形機(jī)器人快速發(fā)展,稀土永磁材料需求或?qū)⒖焖僭鲩L(zhǎng)。因?yàn)橄⊥临Y源作為重要戰(zhàn)略資源,國(guó)內(nèi)供給指標(biāo)趨嚴(yán),疊加下游需求持續(xù)增長(zhǎng),行業(yè)供需改善,產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)期價(jià)格和盈利中樞有望上移。
近期,中國(guó)對(duì)稀土實(shí)施出口限制,作為對(duì)美國(guó)關(guān)稅的全面回應(yīng),限制了用于制造武器、電子產(chǎn)品和一系列消費(fèi)品的礦物供應(yīng)。出口商現(xiàn)在必須向商務(wù)部申請(qǐng)?jiān)S可證,這個(gè)過(guò)程可能需要六七周到幾個(gè)月的時(shí)間。
特斯拉首席執(zhí)行官埃隆馬斯克周二表示,其擎天柱人形機(jī)器人的生產(chǎn)受到了中國(guó)稀土磁體出口限制的影響。他說(shuō),中國(guó)希望保證其稀土磁體不會(huì)用于軍事用途,其嘗試正在與中國(guó)相關(guān)方溝通,以獲得使用稀土磁體的出口許可證。
在特斯拉 2025 年第一季度更新報(bào)告中,公司剛剛首次向外界展示了 Optimus 人形機(jī)器人試生產(chǎn)線。特斯拉表示,Optimus 的生產(chǎn)時(shí)間表保持不變,公司正朝著盡快生產(chǎn)出能夠完成有用工作的首批人形機(jī)器人的目標(biāo)邁進(jìn)。
稀土永磁是由稀土元素制成的永磁材料,以其強(qiáng)大的磁性能在電子、通信、汽車、醫(yī)療和航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。這類材料通過(guò)將稀土金屬(如釤、釹)與過(guò)渡金屬(如鐵、鈷)混合,采用粉末冶金方法制成,并具有極高的磁能積和矯頑力,能在無(wú)外加磁場(chǎng)下保持穩(wěn)定磁性。
稀土磁材作為新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),在推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)培育中發(fā)揮著不可或缺的作用。從首屆人形機(jī)器人馬拉松賽況可以看出,大部分人形機(jī)器人的耐久性還有所欠缺。因此,未來(lái)很大程度上人形機(jī)器人中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)均會(huì)采用稀土磁材。新能源汽車單車釹鐵硼磁材用量在2—3kg,單臺(tái)人形機(jī)器人稀土磁材用量高于新能源汽車,特斯拉的單臺(tái)人形機(jī)器人稀土永磁材料用量約為3.5kg。
例如伺服電機(jī)用于機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng),是人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)的核心部件。頭部企業(yè)優(yōu)必選的人形機(jī)器人Walker X全身就使用41個(gè)高性能伺服電機(jī)。這是由于釹鐵硼永磁等稀土永磁材料以其極高的磁能積和矯頑力,能夠在電機(jī)中產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng),實(shí)現(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換,為機(jī)器人提供強(qiáng)勁動(dòng)力與精準(zhǔn)控制。這種具備高剩磁、高矯頑力和高磁能積等特性的稀土材料,可顯著提升電機(jī)效率、功率密度和控制精度,所以被認(rèn)為是人形機(jī)器人電機(jī)進(jìn)化的核心方向。
