐关注公司业绩不达预期目 录CONTENTS2. 铝合金为轻量化应用主力， 镁合金有望成为材料新锐3. 以塑代钢，轻量化的关键路径1. 人形机器人轻量化，降本增效的最优解5诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明4. 建议关注公司01 人形机器人轻量化，降本增效的最优解71.1、人形机器人快速发展，轻量化优势解决痛点诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明•提升续航能力，优化能效表现。轻量化设计能显著提升人形机器人续航能力的核心原理在于，通过降低机器人自身质量，可直接减少其在运动中为克服重力势能所做的功；同时，质量减轻也意味着机器人部件运动惯性的减弱。在这两者的共同作下，机器人在静态维持姿态与动态运动过程中的能量消耗能够被有效降低，从而在同等电池容量下实现更长的持续工作时间。•缓解散热压力，简化系统设计。轻量化有助于从源头上缓解人形机器人的散热压力。机器人重量的降低，直接减轻了电机、减速器等核心驱动部件的负载，进而减少了运行过程中的发热量。这使得其无需过度依赖复杂的散热系统，有助于实现结构设计的简化。资料来源：中国青年报、华鑫证券研究北京亦庄半程马拉松：喷射冷却液为人形机器人散热北京亦庄半程马拉松：人形机器人充电81.1、人形机器人快速发展，轻量化优势解决痛点诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明•降低性能依赖，减轻供应链压力。轻量化能够降低对关键零部件过高的性能要求。当整机重量减轻后，轴承、连接件等结构件的承重与摩擦损耗相应降低，驱动电机为满足机器人运动性能所需的功率要求也可相应下调。这在一定程度上能够降低对单一零部件性能的依赖，有助于拓宽供应链选择范围，并可能降低核心部件的采购成本与技术门槛。•增强操作灵活性与场景适用性。轻量化是提升人形机器人操作灵活性与场景实用性的关键。当前多数人形机器人原型机体型笨重，经常出现运动失衡、摔倒等现象，稳定性较差；轻量化改造后，将极大改善其可搬运性，从需多人协作转变为可单人操作，更利于在家庭及工厂等场景中的实际部署与推广。资料来源：中国青年报、中国基金报、华鑫证券研究北京亦庄半程马拉松：宇树机器人摔倒北京亦庄半程马拉松：天工机器人摔倒91.2、人形机器人轻量化大势所趋，主流厂商已实践设计诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明•宇树科技在其人形机器人产品中，自初始设计阶段便将轻量化作为核心考量。H1整机重量为47千克， G1整机重量为35千克，这主要得益于其系统性地采用了航空铝合金与碳纤维等高强度、低密度的先进材料。在具体应用中，两款机器人不仅主体结构大量使用这些轻质材料，其所有连接结构也均采用高强度铝合金（如H1指定的6061-T6与关键部位的7075-T6），在实现减重目标的同时确保了结构强度与抗冲击性能。此外，G1所采用的全关节中空内走线等设计，也体现了其在结构层面对轻量化与集成化的追求。•优必选在其Walker系列迭代中成功实现了整机减重。其中Walker C在身高增加33厘米的基础上，整体重量较前代降低了20千克。后续推出的Walker S2进一步延续轻量化路径，在身高增加4厘米的同时成功减重6千克，该成效主要得益于多种创新材料的系统化应用，具体包括采用全身刚柔异构材料的复合应用、航空级铝合金3D打印主骨架以及三维立体针织高弹纤维材料。•智元机器人在其产品迭代中也通过系统性的轻量化设计实现了整机重量的大幅降低。其初代远征A1人形机器人整机重量为55千克，而在最新的灵犀X2型号上，重量已显著降低至35-37千克水平。资料来源：宇树官网、优必选官网及公众号、智元官网及公众号、澎湃新闻、华鑫证券研究我国主流企业人形机器人产品参数对照表10诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明•特斯拉通过系统性轻量化设计显著提升了其第二代Optimus机器人的运动性能与能效。 在2023年12月发布的第二代Optimus原型机中，其在颈部增加了两个运动自由度，同时通过应用轻量化材料、进行结构拓扑优化及减少冗余设计，成功将整机质量由首代Optimus的73千克降至63千克，降幅达13.7%。这一系列轻量化措施，结合第二代关节更高的集成度与能效优化，共同支撑了机器人行走速度30%的性能提升。资料来源