稀土永磁爆发丨人形机器人核心受益的5家领军企业

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兰板套利
 · 江苏  

稀土永磁:人形机器人的 “动力密码”

稀土永磁材料,素有 “工业维生素” 的美称,别看它在产品中用量不大,却在现代工业的众多领域发挥着不可替代的关键作用。在人形机器人的发展进程中,稀土永磁材料更是扮演着举足轻重的角色,堪称人形机器人的 “动力密码”。

从基本构成来看,稀土永磁材料是一类以稀土金属与过渡族金属为主要成分的永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等优异特性 ,这些特性让其成为人形机器人驱动系统、制动系统和控制系统的核心关键。

在驱动系统里,稀土永磁材料是高性能电机的核心构成部分。以特斯拉人形机器人 Optimus 为例,其驱动电机要为机器人的关节和运动部件供应强大且稳定的动力,以此实现各种复杂动作。稀土永磁材料的高磁能积和高饱和磁场特性,使其能够在较小的体积和重量下,产生强大的磁场,为电机提供高扭矩密度,确保机器人在运动过程中动作流畅、高效。和传统电机相比较,采用稀土永磁材料的电机具有更高的效率和功率密度,能够显著降低能源消耗,延长机器人的续航时间 。举个例子,在一些需要机器人长时间执行任务的场景中,传统电机可能需要频繁充电,而使用稀土永磁电机的机器人则可以持续工作更长时间,大大提高了工作效率。

制动系统方面,稀土永磁材料同样发挥着不可或缺的作用。人形机器人在快速运动过程中,需要可靠的制动系统来确保安全和精准控制。稀土永磁材料的高磁阻特性,有助于降低电机在制动过程中的能量损耗,提高制动系统的散热性能,从而有效减少制动系统的误差,确保机器人在高速运动或紧急情况下能够迅速、平稳地停止,避免因制动不当而导致的碰撞或损坏。想象一下,当机器人在高速奔跑过程中突然需要停下来,如果制动系统不够可靠,就很容易发生碰撞,而稀土永磁材料的应用则大大降低了这种风险。

控制系统是人形机器人的 “大脑”,负责处理各种信息并发出精确指令。稀土永磁材料凭借其高频率响应特性,使控制系统能够精确地控制电机的工作状态,实现机器人的稳定、可靠运动控制。在机器人执行复杂任务时,如抓取、操作物体,或者在不同地形环境中行走,控制系统需要根据传感器反馈的信息,实时调整电机的转速和扭矩。稀土永磁材料的应用,使得电机能够快速响应控制系统的指令,实现机器人动作的精准控制,提高机器人的工作效率和准确性。比如,当机器人需要抓取一个易碎物品时,控制系统可以通过稀土永磁电机精确控制机械臂的动作,确保物品被安全、准确地抓取。

据相关数据显示,每台新能源汽车的稀土永磁用量约为 0.5 - 3.5KG,而特斯拉每台人形机器人需 3.5KG 钕铁硼永磁,单机用量是新能源汽车的 1 - 7 倍。预计 2025、2030、2035 年全球人形机器人需求量有望分别达 2.5、73.8、594.0 万台,到 2035 年,仅人形机器人对钕铁硼的需求就有望增至 23760 吨 。这一数据清晰地表明,随着人形机器人产业的快速发展,对稀土永磁材料的需求将呈现爆发式增长,稀土永磁材料在人形机器人领域的市场潜力巨大,将成为推动人形机器人产业发展的重要力量。在这样的发展趋势下,有五家领军企业脱颖而出,它们在稀土永磁领域的布局和发展,值得我们深入探究。

宁波韵升:老牌劲旅的新赛道开拓

宁波韵升,这家从八音琴制造起步的企业,在 1996 年敏锐地捕捉到稀土永磁行业的发展机遇,毅然进军该领域 ,自此开启了在稀土永磁行业的深耕之路。经过多年的技术积累与市场拓展,宁波韵升已发展成为中国主要的稀土永磁材料制造商之一,在行业内占据着重要地位。

在技术研发方面,宁波韵升掌握着晶界扩散技术、薄壁磁体成型等核心工艺。其中,晶界扩散技术可降低重稀土用量 40%,不仅有效降低了生产成本,还提高了产品的市场竞争力 。凭借这些核心技术,宁波韵升的产品性能达到国际领先水平,在新能源汽车、工业机器人等领域得到广泛应用。

在产能规模上,宁波韵升同样表现出色,当前钕铁硼毛坯产能达 2.1 万吨,位居全球第四 。而包头 1.5 万吨智能制造项目投产后,其产能将跃居全球前三,进一步巩固其在行业内的地位。

