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（报告出品方/作者：民生证券，邱祖学、张弋清、南雪源）

1AI赋能，人形机器人发展提速

1.1机器人的发展历史：机器——人

根据国际标准化定义，机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器。年日本召开的第一届机器人学术会议上，人们针对机器人提出了两个具有代表性的定义，一是森政弘与合田周平提出的：机器人是一种具有自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性10个特征的柔性机器。二是加藤一郎提出的，具有如下三个条件的机器可称为机器人：①具有脑、手、脚等三要素的个体；②具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器；③具有平衡觉和固有觉的传感器。从广义上来看，机器人也并非都具备类似人的外貌和形态特征，事实上早期的机器人大多是以机械臂等形式存在，经过了百年的发展历史，才出现了现阶段的人形机器人。

目前机器人根据不同应用领域可分为工业机器人、个人/家用服务机器人、公共服务机器人、特种机器人和其他应用领域机器人。根据国家标准委于年提出的《机器人分类》（GB/T-），机器人根据不同的应用领域可分为工业机器人、个人/家用服务机器人、公共服务机器人、特种机器人和其他应用领域机器人。

对于传统的工业机器人和服务机器人而言，适龄劳动青年的减少和人口老龄化的趋势下，机器换人大势所趋。我国已连续多年成为全球工业机器人最大市场，工业机器人作为实现自动化生产的终端设备，在制造升级中扮演着至关重要的角色。从年到年，中国人口出生率从21.06‰跌至6.77‰。出生率的下降一定程度上导致制造业从业人员的工资增长，根据统计局的数据显示，我国制造业就业人员平均工资从年的元上涨到年的元，年均复合增速达到8.2%。从劳动力人口结构分布来看，我国15-64岁人口占总人口比例不断下降，到年仅为68.2%，可见人口成本正逐渐提高，适龄劳动人口不断减少。同时，工业机器人进口均价已经由年的4.76万美元/台下降至年的1.3万美元/台，相比于不断上升的人工成本，工业机器人性价比凸显。

国家政策也为机器人产业发展提供了强有力的支撑。为了进一步鼓励机器人行业发展，实现产业结构调整和产业升级，国家先后出台了一系列利好机器人行业的发展政策。年1月，工信部、教育部等十七部门联合发布《“机器人+”应用行动实施方案》，提出到年，制造业机器人密度较年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升，机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。聚焦十大应用重点领域，突破种以上机器人创新应用技术及解决方案，推广个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景，打造一批“机器人+”应用标杆企业，建设一批应用体验中心和试验验证中心。

根据中国电子学会《中国机器人产业发展报告（）》，年全球机器人市场规模或达到亿美元，至年的年均增长率达到14%。其中，工业机器人市场规模将达到亿美元，服务机器人达到亿美元，特种机器人超过亿美元。预计到年，全球机器人市场规模将有望突破亿美元。

人形机器人具有类人的外貌，一定程度上可替代多种工业机器人和服务机器人，但也需要更加复杂的驱动、传感、控制、交互系统。①驱动系统：人形机器人的外形更加类似人类，需要更多自由度，膝关节、肘关节、腕关节等处均需要新增驱动系统；②传感系统：人形机器人面对的环境更加复杂，并非工业机器人和服务机器人所面临的单一作业环境，因此需要更复杂的传感系统以帮助其可更好地适应环境。③控制系统：人形机器人的体态类似人类，采用两足行走，对运动控制的要求也需要相应提高。④交互系统：人形机器人作为工业机器人时需要与人类共事，作为服务机器人时需要接触多种人群，两者都对人形机器人的交互能力提出了较高的要求。

1.2人形机器人两大痛点（高成本+不智能）均在改善

早期人形机器人造价昂贵，不具备智能，应用场景有限，难以大规模商业化量产。在特斯拉人形机器人制造出来之前，也有厂商布局人形机器人，分别以波士顿动力提出的液压驱动人形机器人和日本本田提出的电驱动人形机器人为代表。动辄上千万人民币的成本使得此前的人形机器人注定只能是实验室产品，而“不智能”的特点则使得其使用难度提升，应用场景受限，更多体现的是各大厂商对未来的探索。