具體來(lái)看,例如旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)成長(zhǎng)的一大方向就是采用稀土永磁無(wú)框力矩電機(jī),此類電機(jī)可直接輸出高精度旋轉(zhuǎn)扭矩,用于需要大力矩或精準(zhǔn)角度控制的關(guān)節(jié);線性關(guān)節(jié)采用稀土永磁無(wú)刷電機(jī),此類電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠或同步帶機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng),用于需要快速伸縮+精密位移的關(guān)節(jié)。稀土永磁材料的應(yīng)用,不僅能顯著提升電機(jī)的功率密度和扭矩密度,讓機(jī)器人在有限空間內(nèi)爆發(fā)出強(qiáng)大力量并實(shí)現(xiàn)靈巧動(dòng)作,還在傳感器、驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)系統(tǒng)中扮演關(guān)鍵角色,賦予機(jī)器人精確感知、快速響應(yīng)和安全制動(dòng)的能力。
據(jù)弗若斯特沙利文報(bào)告預(yù)測(cè),至2028年,全球人形機(jī)器人市場(chǎng)對(duì)稀土永磁材料的消費(fèi)量預(yù)計(jì)將達(dá)到2887.5噸,復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)162.2%,市場(chǎng)前景廣闊。有機(jī)構(gòu)測(cè)算,2025年以來(lái)人形機(jī)器人已經(jīng)開(kāi)始小批量實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),假設(shè)2030年人形機(jī)器人的出貨量達(dá)到89萬(wàn)臺(tái),人形機(jī)器人領(lǐng)域的稀土永磁材料需求量將達(dá)到3115噸,若按照遠(yuǎn)期1億臺(tái)人形機(jī)器人銷量,遠(yuǎn)期空間約20萬(wàn)-40萬(wàn)噸。例如中國(guó)的釤鐵氮永磁材料等具有高矯頑力、強(qiáng)腐蝕能力、高性價(jià)比、高飽和磁化強(qiáng)度、高居里溫度等特點(diǎn)的第四代稀土永磁材料有望占據(jù)市場(chǎng)主流。
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù),2024年中國(guó)稀土產(chǎn)量占到全球約70%,稀土儲(chǔ)量占比約48%。我國(guó)在中重稀土產(chǎn)業(yè)方面具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì),產(chǎn)能規(guī)模及冶煉分離技術(shù)占據(jù)全球主導(dǎo)地位。美國(guó)能源部估算,重建完整稀土供應(yīng)鏈需10年、3000億美元投入,而現(xiàn)有庫(kù)存僅能維持軍工生產(chǎn)18個(gè)月。即便啟動(dòng)深海采礦,從勘探到量產(chǎn)也需至少5年,且面臨國(guó)際法與環(huán)保爭(zhēng)議。
同時(shí),海外稀土企業(yè)Lynas、MPMaterials目前僅有輕稀土分離產(chǎn)能,無(wú)中重稀土分離產(chǎn)能,海外磁材產(chǎn)能僅2萬(wàn)噸左右。MPMaterials公司去年總共實(shí)現(xiàn)2.04億美元營(yíng)收,其中約八成來(lái)自向中國(guó)銷售稀土精礦。
此前,2月19日,工信部公開(kāi)征求《稀土開(kāi)采和稀土冶煉分離總量調(diào)控管理辦法(暫行)(公開(kāi)征求意見(jiàn)稿)》《稀土產(chǎn)品信息追溯管理辦法(暫行)(公開(kāi)征求意見(jiàn)稿)》的意見(jiàn)。征求意見(jiàn)稿指出,工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門(mén)確定稀土開(kāi)采企業(yè)和稀土冶煉分離企業(yè),并向社會(huì)公布。
可以預(yù)見(jiàn),稀土作為我國(guó)定價(jià)、全球領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),在逆全球化與人形機(jī)器人等未來(lái)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的大背景下,有望進(jìn)入強(qiáng)勢(shì)成長(zhǎng)周期。
部分稀土永磁企業(yè)已經(jīng)在人形機(jī)器人領(lǐng)域取得了一定進(jìn)展。
▍核心企業(yè)一覽
(1)金力永磁