在人形机器人领域,宁波韵升积极布局,已与智元机器人等厂商建立合作关系,并向其出货 。2024 年第三季度报告显示,公司在人形机器人领域已与一批潜在客户建立联系,部分客户已进入送样阶段,针对国内某头部人形机器人客户,更是达到了量产供货状态 。尽管目前该业务对公司的收入和盈利影响尚不显著,但随着人形机器人市场的快速发展,这一业务有望成为公司新的业绩增长点。

宁波韵升能够在人形机器人领域取得这些进展,得益于其多方面的优势。在技术实力上,公司拥有省级稀土磁性材料工程技术中心、国家博士后科研工作站,并与中科院宁波材料所建立长期战略合作关系,联合开展相关科技项目研究 ,持续提升在钕铁硼永磁材料方面的技术水平,为人形机器人提供更稳定、高效的动力支持。

从市场经验来看,宁波韵升在稀土永磁行业多年的发展,使其积累了丰富的市场资源和客户资源,与众多知名企业建立了长期稳定的合作关系,这些合作关系为其进入人形机器人市场提供了有力的支持。在产品服务方面,宁波韵升可以向客户提供从磁材设计到磁材生产,再到磁组件的全流程服务,满足人形机器人制造商对高精度、高性能磁材的需求,为客户提供一站式解决方案。

金力永磁特斯拉背后的 “磁动力”

在稀土永磁与机器人产业融合的浪潮中,金力永磁(300748.SZ)无疑是一颗耀眼的明星。自 2008 年 8 月成立,到 2018 年 9 月成功在 A 股创业板上市,金力永磁凭借自身的技术实力和敏锐的市场洞察力,在行业中迅速崭露头角。

金力永磁特斯拉的合作渊源已久。早在 2020 年 9 月,双方就签署了《零部件采购协议》,金力永磁正式成为特斯拉的一级供应商,为其提供新能源汽车用磁钢 。这一合作不仅为金力永磁带来了稳定的订单和收入,也极大地提升了公司的品牌知名度和市场影响力。随着特斯拉人形机器人 Optimus 的产业化推进,金力永磁更是积极配合,进行人形机器人用磁组件的研发,并在 2024 年实现了小批量交付 。这一里程碑式的进展,标志着金力永磁成功切入了人形机器人这一极具潜力的新兴市场。

从技术层面来看,金力永磁掌握着晶界渗透技术在内的六大核心技术及专利 。其中,晶界渗透技术堪称 “降本利器”,能够减少 50%-80% 的镝、铽元素添加量 。在保证产品高性能的同时,大幅降低了原材料成本,使公司产品在机器人领域具备强大的竞争力。在机器人伺服电机中,金力永磁生产的高性能钕铁硼永磁材料及磁组件作为核心材料,凭借其高磁能积、高矫顽力、体积小、质量轻、稳定性强的特性,能够使伺服电机在控制精度、过载能力、速度响应等方面表现更优,为人形机器人的关节和运动部件提供高性能、高扭矩密度的电机,确保机器人在各种动作中获得稳定且强大的动力 。同时,在机器人的控制系统和传感系统中,该材料的高频率响应特性有助于精确控制电机工作状态,实现稳定运动控制,也可提高传感系统精度和可靠性,从而提升机器人的工作效率与反应能力。

产能布局上,截至 2024 年,公司高性能稀土永磁材料产能达到 3.2 万吨,预计 2025 年将提升至 4 万吨,并规划投资建设 “年产 2 万吨高性能稀土永磁材料绿色智造项目”,建成后产能将跃升至 6 万吨 。此外,公司还投资 1 亿美元在墨西哥建设 “新建年产 100 万台 / 套磁组件生产线项目”,专门用于满足人形机器人、新能源汽车等领域对磁组件的需求,为其在机器人领域的业务拓展筑牢了产能根基。2024 年,公司实现营收 67.63 亿元,同比增长 1.13%,归母净利 2.91 亿元 。尽管受到稀土原材料价格波动等因素影响,利润有所下滑,但公司凭借在新能源汽车、变频空调等领域的稳固市场地位,以及在人形机器人领域的积极布局,依然保持着良好的发展态势。2024 年,公司新能源汽车及汽车零部件收入 33.14 亿,同比增长 38.62%;变频空调收入 15.4 亿,同比增长 61.81%;机器人及工业伺服电机领域收入 1.96 亿,同比增长 5.17% 。

正海磁材:技术驱动,多领域开花

正海磁材在稀土永磁行业同样占据着重要地位,是全球高性能钕铁硼永磁材料行业的龙头企业之一 。公司专注于钕铁硼磁材领域二十余载,主营业务涵盖高性能钕铁硼永磁材料和新能源汽车电机驱动系统的研发、生产、销售和服务 ,其产品主要应用在新能源、节能化和智能化等高端应用领域,性能达到世界领先水平。