快速发展的AI或可成为人形机器人的大脑。人形机器人将是AI的重要终端应用产品，而人工智能的下一个浪潮将是具身智能（embodiedAI）。0年，图灵在他的论文中首次提出了具身智能的概念。所谓“具身智能”，指有身体并支持物理交互的智能体，其可以感知并理解周边环境，并通过自主学习完成任务。想要达到具身智能的状态，首先需要听懂人类语言，分解任务、规划子任务，移动中识别物体，与环境交互，最终完成任务。现有的机器人在输入的编程下重复机械的工作，类似于第三人称的旁观型学习方式。而具身智能则如同画龙点睛，赋予了机器人第一人称的主动型学习方式，能够通过自身与周围环境的交互进行感知、分析、理解、学习。人形机器人很好的契合了具身智能的要求，有望成为标杆应用。英伟达创始人黄仁勋在ITFWorld半导体大会上表示，AI下一个浪潮将是“具身智能”。

近年新发布人形机器人的成本普遍有所下降。其中IITiCub3的成本较高，在10万欧元以上，优必选的WalkerX和小米的CyberOne都已经降到10万美元左右，百万以下的价格已经可以和汽车单价处于同一数量级，而特斯拉Optimus的成本在量产后有望降至2万美元。

一旦人形机器人克服成本高和不智能两大缺点，下游应用空间或将被打开，人形机器人市场空间将迎来快速增长。人形机器人下游应用领域按照最终用户可以划分为涵盖了教育、医疗、酒店、公共设施、住宅、零售和其他。根据StratisticsMarketResearchConsulting的数据，年全球人形机器人市场估计为5.6亿美元，而到年预计市场规模将达到亿美元，CAGR达到58.5%。其中，年中国人形机器人市场有望达到23亿美元，CAGR达到56.4%。假设人形机器人在量产时成本降至2万美元（马斯克在AIDay上提出的假设），按照30%左右毛利率，售价定为3万美元，则上述市场规模对应的人形机器人数量为全球47万台，中国8万台。

人形机器人终端的快速放量将带来全产业链投资机会，后续讨论将聚焦于人形机器人量产后带来的金属材料领域需求拉动。市场上的研究报告多针对人形机器人的关键零部件，旋转关节（伺服电机+减速器）、线性关节（滚柱丝杆）、空心杯电机、传感器（视觉、力矩）、芯片等。对人形机器人放量后带来的上游投资机会的研究较少，我们认为，人形机器人放量远期的空间不亚于汽车带来的需求增长，届时将会是全产业链的投资机会，作为不可或缺的上游原材料，其需求的变化也应当引起足够重视。机器人的三大核心部件为减速器、伺服电机和控制器，成本占比分别为32%/22%/12%。减速器（减速机）是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。伺服电机是能被应用于运动控制系统中的电动机，使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）而变化，它的输出参数，如位置、速度、加速度或转矩都是可控的。控制器的主要任务是控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹，操作顺序及动作的时间等，它同时具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

2稀土磁材：伺服电机关键原材料，人形机器人成为新增长极

2.1伺服电机：国产替代浪潮下市场空间持续扩张

国内伺服电机市场规模近亿元，汇川技术引领国产替代浪潮。近看来，我国伺服电机市场规模稳步增长，根据工控网数据，年我国伺服电机市场约亿元，-年CAGR约为10%，受到下游工业机器人、医疗器械、电子制造设备等产业扩张的影响，伺服电机在新兴产业应用规模也不断增加。从竞争格局上看，汇川技术已占领国内龙头地位，根据睿工业的数据显示，年，国产品牌中，汇川技术在国内市场份额排名第一，市占率达21.5%，除汇川外，排名二三四位的厂商为德国西门子（10.4%）、日本松下（7.8%）、日本安川（7.6%），行业CR4为47.3%，集中度较高。但从国内其他厂商竞争力角度看，在汇川引领下，众多国内电机企业开始奋起直追，包括禾川科技、江苏雷利、鸣志电器在内的众多国内品牌都推出自己成熟的伺服电机产品，并开始在市场上崭露头角。

