人形機(jī)器人火了！從蛇年春晚的扭秧歌表演，到最近深圳開始的執(zhí)勤機(jī)器人巡邏，近年來，人形機(jī)器人技術(shù)的突破與商業(yè)化進(jìn)程的加速，正在對(duì)全球工業(yè)材料需求產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。我們觀察到，這一新興產(chǎn)業(yè)的崛起不僅帶來了對(duì)傳統(tǒng)鋼材需求的結(jié)構(gòu)性調(diào)整，還催生了特種鋼與輕量化材料的增量市場(chǎng)。本文從需求總量、需求結(jié)構(gòu)、技術(shù)驅(qū)動(dòng)和政策環(huán)境等多維度展開分析，結(jié)合行業(yè)數(shù)據(jù)與案例，探討其對(duì)鋼鐵行業(yè)的潛在影響。 人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆發(fā)： 對(duì)需求的拉動(dòng)體現(xiàn)為“結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)”，而非“規(guī)模擴(kuò)張” 人形機(jī)器人的核心構(gòu)造包含骨架、關(guān)節(jié)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等部件，其材料需求具有明顯的分層特征。據(jù)民生證券報(bào)告，人形機(jī)器人單機(jī)用鋼量為50千克~100千克，若以特斯拉人形機(jī)器人Optimus2030年100萬臺(tái)產(chǎn)量（中性預(yù)期下）計(jì)算，僅特斯拉一家企業(yè)即可拉動(dòng)5萬噸~10萬噸鋼材需求。然而，這一增量需置于全球粗鋼年產(chǎn)量（2024年約為18.826億噸）的宏觀背景下考量，其直接影響相對(duì)有限，預(yù)計(jì)僅占全球鋼鐵需求的0.02‰~0.06‰。 但值得注意的是，人形機(jī)器人對(duì)鋼材需求的拉動(dòng)更體現(xiàn)為“結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)”，而非“規(guī)模擴(kuò)張”。例如，諧波減速器加工所需的精密切割絲需求預(yù)計(jì)在2030年新增3.5萬噸。這類特種鋼材對(duì)精度、耐磨性的要求遠(yuǎn)超普通建筑用鋼，附加值顯著提升。此外，伺服電機(jī)外殼、傳動(dòng)軸等關(guān)鍵部件需采用高強(qiáng)度合金鋼，其單價(jià)可達(dá)普通鋼材的2倍~3倍。因此，盡管總量占比不高，但高附加值鋼材的細(xì)分市場(chǎng)將成為鋼鐵企業(yè)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。 需求結(jié)構(gòu)分化： 輕量化與高強(qiáng)度的博弈 人形機(jī)器人對(duì)材料性能的極端要求，正在重塑鋼鐵需求的結(jié)構(gòu)特征。 一方面，輕量化趨勢(shì)擠壓傳統(tǒng)鋼材應(yīng)用空間。 人形機(jī)器人對(duì)運(yùn)動(dòng)靈活性的需求催生了輕量化材料的廣泛應(yīng)用。鎂合金密度（1.74克/立方厘米）僅為鋼材的22%，且具備更優(yōu)的減震性能，成為機(jī)器人骨架的首選材料之一。據(jù)測(cè)算，2030年人形機(jī)器人輕量化材料需求將達(dá)到12.5萬噸，其中鎂的需求彈性高達(dá)12.5%，遠(yuǎn)超鋁的0.2%。這一趨勢(shì)可能擠壓傳統(tǒng)鋼材在結(jié)構(gòu)件中的份額，例如優(yōu)必選Walker S機(jī)器人已采用鎂合金框架替代部分鋼構(gòu)件，單機(jī)減重達(dá)30%。 另一方面，高強(qiáng)度特種鋼需求逆勢(shì)增長(zhǎng)。 在關(guān)節(jié)、齒輪等承受高載荷的部件中，特種鋼仍不可替代。例如，諧波減速器的柔輪需使用抗疲勞強(qiáng)度超過1200兆帕的滲碳鋼，而RV減速器的擺線輪則依賴高精度軸承鋼（如GCr15）。根據(jù)相關(guān)研究，抗沖擊執(zhí)行器的硬件需求將推動(dòng)行星滾柱絲杠用鋼量增長(zhǎng)，在其抗沖擊性能排序中，行星滾柱絲杠（以鋼材為主）優(yōu)于諧波減速器（以鋁材為主），這一技術(shù)路徑的普及可能帶動(dòng)特種鋼需求提升。 此外，可發(fā)揮復(fù)合材料的協(xié)同效應(yīng)。 碳纖維增強(qiáng)鋼基復(fù)合材料等新型材料的研發(fā)，為鋼材在輕量化與強(qiáng)度之間找到平衡點(diǎn)。例如，特斯拉人形機(jī)器人Optimus Gen 2的腿部關(guān)節(jié)采用碳纖維包裹鋼芯結(jié)構(gòu)，既滿足輕量化需求，又可保持關(guān)節(jié)抗扭剛度。此類創(chuàng)新或?qū)㈤_辟鋼材應(yīng)用的新場(chǎng)景。
