人形机器人行业观点报告：腱绳传动是人形机器人灵巧手的主流传动方式 看好腱绳材料方向

　　主要观点
　　1、腱绳传动是人形机器人灵巧手的主流传动方式(1) 腱绳材料是灵巧手的“肌腱”。人形机器人腱绳材料是指用于连接和固定机器人关节的细绳或纤维绳，主要功能是模拟人体肌腱的作用，通过拉动或放松绳索来驱动关节运动。腱绳材料是灵巧手的“肌腱”，牵引手指活动，完成各种动作，是提升灵巧手的精细控制能力和轻量化的重要材料。人形机器人腱绳材料主要分为高分子纤维类和金属类。
　　(2) 腱绳传动是人形机器人灵巧手的主流传动方式。人形机器人灵巧手传动主要分为腱绳传动式、齿轮传动式以及连杆传动式。其中，腱绳传动是人形机器人灵巧手的主流传动方式，特斯拉Optimus 灵巧手创新型采用“行星齿轮箱+丝杠+腱绳”结构，奠定腱绳材料在灵巧手系统中的核心地位。腱绳传动对于空间狭小、传动精密的灵巧手空间设计较为友好，适用于高自由度灵巧手。
　　2、人形机器人腱绳材料产业链上游原材料包括超高分子量聚乙烯（UHMWPE）树脂、钨丝、不锈钢丝等，下游应用于各类机器人人形机器人腱绳材料行业产业链上游主要包括原材料和生产设备，其中原材料包括超高分子量聚乙烯（UHMWPE）树脂、钨丝、不锈钢丝、芳纶纤维、乙烯、聚合催化剂、抗氧化剂等，生产设备包括凝胶纺丝机、热处理炉、捻线机等；产业链下游应用领域为人形机器人、工业机器人、医疗机器人等。
　　3、主流腱绳材料——超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）（1）当前腱绳材料的主流选择主要是两种，高强度钢丝、超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）。其中UHMWPE 纤维在水中的自由断裂长度为无限长，相同粗度UHMWPE 纤维承受的最大质量约为钢丝绳的8倍，强度是钢材的16 倍，其质量与强度之比较芳纶高出四成，是目前世界上强度最高的聚合物纤维。UHMWPE 纤维具有卓越的力学性能、突出的耐冲击性能、优异的耐磨性能、稳定的耐化学腐蚀性、良好的耐光性、良好的疏水性、耐水耐湿性、电绝缘性和较长的曲折寿命。
　　（2）超高分子量聚乙烯纤维的多种制备方法目前只有冻胶纺丝－超倍拉伸法应用最成熟且实现了工业化生产。超高分子量聚乙烯纤维的制备方法包括增塑熔融纺丝法、固体挤出法、超拉伸或局部拉伸法、表面结晶生长法和冻胶纺丝－超倍拉伸法等，但目前只有冻胶纺丝－超倍拉伸法应用最成熟且实现了工业化生产。根据所采用的溶剂不同，冻胶纺丝－超倍热拉伸法又可分为干法工艺和湿法工艺两种：干法工艺路线采用以荷兰DSM 公司为代表的高挥发性溶剂干法凝胶纺丝工艺路线；湿法工艺路线采用以美国霍尼韦尔公司为代表的低挥发性溶剂湿法凝胶纺丝工艺路线。相较于湿法路线纺丝，干法路线工艺流程短，其制备的纤维表面平整、缺陷少、柔软、结晶度高、纤维密度大、熔点高、溶剂残留低。但湿法工艺强度高、单丝更粗、溶剂成本低、安全，相对简单成熟，因此成为目前国内外纤维企业主流工艺。
　　4、UHMWPE 纤维国产化加速
　　（1）技术突破与人形机器人需求的双重机遇。一方面，以南山智尚、同益中为代表的企业，通过自主研发超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维，突破了抗蠕变、高强度等技术瓶颈，产品性能对标国际巨头，成本却降低30%。另一方面，特斯拉Optimus 等标杆产品的量产计划，直接拉动了高端腱绳材料需求。例如，单台机器人需12-24 根腱绳，成本占比约10%，随着万台级订单落地，材料需求呈几何级数增长。2024 年，中国人形机器人腱绳材料市场规模为553 万元。根据智研咨询，预计2025 年—2029 年，人形机器人腱绳材料行业市场规模由1325 万人民币元增长至47368 万人民币元，期间年复合增长率144.52%。
　　（2）国内企业崛起，打破国外垄断，推动国产替代。多年来，我国UHMWPE 纤维一直受制于国外，直到20 世纪80 年代，我国关于UHMWPE 纤维的研究才展开。当前，全球腱绳材料市场仍由荷兰帝斯曼、日本东洋纺等企业主导，但中国企业正凭借技术突破与政策扶持加速国产替代。国内企业中，九州星际、千禧龙纤、同益中、恒辉安防、南山智尚等企业在超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）领域具有较强的生产能力，产品以中高端为主。
　　5、同益中、南山智尚、恒辉安防攻坚人形机器人腱绳材料技术（1）南山智尚：根据公司5 月官微信息，公司超高分子量聚乙烯纤维项目现已实现满产运行，围绕超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变、阻燃等关键技术取得突破，自主研发的“抗蠕变纺丝液制备方法”填补国内空白并在使用纤维过程中，大幅降低蠕变性指标。机器人腱绳产品研发已迭代3 版产品，覆盖机器人的灵巧手、手臂、大腿等多种应用场景。
　　（2）恒辉安防：根据Ifind5 月信息，公司现行3000 吨超高分子量聚乙烯纤维产能已经满负荷生产。在机器人灵巧手腱绳材料领域，研发团队通过特定编织工艺、涂层改性技术等已经开发出多款腱绳测试样品，经测试和反馈，公司样品在特定作业环境下抗拉伸力、破断强力等关键技术指标上均达到了预期效果。公司已经与多家机器人领域具有领先地位和创新实力的公司深度对接，旨在共同推进超高分子量聚乙烯纤维在机器人灵巧手腱绳材料方向的落地应用。
　　（3）同益中：公司作为国内UHMWPE 纤维产业化的先行者，构建了从树脂聚合到终端制品的全产业链体系。根据智研咨询信息，2024年，公司通过收购超美斯切入芳纶纤维领域，进一步强化高端材料供应能力。针对人形机器人市场，同益中正积极推进灵巧手腱绳研发，处于技术验证与客户需求对接阶段。同时，通过与高校及研究机构合作，探索自润滑涂层、智能传感等前沿技术，目标开发具备实时张力监测功能的腱绳材料。
　　投资建议
　　1） 建议关注：南山智尚、恒辉安防、同益中等；
　　风险提示
　　人形机器人研发进展不及预期；人形机器人商业化落地不及预期；人形机器人潜在供应商环节竞争加剧。
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