从分类上看，普通伺服电机、空心杯电机是主要类型。普通的伺服电机主要分为直流伺服电机和交流伺服电机，其中直流电机是将直流电能转换为机械能，其按励磁方式分为永磁、他励和自励3类，此外，对于直流电机而言，其还可以按照有无电刷（碳刷）分为有刷直流伺服电机和无刷直流伺服电机。碳刷是用于电机的换向器或滑环上，作为导出导入电流的滑动接触体。其导电，导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和换向性火花的本能，几乎所有的有刷电机都使用碳刷，它是有刷电机的重要组成部件。无刷直流电机有逐步取代有刷电机的趋势。有刷电机成本低，结构简单，控制容易，需要维护，但由于维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，为了提高直流电机的使用寿命、运转稳定性以及降低直流电机的噪声和电磁干扰，无刷直流电机有逐步取代有刷电机的趋势。对于交流伺服电机来说，一般不用恒磁场，所以用不着换向器，也就无须电刷，故其也是无刷电机一种，分为同步和异步电机。

空心杯电机是直流电机的特殊形式，根据有无电刷，空心杯电机亦可分为有刷空心杯电机和无刷空心杯电机。伺服电机中还存在一种直流永磁的伺服控制电机，即空心杯电机，其体积较小且效率较高，属于微特电机的一种。空心杯电动机由机壳、线圈、后盖、磁体和换向器组成，线圈看起来像一个水杯，故称空心杯，其在结构上突破了传统电机的转子结构形式，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子，这种转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的机械能损耗。无论是传统伺服电机还是空心杯电机，稀土永磁材料都是其核心原材料。从成本占比来看，不同型号的电机成本占比中，磁钢的成本占比都能达到近三成，可以称之为最重要的原材料。

2.2产业链：磁材的上游为稀土，下游为电机

稀土永磁材料是金属系和铁氧体系之后开发成功的第三代永磁材料。稀土永磁材料自60年代问世以来，一直保持高速发展，按其开发应用的时间顺序可分为四代：第一代为钐钴永磁(SmCo5)系材料；第二代是钐钴永磁(Sm2Co17)系磁体；第三代稀土永磁则为80年代初期开发成功的钕铁硼系磁性材料，因其优异的性能和较低的价格很快在许多领域取代了钐钴永磁磁体，并快速实现工业化生产，其中烧结钕铁硼又称为高性能钕铁硼，其内禀矫顽力和最大磁能之和大于60，性能更加优异；第四代为稀土铁氮和稀土铁碳，目前仍在实验室阶段，距离量产仍有一定距离。

稀土永磁材料的上游为稀土采选、分离、冶炼，下游为电机制造，终端分布在汽车、风电、3C、家电等多个领域。稀土永磁材料的直接原材料为稀土金属，包括金属镨钕、金属镝铽等，为了得到稀土金属，稀土供应商需要首先完成稀土原矿开采，不同稀土原矿的各种稀土元素配分不尽相同，使得其对应的价值量也相差较大，总体来看中重稀土矿（离子型稀土矿、独居石）价值量高于轻稀土矿（氟碳铈矿）。得到原矿后需要将其分选为稀土精矿，此过程为稀土元素富集的过程。由于稀土包括17种元素，因此在进一步富集之前，需要将其分离成不同的稀土金属元素，这一步也是稀土与其他金属品种最大的不同点。分离完成后将得到稀土盐类以及稀土氧化物产品，此时可以选择直接出售给下游客户制作成催化材料、发光材料等，也可以进一步冶炼成为稀土金属，稀土金属也即稀土永磁材料的原材料。此后经过毛坯生产、机加工、表面处理、包装检测等步骤后生产得到钕铁硼磁体，即我们通常所说的稀土永磁材料。多数情况下磁材厂商会将产品卖给下游的电机厂商，电机厂商再制作成电机成品销售给终端客户。

2.3稀土行业受磁材需求增长拉动

2.3.1供给端：增量主要看国内开采配额，海外增量有限

从储量看，年全球稀土储量约1.3亿吨，中国稀土储量世界第一，为万吨，占比34%。越南稀土储量为2万吨、占比为17%，排名第二；巴西稀土储量为2万吨、占比为16%，排名第三；俄罗斯稀土储量为2万吨，占比为16%，排名第四，前四大稀土储量国的储量占世界总储量的83%，资源的分布非常集中。从产量看，年全球稀土产量约30万吨，中国稀土产量世界第一，为21万吨，占比70%。美国稀土产量为4.3万吨、占比为14%，排名第二。澳大利亚稀土产量为1.8万吨、占比为6%，排名第三。缅甸稀土产量为1.2万吨，占比为4%。前四大稀土产量国的产量占世界总产量的94%，产量的分布也十分集中。