在核心技术方面,正海磁材构建了以 “正海无氧工艺”“晶粒优化技术(TOPS)”“重稀土扩散技术(THRED)” 为核心的技术体系 。通过重稀土扩散技术,公司实现重稀土使用量降低 80%,产品综合性能提升 30% 以上 。2024 年,无重稀土磁体产量同比增长 50%,超轻稀土磁体出货量持续增长 ,晶粒优化技术(TOPS)相关产品在公司产品的覆盖率更是达到 97%,扩散技术(THRED)相关产品在公司产品的覆盖率超过 80% 。这些核心技术的突破和应用,不仅使公司产品在性能上具备优势,还在成本控制方面取得显著成效,进一步增强了公司在市场中的竞争力。

在人形机器人领域,正海磁材密切跟进下游重点应用新场景,其技术可高度匹配人形机器人用空心杯电机和无框力矩电机等核心部件需求 。公司凭借与国际知名客户合作近二十年的经验储备,以及与国内产业链新兴龙头企业结成的密切合作关系,具备成熟的研发、制造、供货能力 。2024 年,正海磁材荣获 “人形机器人领域最具价值材料类企业” 称号,并已向下游客户完成小批量供货 ,展现出其在人形机器人领域的强大潜力。

在其他应用领域,正海磁材同样成绩斐然。在新能源汽车领域,公司实现对国际汽车品牌 TOP10、自主汽车品牌 TOP5 及造车新势力品牌 TOP5 全覆盖 。2024 年完成 58 个汽车选定项目,超额完成年度目标,产品出货量同比增长 25%,共搭载 561 万台套节能和新能源汽车电机 。凭借在新能源汽车领域的出色表现,公司被工信部评定为全国制造业单项冠军企业 。在风电、节能家电等领域,正海磁材的产品也得到广泛应用,为各行业的发展提供了有力支持。

展望未来,随着 “两新” 政策加力扩围,节能和新能源汽车、节能变频空调、智能消费电子等重点领域终端消费需求将不断增长 。同时,人形机器人和低空经济领域动能不断涌现,有望成为钕铁硼需求远期增长的新驱动力正海磁材将继续发挥其技术优势,不断优化产品结构和客户结构,提升利润水平,落实 “两减一增”(减在制、减生产周期、增人效)方针,推动管理变革,以技术创新和管理创新双轮驱动成长 ,在稀土永磁行业持续发光发热,为人形机器人及其他领域的发展做出更大贡献。

中科三环:技术与产能的双轮驱动

中科三环,作为稀土永磁行业的领军企业,凭借其强大的技术实力和庞大的产能规模,在市场中占据着举足轻重的地位。公司是全球第二大钕铁硼永磁材料生产企业 ,产能高达 2.5 万吨,市占率超 15%,高牌号产品占比 50% ,技术水平对标日本日立金属,展现出其在行业内的领先地位。

在技术研发方面,中科三环成果斐然。公司拥有中国科学院的技术背景,研发实力强劲,持有 200 余项专利 ,处于行业顶尖水平。公司研发的 N52 钕铁硼永磁材料,是目前中国最高性能的钕铁硼永磁材料,并已获欧美相关认证 。这种材料凭借其高能量密度和优异的磁性能,被广泛应用于各种电机和传感器中,尤其是在机器人领域,为机器人的高效运行提供了坚实保障。

中科三环在新能源汽车和工业机器人领域已取得显著成果。在新能源汽车领域,公司产品已有 20% 左右应用于该领域 ,并与特斯拉、大众等国际汽车巨头建立了长期合作关系 。在工业机器人领域,公司产品已应用多年,积累了丰富的经验和稳定的客户资源 。随着人形机器人市场的兴起,中科三环积极布局,凭借其在稀土永磁材料领域的技术优势和丰富经验,有望在人形机器人市场中抢占先机。公司在 2025 年中报净利润预增 148%-171%,机器人领域实现量产供货 ,这一成绩不仅体现了公司在现有业务上的稳健发展,也展示了其在新兴的人形机器人领域的强大潜力。

中科三环能够在稀土永磁行业取得如此优异的成绩,得益于其多方面的优势。从技术研发来看,公司依托中科院及有关科研院所雄厚的科技背景,不断加大研发投入,年研发费用超 5 亿元 ,持续提升技术水平,保持在行业内的技术领先地位。在市场拓展方面,公司凭借优质的产品和良好的口碑,与众多国际知名企业建立了长期稳定的合作关系,客户资源丰富,市场覆盖面广。在产能保障上,公司拥有 2.5 万吨的烧结钕铁硼产能 ,并持续进行生产工艺的自动化与智能化布局,有效保障了各种不同应用市场产品的交付周期,具备在市场需求增长时快速扩张产能的能力。