金力永磁是特斯拉的一級(jí)供應(yīng)商,在2020年9月就與特斯拉簽署了《零部件采購(gòu)協(xié)議》,為其提供稀土永磁產(chǎn)品用于新能源電車。隨著特斯拉人形機(jī)器人Optimus的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),金力永磁正積極配合其進(jìn)行人形機(jī)器人用磁組件的研發(fā),并在2024年已有小批量的交付,未來(lái)有望持續(xù)為特斯拉供應(yīng)人形機(jī)器人用釹鐵硼產(chǎn)品,在人形機(jī)器人市場(chǎng)占據(jù)一定份額。在原材料上,金力永磁與北方稀土、中國(guó)稀土建立長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作關(guān)系,保障國(guó)內(nèi)稀土原材料穩(wěn)定供應(yīng),2024年從兩大稀土集團(tuán)的采購(gòu)金額占公司年度采購(gòu)總額的63.6%;持股大洋洲上市稀土公司Hastings或拓展海外供應(yīng)渠道。此外,2024年金力永磁還使用2,575噸回收稀土原材料,占全年稀土原材料使用量的30.4%。
金力永磁在人形機(jī)器人領(lǐng)域布局早,2025年,公司將人形機(jī)器人磁組件技術(shù)研發(fā)部升級(jí)為人形機(jī)器人磁組件事業(yè)部,由公司首席執(zhí)行官兼任該事業(yè)部的戰(zhàn)略統(tǒng)籌工作,并已根據(jù)客戶需求進(jìn)行了項(xiàng)目專用廠房、專用設(shè)備及專業(yè)團(tuán)隊(duì)等多方面配套投入,初具規(guī)模化量產(chǎn)能力。金力永磁規(guī)劃到2025年建成40000噸高性能稀土永磁材料產(chǎn)能,并投資1億美元在墨西哥建設(shè)“新建年產(chǎn)100萬(wàn)臺(tái)/套磁組件生產(chǎn)線項(xiàng)目”,專門(mén)用于滿足人形機(jī)器人、新能源汽車等領(lǐng)域?qū)Υ沤M件的需求,體現(xiàn)了公司對(duì)機(jī)器人市場(chǎng)的重視和積極布局,也為其在機(jī)器人領(lǐng)域的業(yè)務(wù)奠定基礎(chǔ)。
(2)正海磁材
正海磁材是全球高性能釹鐵硼永磁材料行業(yè)的龍頭企業(yè)之一,也是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)54M牌號(hào)釹鐵硼量產(chǎn)的企業(yè),其產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于各類需要高效、精密驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)和傳感器中。目前公司現(xiàn)有產(chǎn)能3萬(wàn)噸/年,其中煙臺(tái)基地產(chǎn)能1.8萬(wàn)噸/年,南通基地產(chǎn)能1.2萬(wàn)噸/年,產(chǎn)能利用率保持較高水平,產(chǎn)能建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。公司計(jì)劃通過(guò)定增募資10億元擴(kuò)產(chǎn)1.8萬(wàn)噸高性能磁材,主要投向機(jī)器人市場(chǎng)。
同時(shí),正海磁材的產(chǎn)品還可高度匹配人形機(jī)器人空心杯電機(jī)、無(wú)框力矩電機(jī)等核心部件,現(xiàn)已與多家下游客戶開(kāi)展聯(lián)合研發(fā)、小批量供樣等工作,通過(guò)協(xié)同開(kāi)發(fā)機(jī)制,提升材料的性能和質(zhì)量,磁材解決方案進(jìn)展順利。坊間傳聞公司稀土永磁產(chǎn)品用于松延動(dòng)力空心杯電機(jī)及無(wú)框力矩電機(jī),用于提升關(guān)節(jié)響應(yīng)速度與能效,降低整機(jī)能耗。同時(shí)正海磁材表示還正在與終端廠商和電機(jī)廠商合作,通過(guò)提供定制化的磁材解決方案優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),提升電機(jī)的性能和效率,為人形機(jī)器人等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品提供有力支持。也有傳聞其中標(biāo)優(yōu)必選2024-2026年Walker X系列磁材獨(dú)家供應(yīng)協(xié)議,覆蓋軀干主電機(jī)及腕部旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)模塊。