中国稀土冶炼分离产品产量占全球93%以上。安泰科数据显示，年全球稀土冶炼分离产品产量合计约29.3万吨（REO），同比增长30.7%。其中，中国产量约27.5万吨，占比93.8%，含四大稀土集团生产总量指标20.2万吨，利用进口美国矿和独居石矿生产的冶炼分离产品产量分别为4.2万吨和3.1万吨；澳大利亚莱纳斯公司位于马来西亚的关丹稀土（LAMP）分离厂受疫情及缺水影响，全年产量同比下降16%至1.6万吨。中国具有领先全球的稀土冶炼分离技术，且分离技术禁止出口，因此分离环节壁垒较高。在实现高效稀土冶炼分离的同时，兼顾环境保护。以上构成了我国稀土冶炼分离行业壁垒。

中国稀土资源呈现北轻南重的特点。从资源量看，年已查明轻稀土资源量1.23亿吨（91%），重稀土矿万吨（9%）。北方地区轻稀土资源丰富，主要分布在内蒙古，其资源量为1.02亿吨，占稀土总资源量的比例为75.22%。南方地区以离子吸附型中稀土、重稀土矿为主，其中广东省的重稀土资源最为丰富，有万吨，占稀土总资源量的2.88%，占国内中重稀土资源量的32.34%。

国内供给：实质上的双寡头供应格局，核心是稀土配额的增长。年12月稀土行业新央企中国稀土集团有限公司成立，将原有的六大稀土集团格局打破，变成了四大稀土集团，若考虑到指标分布中厦门钨业和广东稀土的指标占比较小，国内稀土的供应实质上已经由六大集团掌控转变南北两大集团格局。

年稀土开采总量同比增长14.3%，其中轻稀土指标同比增长15.7%，中重稀土指标同比不变。目前的四大稀土集团中，轻稀土只有北方稀土一家，其它三家均为中重稀土公司。年岩矿型稀土(轻稀土)开采总量为22.1万吨，同比增长15.7%，占比全部开采配额的比重为92%，其中北方稀土轻稀土矿指标增长2.5万吨，同比增长17.6%，中国稀土集团轻稀土矿指标增加吨。离子型稀土(中重稀土)指标同比不变仍未1.9万吨，占全部开采配额的8%，其中中国稀土集团拥有1.3万吨中重稀土配额，占比达到68%，为中重稀土的核心供应商。

综合考虑指标和钕铁硼回收增长，//年稀土指标增速分别为20%/25%/14.3%，由于稀土需求增速放缓，我们假设-年指标增速与年第二批指标增速相同，均为10%，预计-年国内氧化镨钕总供给为7.1/7.9/8.7万吨。

海外供给：在产矿山无增量计划，新建矿山短期内难以投产，预计海外增量有限。除中国之外，年海外最大的三个稀土供应国家分别是美国（16%）、缅甸（9%）、澳大利亚（8%）。由于冶炼分离的产能绝大多数都在国内，因此从矿端来看我国需要进口大量的稀土矿进行分离冶炼，除了澳大利亚的矿是出口到马来西亚进行分离之外，美国和缅甸大多数的矿都需要出口到我国进行后续的处理。自年起，美国部分海外大型矿山陆续投产复产，同时缅甸高品位中重稀土矿也在逐渐放量。由于我国稀土矿存在总量指标限制，因此海外的进口稀土矿一直是作为稀土矿供应的一大补充来源。

①美国：MP公司未来的发展计划以扩展分离冶炼产能为主，预计稀土精矿产能在每年4万吨左右维持稳定，目前产能利用已接近极限。MountainPass稀土矿山是世界品位最高的矿山之一，稀土含量超过7%，有70余年的开采历史，上世纪60-90年代一度成为世界稀土的主要来源。随着中国稀土行业不断发展，美国稀土行业不断萎缩，MP矿山也于2年停产。年盛和资源通过资源和技术介入重启了该矿山的生产工作，因此年开始其产量重新爬升，目前产量已达到其4万吨的产能极限。