华宏科技:绿色回收,构建独特优势

华宏科技在稀土永磁行业中以其独特的稀土回收业务和积极的产能规划脱颖而出,展现出强大的发展潜力。公司在再生资源回收利用和稀土永磁领域均有着深厚的技术积累和前瞻性的布局。

在稀土回收技术上,华宏科技堪称行业翘楚。公司独创 “离子吸附矿 - 萃取分离 - 高纯氧化物” 短流程工艺,使得稀土废料综合回收率高达 96% ,这一数据在行业内处于领先地位。凭借这一先进工艺,华宏科技在 2024 年成功生产氧化镝 115 吨、氧化铽 25 吨,占国内再生稀土供应量的 15% ,充分彰显了其在再生稀土领域的强大实力。公司还全程参与《钕铁硼焙烧再生原料》国家标准的制定,从技术到标准,全方位引领着稀土循环利用产业的规范化发展。

产能布局方面,华宏科技同样表现出非凡的战略眼光。通过一系列的收购与合作,公司构建了 “稀土废料回收 - 氧化物提纯 - 永磁材料制造” 的全产业链 。目前,其稀土氧化物产能达到 1.2 万吨 / 年,永磁材料产能为 1.5 万吨 。不仅如此,华宏科技还在持续推进产能扩张计划,山东梁山二期磁材项目和包头一万吨高性能磁材项目(一期)预计 2025 年底投产 ,届时总产能将突破 2.5 万吨。其中,包头项目依托当地丰富的稀土资源优势,进一步降低了生产成本,增强了产品的市场竞争力。

在人形机器人领域,华宏科技已成功迈出关键步伐,与智元机器人、小米机器人展开联合开发关节模组的合作 。2024 年,公司对智元机器人的单月订单突破 500 万元 ,并顺利通过特斯拉供应链初审 。其生产的空心杯电机磁体已向宇树科技供货,且 2025 年预计供应量达 500 吨 。这些合作成果不仅证明了华宏科技产品的高性能和可靠性,也为其在人形机器人市场的进一步拓展奠定了坚实基础。

从财务数据来看,华宏科技的发展态势十分强劲。2025 年第一季度,公司营收同比增长 18.76%,归母净利润更是同比暴增 212.29% ,这一出色表现主要得益于稀土业务的量价齐升 。稀土板块毛利率显著高于再生资源设备业务,且随着产能的不断扩张,规模效应将进一步提升公司的盈利能力。

华宏科技通过在稀土回收领域的技术创新和全产业链布局,有效对冲了原材料价格风险,在高端磁材领域建立了稳固的技术壁垒。在政策支持和新兴应用场景爆发的双重利好下,公司有望在稀土永磁行业,尤其是人形机器人市场中占据重要地位,成为推动行业发展的重要力量 。

总结与展望

宁波韵升金力永磁正海磁材中科三环华宏科技这五家企业,作为稀土永磁行业的领军者,各自凭借独特的技术优势、产能规模和市场布局,在人形机器人这一新兴领域中抢占先机。它们不仅在技术研发上不断突破,降低生产成本,提高产品性能,还积极与下游企业合作,拓展市场份额,为人形机器人的发展提供了强大的动力支持。

随着人工智能、机器学习等技术的不断进步,人形机器人的应用场景将不断拓展,市场需求也将持续增长。据高盛预测,到 2035 年,人形机器人行业的市场规模将达到 380 亿美元 ,而花旗全球洞察的分析师更是大胆预测,到 2050 年,人形机器人的市场规模有望达到 7 万亿美元 。如此巨大的市场潜力,无疑将为稀土永磁材料带来更广阔的应用空间。在这个过程中,稀土永磁材料作为人形机器人的核心材料,其重要性不言而喻。它不仅决定了人形机器人的动力性能和运动控制精度,还将影响到人形机器人的成本和市场竞争力。而上述五家企业,作为稀土永磁行业的佼佼者,将在人形机器人市场的发展中扮演重要角色,引领行业发展潮流。

对于投资者和行业观察者来说,人形机器人市场的快速发展无疑是一个充满机遇的领域。关注这些稀土永磁企业的发展动态,不仅可以帮助我们把握行业发展趋势,还能为投资决策提供重要参考。同时,我们也期待更多的企业能够在稀土永磁和人形机器人领域加大研发投入,推动技术创新和产业升级,共同开创人形机器人产业的美好未来。