(3)寧波韻升
寧波韻升成立于1994年,以消費(fèi)電子和VCM的釹鐵硼業(yè)務(wù)起家,在2019-2020年順利突破并快速放量新能源汽車業(yè)務(wù),同時(shí)在工業(yè)機(jī)器人、家電、風(fēng)電等領(lǐng)域均有布局,提供從磁材設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到磁組件的一站式解決方案,降低客戶研發(fā)成本,增強(qiáng)議價(jià)能力,下游業(yè)務(wù)多點(diǎn)開(kāi)花。2024年三季度,公司針對(duì)國(guó)內(nèi)某人形機(jī)器人客戶已達(dá)到量產(chǎn)供貨狀態(tài),持續(xù)打造新的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)曲線。坊間傳聞公司為智元機(jī)器人。
寧波韻升并在高磁能積、耐高溫、耐腐蝕等性能上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,寧波韻升通過(guò)研發(fā)高牌號(hào)磁材(如N54、N55)和晶界滲透技術(shù),可減少重稀土用量并提高磁性能,這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)契合行業(yè)趨勢(shì),為其切入人形機(jī)器人賽道奠定了基礎(chǔ)。隨著人形機(jī)器人對(duì)磁材的精度、穩(wěn)定性和定制化要求越來(lái)越高,量產(chǎn)能力證明公司技術(shù)達(dá)標(biāo),雖然占比不超過(guò)1%,但證明該企業(yè)市場(chǎng)潛力,未來(lái)有望借助技術(shù)持續(xù)發(fā)力該市場(chǎng)。
(4)華宏科技
華宏科技是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多整合設(shè)備制造、拆解運(yùn)營(yíng)及稀土深加工、回收全環(huán)節(jié)的企業(yè)。華宏科技主要通過(guò)子公司中杭新材及其下屬子公司開(kāi)展稀土永磁材料業(yè)務(wù),主要產(chǎn)品稀土永磁材料(燒結(jié)釹鐵硼磁鋼毛坯產(chǎn)品和燒結(jié)釹鐵硼磁鋼成品)可用作電動(dòng)汽車電機(jī)、工業(yè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)等各類永磁電機(jī)磁鋼零部件、核磁共振設(shè)備磁鋼零部件以及磁選設(shè)備、電子產(chǎn)品、包裝等各類磁鋼零部件。
在產(chǎn)能上,公司稀土資源綜合利用業(yè)務(wù)現(xiàn)有產(chǎn)能規(guī)模為年產(chǎn)1.2萬(wàn)噸稀土氧化物。山東爍成現(xiàn)有產(chǎn)能為年產(chǎn)5000噸稀土永磁材料,截至2024年末,公司稀土磁材業(yè)務(wù)產(chǎn)能規(guī)模總計(jì)約1.5萬(wàn)噸/年。有消息稱,華宏科技正在內(nèi)蒙古包頭市稀土高新區(qū)投資興建一期年產(chǎn)1萬(wàn)噸高性能稀土永磁材料項(xiàng)目,預(yù)計(jì)2025年年底建成,未來(lái)有望發(fā)力人形機(jī)器人電機(jī)等市場(chǎng)。
(5)天和磁材
作為唯一的國(guó)家級(jí)稀土功能材料創(chuàng)新中心,天和磁材主要基于自有核心技術(shù)開(kāi)展配方研制、工藝開(kāi)發(fā)、毛坯生產(chǎn)、成品加工和表面處理,為客戶提供燒結(jié)釹鐵硼、燒結(jié)釤鈷等關(guān)鍵功能材料,能用于人形機(jī)器人的電機(jī)及傳感器等核心部件。有消息指出,天和磁材在高性能稀土永磁材料領(lǐng)域,取得了重大突破,開(kāi)發(fā)出了磁能積高達(dá)50MGOe的新型釹鐵硼磁體,這種磁體比傳統(tǒng)磁體提升了25%,擁有高磁能積與高矯頑力,能準(zhǔn)確控制機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