②缅甸：缅甸年受封关影响进口量大幅减少，年前三季度进口量同比大幅增长，成为供给端超预期的供给增量。工信部打黑后，国内稀土黑色产业链逐渐瓦解，为了满足下游需求，我国开始从缅甸等地进口稀土矿，尤其是重稀土矿。年受到公共卫生事件影响，全年中有数月未能进口稀土矿，缅甸稀土供给量大幅减少至吨REO。年公共卫生事件影响解除后，年初以来缅甸进口量大幅增加，前三季度合计进口3.5万吨REO稀土矿，我们预计全年缅甸进口量或在4.5万吨REO左右。但从中长期来看，缅甸稀土产业前期过度开采的问题仍较为严重，预计后续随着品位下滑，缅甸稀土中长期供应增量或有限。

③澳大利亚：Lynas主要从事稀土开采与冶炼，稀土储量万吨，资源量折REO.1万吨，平均品位8.3%，是全球第二大的稀土供应商，年产能2.5万吨REO。稀土矿山位于西澳大利亚州首府珀斯西北约0公里的MountainWeld，矿山产能已满负荷，未来产能增量有限。现有冶炼产能布局在马来西亚关丹附近的格宾工业园，位于西澳大利亚州的Kalgroolie分离冶炼厂完成所有审批手续，正在建设中。位于美国的轻重稀土分离冶炼厂还处于规划中。

④独居石：独居石为锆钛选矿的副产品，主要生产商为盛和资源和Iluka，年产量3万吨REO左右。盛和资源连云港万吨锆钛选矿项目目前已经投产，将新增2万吨独居石实物吨产能，预计将在-年逐步释放。

⑤海外其他矿山：大多处于项目早期阶段，短期难有增量，-年或有部分产能投产。目前较为可能投产的项目主要有四个：1）澳大利亚Hastings公司矿山年年产1.5万吨混合稀土碳酸盐，假设折合镨钕氧化物25%,即吨，假设年当年贡献25%，年贡献75%；2）澳大利亚Dubbo稀土项目年产吨稀土氧化物，其中20%为镨钕氧化物，假设年贡献50%满产产量；3）澳大利亚Arafura年产吨镨钕氧化物于年底投产，年贡献产量；4）坦桑尼亚Ngualla项目镨钕占比21.26%，拟于年二季度投产，年产稀土精矿约1.8万吨REO，吨左右的镨钕。

2.3.2需求端：新能源汽车+节能电机需求快速增长，Al机器人或成未来新的增长极

镨钕氧化物主要用于制造钕铁硼，高性能钕铁硼对镨钕氧化物的需求将受新能源汽车、风电、节能电机、空调能效标准提高等因素拉动迎来迅速增长。其中钕铁硼的性能越好，需要添加的镨钕氧化物越多。中低端钕铁硼需求较为分散，包括箱包扣、门扣、玩具、电动自行车等众多领域，这部分需求进入壁垒较低，市场处于完全竞争市场，产品同质化高，整体需求量变化不大。而高性能钕铁硼被广泛应用于汽车、风电、变频空调等领域，有较高的准入门槛，有望受益于新能源行业景气需求高增。磁材的终端需求主要集中在汽车、风电、工业电机领域，其他消费场景较为分散。随着全球能源危机及环保意识的加强，新能源汽车、风电节能、变频空调等产业或将迎来高速发展，高性能钕铁硼需求有望释放巨大潜力。我们预计全球高性能钕铁硼需求量到年将达到21.3万吨，-年CAGR为20.66%，带动的镨钕氧化物需求达9.6万吨。

从终端领域的需求增速情况来看，新能源车依旧维持强劲增长，节能电机需求增长受政策支持有所提振，风电、家电增速略显疲态。此前报告中有详细阐述过各个下游领域的需求增长情况，此处不再赘述。人形机器人由于其对伺服电机的需求较大，而伺服电机的核心原材料为钕铁硼磁材，因此人形机器人放量将会带来较大的钕铁硼磁材以及上游原材料氧化镨钕的需求。我们这里的测算主要考虑到特斯拉人形机器人，根据特斯拉

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