當特斯拉Optimus的機械臂流暢完成擰螺絲動作,當小米CyberOne以0.5秒響應速度完成轉體,人形機器人的“靈動感”正顛覆人們對“機器”的認知。但鮮有人知的是,這場“類人革命”的核心,藏在一塊指甲蓋大小的稀土永磁材料里——它既是伺服電機的“動力引擎”,更是人形機器人實現高扭矩、高密度、輕量化的“關鍵拼圖”。
【人形機器人的“自由度”密碼:伺服電機急需“強磁芯”??】
人形機器人的“類人”屬性,源于其20-50個關節的自由度(如Optimus有28個執行器)。每個關節的精準控制,依賴伺服電機的高響應、高扭矩輸出。但傳統電機要實現“小體積、大扭矩”,必須突破兩大瓶頸:?功率密度?(單位體積的輸出功率)與效率?(能量轉換損耗)。
稀土永磁材料(以釹鐵硼為代表)正是破局關鍵。其具備“三高”特性:
高磁能積?(40-55MGOe):相同體積下,能存儲更多磁場能量,電機功率密度提升30%以上;
?高矯頑力?(≥20kOe):抗退磁能力強,適應機器人高頻啟停、劇烈運動場景;
?輕量化?:密度僅7.5g/cm³(低于鐵氧體),助力電機輕量化設計。
可以說,沒有稀土永磁,人形機器人的“靈活關節”將淪為“笨重鐵塊”。
【需求爆發:從工業機器人到人形機器人,稀土永磁“量價齊升”??】
人形機器人的量產,正推動稀土永磁需求進入“指數級增長”階段。單臺人形機器人需搭載5-10個伺服電機,對應稀土永磁用量約0.5-1kg/臺。僅2025年,人形機器人對稀土永磁的需求就將達5000-10000噸,占全球高性能釹鐵硼總需求(約3萬噸)的17%-33%。
技術迭代?:相比工業機器人,人形機器人對伺服電機的要求更“苛刻”:
小型化?:關節空間有限,電機直徑需從工業機器人的50mm壓縮至30mm以內;
?高轉速?:Optimus關節電機轉速達20000rpm(工業機器人僅5000-10000rpm),需永磁材料耐受更高離心力;
?寬溫域?:機器人工作環境溫度波動大(-20℃至60℃),永磁材料需保持磁性能穩定。
這些需求倒逼稀土永磁向“高性能、定制化”升級,高性能釹鐵硼(BHmax≥50MGOe)的市場占比將從2023年的45%提升至2025年的60%以上。
【卡位龍頭:金力永磁、中科三環如何“鎖死”技術紅利???】
在稀土永磁賽道,?金力永磁與中科三環已提前布局,占據技術、產能、客戶三重優勢。
第一家:金力永磁——“新能源汽車+機器人”雙輪驅動?
金力永磁是國內最早布局高性能釹鐵硼的企業之一,其“晶界滲透”技術可將稀土用量降低15%,同時提升磁能積3%。在機器人領域,公司已與特斯拉Optimus、小米CyberOne達成合作,為其供應定制化伺服電機磁鋼。是目前全球唯一實現“車規級+機器人級”雙認證的磁材廠商。
第二家:中科三環——“高端磁材+全產業鏈”壁壘深厚?
中科三環依托中科院技術背書,在高矯頑力釹鐵硼領域(矯頑力≥24kOe)市占率全球第一。其“速凝薄帶”工藝可將磁材厚度從0.3mm降至0.1mm,適配人形機器人微型電機需求。2025年機器人磁材產能將達3000噸,并計劃在歐洲設立研發中心,瞄準海外人形機器人市場。
未來機遇:從“材料供應商”到“技術解決方案商”??
人形機器人的爆發,不僅帶來稀土永磁的“量增”,更推動行業向“技術+服務”升級。
定制化需求?:不同關節(如旋轉關節、線性關節)對磁材的性能(如耐溫性、抗腐蝕性)要求各異,具備“按需配方”能力的企業將占據優勢;
?產業鏈協同?:稀土永磁企業與電機廠商、機器人本體廠商的深度合作(如聯合研發、共享測試數據),將加速技術迭代;
?海外市場?:特斯拉、波士頓動力等海外廠商的入局,推動稀土永磁“出海”,具備國際認證(如IATF 16949)的企業將受益。
結語:稀土永磁的“機器人時代”,才剛剛開始
從工業機器人的“手臂”到人形機器人的“手指”,稀土永磁始終是機器人“靈活度”的核心支撐。當金力永磁、中科三環等企業以技術為刃,在高性能磁材賽道突圍,這場“類人革命”的背后,正是一場關于“材料話語權”的全球競賽。對人形機器人而言,一塊小小的稀土永磁,不僅是“電驅心臟”,更是打開“智能交互”大門的鑰匙——而誰能率先掌握這把鑰匙,誰就能在萬億級機器人市場中,占據不可替代的位置。
(注:本文為原創分析,核心觀點基于公開信息及市場推導,以上觀點僅供參考,不做為入市依據 )長江有色金屬網