公司還成功地研發(fā)出了,既耐高溫又抗腐蝕的特種磁性材料,這使人形機(jī)器人得以在更為惡劣的環(huán)境中,平穩(wěn)地開(kāi)展工作。同時(shí)天和磁材近期還已經(jīng)宣布與多家人形機(jī)器人電機(jī)廠商達(dá)成長(zhǎng)期供貨協(xié)議,為其提供定制化的高性能磁性材料,不久前其高性能釹鐵硼產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目新增2000噸永磁材料生產(chǎn)能力,年產(chǎn)3000噸新能源汽車用高性能釹鐵硼產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。
(6)中科磁業(yè)
中科磁業(yè)主要從事永磁材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是目前國(guó)內(nèi)重要的永磁材料生產(chǎn)商之一。目前公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全套生產(chǎn)裝備國(guó)產(chǎn)化、全面掌握了高性能永磁材料生產(chǎn)技術(shù),擁有核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能新型鈰磁體因其“技術(shù)水平領(lǐng)先,打破國(guó)際壟斷,實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)領(lǐng)域降準(zhǔn)替代且在知名用戶應(yīng)用”,被認(rèn)定為“浙江省重點(diǎn)首批次新材料'有利于我國(guó)永磁材料行業(yè)綜合技術(shù)水平的提升,增強(qiáng)國(guó)內(nèi)永磁材料制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),進(jìn)而積極參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
中科磁業(yè)的主要客戶為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的電聲器件制造商及永磁電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。有傳聞中科磁業(yè)在機(jī)器人領(lǐng)域與超輕量仿人機(jī)械臂行業(yè)客戶睿爾曼建立合作,還與智元聯(lián)合開(kāi)發(fā)“磁編碼器+諧波減速”一體化關(guān)節(jié)模組。目前,中科磁業(yè)還正規(guī)劃年產(chǎn)20000噸節(jié)能電機(jī)磁瓦及2000噸高性能釹鐵硼建設(shè)項(xiàng)目,有望未來(lái)帶來(lái)更大的市場(chǎng)增量。
(7)大地熊
大地熊主要從事磁性材料的研發(fā)、制造和銷售,主要產(chǎn)品為燒結(jié)釹鐵硼、橡膠磁等,是國(guó)內(nèi)前沿的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料制造商,其產(chǎn)品能夠廣泛用于人形機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)與空心杯電機(jī)部件,2024年度營(yíng)業(yè)收入為1.31億元。
2024年大地熊開(kāi)展了“各向同性釤鐵氮橡膠磁的研發(fā)”,現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)并應(yīng)用于微特電機(jī)。公司生產(chǎn)的高性能燒結(jié)釹鐵硼等永磁材料已應(yīng)用于節(jié)能電機(jī)、人形機(jī)器人等方向。有消息稱大地熊包頭年產(chǎn)5000噸“高端制造高性能稀土永磁材料及器件項(xiàng)目”,已于2023年11月建成投產(chǎn),寧國(guó)“年產(chǎn)5000噸高性能釹鐵硼磁性材料項(xiàng)目”部分生產(chǎn)線進(jìn)入試生產(chǎn)階段。公司表示在當(dāng)前AI大模型賦能疊加政策助推背景下,以人形機(jī)器人為代表的機(jī)器人行業(yè)有望迎來(lái)高速發(fā)展,高性能釹鐵硼永磁材料是機(jī)器人伺服電機(jī)的核心材料,人形機(jī)器人未來(lái)商業(yè)化放量將會(huì)帶動(dòng)高性能釹鐵硼永磁材料市場(chǎng)需求的較大增長(zhǎng)。
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